Способ изготовления арматурных элементов

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии изготовления арматурных элементов, используемых для дисперсного армирования фибробетонных конструкций. Технический результат - изготовление изделий высокой сыпучести, обладающих повышенными прочностными характеристиками. Способ изготовления арматурного элемента для дисперсного армирования осуществляется таким образом, что перед резкой нитевидный материал скручивают при обороте шпинделя 50 об/мин и скорости протяжки 300 м/час, пропитывают полимерным связующим и отверждают полимерное связующее. Причем в качестве нитевидных материалов могут быть использованы минеральные или синтетические нити. Нитевидные материалы могут иметь различные геометрические размеры и прочностные свойства.

 

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии изготовления арматурных элементов, используемых для дисперсного армирования фибробетонных конструкций. Улучшение механических свойств бетонов достигается введением в бетон арматурных элементов в виде отрезков нитевидных материалов, выполненных из металла, синтетических или минеральных волокон и других материалов.

Известен способ изготовления дисперсной арматуры из нитевидных материалов по а.с. 949123 (опубл. 07.08.82), в котором перед резкой на необходимую длину нитевидные материалы наматывают в бухту.

Недостатком данного способа изготовления дисперсной арматуры является комкование дисперсной арматуры при перемешивании в бетоне.

Известно, что наиболее применяемый диаметр металлической дисперсной арматуры находится в пределах 0,3÷0,5 мм при относительной длине от 250 до 500 («Пути повышения эффективности дисперсного армированного бетона» Рига, ЛатНИИНТИ, 1987, стр.18).

Известно, что диаметр дисперсной арматуры, выполненной из минеральных волокон, составляет 0,25÷3 мк, а длина 0,25-2000 мк (патент RU №2194614, 2002 г.).

Известен способ изготовления дисперсной арматуры из нитевидных материалов, описанный в книге Рабинович Ф.Н. «Бетоны, дисперсно-армируемые волокнами» (ВИНИТИ, Москва, 1976, с.40-41). В этом способе резка нитей осуществляется непрерывно.

Недостатком данного способа изготовления дисперсной арматуры является комкование дисперсной арматуры при перемешивании в бетоне.

Авторами было выявлено, что комкование приводит к неравномерному распределению дисперсной арматуры в массиве бетона и ухудшению качества строительной конструкции. Комкование связано с малой сыпучестью дисперсной арматуры, обусловленное для металлической дисперсной арматуры наличием отгибов, расплющиванием кончиков проволоки и другими факторами. Дисперсная арматура, выполненная из неметаллических волокнистых материалов, комкуется из-за взаимного зацепления хаотично изогнутых волокон.

Предлагаемым изобретением решается задача создания технологии изготовления арматурных элементов для фибробетонов, позволящая изготавливать изделия с высокой сыпучестью и без взаимного сцепления отрезков, обладающих повышенными прочностными и коррозионными свойствами.

Для достижения указанного технического результата в способе изготовления арматурного элемента для дисперсного армирования, включающем резку нитевидных материалов на отрезки, перед резкой нитевидный материал скручивают, пропитывают полимерным связующим и отверждают полимерное связующее. Причем в качестве нитевидных материалов могут быть использованы минеральные или синтетические нити. Нитевидные материалы могут иметь различные геометрические размеры и прочностные свойства.

Отличительным признаком предлагаемого способа изготовления арматурного элемента от указанного выше, наиболее близкого к нему является то, что перед резкой нитевидный материал скручивают, пропитывают полимерным связующим и отверждают полимерное связующее, причем в качестве нитевидных материалов могут быть использованы минеральные или синтетические нити. Нитевидные материалы могут иметь различные геометрические размеры и прочностные свойства.

Благодаря наличию этих признаков создан новый способ изготовления арматурных элементов, не подверженных комкованию и обладающих высокими прочностными характеристиками.

Способ изготовления арматурных элементов по предлагаемому изобретению осуществляется следующим образом.

Нитевидные материалы из различных волокон (металлических, стеклянных, базальтовых, углеродных, синтетических и прочих) сматываются с бобин, скручиваются, проходят камеру отжига для удаления влаги. Приготовленные крученые нити в ванне смачиваются или пропитываются полимерным связующим. Излишки полимерного связующего по выходу нити из ванны отжимаются. После этого производят отверждение полимерного связующего нити с последующей резкой изделия на определенную длину.

Операция скрутки нитевидных материалов для минеральных волокон необходима для устранения хаотичности расположения волокон и образования армирующей нити. Минеральные волокна из стекла, базальта, углерода, обладающие высокими прочностными свойствами, имеют диаметры элементарных волокон от 6 до 25 мк. Для удобства работы с волокнами на заводах изготовителях их объединяют в ровинги, имеющие различную линейную плотность, измеряющуюся в текс (масса 1 метра ровинга, умноженного на 1000). Ровинги выпускают в диапазоне линейных плотностей от 110 до 2520 текс, содержащих от нескольких десятков до сотен волокон.

При выполнении работ по данному способу возможна скрутка не менее 2-х элементарных волокон, одного или 2-х ровингов различной плотности. Пропитка полимерным связующим армирующей нити необходима для заполнения пространства между элементарными волокнами. Отверждение полимерного связующего обеспечивает монолитность изделия, совместную одновременную работу всех волокон в нити.

Металлические проволоки для арматурных элементов изготавливают в виде единичных нитей диаметром 0,1-1,0 мм. Для скрутки используют не менее 2-х проволок. В случае их скручивания образуется нить с винтовым микрорельефом поверхности повышенных анкерующих свойств, позволяющая не выполнять отгибы, приводящие к комкованию при перемешивании. Смачивание поверхности металлических проволок полимерным связующим с последующим отверждением повышает коррозионную стойкость изделия.

При изготовлении арматурных элементов использовалась стальная проволока диаметром 0,3 мм и ровинг из базальтового волокна плотностью 110 текс. В качестве полимерного связующего был применен эпоксидный компаунд на базе смолы ЭД-20 горячей системы отверждения.

Опытные работы проводились на технологической линии предприятия ООО КНПО «Уральская армирующая компания» г.Пермь (www.armatura-liana.com). Перед началом работы бобины с металлической проволокой или базальтовым ровингом устанавливались в шпиндели шпулярника и протягивались по тракту линии через нитеприемники, камеру отжига, пропиточную ванну, отжимное устройство, полимеризационную камеру, тянущее устройство.

При изготовлении металлического арматурного элемента производилась скрутка 2-х нитей при оборотах шпинделя 50 об/мин и скорости протяжки 300 м/час. Эпоксидный компаунд обеспечивает антикоррозионную защиту металлических нитей. Прочность на разрыв крученого металлического арматурного элемента составила 250 МПа.

При изготовлении неметаллического арматурного элемента производилась скрутка одного и 2-х базальтовых ровингов при оборотах шпинделя 50 об/мин и скорости протяжки 300 м/час. Эпоксидный компаунд обеспечивает пропитку волокон и монолитность нити. Условный диаметр арматурного элемента при скручивании одного ровинга плотностью 110 текс составил 0,2 мм, а 2-х ровингов по 110 текс - 0,35 мм.

Прочность на разрыв крученого композитного арматурного элемента составила 1000 МПа.

Были изготовлены образцы фибробетона с использованием для дисперсного армирования арматурных элементов, выполненных по предлагаемой технологии.

Цементно-песчаная смесь из портландцемента марки М400 изготавливалась в смесителе с добавками арматурных элементов, из которой были выполнены испытательные кубы размером 150×150×150 (мм).

Пример 1

Арматурный элемент - базальтопластиковая нить диаметром 0,2 мм, длиной 15 мм. Коэффициент армирования - 4%.

Пример 2

Арматурный элемент - базальтопластиковая нить диаметром 0,3 мм, длиной 15 мм. Коэффициент армирования - 4%.

Пример 3

Арматурный элемент - металлическая нить из 2-х крученых проволок диаметром 0,3 мм, длиной 15 мм. Коэффициент армирования - 4%.

Пример 4

Арматурный элемент, состоящий из металлической проволоки диаметром 0,3 мм, длиной 15 мм и базальтопластиковой нити диаметром 0,2 мм и длиной 15 мм. Коэффициент армирования по 2%.

Испытания образцов показали, что арматурный элемент во всех примерах исполнения был равномерно распределен в массиве цементно-песчаной смеси, а прочность образцов составила 15-20 МПа.

Новый способ изготовления арматурных элементов для дисперсного армирования строительных сред позволяет получить изделия с повышенной сыпучестью и отсутствием комкования при перемешивании в строительных средах.

Новая технология позволяет получать арматурные элементы из металлических, неметаллических и из комбинации металлических и неметаллических нитевидных материалов с высокими коррозионными свойствами и повышенными прочностными характеристиками.

Способ изготовления арматурного элемента для дисперсного армирования, включающий резку скрученных нитевидных минеральных или синтетических волокон на отрезки, отличающийся тем, что скручивают один или два ровинга нитевидных материалов при обороте шпинделя 50 об/мин и скорости протяжки 300 м/ч, которые потом пропитывают полимерным связующим, а затем отверждают.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к способу изготовления базальтовой арматуры с периодическим профилем для базальтобетонных конструкций. .

Изобретение относится к строительству, а именно к неметаллической композитной арматуре. .

Изобретение относится к строительству, а именно к элементам дисперсного армирования бетонов и асфальтобетонов. .

Изобретение относится к строительству, а именно к неметаллическим арматурным материалам, которые используются для армирования каменной и кирпичной кладки, бетонных изделий, для укрепления грунта оснований зданий и сооружений, а также для увеличения срока службы автомобильных дорог.

Изобретение относится к строительству, а именно к неметаллической композитной арматуре, которая применяется для армирования связующих сред. .

Изобретение относится к технологии получения синтетических волокон, которые могут быть применены при производстве бетона. .

Изобретение относится к технологическим линиям для изготовления композитной арматуры, используемой при армировании обычных и предварительно напряженных строительных конструкций.
Изобретение относится к области изготовления стержней из армирующих волокон, пропитанных связующим. .
Изобретение относится к композитным армирующим изделиям для строительных конструкций и может быть использовано для армирования бетонных конструкций, крепления различных грунтов и др

Изобретение относится к изготовлению неметаллических арматурных изделий

Изобретение относится к набору волокон для бетона с метками РЧ идентификации или любым другим типом меток, которые могут обеспечивать информацию «Я здесь», и к бетону или бетонной структуре, содержащим волокна с метками РЧ идентификации, для армирования или для любых других целей

Изобретение относится к строительству, а именно к неметаллической композитной арматуре, которая применяется для армирования монолитных и сборных бетонных конструкций, в качестве связей между слоями в многослойных стеновых конструкциях, для армирования кладок из кирпича и блоков, для армирования бетонных полов, для армирования и укрепления грунтовых оснований под дороги и автомагистрали
Изобретение может быть использовано в строительстве для армирования бетонных, кирпичных и каменных конструкций. Композиция содержит стеклянный или базальтовый ровинг в количестве 90÷100 вес.ч., пропитанный полимерным связующим на основе эпоксидно-диановой смолы в количестве 18÷20 в.ч. В полимерное связующее дополнительно введена магнитовосприимчивая металлсодержащая углеродная наноструктура в количестве 0,001÷1,5 в.ч. Изобретение обеспечивает повышенную стойкость к эксплуатационным нагрузкам. 2 табл.
Изобретение относится к эпоксидным связующим для композитных пластиков и может использоваться в производстве арматуры композитной переодического профиля. Связующее содержит (мас.ч.): эпоксиднодиановую смолу с массовой долей эпоксидных групп 20,0-24,0 - 100, ароматически сопряженный гидроксифенилен, совмещенный с изометилтетрагидрофталиевым ангидридом в соотношении 9:1 - 85-90, диглицедиловый эфир олигооксипропиленгликоля с массовой долей эпоксидных групп 16-18% - 10-12, ускоритель полимеризации аминного типа тридиметиламинометилфенол0 или 2-метилимидазол, или этил,2-метилимидазол - 0,3-3,0. Изобретение позволяет получить изделие с повышенными прочностью, эластичностью и химической стойкостью. 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к армирующим изделиям, в частности к армирующим изделиям периодического профиля, для изготовления изделий из бетона, газобетона методом горячего формования при одновременном воздействии агрессивных сред. Арматура композитная содержит стержень с обмоткой, выполненные из волокнистого наполнителя, пропитанного полимерным связующим на основе эпоксидной смолы и отвердителя. Арматура содержит, мас.%: волокнистый наполнитель - 60-80% и связующее - 20-40%, где связующее включает, мас.%: эпоксидноноволачную смолу - 50-60, аминный отвердитель - 40-50. Эпоксидноноволачная смола содержит, мас.%: диановую эпоксидную смолу - 47-80%, модификатор на основе простых полиэфиров, содержащих глицидиловые группы - 10-25%, продукт, полученный эпоксидированием олигомера гидроксифенилена из алкилрезорцина - 10-28%. Технический результат - повышение устойчивости композитной арматуры к длительному воздействию высоких температур, высокие показатели прочности, эластичности, устойчивость к агрессивным средам, высокая скорость отверждения связующего. 3 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 пр.
Изобретение относится к способам упрочнения силовых конструкций, имеющих существующие или прогнозируемые разрушающиеся участки, с помощью полос из композиционного материала. В качестве полос используют тканый или нетканый армирующий наполнитель из стеклянных, базальтовых, синтетических полимерных или углеродных волокон. Указанные волокна пропитывают полимерной композицией в количестве 30÷60% от веса композита, обеспечивающей их прилипание к силовым конструкциям и последующее отверждение от +5°С до +100°С в течение от 5 минут до двух суток. Полимерная композиция содержит в мас.ч.: эпоксидная смола 100, активный эпоксидный разбавитель 5÷130, отвердитель 15÷110, загуститель 5÷50, пигмент или краситель 0,5÷50. В качестве отвердителя она содержит продукт взаимодействия аминного компонента с монокарбоновыми кислотами. В качестве аминного компонента используют смесь, состоящую из первичного ароматического амина или смесь ароматических аминов (А), вторичного алифатического аминоспирта (Б) и третичного алифатического аминоспирта (В) в массовом соотношении А:Б:В от 98:0,2:1,8 до 80:5:15. Монокарбоновую кислоту (Г) вводят в виде - 25÷80% раствора в одноатомном алифатическом или ароматическом спирте, или их эфире с моно- или дикарбоновой кислотой, в соотношении (А+Б+В):Г от 90:10 до 60:40 в пересчете на 100% кислоту с последующим взаимодействием путем перемешивания в реакторе при температуре от 50 до 130°С в течение от 20 до 120 минут и скорости мешалки от 100 до 3000 оборотов в минуту. Обеспечивается повышение адгезии усиливающих полос из композиционных материалов к поверхностям конструкций и более эффективное их упрочнение. 2 табл.

Изобретение относится к устройствам для изготовления фибры из полимерной массы, предназначенной для дисперсного армирования бетонов и строительных растворов при изготовлении строительных изделий. Технологическая линия для изготовления фибры из полимерной массы включает расположенные по ходу технологического процесса экструдер, экструзионную головку для формования нити из полимерной массы, имеющей заданную форму поперечного сечения, ванну охлаждения нити с охлаждающей жидкостью, тянущую клеть, содержащую, по меньшей мере, один верхний и один нижний валки с S-образной заправкой нити, камеру термической пластификации, основную натяжную клеть, содержащую, по меньшей мере, один верхний и один нижний валки с S-образной заправкой нити между ними, зону основной вытяжки нити, гофрирующее устройство и режущий механизм для резки нити на мерные отрезки - фибру. Линия включает дополнительную натяжную клеть, содержащую, по меньшей мере, один верхний валок и один нижний валок с S-образной заправкой нити между ними, установленную после основной натяжной клети, зону дополнительной вытяжки нити, образованную между основной натяжной клетью и дополнительной натяжной клетью, нагреватели для обогрева тянущей клети, нагреватели для обогрева камеры термической пластификации, нагреватели для обогрева основной натяжной клети, а также вентиляторы с выпускными насадками для удаления остатков влаги с нити, установленные в зоне между тянущей клетью и камерой термической пластификации. Технический результат: повышение прочности и качества изготавливаемой фибры. 1 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии изготовления арматурных элементов, используемых для дисперсного армирования фибробетонных конструкций

Наверх