Композитна арматура

Реферат: Винахід належить до технології пластичних мас, а саме до технології композиційних матеріалів і може бути використаний в конструкціях, які працюють в умовах прискореної корозії сталевої арматури і бетону, на заміну сталевої арматури. Композитна арматура, що складається з циліндричного композитного профілю, додатково містить укладені вздовж неущільнені волокна, які просочені полімерним сполучником, а також волокна навиті у вигляді спіралей по всій довжині композитної арматури. Винахід забезпечує підвищення міцності фіксації арматури в бетоні. UA 98513 C2 (12) UA 98513 C2 UA 98513 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до технології пластичних мас, а більш конкретно до технології композиційних матеріалів і може бути використаний в різних галузях промислового і житлового будівництва в конструкціях, які працюють в умовах прискореної корозії сталевої арматури і бетону, на заміну сталевої арматури. Проблема довготривалості армування бетону є основним піклуванням в будівельній промисловості. Корозія сталевої арматури може призвести до розтріскування з відшаруванням бетону і втрати цілісності конструкції. Багато армованих бетонних конструкцій після витримки в середовищах дорожньої солі, морському середовищі і забрудненій атмосфері потребують обширних і дорогих відновлювальних робіт. Тому, як альтернативу, у даний час використовують неметалічні армуючі матеріали, зокрема композитні. Відома композитна арматура зі склопластику: - яка являє собою склопластиковий стрижень з циліндричними анкерними поширеннями на кінцях діаметром 5,6 мм [1] Арматура [1] дозволяє дещо зміцнити будівельну конструкцію, але не має достатньої міцності, оскільки фіксується в бетоні тільки своїми кінцями; яка являє собою склопластиковий стрижень зі спліткою з скляних, вуглецевих або арамідних волокон [2]: Арматура за патентом [2] має незначні поверхневі поглиблення, і як наслідок слабку фіксацію в бетоні. Відома також композиційна арматура зі склопластику [3], яка за суттю є найбільш близькою до заявлюваної. Відома композиційна арматура - прототип являє собою склопластиковий профіль різного перерізу (прямого або рифленого). Недоліком відомої склопластикової арматури є низька міцність фіксації в бетоні, оскільки кількість фіксуючих вузлів незначна. Задачею заявлюваного винаходу є підвищення міцності фіксації арматури в бетоні. Поставлена задача вирішується тим, що композитна арматура, що складається з циліндричного композитного профілю, який виготовлений з полімерного сполучника і армований скляними, базальтовими або вуглецевими волокнами, а його поверхня додатково містить укладені вздовж неущільнені волокна, які просочені полімерним сполучником, а також волокна, навиті у вигляді спіралей по всій довжині композитної арматури. Принциповими відмінами запропонованої арматури від відомої є наявність на протязі всієї довжини циліндричного композитного стрижня кілець з того ж композиту, розташованих перпендикулярно осі стрижня. З іншого боку кільця навиваються на стрижень з неструктурованим полімерним сполучником. Структурування полімерного сполучника і навитих на його поверхню кілець здійснюється одночасно, за рахунок чого вони поєднуються між собою шляхом протікання хімічної реакції структурування полімерного сполучника. Розташування стрижня і кілець у взаємно перпендикулярному напрямку не змінює однонаправленості арматури, а одночасне структурування полімерного сполучника забезпечує міцність арматури і її надійну фіксацію в бетоні за рахунок утворення "механічних замків" між бетоном і арматурою, завдяки чому забезпечується підвищення міцності фіксації арматури в бетоні. Арматуру виготовлюють за такою технологічною схемою: Отриманий пултрузією циліндричний профіль подається на обмоточний пристрій, який розташований за формуючою фільєрою. На обмоточному пристрої здійснюється накладка шару безперервного волокна з надлишковим вмістом сполучника вздовж осі профілю, після чого проводиться обвивка неструктурованого профілю безперервними нитками з того ж армуючого волокна. Завдяки натягу волокна воно вдавлюється в тіло накладеного шару волокна, чим створює оребрення арматури у вигляді безперервної спіралі. Циліндричний профіль, обвитий волокном подається в нагрівальну піч, де здійснюється структурування полімерного сполучника. В зоні структурування встановлюється температура 80-200 °С, яка в кінці зони поступово знижується до 55-65 °С. Температурно-часовий режим в зоні структурування встановлюється в залежності від виду полімерного сполучника, який наводиться в технічній документації на сполучник. Структурована композитна арматура подається на різальний пристрій, де нарізується на відрізки заданої довжини і штабелюється в пакети. В таблиці наведені дані з міцності фіксації композитної арматури, отриманої за заявлюваним рішенням і відомим - рішенням - прототипом. 60 1 UA 98513 C2 Найменування показника Міцність арматури (руйнуюча напруга при розтягуванні), МПа Міцність фіксації (вирив) у бетоні марки М400, кН 5 10 Прототип Заявлюване рішення 640 700 12 31 З таблиці видно, що міцність одержаної композитної арматури і її міцність фіксації у бетоні значно перевищує ці показники композитної арматури - прототипу. Техніко-економічними перевагами запропонованої композитної арматури перед відомими є: підвищена міцність фіксації в бетоні; підвищена міцність самої арматури. Композитна арматура була виготовлена в умовах промислового виробництва ТОВ ТГ "Екіпаж", м. Харків. Джерела інформації: 1. Технічні умови ТУ 2296-001-20994511-06 Технічне свідоцтво № ТС 07-1349-06. 2. Патент US № 5727357 по кл. Е04С5/07; Е04С5/08; Е04С5/00, 1998 p. 3. Патент. ЕР № 1347114 по кл. В29С70/52; Е04С5/07; В29С70/04, 2003 р. - прототип. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 Композитна арматура, що складається з циліндричного композитного профілю, яка відрізняється тим, що композитний профіль виготовлений з полімерного сполучника і армований скляними, базальтовими або вуглецевими волокнами, поверхня профілю додатково містить укладені вздовж неущільнені волокна, які просочені полімерним сполучником, а також волокна, навиті у вигляді спіралей по всій довжині композитної арматури. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2