RU121841U1 - Арматура композитная - Google Patents
Арматура композитная Download PDFInfo
- Publication number
- RU121841U1 RU121841U1 RU2011116709/03U RU2011116709U RU121841U1 RU 121841 U1 RU121841 U1 RU 121841U1 RU 2011116709/03 U RU2011116709/03 U RU 2011116709/03U RU 2011116709 U RU2011116709 U RU 2011116709U RU 121841 U1 RU121841 U1 RU 121841U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- binder
- reinforcement
- supporting rod
- angle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Ropes Or Cables (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Abstract
1. Арматура композитная, содержащая несущий стержень и обмоточный жгут, выполненные из волокнистого высокопрочного полимерного наполнителя, пропитанного связующим на основе эпоксидной смолы, отличающаяся тем, что связующее содержит углеродные медь-, или железо-, или никель-, или кобальтсодержащие наноструктуры, при этом обмоточный жгут имеет прямолинейный контур сопряжения в сечении вдоль несущего стержня. ! 2. Арматура композитная по п.1, отличающаяся тем, что угол навивки обмоточного жгута составляет 10-20°.
Description
Полезная модель относится к элементам строительных конструкций, применяемых для армирования стеновых панелей, монолитных бетонных и сборных зданий. Арматура композитная может быть использована для армирования грунта оснований зданий и сооружений, в том числе оснований автомагистралей и дорог.
Известна арматура композитная «Астрофлекс», содержащая несущий стержень из легкого высокоподвижного бетона и обмотку из углеродного жгута (RU №2405091, публ. 27.11.2010 г.). Бетон содержит в своем составе базальтовое волокно, модифицированное углеродными структурами фуллероидного типа. Углеродный жгут пропитан полимерным связующим, модифицированным углеродными структурами фуллероидного типа в соотношении 0,01-10% от массы полимерной матрицы. Известная арматура имеет повышенную прочность на сжатие и на изгиб. Недостатком арматуры является ее низкая прочность на растяжение.
Известна арматура композитная для армирования бетона, содержащая несущий стержень и обмоточный жгут, выполненные из волокнистого полимерного наполнителя, пропитанного связующим на основе эпоксидной смолы (RU №77309, публ. 20.10.2008 г.). Связующее содержит продукт взаимодействия эпоксидной алифатической смолы ТЭГ-1 с уретановым каучуком в количестве 0,12-0,42% масс, что повышает прочностные свойства связующего. Арматура имеет прочность на растяжение 1460 МПа.
Известна арматура композитная, содержащая несущий стержень и обмоточный жгут, выполненные из низкомодульных волокон, пропитанных связующим на основе эпоксидной смолы (RU №82245, публ. 20.04.2009 г.). Несущий стержень армирован высокомодульными волокнами. Предел прочности при растяжении достигает 1800 МПа.
Известна арматура композитная, содержащая несущий стержень из высокопрочного композиционного материала и обмоточного жгута, намотанного на стержень под углом от 20° до 30° (RU №97150, публ. 27.08.2009 г.). Арматура имеет при малых углах навивки наибольшую прочность на растяжение. Недостатком является сложность обеспечения анкерных свойств арматуры.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является арматура композитная, содержащая несущий стержень и обмоточный жгут, выполненные из волокнистого высокопрочного полимерного наполнителя, пропитанного связующим на основе эпоксидной смолы (RU №2287647, публ. 20.11.2006 г.). Обмоточный жгут, вдавлен в тело несущего стержня, и в сечении имеет форму эллипса, большая ось которого расположена вдоль несущего стержня, что увеличивает прочность сцепления жгута со стержнем и повышает анкерные свойства арматуры. Угол навивки жгута составляет 30-70°. При уменьшении угла навивки обмоточного жгута улучшаются физико-механические свойства арматуры, прочность арматуры на растяжение возрастает и при угле 30 достигает 1600 МПа.
Недостатком известной арматуры является наличие концентраторов напряжения в несущем стержне в виде впадин от вдавливания обмоточного жгута, что снижает прочность арматуры при растяжении. Технические сложности вдавливания жгута в тело стержня ограничивают диапазон угла навивки обмоточного жгута в сторону уменьшения угла и, соответственно увеличения прочности на растяжение.
Технической задачей полезной модели является повышение прочности арматуры на растяжение при сохранении анкерных свойств.
Для решения поставленной задачи в арматуре композитной, содержащей несущий стержень и обмоточный жгут, выполненные из волокнистого высокопрочного полимерного наполнителя, пропитанного связующим на основе эпоксидной смолы, связующее содержит углеродные медь-, или железо-, или никель-, или кобальтсодержащие наноструктуры, при этом несущий стержень и обмоточный жгут имеют прямолинейный контур сопряжения в сечении вдоль несущего стержня.
Предпочтительно угол навивки жгута составляет 10-20°.
Используемые при модификации связующего углеродные металлсодержащие наноструктуры, благодаря наличию в них металла, имеют повышенную активность и способны более эффективно изменять надмолекулярную структуру связующего, тем самым положительно влиять на эксплутационные характеристики, в том числе на адгезионную прочность связующего на основе эпоксидной смолы к волокнистым высокопрочным полимерным наполнителям (стеклянным, базальтовым). Это позволяет увеличить сцепление между отдельными ровингами волокнистого наполнителя, пропитанного данным связующим, таким образом увеличить сцепление между ровингами, входящими в несущий стержень, а также между обмоточным жгутом и несущим стержнем, что делает арматуру более устойчивой к нагрузкам на растяжение и улучшает ее анкерные свойства.
Прямолинейный контур сопряжения обмоточного жгута с несущим стержнем в сечении вдоль несущего стержня образуется при навивке без вдавливания обмоточного жгута в тело стержня. При этом отсутствие концентраторов напряжения в теле несущего стержня также повышает прочность арматуры на растяжение.
Пониженная вязкость связующего с углеродными металлсодержащими наноструктурами увеличивает контактную поверхность жгута со стержнем, что в сочетании с высокой адгезионной прочностью связующего обеспечивает сцепление жгута со стержнем без вдавливания его в тело стержня, и, соответственно, обеспечивает анкерные свойства арматуры при повышенной прочности на растяжение в широком диапазоне угла навивки от 10° до 80°. При навивке без вдавливания жгута в тело стержня несущий стержень и обмоточный жгут имеют прямолинейный контур сопряжения в сечении вдоль несущего стержня.
Таким образом, заявленная совокупность признаков позволяет достичь заявленного технического эффекта.
Предпочтительны углы навивки от 10° до 20°, при которых заявленная совокупность признаков позволяет достичь наибольшей прочности на растяжение. При угле навивки 10 прочность арматуры на растяжение σр достигает 2473 ПМа.
Осуществление намотки жгута на стержень под углом менее 10° ограничивается возможностями технологического оборудования.
Полезная модель поясняется графическими материалами. Фиг.1. Изображение заявленной арматуры.
Фиг.2. Таблица значений пределов прочности на растяжение для образцов арматуры стеклопластиковой (АСП) средним диаметром 5 мм.
Фиг.3 График зависимости предела прочности на растяжение (σр, МПа) образцов АСП от угла навивки (α,°) обмоточного жгута. 1 -АСП, не содержащая наноструктур (прототип); (2-5) - АСП средним диаметром 5 мм, с концентрацией углеродных металлсодержащих наноструктур 0,02% от массы связующего, с углеродными, соответственно: 2 - медьсодержащими, 3 - железосодержащими, 4 - никельсодержащими, 5 - кобальтсодержащими наноструктурами.
Фиг.4. Таблица значений пределов прочности на растяжение образцов арматуры базальтопластиковой (АБП) средним диаметром 5 мм.
Арматура композитная представляет собой несущий стержень 1, на который под углом а навит обмоточный жгут 2 (фиг.1). При этом обмоточный жгут 2 не вдавлен в тело несущего стержня 1, что наглядно иллюстрирует сечение обмоточного жгута, контур которого включает прямолинейный участок 3, соприкасающийся с поверхностью стержня 1. Несущий стержень и обмоточный жгут выполнены из волокнистого высокопрочного полимерного материала (стеклоровинги или ровинги на основе алифатической эпоксидной смолы и ускорителя алкофена в соотношении 100:70:4:4, с диспергированньши в ней углеродными медь-, или железо-, или никель-, или кобальтсодержащими наноструктурами. Концентрация углеродных металлсодержащих наноструктур от массы связующего составляла 0-0,1%.
Спиральную намотку выступов на несущий стержень осуществляли под углом навивки жгута α, равным 10, 30, 45, 70, 80 градусов. Результаты испытаний приведены в основе алифатической эпоксидной смолы и ускорителя алкофена в соотношении 100:70:4:4, с диспергированными в ней углеродными медь-, или железо-, или никель-, или кобальтсодержащими наноструктурами. Концентрация углеродных металлсодержащих наноструктур от массы связующего составляла 0-0,1%. Спиральную намотку выступов на несущий стержень осуществляли под углом навивки жгута а, равным 10, 30, 45, 70, 80 градусов. Результаты испытаний приведены в таблице (фиг.2) и графической зависимости (фиг.3).
Пример 2.
Арматуру базальтопластиковую полимерную изготавливали из ровингов базальтовых марки НРБ ТУ 5969-026-00204990-2005. В качестве связующего использовалась полимерная композиция на основе эпоксидной смолы марки ЭД-20 с добавлением отвердителя изометилтетрагидрофталевого ангидрида, модификатора на основе алифатической эпоксидной смолы и ускорителя алкофена в соотношении 100:70:4:4, с диспергированными в ней углеродными металлсодержащими наноструктурами. Концентрация углеродных металлсодержащих наноструктур от массы связующего составляла 0,02%, диаметр арматуры - 5 мм, угол навивки обмоточного жгута- 10°, 30°, 80°. Результаты испытаний приведены в таблице (фиг.4).
Результаты испытаний показали повышение прочности при растяжении заявленной арматуры по сравнению с прототипом в широком диапазоне углов навивки от 10 до 80 (Фиг.2-4). Высокие адгезионные свойства и низкая вязкость связующего позволили сохранить анкерные свойства арматуры. При этом арматура с углами навивки от 10° до 20° характеризуется наиболее высокой прочностью (σр равна 2473 МПа при α-10, при связующем, включающем углеродные медьсодержащие наноструктуры) и низким расходом обмоточного жгута. Преимуществом заявленной арматуры является также повышение прочности на растяжение при сверхмалых концентрациях 0,001-0,01% углеродных металлсодержащих наноструктур в связующем (Фиг.2).
Claims (2)
1. Арматура композитная, содержащая несущий стержень и обмоточный жгут, выполненные из волокнистого высокопрочного полимерного наполнителя, пропитанного связующим на основе эпоксидной смолы, отличающаяся тем, что связующее содержит углеродные медь-, или железо-, или никель-, или кобальтсодержащие наноструктуры, при этом обмоточный жгут имеет прямолинейный контур сопряжения в сечении вдоль несущего стержня.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011116709/03U RU121841U1 (ru) | 2011-04-27 | 2011-04-27 | Арматура композитная |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011116709/03U RU121841U1 (ru) | 2011-04-27 | 2011-04-27 | Арматура композитная |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU121841U1 true RU121841U1 (ru) | 2012-11-10 |
Family
ID=47322577
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011116709/03U RU121841U1 (ru) | 2011-04-27 | 2011-04-27 | Арматура композитная |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU121841U1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612284C1 (ru) * | 2015-09-09 | 2017-03-06 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Арматура композитная |
RU169233U1 (ru) * | 2016-08-26 | 2017-03-13 | Алексей Александрович Шевнин | Арматура композитная |
RU174289U1 (ru) * | 2016-12-27 | 2017-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ФАР ИСТ КОМПОЗИТ" | Образец для испытания композитной арматуры на растяжение |
RU177233U1 (ru) * | 2016-08-03 | 2018-02-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Знаменский Композитный Завод" | Сетка армирующая полимерно-композитная преднапряженная с нанодобавками |
RU180464U1 (ru) * | 2018-01-17 | 2018-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ПолиКомпозит" | Композитная арматура, изготовленная из стеклоровинга и эпоксидного связующего |
-
2011
- 2011-04-27 RU RU2011116709/03U patent/RU121841U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612284C1 (ru) * | 2015-09-09 | 2017-03-06 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дальневосточный Федеральный Университет" (Двфу) | Арматура композитная |
RU177233U1 (ru) * | 2016-08-03 | 2018-02-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Знаменский Композитный Завод" | Сетка армирующая полимерно-композитная преднапряженная с нанодобавками |
RU169233U1 (ru) * | 2016-08-26 | 2017-03-13 | Алексей Александрович Шевнин | Арматура композитная |
RU174289U1 (ru) * | 2016-12-27 | 2017-10-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ФАР ИСТ КОМПОЗИТ" | Образец для испытания композитной арматуры на растяжение |
RU180464U1 (ru) * | 2018-01-17 | 2018-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ПолиКомпозит" | Композитная арматура, изготовленная из стеклоровинга и эпоксидного связующего |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU121841U1 (ru) | Арматура композитная | |
CN101525864B (zh) | 玄武岩纤维复合筋及玄武岩纤维复合拉索 | |
Yin et al. | Improved mechanical properties of textile reinforced concrete thin plate | |
CN102021886B (zh) | 桥梁拉索用混合型frp筋及其制作方法 | |
CN105888132A (zh) | 一种纤维增强复合材料筋混凝土复合梁 | |
US20210017766A1 (en) | Frp rebar and method of making same | |
CN101886347B (zh) | 含有高韧耐磨套管的纤维预应力绳的制造方法 | |
CN102108758A (zh) | 一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁 | |
CN201695573U (zh) | 一种新型预应力frp复合筋混凝土梁 | |
CN205591398U (zh) | 一种frp编织网-ecc条带增强钢筋混凝土剪力墙 | |
CN113250517A (zh) | 电力杆塔复合结构及其制备方法 | |
CN105252689A (zh) | 一种绿色frp铁丝复合型锚杆的制作方法 | |
CN105401695A (zh) | 一种新型复合型frp筋 | |
CN101581133A (zh) | 一种连续纤维-钢丝复合板 | |
CN201400819Y (zh) | 玄武岩纤维复合筋及玄武岩纤维复合拉索 | |
CN206888351U (zh) | 一种新型frp筋和钢筋混合配筋ecc‑混凝土复合梁 | |
CN201003238Y (zh) | 异型塑钢混杂纤维轻骨料砼复合梁 | |
CN104100042A (zh) | 钢骨-钢管纤维混凝土t形截面组合柱 | |
RU2493337C1 (ru) | Композиция для армирования строительных конструкций | |
CN205202333U (zh) | 直接塑胶结合环氧基碳纤维板材 | |
Alsadey | Effect of polypropylene fiber reinforced on properties of concrete | |
CN201660735U (zh) | 一种碳玻璃玄武岩单向混杂纤维布 | |
CN110512802A (zh) | 采用frp作为混合配筋的phc复合管桩及其制作方法 | |
CN201539681U (zh) | 一种连续纤维-钢丝复合板 | |
Park et al. | Hybrid FRP reinforcing bars for concrete structures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180428 |