ITNA20080050A1 - REINFORCED FIBER CEMENT MATERIAL FOR STRUCTURAL AND NON-STRUCTURAL APPLICATIONS. - Google Patents

REINFORCED FIBER CEMENT MATERIAL FOR STRUCTURAL AND NON-STRUCTURAL APPLICATIONS.

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ITNA20080050A1
ITNA20080050A1 IT000050A ITNA20080050A ITNA20080050A1 IT NA20080050 A1 ITNA20080050 A1 IT NA20080050A1 IT 000050 A IT000050 A IT 000050A IT NA20080050 A ITNA20080050 A IT NA20080050A IT NA20080050 A1 ITNA20080050 A1 IT NA20080050A1
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Ing Domenico Brigante
Ing Claudio Cigliano
Visconti Ing Ignazio Crivelli
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Ing Domenico Brigante
Ing Claudio Cigliano
Visconti Ing Ignazio Crivelli
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/022—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates agglomerated by an organic binder

Description

Testo della descrizione dell’invenzione industriale dal titolo “Materiale cementizio fibro-rinforzato per applicazioni strutturali e non strutturali” Text of the description of the industrial invention entitled "Fiber-reinforced cementitious material for structural and non-structural applications"

Testo della Descrizione Description text

L’invenzione in oggetto consiste in un materiale composito a matrice cementizia con caratteristiche meccaniche e di resistenza alla temperatura elevate, rinforzato con fibre con elevate caratteristiche meccaniche, rinforzato, sia in forma sciolta, sia in forma composita mediante inglobamento in una opportuna matrice non cementizia. Il materiale è ottenuto attraverso la premiscelazione, a secco delle tre fasi ovvero la componente cementizia , le due fasi fibrose precedentemente descritte, le ulteriori componenti necessarie al conferimento delle proprietà desiderate e dalla successiva aggiunta di una fase liquida di opportuna composizione. Il materiale oggetto di brevetto, usato come rinforzo strutturale di murature, è in grado di modificare il meccanismo di rottura delle stesse, consentendo Γ innalzamento delle sollecitazioni sopportate dalle stesse. Il materiale è ottenuto attraverso la premiscelazione a secco della componente cementizia, di quella fibrosa e delle ulteriori componenti necessarie al conferimento delle proprietà desiderate e da una successiva aggiunta di una fase liquida di opportuna composizione. The invention in question consists of a composite material with a cementitious matrix with mechanical characteristics and resistance to high temperatures, reinforced with fibers with high mechanical characteristics, reinforced, both in loose form and in composite form by incorporation into a suitable non-cementitious matrix. . The material is obtained through the dry premixing of the three phases or the cement component, the two fibrous phases previously described, the additional components necessary to confer the desired properties and the subsequent addition of a liquid phase of suitable composition. The patented material, used as a structural reinforcement of masonry, is able to modify the breaking mechanism of the same, allowing Γ raising of the stresses borne by them. The material is obtained through the dry premixing of the cement component, of the fibrous one and of the other components necessary to confer the desired properties and by a subsequent addition of a liquid phase of suitable composition.

La matrice cementizia ha la funzione di conferire la geometria al pezzo, d proteggere le fibre dalle temperature elevate e dagli agenti corrosivi operando al contempo il trasferimento dei carichi esterni alle fibre de rinforzo. Tale matrice cementizia può avere diversa composizione e formulazione in funzione delle caratteristiche finali che si voglion ottenere. The cement matrix has the function of conferring geometry to the piece, of protecting the fibers from high temperatures and corrosive agents while operating at the same time the transfer of external loads to the reinforcing fibers. This cementitious matrix can have different composition and formulation depending on the final characteristics to be obtained.

La granulometria della matrice cementizia deve essere estremamente fine in modo da garantire il perfetto inglobamento delle fibre del rinforzo. The granulometry of the cementitious matrix must be extremely fine in order to guarantee the perfect incorporation of the reinforcement fibers.

Le fasi fibrose utilizzate come rinforzo garantiscono al pezzo realizzato tale materiale, elevate caratteristiche meccaniche e di durabilità nel tempo e di leggerezza al confronto di soluzioni alternative in grado di garantire uguali proprietà meccaniche. La geometria e la tipologia delle fibre in oggetto è funzione delle caratteristiche che si vogliono conferire al manufatto realizzato. The fibrous phases used as reinforcement guarantee the piece made of this material, high mechanical characteristics and durability over time and lightness compared to alternative solutions capable of guaranteeing the same mechanical properties. The geometry and type of the fibers in question depends on the characteristics that are to be given to the manufactured article.

La presenza delle due fasi fibrose consente sia di conferire elevate caratteristiche meccaniche al materiale, sia di eliminare le microfessurazioni da ritiro. Un’opportuna formulazione dei componenti costituenti il materiale consente la creazione di un legame chimico tra le fibre sciolte di rinforzo e la matrice cementizia con evidenti miglioramenti nel comportamento del materiale realizzato. La finitura superficiale della seconda fase fibrosa è progettata in modo da garantire la migliore aderenza nella matrice cementizia. La lunghezza delle fibre sciolte non deve essere necessariamente costante e va valutata in funzione delle applicazioni ed è comunque compresa tra 2 e 25 mm. The presence of the two fibrous phases allows both to give high mechanical characteristics to the material and to eliminate shrinkage micro-cracks. An appropriate formulation of the components making up the material allows the creation of a chemical bond between the loose reinforcing fibers and the cement matrix with obvious improvements in the behavior of the material made. The surface finish of the second fibrous phase is designed to ensure the best adhesion in the cement matrix. The length of the loose fibers does not necessarily have to be constant and must be evaluated according to the applications and is in any case between 2 and 25 mm.

La lunghezza delle fibre composite non deve essere necessariamente costante e può essere compresa tra 10 e 120 mm. The length of the composite fibers does not necessarily have to be constant and can be between 10 and 120 mm.

Le fibre utilizzabili sono tutte quelle esistenti ed utilizzabili nella realizzazione di materiali compositi. The usable fibers are all those existing and usable in the production of composite materials.

In funzione delle caratteristiche che si vogliono ottenere si possono aggiungere alla composizione del materiale opportuni lattici sia in fase liquida che solida. Depending on the characteristics to be obtained, suitable latexes in both liquid and solid phase can be added to the composition of the material.

La diversa formulazione delle diverse fasi descritte consente di ottenere una malta con caratteristiche meccaniche e di lavorabilità tali da adattarsi alle più svariate necessità applicative. The different formulation of the different phases described allows to obtain a mortar with mechanical and workability characteristics such as to adapt to the most varied application needs.

Il materiale in oggetto può essere posto in opera sia manualmente sia mediante procedure semi o completamente meccanizzate. The material in question can be applied either manually or by means of semi or fully mechanized procedures.

Campi di applicazione Fields of application

Il materiale oggetto di brevetto può essere utilmente impiegato in molteplici applicazioni, di seguito si riportano, a titolo di esempio, solo alcune delle stesse: The patented material can be usefully used in many applications, only some of them are shown below by way of example:

rinforzo strutturale di elementi in muratura structural reinforcement of masonry elements

rinforzo di elementi strutturali in c.a. reinforcement of structural elements in reinforced concrete

rinforzo di elementi strutturali in c.a.p. reinforcement of structural elements in c.a.p.

realizzazione di strati di elevato spessore, senza ricorrere ad armature di rinforzo creation of thick layers, without resorting to reinforcement armatures

realizzazione di rinforzo strutturale su geometrie complesse realization of structural reinforcement on complex geometries

realizzazione di elementi strutturali a geometria complessa construction of structural elements with complex geometry

Claims (1)

Rivendicazioni dell’invenzione industriale dal titolo “Materiale cementizio fibro-rinforzato per applicazioni strutturali e non strutturali” Rivendicazioni 1. Il materiale oggetto di brevetto è costituito da una fase cementizia, una fase liquida e da due fasi fibrose: la prima costituita da fibre sciolte, la seconda da fibre aggregate 2. Materiale secondo la riv. 1, la scelta delle combinazioni fisico geometriche e delle percentuali volumetriche delle diverse fasi costituenti il materiale oggetto del presente brevetto possono essere comunque variabili nell’ambito del medesimo materiale a seconda delle caratteristiche che si vogliono conferire allo stesso. 3. Materiale secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che il materiale cementizio, ivi compresi gli eventuali elementi additivanti atti a conferire specifiche proprietà in funzione delle diverse possibili applicazioni, presenti nel materiale oggetto del brevetto possono essere di qualunque tipologia e formulazione. 4. Materiale secondo la riv.l, caratterizzato dal fatto che il materiale cementizio presente nel materiale oggetto del brevetto può avere granulometria comunque variabile. 5. Materiale secondo la riv.l, caratterizzato dal fatto che il lattice utilizzato nella formulazione del materiale in oggetto può essere di qualsiasi natura. 6. Materiale secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che il rinforzo fibroso sciolto è costituito da tutte le fibre utilizzate nella realizzazione di compositi 7. Materiale secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che le fibre costituenti la fase fibrosa sciolta hanno lunghezza variabile compresa tra 2 e 30 mm. 8. Materiale secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che nell’ambito della fase fibrosa composita la matrice impiegata può essere di un qualunque tipo nell’ambito delle matrici polimeriche. 9. Metodo secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che la geometria e la finitura superficiale degli elementi costituenti la fase fibrosa composita può essere comunque variabile al fine di garantire la migliore aderenza degli stessi con la matrice cementizia. 10. Materiale secondo la riv.l, caratterizzato dal fatto che la lunghezza degli elementi costituenti la fase fibrosa composita può variare tra 10 e 150 mm. 1 1. Metodo secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che la posa in opera del materiale oggetto del brevetto può essere effettuata in modo comunque variabile sia in ambito manuale, sia in ambito meccanizzato. 12. Metodo secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che il materiale oggetto del brevetto può essere impiegato per applicazioni di qualunque tipologia, geometria e spessore. 13. Metodo secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che il materiale oggetto del brevetto può essere ottenuto mediante procedimento manuale, semi o completamente automatico.Claims of the industrial invention entitled "Fiber-reinforced cementitious material for structural and non-structural applications" Claims 1. The patented material consists of a cement phase, a liquid phase and two fibrous phases: the first consisting of loose fibers, the second of aggregated fibers 2. Material according to rev. 1, the choice of physical geometric combinations and volumetric percentages of the different phases making up the material object of this patent may still be variable within the same material depending on the characteristics that are to be conferred on it. 3. Material according to rev. 1, characterized in that the cementitious material, including any additive elements capable of conferring specific properties according to the different possible applications, present in the material object of the patent can be of any type and formulation. 4. Material according to claim 1, characterized in that the cementitious material present in the material object of the patent can have a variable granulometry in any case. 5. Material according to claim 1, characterized in that the latex used in the formulation of the material in question can be of any nature. 6. Material according to rev. 1, characterized in that the loose fibrous reinforcement consists of all the fibers used in the production of composites 7. Material according to claim 1, characterized in that the fibers constituting the loose fibrous phase have a variable length between 2 and 30 mm. 8. Material according to rev. 1, characterized by the fact that in the context of the composite fibrous phase the matrix used can be of any type in the context of polymeric matrices. 9. Method according to rev. 1, characterized in that the geometry and surface finish of the elements constituting the composite fibrous phase can in any case be variable in order to ensure the best adherence of the same to the cement matrix. 10. Material according to claim 1, characterized in that the length of the elements constituting the composite fibrous phase can vary between 10 and 150 mm. 1 1. Method according to rev. 1, characterized by the fact that the installation of the material object of the patent can be carried out in a variable manner both in the manual and in the mechanized field. 12. Method according to rev. 1, characterized by the fact that the material object of the patent can be used for applications of any type, geometry and thickness. 13. Method according to rev. 1, characterized in that the material object of the patent can be obtained by manual, semi or fully automatic process.
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