(495) 330 96 86

                           (495) 886 96 72

                           (916) 726 72 86  

 

 

 







Применение полимерных композиционных материалов в дорожной инфраструктуре

Рис. 1. Ударобезопасное указательное устройство из ПКМ в виде тонкостенной полосы    Эффективность использования полимерных композиционных материалов (ПКМ) в гражданском строительстве, в качестве нового конструкционного материала, рассматривалась в [1, 2, 3]. Но комплекс характеристик, которыми обладают ПКМ, позволяют существенно пересмотреть критерии качества конструкций практически во всех областях гражданского строительства. Одной из таких областей являются придорожные информационные и указательные конструкции, состоящие в основном из бетонных столбиков или стальных трубчатых профилей. Располагаясь у проезжего полотна, такие конструкции являются причиной сильных повреждений автомобилей и травмируемости пассажиров при аварийном наезде на них. Местонахождение указательных и информационных устройств определяется двумя противоречивыми требованиями: максимального приближения к проезжему полотну, для повышения информационности участников дорожного движения, с одной стороны и максимального удаления от полотна для повышения безопасности дорожного движения с другой. Одним из радикальных путей решения этих противоречий является создание конструкций, которые бы позволили существенно снизить повреждение автомобилей и травмируемость пассажиров при аварийном наезде. Вариантом таких конструкций являются устройства из полимерных материалов. Рис. 2. Ударобезопасное указательное устройство из ПКМ в виде полого треугольного профиля
  За рубежом подобные конструкции, в различном исполнении и с использованием разнообразных полимерных материалов, применительно к конкретным климатическим и эксплуатационным условиям, широко применяют и область их применения постоянно расширяется.
  Определенные шаги в этом направлении уже сделаны. В России используются дорожные указатели из полимерных материалов – полиэтилена высокого давления и плотности, поливинилхлорида и т.п. Однако такие материалы, при сравнительно хорошей стойкости к агрессивным средам, обладают низкой прочностью до 60 – 70 МПа. При воздействии большого перепада температур (от -30 до +30оС), что свойственно практически всем климатическим зонам России, действии солнечной радиации происходит деструкция этих материалов. При пониженных температурах пластические характеристики этих материалов понижаются и они становятся более хрупкими. Такие качества материалов не могут обеспечить эффективность силовых конструкций, особенно при возможных ударных воздействиях и их длительную эксплуатацию.
  Значительно более выигрышно использование в данном случае полимерных композиционных материалов, которые изготовлены из отвержденной полимерной смолы, армированной непрерывными искусственными волоконами. Дополнительно, в качестве армирующего материала, могут использоваться ткани или нитепрошивные материалы из таких же искусственных волокон. В зависимости от вида используемых смол и армирующего материала физико-механические свойства ПКМ могут меняться в широком диапазоне. В области гражданского строительства в основном используются ПКМ на основе стекловолокна. В последнее время проявляется большой интерес к ПКМ на основе базальтовых волокон, которые, по уже выявленным качествам, обещают быть более эффективными. Рис. 3. Длинномерные полые треугольный и кольцевой профили из ПКМ
  Полимерные композиционные материалы обладают высокой прочностью, на уровне качественных конструкционных сталей, стабильны в диапазоне рабочих температур от -60 до +60оС, имеют большие упругие деформации (до 3%) практически до разрушения, в 4 раза меньшую плотность по сравнению со сталью.
  Придорожные указатели из ПКМ ударобезопасны в виду своего малого веса и, соответственно, малой инерционности. В зависимости от конструктивного исполнения такие устройства могут сильно изгибаться при наезде и затем восстанавливать первоначальную форму. Одно из таких устройств, выполненное в виде тонкостенной полосы, изогнутой по дуге окружности в поперечном направлении, показано на рис. 1 в деформированном состоянии.
  Другими вариантами исполнения могут быть замкнутые полые профили треугольного (рис. 2) или кольцевого сечения. Такие конструкции более жестки при изгибе в поперечном направлении, чем пластинчатые конструкции, но значительно «мягче» бетонных или стальных устройств. На подобные указательные устройства из ПКМ Росавтодором выпущены, с участием авторов, рекомендации об использовании на дорогах общего пользования [4].
  Подобные полые профили (рис. 3) с успехом могут использоваться в виде столбов под осветительные приборы или воздушные электросети. При расположении у автомагистралей они более безопасны, чем бетонные или стальные столбы. В исполнении из ПКМ такие столбы в несколько раз легче, что облегчает их установку и монтаж. Кроме того, возможна конструкция, которую можно наклонять вручную для обслуживания электроприборов.
  За рубежом такие легкие конструкции используются не только на автомагистралях, но и в городах. Легкие гибкие указатели устанавливаются на проезжей части, на съездах. Из полимерных композиционных материалов возможно изготавливать столбики, ограждающие устройства, блоки для стационарных, временных, переносных ограничительных и ограждающих устройств. Эффективность такого использования возрастает в виду высокой коррозионной стойкости ПКМ к растворам кислот, щелочей и антигололедным растворам.
  Библиографический список:
  1. Суханов А.В., Асеев А.В., Сисаури В.И. Полимерные композиты – перспективные строительные материалы XXI века//Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2003. №12. С.20 – 22.
  2. Давыдкин Н.Ф., Суханов А.В., Асеев А.В., Сисаури В.И. Полимерные композиционные материалы в тоннельных сооружениях//Подземное пространство мира. 2003. №5. С.57 – 62.
  3. Суханов А.В., Асеев А.В., Сисаури В.И. Полимерные композиционные материалы в конструкциях мостовых сооружений//Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2004. № 3. С. 16 – 18.
  4. Рекомендации по применению ударобезопасных направляющих устройств из композиционных материалов на автомобильных дорогах общего пользования//Росавтодор, Москва, 2003, № ОС-622-р от 15.07.2003 г.

А.В.СУХАНОВ, канд. техн. наук;
А.В.АСЕЕВ;
В.И.СИСАУРИ, канд. техн. наук;
В.И.ЛЕБЕДЕВ, канд. техн. наук
По материалам журнала "Строительные материалы. Где их можно приобрести".



< Предыдущая   Следующая >
 


Из какого поисковика Вы пришли?

Google - 35.7%
Яндекс - 45.2%
Рамблер - 4.8%
Не помню - 14.3%

Голосов: 42
The voting for this poll has ended on: 02 Фев 2012 - 00:00
ИнфинСтоун I Строителям I Применение полимерных композиционных материалов в дорожной инфраструктуре
Copyright © 2012. InfinStone.ru.