Wydajność pręta stalowego

Wydajność procesu prętów stalowych obejmuje wiele elementów i można zaproponować różne wymagania w oparciu o charakterystykę różnych produktów. Na przykład zwykłe pręty stalowe wymagają testów zginania i zginania odwrotnego (zginania odwrotnego), podczas gdy niektóre pręty stalowe sprężone wymagają wielokrotnych testów zginania, skręcania i uzwojenia.
Wszystkie te eksperymentalne formy symulują w różnym stopniu metody przetwarzania, które mogą być związane z rzeczywistym wykorzystaniem materiałów, takie jak konieczność gięcia lub formowania zwykłych prętów stalowych oraz konieczność czasami owinięcia wstępnie naprężonych drutów stalowych. Celem jest ocena ostatecznej nośności materiału dla tych specyficznych odkształceń plastycznych, a zatem wydajność procesu jest również wymogiem plastycznym dla materiału, co jest zgodne z powyższymi wymaganiami dotyczącymi plastyczności (wydłużenia). Ogólnie rzecz biorąc, stal o dużym wydłużeniu ma dobra wydajność przetwarzania.
Jednakże w porównaniu do jednokierunkowego stanu naprężenia podczas rozciągania, stan naprężenia w badaniu wydajności procesu jest znacznie bardziej złożony, a rodzaj odkształcenia i wielkość próbki są różne w obu kierunkach (osiowym i promieniowym). Mikrostruktura, wielkość ziarna, zawartość szkodliwych pierwiastków resztkowych, zwłaszcza wszelkie wady wewnętrzne i powierzchniowe wpływające na ciągłe odkształcenia, takie jak pęknięcia i wtrącenia, mogą mieć wpływ i prowadzić do niepowodzenia badania. Zatem w pewnym sensie, jeśli chodzi o ocenę jakości stali, można powiedzieć, że badanie wydajności procesu jest bardziej rygorystyczne.
Ponadto próba odwrotnego zginania prętów stalowych jest zasadniczo testem wrażliwości na starzenie odkształceniowe. Dzieje się tak, ponieważ roztopiona stal zazwyczaj zawiera pewną ilość wolnego azotu (N), znanego również jako azot resztkowy. Zbyt wysoka zawartość może spowodować odkształcenie plastyczne stali i jej kruchość w temperaturze pokojowej.
Ze względu na częste stosowanie prętów stalowych po zginaniu i formowaniu, doszło już do odkształcenia plastycznego. Jeśli materiał stanie się kruchy, konstrukcja nie będzie w stanie wytrzymać obciążeń zewnętrznych powodujących odkształcenie plastyczne prętów stalowych (takich jak trzęsienia ziemi). Dlatego zarówno w kraju, jak i za granicą, próba odwrotnego zginania jest uwzględniona jako ważny wymóg techniczny w normie dotyczącej prętów stalowych, a zawartość azotu w stali jest ograniczona (nie przekraczająca 0,012%).
Badania wykazały, że niektóre pierwiastki stosowane do mikrostopowania stali, takie jak wanad, tytan, niob itp., zwłaszcza wanad, mają dobre powinowactwo z azotem. Dodanie wanadu do stali może skutecznie wiązać wolny azot, a połączenie wanadu i azotu może dodatkowo wzmocnić wzmacniające działanie wanadu na stal. Dlatego niektóre normy określają również, że „jeśli istnieje wystarczająca liczba pierwiastków łączących się z azotem, zawartość azotu może być wyższa niż wymagania normy”.
Ze względu na to, że środek kotwiący składa się z materiałów o wysokiej wytrzymałości w postaci kruszywa, materiałów cementowych jako spoiwa oraz substancji mikrorozprężających i przeciwdziałających segregacji o wysokim przepływie, w jego składzie dominują głównie materiały nieorganiczne, uzupełnione materiałami organicznymi i nie powoduje efektu rdzy na stalowych prętach. Dlatego w ciągu kilku godzin można wytworzyć określoną siłę kotwiącą. Charakteryzuje się szybkim krzepnięciem, szybkim utwardzaniem, wysoką wytrzymałością, brakiem skurczu, wysoką wytrzymałością na ścinanie i niską odpornością na penetrację. Ta metoda konstrukcyjna ma zastosowanie do podparcia kotw skalnych w otaczającej warstwie skał w promieniu 3 m od wszystkich tuneli górniczych, tuneli, systemów ochrony wody, podpór skarp i innych projektów inżynieryjnych.