ES2344155T3 - ARMOR BODY OF PLASTIC MATERIAL REINFORCED WITH FIBERS. - Google Patents
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Abstract
Description
Cuerpo de armadura de material plástico reforzado con fibras.Armor body of plastic material fiber reinforced
La presente invención se refiere a un cuerpo de armadura para construcciones, preferentemente para construcciones realizadas en materiales de hormigón o de otros materiales que fraguan hidráulicamente, que se pueden mezclar en especial asimismo con otros materiales, por ejemplo, materiales llamados áridos, según la parte introductoria de la reivindicación 1. El cuerpo de armadura comprende varias varillas de refuerzo unidas entre sí mediante medios de unión en lugares de unión, cuyas varillas de refuerzo están constituidas mediante materiales plásticos, reforzados mediante fibras. Las varillas de refuerzo individuales pueden tener las longitudes y formas en sección transversal deseadas, así como zonas extremas conformadas de la forma deseada. Preferentemente, las varillas de refuerzo tienen una sección transversal redonda, en especial, como mínimo, aproximadamente circular, y una dirección longitudinal que, como mínimo en lo esencial, es rectilínea.The present invention relates to a body of armor for constructions, preferably for constructions made of concrete or other materials that hydraulically forged, which can be mixed especially with other materials, for example, materials called aggregates, according to the introductory part of claim 1. The armor body comprises several reinforcement rods joined together by joining means in places of attachment, whose reinforcing rods they are constituted by plastic materials, reinforced by fibers. Individual reinforcing rods may have the desired cross-sectional lengths and shapes, as well as Extreme zones shaped as desired. Preferably, the reinforcing rods have a round cross section, in special, at least, approximately circular, and one direction longitudinal which, at least essentially, is rectilinear.
La utilización de cuerpos de armadura es conocida de modo general. Se utilizan para el aumento de la resistencia mecánica, en especial para el aumento de la resistencia a la tracción, de obras de hormigón. El hormigón es la parte componente principal de muchas obras de construcción, por ejemplo, construcciones o puentes. Para poder resistir las cargas que se presentan en la utilización, se deben incorporar, no obstante, sobretodo perfiles de refuerzo que resistan los esfuerzos de tracción en forma de armadura en el hormigón. Además, se han demostrado como refuerzos adecuados para construcciones de hormigón las varillas de refuerzo o cuerpos de armadura de acero desde hace muchos años.The use of armor bodies is generally known. They are used to increase the mechanical resistance, especially for increasing resistance to traction, of concrete works. The concrete is the part main component of many construction sites, for example, constructions or bridges. In order to withstand the loads that are present in the use, however, must be incorporated especially reinforcement profiles that resist the efforts of traction in the form of reinforcement in the concrete. In addition, they have demonstrated as adequate reinforcements for concrete constructions the reinforcing rods or steel reinforcement bodies since many years.
No obstante, las armaduras de acero pueden presentar corrosión en caso de que las condiciones de utilización sean especialmente duras, en especial en ambientes húmedos o químicos. La corrosión de las armaduras de acero conduce a la reducción de las fuerzas de adherencia, o bien al empeoramiento del acoplamiento entre acero y hormigón, lo cual resulta en grietas y deformaciones del hormigón. Esto determina no solamente un aspecto poco agradable de las construcciones afectadas, sino que la corrosión de las armaduras de acero puede conducir finalmente a la debilitación, e incluso a la rotura, de la construcción, lo cual significa un grave peligro. Por los daños de la construcción producidos por la corrosión se generan trabajos de reparación y de mantenimiento de elevado coste, para evitar los peligros consiguientes.However, steel trusses can present corrosion in case the conditions of use are especially hard, especially in humid environments or Chemicals Corrosion of steel reinforcements leads to reduction of adhesion forces, or worsening of coupling between steel and concrete, which results in cracks and concrete deformations. This determines not only one aspect unpleasant of the affected buildings, but the Corrosion of steel reinforcements can ultimately lead to weakening, and even breakage, of the construction, which It means a serious danger. For construction damage produced by corrosion repair work and high cost maintenance, to avoid hazards consequent
Para evitar los problemas de corrosión, es conocida también la realización de las armaduras con perfiles de refuerzo pesados o no sujetos a corrosión, por ejemplo, con aceros galvanizados, aceros recubiertos de resinas epoxi, o con acero inoxidable. Sin embargo, también estos cuerpos de armadura son utilizables solamente de forma limitada en condiciones ambientales determinadas, por ejemplo, en caso de elevadas cargas de cloro, además, producen elevados costes, lo que resulta contrario a una utilización generalizada.To avoid corrosion problems, it is known also the realization of the reinforcements with profiles of reinforcement heavy or not subject to corrosion, for example, with steels galvanized, steels coated with epoxy resins, or with steel stainless. However, these armor bodies are also only usable in a limited way in environmental conditions determined, for example, in case of high chlorine loads, they also produce high costs, which is contrary to a widespread use
Además, se producen también efectos perjudiciales para el medio ambiente. Dado que los cuerpos de armadura protegidos contra la corrosión son demasiado caros, se recomienda la aplicación de hormigón con un grosor de 75 mm a 120 mm sobre las armaduras de acero conocidas hasta el momento para recubrir suficientemente los perfiles de refuerzo de acero, persiguiendo de esta manera evitar su corrosión. A causa de la elevada cantidad de hormigón relacionada con ello, se produce una fuerte carga sobre los recursos naturales no renovables. Además, por la elevada producción de cemento, se emite un exceso innecesario de CO_{2}.In addition, effects also occur harmful to the environment. Since the bodies of Corrosion-protected armor are too expensive, it recommends the application of concrete with a thickness of 75 mm to 120 mm about steel armor known so far for sufficiently coat the steel reinforcement profiles, chasing in this way avoid corrosion. Because of the high amount of concrete related to it, a heavy burden on non-renewable natural resources. Also for high cement production, an unnecessary excess of CO 2.
Como sustitución de las armaduras de acero, que son propensas a la corrosión, se ha recomendado la utilización de cuerpos de armadura de materiales plásticos reforzados con fibras, que se designan internacionalmente como "FRP-rebar" (FRP = Plástico Reforzado con Fibras). Estos cuerpos de armadura FRP son resistentes contra la corrosión y relativamente económicos, de manera que se puede luchar de manera efectiva y duradera contra los problemas relacionados con la corrosión con costes reducidos.As a replacement for steel reinforcements, which they are prone to corrosion, the use of reinforcement bodies of fiber reinforced plastic materials, that are designated internationally as "FRP-rebar" (FRP = Reinforced Plastic with Fibers). These FRP armor bodies are resistant against corrosion and relatively inexpensive, so that you can fight in an effective and lasting way against problems related to Corrosion with reduced costs.
Los materiales plásticos reforzados con fibras
comprenden materiales de fibras combinados, en los que el material
plástico es combinado con fibras que comprenden otro material para
conseguir efectos sinérgicos y características mejoradas del
material plástico, en especial mejoradas en el sentido deseado, en
especial en cuanto a características mecánicas. Como fibras, pueden
ser utilizadas, por ejemplo, fibras de vidrio, que son incorporadas
preferentemente en sentido longitudinal de un perfil, con lo que se
designa como orientación unidireccional de las fibras dentro del
material plástico. Múltiples fibras orientadas paralelamente entre
sí, que tienen un diámetro, por ejemplo, de 10 a
30 \mum,
quedan rodeadas por una matriz de resina de material plástico. En
esta situación, las fibras transmiten al material combinado su
elevada resistencia en sentido longitudinal, mientras que la matriz
de la resina actúa fijando las fibras en su posición y
protegiéndolas simultáneamente contra influencias perjudiciales.Fiber reinforced plastic materials comprise combined fiber materials, in which the plastic material is combined with fibers comprising another material to achieve synergistic effects and improved characteristics of the plastic material, especially improved in the desired direction, especially as regards mechanical characteristics As fibers, for example, glass fibers can be used, which are preferably incorporated in a longitudinal direction of a profile, which is referred to as the unidirectional orientation of the fibers within the plastic material. Multiple fibers oriented parallel to each other, having a diameter, for example, of 10 to
30 µm, are surrounded by a resin matrix of plastic material. In this situation, the fibers transmit to the combined material their high resistance in the longitudinal direction, while the matrix of the resin acts by fixing the fibers in position and protecting them simultaneously against harmful influences.
Aparte de varillas de refuerzo individuales, se conocen también armaduras de refuerzo del tipo indicado al principio de materiales plásticos reforzados mediante fibras. Como medio de unión para efectuar la unión de las varillas individuales de material plástico entre sí, se utiliza frecuentemente alambre, en especial los alambre llamados convencionalmente como alambres de arriostrar que son susceptibles de corrosión y que pueden conducir a los problemas antes mencionados. Además, estas uniones de alambre constituyen solamente una seguridad temporal de transporte y montaje y, por el contrario, después del endurecimiento del hormigón, no realizan ninguna aportación significativa en el aumento de las fuerzas de tracción, compresión y cizalladura del elemento de hormigón. Estos cuerpos de armadura con varillas de refuerzo unidas mediante alambres son conocidos, por ejemplo, por el documento WO 01/26974 A2.Apart from individual reinforcing rods, it They also know reinforcement reinforcement of the type indicated at the beginning of plastic materials reinforced by fibers. As a means of union to effect the union of the individual rods of plastic material with each other, wire is frequently used, in special wires conventionally called as wires bracing that they are susceptible to corrosion and that can lead to The aforementioned problems. Also, these wire junctions they constitute only a temporary transport and assembly security and, on the contrary, after the hardening of the concrete, no make any significant contribution to the increase in tensile, compression and shear forces of the element concrete. These armor bodies with attached reinforcing rods by wires they are known, for example, from WO 01/26974 A2.
También se utilizan las llamadas bridas de cables de material plástico que son conocidas del campo de las instalaciones eléctricas para la unión de las varillas individuales. No obstante, de esta manera solo se puede conseguir una resistencia extraordinariamente limitada, igual que en la utilización de alambre y las varillas de refuerzo individuales tienen siempre una relativa capacidad de desplazamiento fácil entre sí. Asimismo, estos medios de unión conducen principalmente a cuerpos de armadura que no aumentan de manera óptima la capacidad de carga del cuerpo de hormigón.The so-called flanges of plastic cables that are known from the field of electrical installations for joining individual rods. However, in this way only one resistance can be achieved extraordinarily limited, as in the use of wire and individual reinforcement rods always have a relative Easy scrolling ability with each other. Also, these means of union lead mainly to armor bodies that do not optimally increase the load capacity of the body of concrete.
Además, es conocido entrelazar las varillas de refuerzo individuales de material plástico reforzadas con fibras entre sí, lo cual significa una notable complicación técnica de fabricación y los correspondientes costes elevados. Además, en el caso de dicho entrelazamiento, por lo menos las varillas de refuerzo individuales deben ser deformadas, de manera que esa forma de unión no puede ser utilizada para varillas de refuerzo completamente endurecidas.In addition, it is known to interlace the rods of individual reinforcement of fiber reinforced plastic material each other, which means a remarkable technical complication of manufacturing and the corresponding high costs. Also, in the case of said entanglement, at least the reinforcing rods individual should be deformed, so that way of joining cannot be used for reinforcement rods completely hardened
Por el documento EP 0 387 968 A1 correspondiente a la patente alemana DE 690 02 071 T2 se conoce también como cuerpo de armadura la utilización de una tela de rejilla del tipo antes indicado, en la que los medios de unión comprenden un hilado de urdimbre que está incorporado en una matriz de material plástico como fibras de unión. No obstante, en este tejido con ligamento de vuelta, las fibras se curvan solamente en medida muy reducida correspondiente a un índice muy reducido de curvado de máximo 0,03, de manera que discurren casi de manera recta, esencialmente de forma paralela a una varilla de refuerzo y, por lo tanto, en los puntos de unión establecen contacto sobre las varillas de refuerzo, que discurren transversalmente, solo por una cara en una zona circundante muy reducida. Este tipo de entrelazamiento puede llevar solamente en todo caso a un cuerpo de armadura que solamente presenta una resistencia relativamente pequeña y, por lo tanto, no puede producir un refuerzo óptimo de la construcción de hormigón.For the corresponding EP 0 387 968 A1 German patent DE 690 02 071 T2 is also known as body of armor using a grid cloth of the type before indicated, wherein the joining means comprise a yarn of warp that is incorporated in a matrix of plastic material as binding fibers. However, in this tissue with ligament of back, the fibers bend only to a very small extent corresponding to a very low bend rate of maximum 0.03, so that they run almost straight, essentially in a way parallel to a reinforcing rod and, therefore, at the points of union establish contact on the reinforcement rods, which they run transversely, only on one side in an area surrounding very small. This type of entanglement can lead only in any case to a body of armor that only it has a relatively small resistance and therefore no can produce optimal reinforcement of the construction of concrete.
Por lo tanto, es un objetivo de la presente invención conseguir un cuerpo de armadura constructivamente simple del tipo indicado al principio, en el que las varillas de refuerzo individuales están unidas entre sí de manera simple y eficaz, de forma que se consigue una resistencia muy elevada y simultáneamente resulta posible una fabricación económica.Therefore, it is an objective of the present invention get a constructively simple armor body of the type indicated at the beginning, in which the reinforcing rods individual are linked together in a simple and effective way, of so that a very high resistance is achieved and simultaneously economic manufacturing is possible.
Este objetivo se consigue según la invención se acuerdo con el cuerpo de armadura según la reivindicación 1. Otras realizaciones ventajosas y desarrollos adicionales de la invención resultan de las reivindicaciones dependientes.This objective is achieved according to the invention. according to the body of armor according to claim 1. Other advantageous embodiments and further developments of the invention result from the dependent claims.
Es esencial en la solución de la presente invención que las fibras de unión embebidas en una matriz de plástico sean arrolladas de manera repetida en los puntos de unión alrededor de las varillas de refuerzo, de manera que las fibras de unión estén arrolladas de forma tal, alrededor de dichas varillas de refuerzo, que en caso de un esfuerzo de tracción transversal con respecto al eje longitudinal de una primera varilla de refuerzo o en el caso de una carga de compresión en el sentido longitudinal de una segunda varilla de refuerzo, para un punto de unión individual se consiga una fuerza de unión S que cumpla la fórmula S > 0,3 * A_{S} * R_{B}, en la que A_{S} es la superficie en sección transversal de la segunda varilla de refuerzo y R_{B} el esfuerzo permisible de trabajo de la segunda varilla de refuerzo.It is essential in the solution of the present invention that the binding fibers embedded in a matrix of plastic are repeatedly wound at the junction points around the reinforcing rods, so that the fibers of union are wrapped in such a way, around said rods of reinforcement, which in case of a transverse tensile stress with with respect to the longitudinal axis of a first reinforcing rod or in the case of a compression load in the longitudinal direction of a second reinforcement rod, for an individual attachment point get a bonding force S that meets the formula S> 0.3 * A_ {S} * R_ {B}, where A_ {S} is the sectional area transverse of the second reinforcing rod and R_ {B} the effort permissible work of the second reinforcement rod.
La ventaja principal se encuentra en el hecho de
que, de manera sorprendentemente sencilla, se logra una unión de
elevada resistencia, en especial no desplazable, es decir, estable
en cuanto a posición de las varillas individuales de refuerzo entre
sí que se puede conseguir mediante una complicación técnica de
fabricación relativamente pequeña y, por lo tanto, con unos costes
reducidos. Las varillas de refuerzo son rodeadas en los puntos de
unión mediante arrollamiento múltiple y finalmente endurecimiento,
con lo que se logra una unión especialmente resistente entre sí, de
manera que se consigue un cuerpo de armadura de elevada resistencia
que garantiza un aumento óptimo de la resistencia mecánica de la
construcción de hormigón dotada del mismo. En cada uno de los puntos
individuales de unión se logran esfuerzos de unión extremadamente
elevados que llegan a 5000 N en varillas de refuerzo con un diámetro
de 6 mm. Este tipo de uniones de las varillas de refuerzo de elevada
resistencia y simultáneamente de estructura general compacta
cumplen básicamente las mismas exigencias que en la soldadura de
cuerpos de armadura fabricados de acero.The main advantage lies in the fact that, in a surprisingly simple way, a high strength joint is achieved, especially not movable, that is, stable in terms of the position of the individual reinforcing rods with each other that can be achieved by a relatively small technical manufacturing complication and, therefore, with reduced costs. The reinforcement rods are surrounded at the junction points by multiple winding and finally hardening, thereby achieving a particularly strong bond with each other, so that a high-strength armor body is achieved that guarantees an optimum increase in resistance Concrete construction mechanics equipped with it. Extremely high bonding forces are achieved at each of the individual points of attachment that reach 5000 N in reinforcing rods with a diameter of 6 mm. This type of unions of the reinforcement rods of high resistance and simultaneously of compact general structure
they basically meet the same requirements as in the welding of armor bodies made of steel.
En especial, en la realización de uniones con vidrio textil, como fibras de unión, y resinas epoxi, como resinas para la matriz, se pueden conseguir estas fuerzas de unión elevadas en los puntos individuales de unión.Especially, in the realization of unions with textile glass, as bonding fibers, and epoxy resins, as resins for the matrix, these high bonding forces can be achieved at the individual points of attachment.
Además, no resulta necesaria ninguna operación de entrelazamiento o entretejido de las varillas de refuerzo individuales, de manera que dichas varillas de refuerzo no se deben deformar y se pueden unir entre sí varillas de refuerzo completamente endurecidas de manera relativamente fácil y rápida.In addition, no operation is necessary interlocking or interwoven reinforcement rods individual, so that these reinforcement rods should not be warp and reinforcement rods can be joined together completely hardened relatively easily and fast
Mediante la incorporación de las fibras de unión en la matriz de material plástico se logra una unión de las varillas de refuerzo entre sí, sustancialmente más resistente que lo que resulta posible en la utilización del dispositivo de unión mediante cables o alambres. Los medios de unión utilizados según la invención están constituidos mediante material plástico reforzado por fibras que pueden presentar fibras de unión del tipo deseado, de la longitud y del diámetro deseado y también con la disposición deseada.By incorporating the binding fibers in the matrix of plastic material a union of the rods is achieved reinforcing each other, substantially more resistant than what it is possible in the use of the joining device by cables or wires. The joining means used according to the invention they are constituted by fiber-reinforced plastic material which may have binding fibers of the desired type, of the length and diameter desired and also with the layout desired.
De este modo, no se utilizan medios de unión susceptibles de corrosión, de manera que mediante un peso muy reducido de modo global del cuerpo de armadura se pueden evitar de manera segura deformaciones del hormigón debidas a la corrosión, así como grietas, averías y roturas de obras de hormigón. De ello resulta además un ahorro sensible en cuanto a trabajos de mantenimiento y de reparación. Además, de este modo, se pueden favorecer los recursos naturales puesto que el hormigón en construcciones que utilizan armadura, según la invención, puede ser esencialmente más delgado o puede ser aplicado en un volumen sustancialmente más reducido.Thus, no joining means are used. susceptible to corrosion, so that by a very heavy weight globally reduced body armor can be avoided from safely deformation of concrete due to corrosion as well such as cracks, breakdowns and breakage of concrete works. Of it It is also a sensible saving in terms of jobs Maintenance and repair. In addition, in this way, you can favor natural resources since the concrete in constructions that use armor, according to the invention, can be essentially thinner or can be applied in one volume substantially smaller.
Es especialmente ventajoso en los cuerpos de armadura, según la invención, que las fibras de unión estén arrolladas en diferentes direcciones, o bien en diferentes orientaciones, alrededor de un punto de unión. Preferentemente, las fibras de unión serán dirigidas en un punto de unión constituido en forma de cruz 45º a la izquierda y también 45º hacia la derecha, efectuando su arrollamiento alrededor del cruzamiento. De esta manera, se consigue una unión especialmente estable.It is especially advantageous in the bodies of reinforcement, according to the invention, that the joining fibers are rolled in different directions, or in different directions orientations, around a junction point. Preferably, the binding fibers will be directed at a junction point constituted in cross shape 45º to the left and also 45º to the right, effecting its winding around the crossing. This way, an especially stable union is achieved.
Según una forma de realización preferente de la invención se prevé, que en un punto de unión, las fibras de unión se crucen sobre una varilla de refuerzo o sobre ambas varillas de refuerzo en un punto o en dos puntos. Mediante esta forma de arrollamiento se puede aumentar nuevamente la resistencia de la unión. Además, es posible también el arrollar las fibras de unión sobre las varillas de refuerzo en los puntos de unión, de manera que ambas varillas de refuerzo queden dispuestas sin cruzamiento y combinadas en forma de U.According to a preferred embodiment of the It is envisaged that, at a point of attachment, the fibers of attachment are cross over a reinforcing rod or both rods of reinforcement in one point or in two points. Through this form of winding can increase the resistance of the Union. In addition, it is also possible to roll the bonding fibers on the reinforcing rods at the junction points, so that both reinforcement rods are arranged without crossing and U-shaped combined.
Es especialmente ventajoso en el cuerpo de armadura, según la invención, que las fibras de unión comprendan fibras de vidrio y/o fibras de aramida y/o fibras de carbono (= fibras de carbono). No obstante, es previsible también la utilización de otras fibras, por ejemplo, fibras de carburo de silicio o fibras de boro, no obstante, en lo posible, las fibras de unión comprenderán solamente fibras de un solo tipo.It is especially advantageous in the body of reinforcement, according to the invention, that the binding fibers comprise glass fibers and / or aramid fibers and / or carbon fibers (= carbon fibers). However, the use of other fibers, for example, carbide fibers of silicon or boron fibers, however, if possible, the fibers of binding will comprise only fibers of a single type.
Es favorable además que la fibras de unión y/o el material plástico de la matriz de plástico estén constituidos en los puntos de unión a base del mismo material que las fibras, o bien el material plástico de las varillas de refuerzo. De esta manera, se puede mantener reducida la complicación técnica de fabricación.It is also favorable that the binding fibers and / or The plastic material of the plastic matrix consist of the joining points based on the same material as the fibers, or the plastic material of the reinforcement rods. In this way, it It can keep the manufacturing complication reduced.
Para conseguir una retención óptima del cuerpo de armadura dentro del material circundante, es ventajoso que las varillas de refuerzo presenten un perfil en su superficie exterior, en especial en forma de nervios o de un perfil fileteado o de una rosca. No obstante, se pueden utilizar también perfiles irregulares, por ejemplo, superficies rugosas mediante granos de arena alojados en la resina en forma de una especie de rebozado para aumentar las fuerzas de unión y mejorar el acoplamiento.To achieve optimal body retention of armor within the surrounding material, it is advantageous that the reinforcing rods have a profile on their outer surface, especially in the form of nerves or a filleted profile or a thread. However, irregular profiles can also be used, for example, rough surfaces using sand grains housed in the resin in the form of a kind of batter to increase the bonding forces and improve coupling.
Preferentemente se prevé que las varillas de refuerzo estén dispuestas, como mínimo, de forma esencial, según un ángulo recto. De esta manera, los medios de unión pueden ser colocados de manera especialmente simple. Las varillas de refuerzo pueden ser dispuestas, no obstante, en cualquier otra dirección deseada y/o según otros ángulos.Preferably the rods of reinforcement are arranged, at a minimum, essentially, according to a right angle. In this way, the joining means can be placed in a particularly simple way. Reinforcing rods they can be arranged, however, in any other direction desired and / or according to other angles.
Según una forma de realización especialmente preferente de la invención, se prevé que las varillas de refuerzo estén dispuestas esencialmente de forma bidimensional, adoptando una estructura de estera o elemento plano. Preferentemente, las varillas de refuerzo individuales pueden encontrarse en dos planos, uno encima de otro, constituyendo de esta manera una rejilla en ángulo recto. Como elemento plano de armadura, el cuerpo de armadura, según la invención, puede ser utilizado en la dimensión deseada, de manera especialmente favorable en elementos de construcción planos, por ejemplo, pisos o paredes. Es especialmente ventajoso en este caso que todas las varillas de refuerzo estén dispuestas en forma rectilínea, de manera que un primer grupo de varillas de refuerzo se extienda de forma plana en un primer plano, de manera que un segundo grupo de varillas de refuerzo se encuentre asimismo en disposición plana en un segundo plano que discurre paralelamente al primero. De esta forma no es necesaria la deformación de las varillas de refuerzo individuales, de manera que se pueden unir entre sí, con la elevada resistencia deseada, varillas de refuerzo completamente endurecidas, de manera especialmente sencilla y rápida.According to an embodiment especially preferred of the invention, it is envisioned that the reinforcing rods are essentially arranged in a two-dimensional manner, adopting a mat structure or flat element. Preferably, the rods Individual reinforcement can be found in two planes, one on top of another, thus constituting an angle grid straight. As a flat element of armor, the body of armor, according to The invention can be used in the desired dimension, so especially favorable in flat construction elements, for example, floors or walls. It is especially advantageous in this case. that all reinforcing rods are arranged in shape rectilinear, so that a first group of reinforcing rods are spread flat in the foreground, so that a second group of reinforcing rods is also available flat in the background that runs parallel to the first. From this form is not necessary the deformation of the rods of individual reinforcement, so that they can be joined together, with the high desired resistance, reinforcement rods completely hardened, especially easily and quickly.
De acuerdo con una forma de realización alternativa de la invención, las varillas de refuerzo pueden constituir también un cuerpo de armadura tridimensional, en especial un cuerpo de armadura en forma de cesta, en forma de poste o un soporte de rejilla de tres o cuatro zunchos. En este caso se pueden prever también varillas de refuerzo adicionales de forma complementaria que discurren según un ángulo oblicuo con respecto a las varillas de refuerzo dispuestas preferentemente en ángulo recto.According to an embodiment alternative of the invention, reinforcing rods can also constitute a three-dimensional body of armor, especially a basket-shaped, pole-shaped armor body or a rack support three or four straps. In this case you can also provide additional reinforcement rods complementary that run according to an oblique angle with respect to reinforcing rods preferably arranged at an angle straight.
Una posibilidad de utilización especialmente versátil del cuerpo de armadura según la presente invención se puede conseguir, por lo tanto, de forma que, como mínimo, una varilla de refuerzo individual sea realizada por secciones o de manera completa de forma curvada. En este caso, las curvaturas pueden ser tan pronunciadas, es decir, con un radio de curvatura tan pequeño, que las varillas de refuerzo curvadas por secciones de esta manera sean casi rectas.A possibility of use especially Versatile body armor according to the present invention can be get, therefore, so that at least one rod of Individual reinforcement is carried out in sections or completely curved shape In this case, the curvatures can be so pronounced, that is, with a radius of curvature so small, that reinforcement rods curved by sections in this way be almost straight.
Además, se prevé de manera preferente que varias varillas de refuerzo estén curvadas formando un círculo, de manera completa, que en su cara interior y/o en su cara exterior estén unidas con varias varillas de protección, formando preferentemente un ángulo recto y que discurren, como mínimo, de manera aproximada de forma rectilínea, constituyendo un cuerpo de armadura tubular que puede ser utilizado por ejemplo, como armadura para un poste. No obstante, es también posible realizar las armaduras de refuerzo que discurren por la cara interior y/o por la cara exterior de forma curvada, de manera que se pueden conseguir cuerpos de armadura tubulares con forma curvada, por ejemplo, en forma de arcos de rejilla.In addition, it is preferably provided that several reinforcing rods are curved in a circle, so complete, that on its inner face and / or on its outer face are joined with several protection rods, preferably forming a right angle and that run at least approximately rectilinearly, constituting a tubular armor body that It can be used for example, as armor for a post. Do not However, it is also possible to make reinforcement reinforcements that they run along the inner face and / or the outer face so curved, so that armor bodies can be achieved tubular curved, for example, in the form of arcs of grating.
Como alternativa, se prevé que múltiples varillas de refuerzo estén curvadas en ángulo solamente por secciones en forma de un cuadrilátero, en especial un rectángulo, que por la cara interna y/o por la cara externa están unidas por varias varillas de refuerzo dispuestas preferentemente en ángulo recto y, como mínimo, aproximadamente rectilíneas, constituyendo un cuerpo de armadura paralelepípedo. También resulta posible, en este caso, realizar las varillas de refuerzo que discurren por el lado interno y/o el lado externo de forma curvada, de manera que se puede conseguir un cuerpo de armadura con una forma general curvada, especialmente en forma de un arco de rejilla.As an alternative, multiple reinforcing rods are curved at an angle only by sections in the form of a quadrilateral, especially a rectangle, that by the inner face and / or the outer face are joined by several reinforcing rods preferably arranged at an angle straight and at least approximately rectilinear, constituting a parallelepiped armor body. It is also possible, in this case, make the reinforcement rods that run on the side internal and / or the external side in a curved way, so that you can get an armor body with a general curved shape, especially in the form of a grid arch.
De acuerdo con una forma de realización preferente de la invención, los cuerpos de armadura son prefabricados en la planta fabril, de forma que la matriz de material plástico con las fibras de unión embebidas en la misma esté completamente endurecida. Los cuerpos de armadura, según la invención, pueden ser transportados en situación completamente rígida a la obra, donde son incorporados en la construcción o bien en el hormigón. Preferentemente, las uniones de las varillas de refuerzo se realizarán de forma mecánica con aparatos de tipo mordaza que se encuentran a disposición, preferentemente en gran número, en una planta de producción general y que fabrican simultáneamente un número igualmente grande, preferentemente la totalidad de arrollamientos de unión de un cuerpo de armadura.According to an embodiment preferred of the invention, the armor bodies are prefabricated in the manufacturing plant, so that the matrix of plastic material with the joining fibers embedded therein completely hardened. The armor bodies, according to the invention, can be transported completely rigid to the work, where they are incorporated into the construction or in the concrete Preferably, the joints of the rods of reinforcement will be performed mechanically with type devices gag that are available, preferably in large number, in a general production plant and that they manufacture simultaneously an equally large number, preferably the all binding windings of an armor body.
De acuerdo con una forma de realización alternativa de la invención, los cuerpos de armadura pueden ser realizados también en forma de preimpregnados ("Prepreg"), de manera que la matriz de material plástico con la fibras de unión embebidas en la misma es endurecida solamente hasta un determinado grado, de forma que en los puntos de unión se pueda conseguir todavía una determinada capacidad de desplazamiento, de forma que la matriz de material plástico, por aportación de calor en un momento de tiempo posterior, se puede endurecer de manera completa. La utilización de preimpregnados ("Prepregs") es conocida en sí misma. Una ventaja esencial consiste en este caso en que el cuerpo de armadura se puede utilizar de manera especialmente flexible y puede ser conformado todavía en la obra de manera correspondiente a las exigencias reales, y entonces puede ser fijado finalmente mediante un calentamiento reducido.According to an embodiment alternative of the invention, the armor bodies can be also made in the form of prepregs ("Prepreg"), of so that the matrix of plastic material with the bonding fibers embedded in it is hardened only up to a certain degree, so that at the junction points you can get still a certain displacement capacity, so that the matrix of plastic material, by heat input in a moment later, it can harden completely. The use of prepregs ("Prepregs") is known per se same. An essential advantage in this case is that the body of armor can be used especially flexible and can still be conformed in the work corresponding to the real requirements, and then it can finally be set by reduced heating.
Otras ventajas y características de la invención se deducen de la siguiente descripción y de los ejemplos de realización mostrados en los dibujos.Other advantages and features of the invention they are deduced from the following description and examples of embodiment shown in the drawings.
Los dibujos muestran:The drawings show:
La figura 1, una vista de un primer cuerpo de armadura, según la invención;Figure 1, a view of a first body of armor, according to the invention;
La figura 2, una representación a mayor escala de una vista en sección a lo largo de la línea de corte A-A de la figura 1;Figure 2, a larger scale representation of a sectional view along the cutting line A-A of Figure 1;
La figura 3, una vista de una variante de realización de un segundo cuerpo de armadura, según la invención;Figure 3, a view of a variant of realization of a second body of armor, according to the invention;
La figura 4, muestra una vista tridimensional de un tercer cuerpo de armadura según la invención; yFigure 4 shows a three-dimensional view of a third body of armor according to the invention; Y
La figura 5 muestra una vista tridimensional de un cuarto cuerpo de armadura según la invención.Figure 5 shows a three-dimensional view of a fourth body of armor according to the invention.
El cuerpo de armadura (1) mostrado en las figuras 1 y 2 comprende cuatro varillas de armadura individuales (2a) y (2b) de forma rectilínea, que están dispuestas de forma perpendicular entre sí formando una doble cruz. En esta realización, ambas varillas de refuerzo (2a) están dispuestas paralelamente entre sí en un primer plano (3a) y las otras dos varillas de refuerzo (2b) están dispuestas también paralelamente entre sí en un segundo plano (3b) sobre las varillas de refuerzo (2a). Evidentemente el cuerpo de refuerzo (1) puede comprender, de manera similar a la figura 3, también un número mucho mayor de varillas de refuerzo (2a) y (2b), de manera que la figura 1 muestra solamente un fragmento de la totalidad del cuerpo de refuerzo (1).The armor body (1) shown in the Figures 1 and 2 comprises four individual reinforcement rods (2a) and (2b) in a rectilinear manner, which are arranged so perpendicular to each other forming a double cross. In this embodiment, both reinforcing rods (2a) are arranged parallel between yes in the foreground (3a) and the other two reinforcement rods (2b) they are also arranged parallel to each other in the background (3b) on the reinforcing rods (2a). Obviously the body of reinforcement (1) may comprise, similarly to Figure 3, also a much larger number of reinforcing rods (2a) and (2b), so that figure 1 shows only a fragment of the entire reinforcement body (1).
Las varillas de refuerzo (2a) y (2b) realizadas en forma de las llamadas varillas FRP-rebar consisten cada una de ellas en un material plástico reforzado con fibras de manera que en este caso se incorporan fibras de vidrio con una proporción aproximada de 60% a 85% en una matriz de resina de poliéster. No obstante, se pueden incorporar de igual manera fibras de aramida o fibras de carbono en una matriz de resina epoxi o viniléster. Las varillas de refuerzo (2a) y (2b) realizadas con una sección transversal esencialmente redonda presentan, en este caso, todas ellas la misma longitud y el mismo diámetro que preferentemente se encuentra entre 5 mm y 25 mm, pero que también podría ser superior. Para conseguir fuerzas de adherencia especialmente elevadas sobre el hormigón circundante, las superficies de las varillas de refuerzo (2a) y (2b) están perfiladas presentando una estructura ligeramente rascada. Según el caso de utilización del cuerpo de refuerzo a fabricar, las varillas de refuerzo (2a) y (2b) pueden tener también diámetros distintos y/o distintas longitudes o formas.The reinforcement rods (2a) and (2b) made in the form of the so-called FRP-rebar rods each of them consists of a plastic material reinforced with fibers so that in this case glass fibers are incorporated with an approximate proportion of 60% to 85% in a resin matrix of polyester. However, fibers can be incorporated in the same way of aramid or carbon fibers in an epoxy resin matrix or vinyl ester The reinforcing rods (2a) and (2b) made with a essentially round cross section present, in this case, all of them the same length and the same diameter as preferably it is between 5 mm and 25 mm, but that also It could be superior. To achieve adhesion forces especially high above the surrounding concrete, the reinforcement rod surfaces (2a) and (2b) are profiled presenting a slightly scratched structure. According to the case of use of the reinforcement body to be manufactured, the rods of reinforcement (2a) and (2b) may also have different diameters and / or Different lengths or shapes.
Las cuatro varillas de refuerzo (2a) y (2b) están unidas entre sí en los cuatro puntos de unión (4) mediante medios de unión (5) de forma apareada. Los medios de unión (5) comprenden, según la invención, de manera correspondiente, fibras de unión (6), que están embebidas en una matriz de material plástico (7) y que están arrolladas varias veces alrededor de las varillas de refuerzo (2a) y (2b). En este caso, la resina (7) es aplicada con anterioridad sobre el material de fibras (6), de manera que las fibras (6) son arrolladas y aplicadas en estado "húmedo". También en los medios de unión (5), que comprenden plástico reforzado con fibras, las fibras de vidrio (6) están rodeadas por una matriz (7) de resina de poliéster. En especial los medios de unión (5) pueden constituir, después del endurecimiento completo de la resina (7), un medio de bloqueo por el material.The four reinforcing rods (2a) and (2b) are joined together at the four junction points (4) by joining means (5) in paired form. Means of connection (5) they comprise, according to the invention, correspondingly, fibers of union (6), which are embedded in a matrix of plastic material (7) and that are wrapped several times around the rods of reinforcement (2a) and (2b). In this case, the resin (7) is applied with prior to the fiber material (6), so that the Fibers (6) are rolled and applied in a "wet" state. Also in the joining means (5), which comprise plastic fiber reinforced, the glass fibers (6) are surrounded by a matrix (7) of polyester resin. Especially the means of union (5) may constitute, after complete hardening of the resin (7), a means of blocking by the material.
Las fibras de unión (6) están arrolladas sobre las varillas de refuerzo (2b) formando ángulos de +45º y -45º, de forma oblicua con respecto a la dirección longitudinal de las varillas de refuerzo (2b). Sobre las varillas de refuerzo (2a) se han dispuesto las fibras de unión (6), de manera tal que se cruzan entre sí (con referencia al plano del dibujo de la figura 2), tanto por delante como por detrás de las varillas de refuerzo (2a). Mediante esta forma de arrollamiento múltiple de las fibras de unión (6) en diferentes direcciones sobre los puntos de unión (4), se consigue, después del endurecimiento de la matriz de resina (7), una unión especialmente resistente de las varillas de refuerzo (2a) y (2b) y de esta forma se consigue un cuerpo de armadura (1) globalmente dotado de elevada estabilidad.The joining fibers (6) are wound on the reinforcement rods (2b) forming angles of + 45º and -45º, of oblique shape with respect to the longitudinal direction of the reinforcing rods (2b). On the reinforcement rods (2a) it they have arranged the joining fibers (6), such that they cross each other (with reference to the drawing plane of figure 2), both in front as behind the reinforcing rods (2a). Through this form of multiple winding of the binding fibers (6) in different directions on the junction points (4), it achieves, after hardening of the resin matrix (7), a especially resistant connection of the reinforcement rods (2a) and (2b) and in this way an armor body is achieved (1) globally endowed with high stability.
El cuerpo de armadura (10), mostrado en la figura 3, igualmente constituido de forma esencialmente bidimensional, comprende 18 varillas de refuerzo (2a) y (2b) dispuestas perpendicularmente, que están unidas en forma de rejilla como elemento plano de refuerzo con un total de 81 puntos (4) de unión entre sí. También en este caso se encuentran las varillas de refuerzo (2a) en un primer plano (3a) y las varillas de refuerzo (2b) en un segundo plano (3b).The armor body (10), shown in the Figure 3, also essentially constituted two-dimensional, comprises 18 reinforcement rods (2a) and (2b) arranged perpendicularly, which are connected in a grid as a flat reinforcement element with a total of 81 points (4) of union with each other. Also in this case are the rods of reinforcement (2a) in the foreground (3a) and reinforcement rods (2b) in the background (3b).
Los medios de unión (5), según la invención, comprenden, igual que en el ejemplo anteriormente descrito, de manera correspondiente fibras de unión (6) que están embebidas en una matriz de material plástico (7) y arrolladas varias veces alrededor de las varillas de refuerzo (2a) y (2b). De este manera, se consigue una unión de alta resistencia de las varillas de refuerzo individuales (2a, 2b) entre sí, lo cual conduce a un cuerpo de armadura (1) estable, ligero y completamente insensible a la corrosión, el cual puede ser incorporado ventajosamente en capas de hormigón o paredes de hormigón. En especial, el cuerpo de armadura (1) puede ser utilizado en puentes o construcciones, así como también en construcción de túneles para armadura de hormigón u otros materiales de construcción similares.The joining means (5), according to the invention, they comprise, as in the example described above, of correspondingly binding fibers (6) that are embedded in a matrix of plastic material (7) and rolled several times around the reinforcing rods (2a) and (2b). This way, a high strength joint of the rods of individual reinforcement (2a, 2b) with each other, which leads to a body Armor (1) stable, lightweight and completely insensitive to corrosion, which can be advantageously incorporated into layers of concrete or concrete walls. In particular, the armor body (1) can be used in bridges or constructions, as well as also in construction of tunnels for concrete or other reinforcement similar building materials.
En las figuras 4 y 5 se han mostrado cuerpos de armadura (11) y (12) que presentan estructura tridimensional en forma de un tubo (figura 4) o bien de un paralelepípedo (figura 5). El cuerpo de armadura (11) mostrado en la figura 4 está constituido por dos varillas de refuerzo (2a) curvadas de forma circular, que están unidas mediante seis varillas de refuerzo (2b) paralelas entre sí, las cuales están fijadas en el perímetro interno de las varillas de refuerzo (2a) de forma circular formando ángulo recto de forma correspondiente a la invención. El cuerpo de armadura (12) mostrado en la figura 5 comprende, por el contrario, dos varillas de refuerzo constituidas de forma cuadrada que están unidas entre sí mediante cuatro varillas de refuerzo paralelas entre sí (2b), las cuales están fijadas de modo correspondiente en el lado interno en las cuatro esquinas de las varillas de refuerzo (2a) de forma cuadrada formando un ángulo recto de manera correspondiente, de acuerdo con la invención.In figures 4 and 5 bodies of armor (11) and (12) presenting three-dimensional structure in shape of a tube (figure 4) or a parallelepiped (figure 5). The armor body (11) shown in Figure 4 is constituted by two reinforcement rods (2a) circularly curved, which are joined by six reinforcing rods (2b) parallel between yes, which are fixed on the inner perimeter of the rods of reinforcement (2a) of circular shape forming right angle of shape corresponding to the invention. The armor body (12) shown in figure 5 it comprises, on the contrary, two reinforcing rods squarely constituted that are joined together by four reinforcement rods parallel to each other (2b), which are fixed correspondingly on the inner side in the four corners of the reinforcement rods (2a) of square shape forming a right angle correspondingly, according to the invention.
También en el caso de ambos cuerpo de armadura (11) y (12), los medios de unión (5) comprenden, de manera correspondiente, en los puntos de unión (4), alrededor de las varillas de refuerzo (2a) y (2b), múltiples fibras de unión (6) arrolladas que están embebidas en una matriz (7) de material plástico. Los cuerpos de armadura (11) y (12) constituidos de este modo que son muy estables y completamente resistentes contra la corrosión pueden ser utilizados preferentemente como armaduras de pilares o postes.Also in the case of both armor body (11) and (12), the joining means (5) comprise, in a manner corresponding, at the junction points (4), around the reinforcing rods (2a) and (2b), multiple joining fibers (6) coils that are embedded in a matrix (7) of material plastic. The armor bodies (11) and (12) constituted of this so that they are very stable and completely resistant against corrosion can preferably be used as reinforcement of pillars or posts.
Evidentemente, la presente invención no está limitada a los ejemplos de realización mostrados, así, por ejemplo, los cuerpos de armadura (1, 10, 11 y 12) pueden variar en especial en el número y/o forma y/o dimensiones y/o disposición de las varillas de refuerzo. También se pueden utilizar fibras y/o otros materiales plásticos a base de otros materiales. Igualmente, se pueden disponer las fibras de unión (6) de otra forma. Además, se pueden incorporar en un cuerpo de armadura varillas de refuerzo de diferente tipo, en especial de diferentes dimensiones y/o forma.Obviously, the present invention is not limited to the exemplary embodiments shown, thus, for example, the armor bodies (1, 10, 11 and 12) may vary especially in the number and / or form and / or dimensions and / or disposition of the reinforcement rods Fibers and / or others can also be used plastic materials based on other materials. Likewise, it the joining fibers (6) can be arranged in another way. Also I know reinforcement rods can be incorporated into a body of armor different type, especially of different dimensions and / or shape.
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