CZ36311U1 - Kompozitní materiál pro zodolnění konstrukcí na bázi polymočoviny s výztuží - Google Patents
Kompozitní materiál pro zodolnění konstrukcí na bázi polymočoviny s výztuží Download PDFInfo
- Publication number
- CZ36311U1 CZ36311U1 CZ202240073U CZ202240073U CZ36311U1 CZ 36311 U1 CZ36311 U1 CZ 36311U1 CZ 202240073 U CZ202240073 U CZ 202240073U CZ 202240073 U CZ202240073 U CZ 202240073U CZ 36311 U1 CZ36311 U1 CZ 36311U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- polyurea
- explosion
- composite material
- component
- reinforcement
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
- B32B17/02—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres in the form of fibres or filaments
- B32B17/04—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres in the form of fibres or filaments bonded with or embedded in a plastic substance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/12—Layered products comprising a layer of synthetic resin next to a fibrous or filamentary layer
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
- B32B27/42—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising condensation resins of aldehydes, e.g. with phenols, ureas or melamines
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/07—Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal
- E04C5/073—Discrete reinforcing elements, e.g. fibres
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
- E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
- E04H9/04—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate against air-raid or other war-like actions
- E04H9/10—Independent shelters; Arrangement of independent splinter-proof walls
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F41—WEAPONS
- F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
- F41H5/00—Armour; Armour plates
- F41H5/02—Plate construction
- F41H5/04—Plate construction composed of more than one layer
- F41H5/0471—Layered armour containing fibre- or fabric-reinforced layers
- F41H5/0478—Fibre- or fabric-reinforced layers in combination with plastics layers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F42—AMMUNITION; BLASTING
- F42D—BLASTING
- F42D5/00—Safety arrangements
- F42D5/04—Rendering explosive charges harmless, e.g. destroying ammunition; Rendering detonation of explosive charges harmless
- F42D5/045—Detonation-wave absorbing or damping means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Kompozitní materiál pro zodolnění konstrukcí na bázi polymočoviny s výztuží
Oblast techniky
Technické řešení se týká ochranné vrstvy vhodné pro zodolnění konstrukcí, která je způsobilá zejména absorbovat energii tlakové vlny vznikající při výbuchu. Ochranný systém je vhodný pro zvyšování odolnosti stavebních konstrukcí a je založený na nástřikové vrstvě materiálu na bázi polymočoviny (polyurey) v kombinaci s výztuží ze skelné tkaniny.
Dosavadní stav techniky
Zmírnění následku výbuchu na konstrukce lze provést různými způsoby. Většinou se jedná o zesílení konstrukce na straně odvrácené výbuchu, např. formou lamel nebo vrstvy lepené tkaniny. Patent US 6806212 B2 popisuje také zodolnění pomocí polymemí vrstvy vyztužené textilem. Technické řešení popisuje zodolnění pomocí vrstvy tkaniny vložené mezi dvě vrstvy polyurethanu.
Další variantou, jak lze zvýšit odolnost konstrukce, je použití předsazených přídavných panelů, které jsou při výbuchu schopné absorbovat část energie výbuchové tlakové vlny a snížit tak zatížení samotné konstrukce. V systému tak při výbuchu fungují jako obětované opláštění. Jedná se o různé varianty sendvičových panelů, především na bázi ocelových vnějších plechů s různě konfigurovanými jádry.
Patent CZ/EP 2125367 T3 představuje fólii pro ochranu proti výbuchu. Vyztužená fólie podle vynálezu obsahuje elastomemí polymerový laminát obsahující termoplastický polyurethan, síťovinovou vrstvu na bázi aramidu zabudovanou v laminátové vrstvě a vrstvu akrylátového lepidla citlivého na tlak. Fólie může být aplikována na plochy stavební konstrukce pro poskytnutí větší konstrukční integrity v případě výbuchu nebo jiné katastrofické události.
Konvenční systémy pro zmírnění následků výbuchu na stavební konstrukce využívají například použití betonových barikád. Nicméně takovéto bariéry jsou těžké, obtížně se transportují, a tudíž jsou nepraktické v situacích, kdy je stavební konstrukce vyžadující ochranu v aktivní válečné oblasti.
Na základě výše uvedených skutečností existuje potřeba ochranného systému, který je aplikován nástřikem až v místě potřeby a ke zvýšení odolnosti konstrukce dochází bez nutnosti přípravy přídavných panelů, barikád či fólií, které by na místo aplikace byly dováženy. Systém je uzpůsoben k ochraně proti poškození výbuchem a je vyroben z materiálů, které jsou nehořlavé a cenově dostupné. Technické řešení si klade za cíl navrhnout systém pro zodolnění konstrukcí, který bude sestaven tak, aby při výbuchu pohltil část energie tlakové vlny a zabránil poškození chráněné konstrukce, popřípadě zachytil případné fragmenty materiálů vzniklých při výbuchu.
Podstata technického řešení
Uvedený úkol splňuje kompozitní materiál, jehož podstata spočívá vtom, že je tvořen dvěma vrstvami: epoxidovou penetrací, ve které je zabudována výztuž v podobě skelné tkaniny a nástřikovou vrstvou materiálu na bázi polymočoviny (polyurey).
Vrstva epoxidové penetrace je využívána z důvodu zvýšení přídržnosti nástřikové vrstvy polymočoviny (polyurey) ke stavební konstrukci. Penetrace se aplikuje na podklad o maximální vlhkosti 9 %. Materiál je dvousložkový, epoxidová část je založena na sloučeninách: bisfenol A, bisfenol F, a tvrdidlo je na aminové bázi.
- 1 CZ 36311 UI
Účinnost systému je založena na spolupůsobení epoxidové penetrace, skelné tkaniny o gramáži 220 g/m2 až 300 g/m2 a nástřikové vrstvy polymočoviny (polyurey), kdy při expozici tlakové vlně dochází k pohlcování energie výbuchu díky elastickým vlastnostem polymočoviny (polyurey) spolu s výztužnou skelnou tkaninou.
Polymočovina (polyurea) vhodná k aplikaci nástřikem je dvousložkový materiál, přičemž první složka je směs různých polyether aminů, molekulárního síta a pigmentu. Druhá složka je tvořena pouze isokyanáty. Technické parametry polymočoviny (polyurey):
• Napětí v tahu na mezi pevnosti: min. 14 MPa, • Prodloužení při přetržení: min. 900 %.
Navržené řešení má oproti stávajícím technickým řešením nižší cenu při zachování vysoké absorpční účinnosti. Další výhodou je nehořlavost, vysoká trvanlivost systému, jelikož ochranná vrstva je odolná vůči vlhkosti, UV záření, střídání teplot a stárnutí.
Příklady uskutečnění technického řešení
Příklad 1
Byl aplikován ochranný systém na betonovou desku o rozměru 500x500x40 mm ve skladbě epoxidová penetrace v kombinaci se skelnou tkaninou o gramáži 220 g/m2 a nástřiková vrstva polymočoviny (polyurey) o tloušťce vrstvy 3 až 4 mm. Polymočovina (polyurea) byla aplikována stříkacím zařízením při teplotě 77 °C a tlaku 170 bar. Prvek byl otestován ve zkušebním podstavci, kde byl podepřen po celém obvodu a ve vzdálenosti 400 mm byla odpálena nálož TNT o hmotnosti 600 g, přičemž ochranný systém byl na odvrácené straně výbuchu. Byla sledována schopnost ochranného prvku zamezit odlétávání fragmentů betonové desky a schopnost podržet desku pohromadě.
Příklad 2
Byl aplikován ochranný systém na betonový panel o rozměru 1700x1700x100 mm ve skladbě epoxidová penetrace v kombinaci se skelnou tkaninou o gramáži 220 g/m2 a nástřiková vrstva polymočoviny (polyurey) o tloušťce vrstvy 3 až 4 mm. Polymočovina (polyurea) byla aplikována stříkacím zařízením při teplotě 77 °C a tlaku 170 bar. Prvek byl otestován ve zkušebním podstavci, kde byl podepřen na dvou protějších stranách a ve vzdálenosti 3 m byla odpálena nálož TNT o hmotnosti 10 kg, přičemž ochranný systém pro zvyšování odolnosti byl na odvrácené straně výbuchu. Byl sledován dynamický průhyb panelu a schopnost ochranného systému zamezit odlétávání fragmentů betonového panelu.
Claims (4)
1. Kompozitní materiál pro zodolnění stavebních konstrukcí proti následkům výbuchu na bázi polymočoviny s výztuží, vyznačující se tím, že je tvořen vrstvou epoxidové penetrace v kombinaci 5 se skelnou tkaninou a nástřikovou vrstvou na bázi polymočoviny.
2. Kompozitní materiál pro zodolnění stavebních konstrukcí proti následkům výbuchu na bázi polymočoviny s výztuží podle nároku 1, vyznačující se tím, že skelná tkanina má gramáž 220 až 300 g/m2.
3. Kompozitní materiál pro zodolnění stavebních konstrukcí proti následkům výbuchu na bázi ίο polymočoviny s výztuží podle nároku 1, vyznačující se tím, že epoxidová penetrace je dvousložková, přičemž první složka je na bázi složek bisfenol A a bisfenol F; a druhou složkou je tvrdidlo, které obsahuje cykloalifatické polyaminy a benzyl-alkohol.
4. Kompozitní materiál pro zodolnění stavebních konstrukcí proti následkům výbuchu na bázi polymočoviny s výztuží podle nároku 1, vyznačující se tím, že stříkaná polymočovina je 15 dvousložková, přičemž první složkou je směs polyether aminů, molekulárního síta a pigmentu; a druhá složka je na bázi isokyanátů.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202240073U CZ36311U1 (cs) | 2022-07-14 | 2022-07-14 | Kompozitní materiál pro zodolnění konstrukcí na bázi polymočoviny s výztuží |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ202240073U CZ36311U1 (cs) | 2022-07-14 | 2022-07-14 | Kompozitní materiál pro zodolnění konstrukcí na bázi polymočoviny s výztuží |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ36311U1 true CZ36311U1 (cs) | 2022-08-30 |
Family
ID=83115291
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ202240073U CZ36311U1 (cs) | 2022-07-14 | 2022-07-14 | Kompozitní materiál pro zodolnění konstrukcí na bázi polymočoviny s výztuží |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ36311U1 (cs) |
-
2022
- 2022-07-14 CZ CZ202240073U patent/CZ36311U1/cs active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Siddika et al. | Strengthening of reinforced concrete beams by using fiber-reinforced polymer composites: A review | |
| US20050144900A1 (en) | Blast resistant prefabricated wall units | |
| US20140099496A1 (en) | High strength and high elasticity composite materials and methods of reinforcing substrates with the same | |
| ES2401210T3 (es) | Película protectora reforzada resistente a las explosiones y sus métodos | |
| US20090004430A1 (en) | Reinforced elastomeric configuration tailored to meet a user's requirements for protecting a structure and a structure comprised thereof | |
| KR101134993B1 (ko) | 우수한 방폭 성능을 갖는 콘크리트 구조물 및 이의 제조방법 | |
| MXPA05010754A (es) | Sistema de contencion de granada de metralla y metodo para producir el mismo. | |
| Somarathna et al. | Elastomeric polymers for blast and ballistic retrofitting of structures | |
| Chundawat et al. | Blast mitigation using FRP retrofitting and coating techniques | |
| US11834855B2 (en) | Laminate material for reinforcement, reinforcing method, and reinforcing structural body for structure | |
| CZ36311U1 (cs) | Kompozitní materiál pro zodolnění konstrukcí na bázi polymočoviny s výztuží | |
| Iqbal et al. | Development of mortar filled honeycomb sandwich panels for resistance against repeated ballistic impacts | |
| JP2015034434A (ja) | コンクリート構造物及びその補強方法 | |
| WO2017158352A1 (en) | Blast and pressure wave resistant structure | |
| US20060286880A1 (en) | Increased ballistic performance of fabrics coated with polymer stripes | |
| JP6710519B2 (ja) | 強化外装材及び避難建物の防護構造 | |
| RU142251U1 (ru) | Взрывоустойчивый навесной вентилируемый фасад | |
| US9500445B2 (en) | Multi-layer matrix composite having improved energy absorption, dissipation and shock wave mitigation capabilities | |
| JP6065199B2 (ja) | 橋梁 | |
| US20160230040A1 (en) | Transparent Ballistic Resistant Composite | |
| CN217438714U (zh) | 一种用于预防索塔锚固区预应力钢筋脆断冲击的防护结构 | |
| UA113341C2 (xx) | Захисний пристрій | |
| RU2724035C1 (ru) | Композитный стержневой конструкционный элемент | |
| DE102012100107A1 (de) | Schutzhüllensystem für eine Betonwandung | |
| Irshidat et al. | Blast resistance of unreinforced masonry (URM) walls retrofitted with Nano Reinforced elastomeric materials |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20220830 |