CS205320B1 - Concrete reinforced by scattered fibres,especially made of steel - Google Patents

Description

Vynález se týká betonu vyztuženého rozptýlenými vlákny, zvláště ocelovými.

Současná technologie výroby betonu vyhledává optimální metody zvyšování pevnosti betonu v tlaku a především v tahu a náhrady pracného klasického způsobu vyztužování železobetonových konstrukoí jiným způsobem, který by umožnil výrobu homogenního materiálu, vzdorujícího různým tlakům a tahům.

Použití běžné klasické výztuže železobetonových konstrukcí vyvolává potíže při dimenzování konstrukčních prvků složitě staticky i dynamicky namáhaných.

Výroba klasické výztuže je velmi pracná a vyžaduje vysoce kvalifikované pracovní síly a značné investice v oblasti strojního vybavení, dopravních prostředků a prostorů pro sklady a výrobu.

Průmyslová výroba výztuže vyžaduje plynulé zásobování výroben výztuže širokým sortimentem profilové ooeli, aby nedošlo k plýtvání oceli náhradou menších profilů většími.

Další ztráty oceli vznikají tím, že v dodávkách za tepla válcovaných ocelí se vyskytují také krátké tyče, které se spolu s technologickými odstřihy vyřazují do šrotu a dále ztráty plynoucí z nadměrných kladných váhových tolerancí. Tyto ztráty mohou dosahovat až 20 % hmotnostního množství oceli.

Jedním ze způsobů^ jakým se současná technologie vypořádává s těmito úkoly, je vyztužování betonu rozptýlenými vlákny, zvláště ocelovými. Beton takto vyztužený se vyznačuje velkou pevností i celkovou odolností proti nejrůznějším vlivům. ^řro jeho výrobu lze

205 320

205 320 využit stávající mechanizace, především míchačky a nevyžaduje nových investic do výrobních a dopravních zařízení. Zpracování výztuže nevyžaduje zvláštního strojního vybavení, stavebních investic ani kvalifikovaných pracovníků. Spotřeba kovu je zlomkem spotřeby kovu ve srovnání s klasickou metodou.

Z těchto předpokladů vychází vytvoření betonu podle vynálezu, jehož účelem je zlepšení spojení mezi vlákny a betonem. Toho se dociluje tak, že vlákna jsou prostorově zakřivena anebo na koncích rozšířena. Touto úpravou se dosáhne lepší přilnavosti rozptýlených ' vláken k betonu.

Vlákno podle vynálezu může např. představovat ocelový drát délky 30 mm a o průřezu

Λ mm . Vlákno může mít např. prostorově vlnitý tvar případně ohnutý ještě do tvaru vlásenky, jejíž ramena mohou ještě být prostorově rozevřena. Podobně může mít vlákno tvar skoblčky. Tímto provedením nejsou možnosti zdaleka vyčerpány. Vlákno může být také zploštělé, pro dosažení lepší přilnavosti k betonu mohou být vlákna opatřena na povrchu nerovnostmi.

Na koncích mohou být vlákna opatřena zakřivením ve tvaru vln a háčků, kotevními hlavičkami, nebo jiným rozšířením. Poměr délky k průměru nebo přepočtenému průměru vláken může být i více než stonásobný. Přepočteným průměrem se rozumí kruhový průměr vypočtený ze skutečr ného průřezu, je-li průřez jiný než kruhový. Délka pak odpovídá jedno až pětinásobku největšího průměru zrn kameniva- Optimální vztah je závislý na velikosti kameniva, přičemž je třeba dbát, aby hmota byla zpracovatelná v míchačce.

Vlákna lze získat v hutní druhovýrobě při zhotovování drátů tažených za studená nebo výrobků z nich. Lze je také získat z třísek a jiných odpadů, k nimž dochází ve strojírenské a hutní výrobě a jež umožňují výrobu ocelových vláken. ^řro výrobu vláken je také možné využít zařízení na výrobu skobiček do kancelářských sešívaček, zařízení na výrobu jehel, špendlíků nebo hřebíků 1 úpravárenskýoh strojů na úpravu šrotu.

Do betonové směsi skládající se z vody, písku, cementu a vápna se při rozmíohávání vpravují vlákna a takto upravená směs se rozváží a sype do bednění, kde ztuhne. Výsledkem je vyztužený beton.

Vláknová výztuž oddaluje vznik trhlin v betonu a pokud vzniknou, brzdí jejich rozvoj. Pevnost v tahu za chybu roste téměř lineárně se vzrůstem prooenta vyztužení. Zmenšením rozestupu vláken v betonu na hodnotu cca 10 mm se podstatně zvyšuje pevnost betonu v tahu na dvoj- až trojnásobek. Rovněž pevnost v tahu za ohybu, pevnost ve smyku roste na jedno a půl až dvojnásobek, rázová pevnost a absorboe energie na deseti až třioetinásobek.

Únavová pevnost roste o 60 %.

Kromě oceli lze pro výrobu vláken použít i jiných vhodných přírodníoh nebo syntetiokýoh hmot.

Vyztuženého betonu podle vynálezu lze použít při stavbě vozovek, letištních plooh, při výrobě prefabrikátů a monolitických betonových a železobetonových konstrukcí. Tam všude přinese beton podle vynálezu úspory výztužného materiálu, investičních nákladů, urychlení výstavby, snížení ceny konstrukcí a úsporu kvalifikovaných pracovníků.

205 320

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Beton vyztužený rozptýlenými vlákny, zvláště ocelovými, vyznačuj íoí tím, že vlákna jsou prostorově zakřivena anebo na koncích rozšířena.