CZ32334U1 - Směs na bázi cementu ke zhotovení dílců pro měření odezvy balistického zatížení - Google Patents
Směs na bázi cementu ke zhotovení dílců pro měření odezvy balistického zatížení Download PDFInfo
- Publication number
- CZ32334U1 CZ32334U1 CZ2018-35325U CZ201835325U CZ32334U1 CZ 32334 U1 CZ32334 U1 CZ 32334U1 CZ 201835325 U CZ201835325 U CZ 201835325U CZ 32334 U1 CZ32334 U1 CZ 32334U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- cement
- components
- measuring
- response
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 32
- 239000004568 cement Substances 0.000 title claims description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 13
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 12
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 11
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 claims description 5
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 claims description 5
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 4
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 2
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 abstract 3
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 239000008030 superplasticizer Substances 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 229920006334 epoxy coating Polymers 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 239000011210 fiber-reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
GPU manažer je rozvrhovač založený na diskrétním multikriteriálním optimalizačním algoritmu, který zajišťuje optimální rozvržení neuronových sítí (03) na jednotlivých grafických procesorech (09). Rozvrhuje, na kterých grafických procesorech (09) neuronové sítě (03) poběží a zda poběží více kopií, s cílem maximalizovat počet zpracovaných snímků za časovou jednotku. Za tímto účelem využívá principy plynoucí z asynchronního a paralelního zpracovávání dat. Dále zajišťuje komunikaci mezi detektory proxy (02) s proudem obrázků a instancemi neuronových sítí (03), tj. start, ukončení, změny v konfiguraci a párování.
Description
Oblast techniky
Technické řešení se týká směsi na bázi cementu ke zhotovení dílců pro měření odezvy balistického zatížení.
Dosavadní stav techniky
V současné době se využívají vodivé betony pro detekci stavu napjatosti ve stavebních prvcích. Do cementových kompozitů již byly úspěšně zakomponovány vodivé složky na bázi uhlíku, jako jsou uhlíková vlákna, uhlíkové nanotrubičky a saze. Takto připravené materiály mají vysokou detekční schopnost, nicméně tyto složky mohou také zlepšovat mechanické a trvanlivostní vlastnosti.
Patent CZ 303207 uvádí směs na bázi cementu ke zhotovení dílců pro měření odezvy při mechanickém namáhání. Rovněž popisuje způsob měření odezvy při mechanickém namáhání (např. tahem, tlakem) pomocí tenzometrů připravených z této směsi. Materiálem je cement, písek, skleněné vlákno, uhlíkové částice a uhlíková vlákna, popř. tkané uhlíkové textilie.
Patent US 5817944 uvádí způsob snímání zatížení betonových prvků sledováním otevírání a zavírání prasklin v materiálu. Materiálem je cement a methylcelulosa, cement a latex nebo betonový mix a methylcelulosa. K tomu jsou do materiálu přidávána krátká elektricky vodivá vlákna a měří se elektrický odpor, který se při otevření praskliny zvýší. Při zatížení se vlákna povytahují a dochází tím ke snížení elektrické impedance (rezistivity).
Převážná většina řešení se netýká oblasti detekce porušení struktury kompozitu po výbuchu nebo zásahu projektilem. Předložené technické řešení si klade za úkol vytvořit elektricky vodivý segment protivýbuchových a balisticky odolných bariér, který v součinnosti s monitorovacím systémem umožní detekovat stavy napjatosti nebo porušení vlastní struktury materiálu vlivem působení výbušnin, dopadajících střel nebo jejich fragmentů.
Podstata technického řešení
Předmětem předloženého technického řešení je směs na bázi vodivé cementové matrice ke zhotovení segmentu protivýbuchových a balisticky odolných bariér s funkcí detekce porušení.
Cementové kompozity se vlivem vnitřní vlhkosti chovají jako tuhé roztoky. Při měření jejich elektrického odporu (stejnosměrným proudem) dochází k chemickým reakcím na zakomponovaných měděných elektrodách. Z důvodu minimalizace koroze elektrod je pro měření elektrických vlastností vodivých kompozitů použit střídavý proud. Odpor kladený střídavému proudu je vyjádřen impedancí (respektive pouze reálnou složku impedance). Impedance se měří připojeným impedančním analyzátorem během kladné půlvlny buzeného střídavého napětí 1 V při frekvenci 1 kHz.
Specifické elektrické vlastnosti zamýšleného kompozitu jsou podmíněny přítomností vodivých složek. Směs na bázi cementu podle předloženého technického řešení a vodivé detekční kompozity z ní připravené jsou vhodné zejména pro měření odezvy při vysokorychlostním dynamickém balistickém zatěžování. Při destruktivním dopadu projektilu dochází ke zmenšení účinného průřezu, a tím ke zvýšení impedance (snížení vodivosti). Při nedestruktivním dopadu projektilu dochází ke stlačení detekčního segmentu, a tím i ke snížení jeho impedance (zvýšení vodivosti).
- 1 CZ 32334 UI
Vytvoření vodivého řetězce v celém objemu materiálu je docíleno uhlíkovými i kovovými materiály, které ve vhodně zvoleném dávkování umožňují snímání napětí.
Předmětem předloženého technického řešení je směs na bázi cementu ke zhotovení hybridního kompozitu obsahující 45 až 50 % hmotn. cementu, 35 až 40 % hmotn. písku, 2 až 4 % hmotn. křemičitého plniva, 0,5 až 1,5 % hmotn. skelné výztuže, 1 až 3 % hmotn. uhlíkového vlákna, 5 až 7 % hmotn. mikromletého grafitu, 0,03 až 0,07 % hmotn. methylcelulózy, 3 až 5 % hmotn. kovových pilin a/nebo špon.
Předmětem předloženého technického řešení je dále směs na bázi cementu ke zhotovení drátkobetonového kompozitu obsahující 15 až 20 % hmotn. cementu, 22 až 28 % hmotn. písku, 22 až 28 % hmotn. čedičového filleru, 22 až 28 % hmotn. čedičového kameniva, 2 až 3 % hmotn. křemičitého plniva, 5 až 6 % hmotn. ocelových drátků.
Předmětem předloženého technického řešení je dále směs na bázi cementu ke zhotovení řídkou směsí prolévaného drátkobetonu s extrémně vysokým obsahem ocelových vláken obsahující 36 až 45 % hmotn. cementu, 17 až 26 % hmotn. písku, 5 až 9 % hmotn. křemičitého plniva, 26 až 32 % hmotn. ocelových drátků.
Výše uvedené směsi slouží k přípravě segmentů protivýbuchových a balisticky odolných štítových systémů s funkcí detekce porušení. Za účelem měření elektrických vlastností jsou v každém segmentu osazeny alespoň dvě elektrody.
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1: Příprava hybridního vláknobetonu (HFRC)
Byla připravena hybridní vláknobetonová směs o následujícím složení:
| Portlandský cement | Křemičitý písek | Křemičité plnivo | Mikromletý grafit | Kovové složky (piliny/špóny) | Methylcelulóza | Skelné vlákno | Uhlíkové vlákno |
| 47 % | 37 % | 2,95 % | 6 % | 4 % | 0,05 % | 1 % | 2 % |
Postup přípravy:
1. Do čisté míchací nádoby se nejdříve nasype odvážené množství cementu, písku a křemičitého mikroplniva. Míchačka se uvede do chodu a za stálého míchání se složky homogenizují po dobu 2 minut.
2. Do směsi se rychle naleje voda (vodní součinitel 0,7) s obsahem superplastifikátoru a míchá se cca 4 minuty, dokud nevznikne tekutá směs.
3. Poté se přidá odvážené množství kovových složek a míchá se 3 minuty.
4. Dále se přidá dané množství mikromletého grafitu směs se následně míchá po dobu 3 až 5 minut.
5. Dále se za chodu míchačky ručně rovnoměrně přidává odvážené množství uhlíkového vlákna, a to po dobu 3 minut.
-2CZ 32334 UI
6. Nakonec se za chodu míchačky ručně rovnoměrně přidává odvážené množství skleněného vlákna, a to po dobu 1 až 2 minuty.
7. Z této směsi byl připraven dílec o síle 20 mm a délce stran 500 mm s vloženými měděnými elektrodami (plošný nebo kruhový průřez) v polovině výšky dílce.
Příklad 2: Příprava drátkobetonu (SFRC)
Byl připraven drátkobeton o následujícím složení:
| Portlandský cement | Křemičitý písek | Čedičový filer 0 až 0,5 mm | Čedičové kamenivo 1 až 2 mm | Křemičité plnivo | Ocelové drátky |
| 17 % | 25 % | 25 % | 25 % | 2 % | 6% |
Postup přípravy:
1. Do čisté míchací nádoby se nejdříve nasype odvážené množství cementu, písku a křemičitého mikroplniva. Míchačka se uvede do chodu a za stálého míchání se složky homogenizují po dobu 2 minut.
2. Poté se přidá odvážené množství čedičových složek a složky se dále homogenizují po dobu 3 minut.
3. Za chodu míchačky ručně rovnoměrně přidává odvážené množství ocelových drátků, a mísí se po dobu 2 až 3 minut.
4. Nakonec se do směsi se rychle naleje voda (vodní součinitel 0,5) s obsahem superplastifikátoru a míchá se 4 až 6 minut.
5. Poté se přidá odvážené množství kovových složek a míchá se 3 minuty.
6. Z této směsi byl připraven dílec o síle 20 mm a délce stran 500 mm s vloženými měděnými elektrodami (plošný nebo kruhový průřez) v polovině výšky dílce.
Příklad 3: Příprava prolévaného hustě vyztuženého drátkobetonu (SIFCON)
Byl připraven prolévaný hustě vyztužený drátkobeton o následujícím složení:
| Portlandský cement | Křemičitý písek | Křemičité plnivo | Ocelové drátky |
| 40% | 23 % | 7 % | 30% |
Postup přípravy:
1. Do připravené formy (500x500x20 mm) bylo vloženo odvážené množství ocelových drátků tak, aby drátky rovnoměrně vyplnily celý obsah formy. V polovině výšky formy se vloží měděné elektrody (plošný nebo kruhový průřez).
2. Do míchací nádoby se nalilo 80 % vody (vodní součinitel 0,38) s obsahem superplastifikátoru a míchalo se 1 až 2 minuty.
-3CZ 32334 UI
3. Postupně se přidával cement, křemičité mikroplnivo a písek za průběžného dořeďování zbývající vodou, tak aby směs byla schopna prolévat vložené drátky ve formě).
4. Připravenou směsí se nakonec prolévaly drátky ve formě.
Po třítýdenní zrání byly desky opatřeny ochranným epoxidovým nátěrem.
Byla testována odezva impedance při destruktivním a nedestruktivním balistickém zatěžování. Testované vzorky HFRC, SFRC a SIFCON byly zatěžovány puškovými náboji 7,62x51 mm NATO ball. Počáteční rychlost projektilů byla 830 m-s1. Každý vzorek byl podroben 4 výstřelům (2 nedestruktivně a 2 destruktivně). Všechny testované materiály měnily impedanci při dynamických dějích. Jednotlivé dopady projektilů byly dobře rozeznatelné. Impedance vzorků se zvyšovala při destruktivní i nedestruktivní metodě.
Claims (3)
1. Suchá směs na výrobu dílců pro měření odezvy balistického zatížení, vyznačující se tím, že je tvořena 45 až 50 % hmotn. cementu, 35 až 40 % hmotn. písku, 2 až 4 % hmotn. křemičitého plniva, 0,5 až 1,5 % hmotn. skelné výztuže, 1 až 3 % hmotn. uhlíkového vlákna, 5 až 7 % hmotn. mikromletého grafitu, 0,03 až 0,07 % hmotn. methylcelulózy, 3 až 5 % hmotn. kovových pilin a/nebo špon.
2. Suchá směs na výrobu dílců pro měření odezvy balistického zatížení, vyznačující se tím, že je tvořena 15 až 20 % hmotn. cementu, 22 až 28 % hmotn. písku, 22 až 28 % hmotn. čedičového fílleru, 22 až 28 % hmotn. čedičového kameniva, 2 až 3 % hmotn. křemičitého plniva, 5 až 6 % hmotn. ocelových drátků.
3. Suchá směs na výrobu dílců pro měření odezvy balistického zatížení, vyznačující se tím, že je tvořena 36 až 45 % hmotn. cementu, 17 až 26 % hmotn. písku, 5 až 9 % hmotn. křemičitého plniva, 26 až 32 % hmotn. ocelových drátků.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2018-35325U CZ32334U1 (cs) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | Směs na bázi cementu ke zhotovení dílců pro měření odezvy balistického zatížení |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2018-35325U CZ32334U1 (cs) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | Směs na bázi cementu ke zhotovení dílců pro měření odezvy balistického zatížení |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ32334U1 true CZ32334U1 (cs) | 2018-11-19 |
Family
ID=64425791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2018-35325U CZ32334U1 (cs) | 2018-09-07 | 2018-09-07 | Směs na bázi cementu ke zhotovení dílců pro měření odezvy balistického zatížení |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ32334U1 (cs) |
-
2018
- 2018-09-07 CZ CZ2018-35325U patent/CZ32334U1/cs not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Belli et al. | Commercial and recycled carbon/steel fibers for fiber-reinforced cement mortars with high electrical conductivity | |
| Han et al. | Reinforcement effect and mechanism of carbon fibers to mechanical and electrically conductive properties of cement-based materials | |
| Guo et al. | Experimental study on the resistance of basalt fibre-reinforced concrete to chloride penetration | |
| Gao et al. | Probability distribution of convection zone depth of chloride in concrete in a marine tidal environment | |
| Sun et al. | Influence of aggregate surface treatment on corrosion resistance of cement composite under chloride attack | |
| Bontea et al. | Damage in carbon fiber-reinforced concrete, monitored by electrical resistance measurement | |
| Peled et al. | Electrical impedance spectra to monitor damage during tensile loading of cement composites | |
| Ding et al. | Self-monitoring of freeze–thaw damage using triphasic electric conductive concrete | |
| Chung et al. | Effect of specimen shapes on compressive strength of engineered cementitious composites (ECCs) with different values of water-to-binder ratio and PVA fiber | |
| Wang et al. | External erosion of sodium chloride on the degradation of self-sensing and mechanical properties of aligned stainless steel fiber reinforced reactive powder concrete | |
| Yazıcı | The effect of steel micro-fibers on ASR expansion and mechanical properties of mortars | |
| KR102362236B1 (ko) | 자기감지 성능을 이용한 초고성능 콘크리트의 내구성 모니터링 시스템 | |
| Pickel et al. | Use of Basalt Fibers in Fiber-Reinforced Concrete. | |
| Luo et al. | Comparison the properties of carbon fiber-based Portland cement and alkali-activated fly ash/slag conductive cementitious composites | |
| Wang et al. | Effect of ceramic fiber on mechanical properties of concrete with different strength grades and its strengthening and toughening behaviors under impact load | |
| Kumari et al. | Influence of thermal cycles and high-temperature exposures on the residual strength of hybrid steel/glass fiber-reinforced self-consolidating concrete | |
| Wang et al. | Double percolation phenomenon of carbon nanotube/cement composites as piezoresistivity sensing elements with exposure to salt environment | |
| Shoaib et al. | Performance evaluation and development of tensile softening law for concrete reinforced with different sizes and combinations of basalt fibers | |
| CZ32334U1 (cs) | Směs na bázi cementu ke zhotovení dílců pro měření odezvy balistického zatížení | |
| Kumar et al. | Experimental study on optimization of smart mortar with the addition of brass fibres | |
| CZ2018452A3 (cs) | Směs na bázi cementu ke zhotovení dílců pro měření odezvy balistického zatížení | |
| Ding et al. | Hybrid use of steel and carbon-fiber reinforced concrete for monitoring of crack behavior | |
| Park et al. | A Comparative study on electrical resistivity and compressive strength properties of cement composites incorporating conductive materials | |
| Susanto et al. | DC current-induced curing and ageing phenomena in cement-based materials | |
| Jiménez-Quero et al. | Durability of mortars containing sugarcane bagasse ash |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20181119 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20220907 |