Спосіб виготовлення стержня для армування бетону

Способ изготовления стержня для арми рования бетона, включающий термообработ ку базальтового ровинга при температуре 150-200°С, его пропитку в закрытой ванне композицией на основе эпоксидно-диановой смолы при температуре 30-50°С, формование профиля через отжимное устройство и фильеру, установленные после пропиточной ванны, а также через две дополнительные фильеры и оплеточное устройство, отверждение стержня путем пропускания его через восемь термокамер со скоростью 0,0048-0,0052 м/с в течение 1385-1500 с, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что пропитывают 40,5-69,2 мас.ч. базальтового ровинга композицией состава в мас.ч.: эпоксиднодиановая смола с вязкостью 5-18 Па-с. 9,5-10,5 изометилтетрагидрофталовый ангидрид 4,7-5,2, кубовый остаток толу илендиизоцианата 1,8 -2,3,2,4,6-трис(диметиламино-) метилфенол (альфа, альфа, альфа)-трис-(диметиламино-) метизол 0,018-0,021, дополнительные фильеры устанавливают после первой термокамеры до и после оплеточного устройства, а температурный режим задают по термокамерам последовательно, °С: 75-85; 110-120; 123-132; 135-140; 145-150; 140-147; 90105; 20-30. С > сл ел N3 О Изобретение относится к области строительства, в частности, к арматурным элементам для бетонных конструкций и может быть использовано при армировании несущих сборных бетонных конструкций. В основу изобретения поставлена задача создания способа изготовления стержня для армирования бетона, в котором использование новых наполнителя и связующего, иного порядка выполнения технологического процесса и иных температурных режимов обеспечивает одностадийность процесса, уменьшение расхода целевого связующего и благодаря этому упрощает технологию, снижает материалоемкость и энергоемкость процесса. Для изготовления арматурного стержня используют следующие материалы: Базальтовый ровинг марки РБ-9-330 (ровинг базальтовый с диаметром элементарного волокна 9 мкм и номинальной 15529 плотностью 400 текс). Замасливатель рафиновая эмульсия. па Ровинг получен из базальта Ровенской области состава (мас.%): S\Oz 48,2-49,55; TIO2 0,96-1,79; AI2O3 14,35-16,43; ЯегОз 5,25-5,96; FeO 5,60-6,77; CaO 8,91-11,10; MgO 7,33-9,07; MnO 0,17-0,29; NaaO 1,84 2,74; K2O 0,45-1,26; SO3 0,02-0,05; P2O5 0,25-0,35; ППП 1,15-2,90. - Смола эпоксидная диановая с вязкостью 5-18 Па*с. Эпоксидные диановые смолы получают из дифенилолпропана и эпихлоргидрина. Химическая формула диановых эпоксидных смол: -осн2 снсн2о он ~осн«- сн-сн о Техническое наименование продукта - 15 Пропитку базальтового ровинга полимерным связующим осуществляют в засмола ЭД-16. крытой ванне при температуре 30-50°С. -Изометилтетрагидрофталевый ангидФормование поперечного профиля ч рид имеет следующую химическую формулу: стержня осуществляют путем протягивания 20 пропитанного связующим ровинга через отжимное устройство и фильеру, установленные на выходе из пропиточной ванны, и далее СО через вторую и третью фильеры, - Кубовый остаток толуилендиизоциа- установленные после первой термокамеры 25 до и после оплеточного устройства. ната представляет собой высокомолекулярСкорость протягивания стержня для арный продукт превращения толуилендиизоцианата на стадии дистилляции ТДИ в коли- мирования бетона поддерживают в пределах 0,0048-0,0052 м/с, а время нахождения в зоне честве 0,13 т на 1 т ТДИ. полимеризации 1385-1500 с. 30 Химическая формула 2,4-2,6 ТДИ: Отверждение стержня для армирования осуществляют в термокамерах в режиме NCO CON ступенчатого подъема температур и охлажСИ, дения, °С: 175-85; II - 110-120; III -123-132; IVNCO 135-140; V- 145-15.; VI - 140-147; VII -35 90NCO 105; VIII-20-30. Соотношения компонентов связующе2,4 изомер 2,6 изомер го, мас.ч.: 65±2вес.% 35+2 вес. %. Базальтовый ровинг 40,5-69,2 В момент образования кубовый остаток Смола эпоксидноТДИ представляет собой смолистое вещестдиановая ЭД-16 9.5-10,5 во, после застывания легко дробится в ша- 40 Изометилтетрафталевый ровых мельницах до заданной тонины. ангидрид 4,7-5,2 Состав кубового остатка, % мае.: ТДИ Куб. остаток толуилендин/б 5; С - 65,5; Н - 4,6; N - 5,4; Ог - 23,5; CI изоциаиатов 1,8-2,3 0.95. - Ускоритель УП-606/2 - это 2.4.6-трис- 45 Ускоритель УП 606/2 0.018-0,021. (диметиламино)-метилфенол)альфа, альфа, Указанное соотношение выбирают, исходя альфа-трис-{диметиламино)-метизол имеет из расчета 70-80 мас.% наполнителя химическую формулу C15H27CN3. (базальтового ровинга), остальное - связуСтруктурная формула ющее. Количество наполнителя можно 50 ОН варьировать в зависимости от требований, предъявляемых к полученной арматуре и условий ее эксплуатации. Базальтовый ровинг предварительно подвергают термообработке при температуре 150-200°С в камере обжига с последующим прохождением через восемь термокамер после покрытия связующим в пропиточной ванне. Соотношение компонентов связующего 55 определяется числом взаимодействующих эпокси-, гидроксильных групп, а также аминных в смоле, отвердителе и ускорителе, также температурными условиями и временем процесса отверждения связующего в арматурном стержне. 15529 Конкретные примеры реализации изобретения приводятся ниже. Пример I.Ha многополочную этажерку установили 115 бобин с ровингами из базальтовых нитей. В пропиточную ванну сдозировали 2,5 кг связующего, в т.ч. 1,480 кг диановой смолы ЭД-16, 0,729 кг изометилтетрагидрофталевого ангидрида (ТГФ-ангидрид), 0,288 кг кубового остатка производства толуилендиизоцианата (куб. ост. ТДИ) и 0,003 кг ускорителя УП 606/2; тщательно перемешали до получения однородной массы и нагрели ее до температуры 35°С. Пучок ровинга специальным приспособлением натянули, пропустили через камеру обжига, в которой поддерживали температуру 160°С для удаления с ровингов парафинового замасливателя, и далее через пропиточную ванну, в которой посредством переходных валков обеспечивали равномерное покрытие ровингов связующим. На выходе из ванны пучок ровингов пропустили через отжимное устройство, обеспечивающее снятие избыточного связующего, которое по лотку возвращается в пропиточную ванну. Далее пропитанные связующим ровинги направили через фильеру в первую термокамеру, где поддерживали температуру 80°С. После первой термокамеры пучок ровингов пропустили через вторую фильеру, оплеточное устройство и далее через третью фильеру. Оплетку выполнили базальтовой крученой ниткой с шагом оплетки 2 мм. Натяжение оплеточной нити регулировали с расчетом исключения пережатия стержня. Вторая и третья фильеры обеспечили снятие остаточного избыточного связующего, формирование заданного профиля (круглого в 5 сечении) и диаметра стержня. Далее сформированный стержень для полимеризации связующего протянули через вторую-восьмую термокамеры, где поддерживали средние температуры соот10 ветственно, град: II - 112; III - 125; IV - 138; V - 149; VI - 147; VII - 101; VIII - 25. Скорость протяж ки стержня, которая составила 0.0049 м/с, обеспечили специальным протяжным механизмом, в результате в зоне 15 нагрева стержень находился 1470 с. Полученный стержень испытали на стойкость в воде, в 1 н. растворе щелочи NaOH и на физико-механические свойства. Результаты испытаний: диаметр стержня 20 6,1 мм; плотность 1,45 г/см3; количество связующего в стержне 53,5%; степень полимеризации связующего 92,5%; водопоглощение при температуре 20-25°С в течение 1 сут 0,57%, в течение 2,5 мес - 2,3%; водо25 поглощение при 100°С в течение 1 ч 0,65%, в течение 6 ч - 1,31 %; предел прочности на растяжение 4967 кгс/см ; щелочестойкость в 1 н растворе NaOH (по приросту прочности на растяжение) - после 1 сут - 1,9 кгс/см 2, 30 после 20 сут - 3,9 кгс/см2. Примеры других соотношений компонентов при технологических режимах, приведенных в примере 1, свойства полученных 35 стержней представлены в табл. 1. Таблица 1 N? примера Кол Масса компонентов в :вязую < во бощем, кг бин (ровингов), шт ЭД-15 Т Г Ф ангидрид Куб. остаток ТДИ УП Свойстве і стержня Кол Кол Сте Прочность поли- разрымериву, зации кгс/см связу 606/2 во на- во свя- пень полнителя. % зующего, % ющего. % Щелочестойкость в 1 л раствора NaOH (по приросту прочности) Через 1 сутки Через 24 суток 2 120 1.46 0,730 0,297 0,003 47,2 52,8 92,9 4972 + 1,8 +5,3 3 125 1,47 0,732 0,295 0,003 48,5 51,5 92.5 4985 + 1,95 +5.38 8 15529 Т абл ица 2 г* л Лі Kon-w бобин Соотношение компоненто* количество IUT Базальт роіннг 12 3 40,5 6Л2 55 8.07 69.5 121 126 1.482 10 1.469 9.63 114 ЭД-16 1.456 ТГФангид кг кг Куб остаток УП606/2 тди Ю,5 4.7 0733 495 0.727 5.2 0721 JLSL 0.281 2.05 0J08 2.3 0.319 0.018 0.0028 0.0195 Ш Ш 0.021 0.00291 Содержание роеиига и вяжущего %е камере %на- іующеполниго теля Результаты испытаний саойсті стержней % на- іукхцеСтеПроч- Щеяочестойкость • 1н растворе пень полнеro ность , NsOH (прирост прочности) полиме кгс/см2 ния 1сут 4сут 7сут 20сут риэацми % 7165 28.35 461 53.9 91.46 4965 +1.42 +2 39 •30 +2 +4 09 76.38 23.62 45,7 54.3 9146 4984 +1.39 +2 05 87 +3 65 79,41 20.59 473 52.2 92,41 5234 +10,97 +175 +2.35 +3 25 npown w Упорядник Замовлення 4188 иещелочестсек Техред М.Моргентал Коректор О. Кравцова Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101