RU169233U1 - COMPOSITION FITTINGS - Google Patents
COMPOSITION FITTINGS Download PDFInfo
- Publication number
- RU169233U1 RU169233U1 RU2016135025U RU2016135025U RU169233U1 RU 169233 U1 RU169233 U1 RU 169233U1 RU 2016135025 U RU2016135025 U RU 2016135025U RU 2016135025 U RU2016135025 U RU 2016135025U RU 169233 U1 RU169233 U1 RU 169233U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reinforcement
- metal
- sizing
- binder
- containing nanostructures
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к элементам строительных конструкций, применяемых для армирования стеновых панелей, монолитных бетонных и сборных зданий, при строительстве морских и припортовых сооружений, может быть использована для армирования грунта оснований зданий и сооружений, в том числе оснований автомагистралей и дорог. Арматура композитная содержит несущий стержень и обмоточный жгут, выполненные из волокнистого высокопрочного полимерного наполнителя, пропитанного замасливателем на основе пленкообразующего агента и связующим на основе эпоксидной смолы. Замасливатель, нанесенный на волокнистый наполнитель перед слоем связующего, и связующее содержат углеродные металлсодержащие наноструктуры. В качестве металлосодержащих наноструктур замасливатель и связующее содержат углеродные медь-, или железо-, или никель-, или кобальтсодержащие наноструктуры. Технический результат - повышение прочности на растяжение, плотности, анкерности, термостабильности, щелочестойкости арматуры. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to elements of building structures used for reinforcing wall panels, monolithic concrete and prefabricated buildings, in the construction of sea and port facilities, can be used for soil reinforcement of the foundations of buildings and structures, including the foundations of highways and roads. The composite reinforcement comprises a supporting rod and a winding bundle made of high-strength fibrous polymer filler impregnated with a sizing agent based on a film-forming agent and an epoxy resin-based binder. A sizing agent deposited on a fibrous filler in front of the binder layer and the binder contain carbon metal-containing nanostructures. As metal-containing nanostructures, the sizing and binder contain carbon copper, or iron, or nickel, or cobalt-containing nanostructures. The technical result is an increase in tensile strength, density, anchor, thermal stability, alkali resistance of reinforcement. 1 s.p. f-ly, 1 ill.
Description
Полезная модель относится к элементам строительных конструкций, применяемых для армирования стеновых панелей, монолитных бетонных и сборных зданий, при строительстве морских и припортовых сооружений, может быть использована для армирования грунта оснований зданий и сооружений, в том числе оснований автомагистралей и дорог.The utility model relates to elements of building structures used for reinforcing wall panels, monolithic concrete and prefabricated buildings, in the construction of sea and port facilities, can be used for soil reinforcement of the foundations of buildings and structures, including the foundations of highways and roads.
Известна композитная арматура (патент RU №82245, МПК Е04С 5/07, дата публикации 20.04.2009 г.), содержащая несущий стержень из низкомодульных волокон и обмотки с уступами, несущий стержень выполнен армированным высокомодульными волокнами при соотношении линейных плотностей низкомодульных волокон к высокомодульным от 1,5 до 5.Composite reinforcement is known (patent RU No. 82245, IPC Е04С 5/07, publication date 04/20/2009) containing a supporting rod of low-modulus fibers and windings with ledges, the supporting rod is made of reinforced high-modulus fibers with a linear density ratio of low-modulus fibers to high-modulus from 1.5 to 5.
Недостатками известной композитной арматуры являются низкие плотность, термостабильность, процент содержания волокнистого наполнителя, низкие анкерность и щелочестойкость.The disadvantages of the known composite reinforcement are low density, thermal stability, the percentage of fiber filler, low anchor and alkali resistance.
Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является арматура композитная (патент на полезную модель RU №121841, МПК Е04С 5/07, дата публикации 10.11.2012 г.), взятая в качестве прототипа, содержащая 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 обмоточный жгут имеет прямолинейный контур сопряжения в сечении вдоль несущего стержня.The closest technical solution for the combination of essential features is composite reinforcement (patent for utility model RU No. 121841, IPC Е04С 5/07, publication date 10.11.2012), taken as a prototype, containing a supporting rod and a winding bundle made of fiber a high-strength polymer filler impregnated with a binder based on epoxy resin, the binder contains carbon copper, or iron, or nickel, or cobalt-containing nanostructures, while the winding bundle has a rectilinear mating contour in section along the supporting rod.
Недостатками известной арматуры композитной являются:The disadvantages of the known composite reinforcement are:
- низкая щелочестойкость в соответствии с ГОСТ 31938-2012 после выдержки в течение 1 месяца в растворе щелочи при температуре 60°С, потеря прочности при осевом растяжении составила 40%;- low alkali resistance in accordance with GOST 31938-2012 after exposure for 1 month in an alkali solution at a temperature of 60 ° C, the loss of strength under axial tension was 40%;
- низкая плотность арматуры, составляющая 1,9 г/см3;- low density reinforcement component 1.9 g / cm 3 ;
- низкий процент содержания волокнистого наполнителя - 65-75%;- low percentage of fibrous filler content - 65-75%;
- низкая термостабильность, так как температура начала деструкции составляет 180°С;- low thermal stability, since the temperature of the beginning of the destruction is 180 ° C;
- низкая анкерность, так как нагрузка на осевое выдергивание из бетона (по ГОСТ 31938-2012) составляет 8 МПа.- low anchor, since the load on the axial pulling out of concrete (according to GOST 31938-2012) is 8 MPa.
Недостатком прототипа является также то, что усилие, прикладываемое к обмоточному жгуту, при формировании арматуры композитной приводит к тому, что поверхностные слои несущего стержня деформируются, в результате чего происходит нарушение прямолинейного расположения волокнистого высокопрочного полимерного наполнителя (филаментов ровинга). Данный факт при изготовлении арматуры является критичным, поскольку нарушение прямолинейности филаментов ровинга в несущем стержне снижает модуль упругости, щелочестойкость, водопоглощение, плотность арматуры, процент содержания стекла, термостабильность. Хаотичность расположения филаментов в поверхностном слое несущего стержня приводит к наличию дефектов, а также к повышенному содержанию органического связующего.The disadvantage of the prototype is that the force exerted on the winding bundle during the formation of the composite reinforcement leads to the fact that the surface layers of the supporting rod are deformed, resulting in a violation of the rectilinear arrangement of the fibrous high-strength polymer filler (roving filaments). This fact is critical in the manufacture of reinforcement, since a violation of the straightness of roving filaments in the supporting rod reduces the elastic modulus, alkali resistance, water absorption, reinforcement density, glass percentage, and thermal stability. The randomness of the location of the filaments in the surface layer of the supporting rod leads to the presence of defects, as well as to an increased content of organic binder.
Задача полезной модели создание композитной арматуры с повышенной эксплуатационной надежностью.The objective of the utility model is the creation of composite reinforcement with increased operational reliability.
Техническим результатом полезной модели является повышение прочности на растяжение, плотности, анкерности, термостабильности, щелочестойкости арматуры.The technical result of the utility model is to increase tensile strength, density, anchor, thermal stability, alkali resistance of reinforcement.
Технический результат достигается тем, что арматура композитная, содержащая несущий стержень и обмоточный жгут, выполненные из волокнистого высокопрочного полимерного наполнителя, пропитанного связующим на основе эпоксидной смолы, которое содержит углеродные металлосодержащие наноструктуры, обмоточный жгут имеет прямолинейный контур сопряжения в сечении вдоль несущего стержня, согласно полезной модели несущий стержень и обмоточный жгут дополнительно снабжены замасливателем на основе пленкообразующего агента, который содержит углеродные металлосодержащие наноструктуры, замасливатель нанесен на волокнистый наполнитель перед слоем связующего.The technical result is achieved in that the composite reinforcement comprising a supporting rod and a winding bundle made of a fibrous high-strength polymer filler impregnated with a binder based on epoxy resin, which contains carbon metal-containing nanostructures, the winding bundle has a rectilinear mating contour in section along the supporting rod, according to the useful models, the supporting rod and the winding bundle are additionally equipped with a sizing agent based on a film-forming agent, which contains carbon carbon metal-containing nanostructures, a sizing is deposited on a fibrous filler in front of the binder layer.
Технический результат достигается тем, что в качестве металлосодержащих наноструктур замасливатель содержит углеродные медь-, или железо-, или никель-, или кобальтсодержащие наноструктуры в концентрации 0,02-0,2% от массы сухого остатка.The technical result is achieved by the fact that, as metal-containing nanostructures, the sizing agent contains carbon copper, or iron, or nickel, or cobalt-containing nanostructures in a concentration of 0.02-0.2% by weight of the dry residue.
Введение замасливателя в арматуру композитную с использованием в нем углеродных металлосодержащих наноструктур улучшает пропитку и увеличивает смачиваемость волокнистого наполнителя, это приводит к тому, что обмоточный жгут (нить) обматывает несущий стержень с небольшим усилием, и, как следствие, не происходит вдавливания его в несущий стержень. Это приводит к сохранению прямолинейности филаментов ровинга.The introduction of a sizing agent into the composite reinforcement using carbon metal-containing nanostructures in it improves the impregnation and increases the wettability of the fibrous filler, this leads to the fact that the winding bundle (thread) wraps the bearing rod with little effort, and, as a result, it does not press into the bearing rod . This leads to the preservation of the straightness of roving filaments.
Наличие в замасливателе углеродных, металлосодержащих наноструктур, которые имеют повышенную активность и способность более эффективно изменять надмолекулярную структуру замасливателя, позволяет положительно влиять на эксплутационные характеристики арматуры, в том числе на адгезионную прочность между органическим связующим (эпоксидная смола, винил-эфирная смола, полиэфирная смола) и волокнистым высокопрочным полимерным наполнителем (стеклянным, базальтовым, арамидным углеволокном).The presence in the sizing of carbon, metal-containing nanostructures, which have increased activity and the ability to more effectively change the supramolecular structure of the sizing, allows you to positively affect the operational characteristics of the reinforcement, including the adhesive strength between the organic binder (epoxy resin, vinyl ether resin, polyester resin) and fibrous high-strength polymer filler (glass, basalt, aramid carbon fiber).
Металл/углеродный нанокомпозит представляет собой наночастицы 3d металла, такого как медь, никель или железо, стабилизированные в углеродных нанопленочных структурах. Размер частиц углеродного металлсодержащего нанокомпозита равен 11-45 нм.A metal / carbon nanocomposite is a 3d metal nanoparticle, such as copper, nickel or iron, stabilized in carbon nanofilm structures. The particle size of the carbon metal-containing nanocomposite is 11-45 nm.
Введение в состав замасливателя металл/углеродного нанокомпозита, позволяющего образовывать за счет избыточной поверхностной энергии дополнительные связи между армирующим волокном и полимерной матрицей, позволяет повысить адгезионную прочность замасливающего состава, повысить физико-механические характеристики волокнистого высокопрочного полимерного наполнителя стержня и обмоточного жгута арматуры композитной.The introduction of a metal / carbon nanocomposite into the sizing agent, which makes it possible to form additional bonds between the reinforcing fiber and the polymer matrix due to excess surface energy, makes it possible to increase the adhesion strength of the sizing composition, and to increase the physicomechanical characteristics of the fiber high-strength polymer core filler and composite composite winding bundle.
Модификация металл/углеродным нанокомпозитом органического связующего и замасливателя позволяет увеличить сцепление между отдельными нитями волокнистого наполнителя, пропитанного данным составом. Это позволяет увеличить сцепление между ровингами, несущего стержня, а также между обмоточным жгутом и несущим стержнем, что делает арматуру более прочной, устойчивой к нагрузкам на растяжение, улучшает ее анкерные свойства, увеличивает щелочестойкость и термостабильность. Изменение реологических характеристик при модификация металл/углеродным нанокомпозитом органического связующего и замасливателя (снижение динамической вязкости) позволяет повысить плотность арматуры, а также процент содержания волокнистого наполнителя.The metal / carbon nanocomposite modification of the organic binder and sizing allows to increase the adhesion between the individual threads of the fibrous filler impregnated with this composition. This allows you to increase the adhesion between the rovings of the bearing rod, as well as between the winding rope and the bearing rod, which makes the reinforcement more durable, resistant to tensile stresses, improves its anchor properties, increases alkali resistance and thermal stability. Changes in the rheological characteristics during the metal / carbon nanocomposite modification of the organic binder and sizing agent (reduction in dynamic viscosity) can increase the reinforcement density, as well as the percentage of fiber filler content.
Смачиваемость каждой нити волокнистого наполнителя, например стекловолокна, благодаря введению в состав арматуры замасливателя при модификации металл/углеродным нанокомпозитом приводит к отсутствию капиллярных явлений и, как следствие, отсутствию коррозии стекловолокна, увеличению щелочестойкости. Увеличение адгезии на границе раздела фаз между волокнистым наполнителем и органическим связующим приводит к увеличению анкерности, термостабильности арматуры.The wettability of each filament of a fibrous filler, for example glass fiber, due to the introduction of a sizing agent in the metal / carbon nanocomposite modification leads to the absence of capillary phenomena and, as a result, the absence of corrosion of the glass fiber, an increase in alkali resistance. The increase in adhesion at the phase boundary between the fibrous filler and the organic binder leads to an increase in anchor, thermostability of the reinforcement.
Сравнение заявленного технического решения с прототипом и другими решениями в данной области техники показывает, что изложенная совокупность признаков решения не известна из существующего уровня техники, на основании чего можно сделать вывод о соответствии заявленного решения критерию полезной модели «новизна».Comparison of the claimed technical solution with the prototype and other solutions in the art shows that the set of features of the solution is not known from the existing level of technology, on the basis of which we can conclude that the claimed solution meets the criterion of the useful model of "novelty".
Соответствие заявленного технического решения критерию полезной модели «промышленная применимость» показано на примере конкретного выполнения арматуры композитной.The conformity of the claimed technical solution to the criterion of the utility model "industrial applicability" is shown on the example of a specific embodiment of composite reinforcement.
На фигуре приведено изображение заявленной арматуры.The figure shows an image of the claimed reinforcement.
Арматура композитная представляет собой несущий стержень 1, на который под углом навит обмоточный жгут 2. Несущий стержень и обмоточный жгут выполнены из волокнистого высокопрочного полимерного материала, например стекловолокна 3, на который последовательно нанесены слой замасливателя 4 на основе пленкообразующего агента (например, ВЭП-74) и слой связующего 5 на основе эпоксидной смолы.The composite reinforcement is a supporting
Замасливатель 4 и связующее 5 содержат металл/углеродный нанокомпозит с медь-, или железо-, или никель-, или кобальтсодержащими наноструктурами. Концентрация металл/углеродного нанокомпозита от массы связующего 5 составляет, например, 0,02%, концентрация металл/углеродного нанокомпозита в замасливателе 4 находится в пределах 0,02-0,2% от массы сухого остатка замасливателя 4.Sizing 4 and
Для проведения испытаний с целью получения технического результата была изготовлена стеклокомпозитная арматура диаметром 10 мм методом формирования несущего стержня 1 обмоточным жгутом 2. В состав органического связующего арматуры входили следующие компоненты:To carry out tests in order to obtain a technical result, a glass composite reinforcement with a diameter of 10 mm was made by forming the supporting
- Смола ЭД-20 - 55%;- Resin ED-20 - 55%;
- Изометилтетрагидрофталевый ангидрид - 42,5%;- Isomethyltetrahydrophthalic anhydride - 42.5%;
- Ускоритель УП-1 - 2,5%;- Accelerator UP-1 - 2.5%;
- Медь/углеродный нанокомпозит - 0,02%.- Copper / carbon nanocomposite - 0.02%.
Дополнительно в арматуру вводили замасливатель нанесением его на волокнистый наполнитель перед слоем органического связующего. Результаты испытаний приведены в следующих примерах.Additionally, a sizing agent was introduced into the reinforcement by applying it to a fibrous filler in front of a layer of organic binder. The test results are shown in the following examples.
Пример 1.Example 1
В образце арматуры использован стеклоровинг с замасливателем 350N (ГОСТ 17139-2000) с содержанием медь/углеродного нанокомпозита 0,02% от массы сухого остатка.Glass reinforcement with a 350N sizing agent (GOST 17139-2000) with a copper / carbon nanocomposite content of 0.02% by weight of dry residue was used in the reinforcement sample.
Получены следующие технические результаты испытаний образца композитной арматуры:The following technical test results of a composite reinforcement sample were obtained:
Плотность - 2,17 г/см3;Density - 2.17 g / cm 3 ;
Процент содержания стекла - 87,75%;The percentage of glass is 87.75%;
Усилие при осевом выдергивании из бетона - 12,5 МПа;The force during axial pulling out of concrete is 12.5 MPa;
Температура начала деструкции 260°С;The temperature of the beginning of the destruction of 260 ° C;
Процент снижения нагрузки при осевом растяжении после выдержки в щелочи (ГОСТ 31938-2012) - 4%.The percentage of load reduction during axial tension after exposure to alkali (GOST 31938-2012) is 4%.
Пример 2.Example 2
В арматуре использован стеклоровинг с замасливателем 350 (ГОСТ 17139-2000) без содержания медь/углеродного нанокомпозита.Glass reinforcement with a sizing 350 (GOST 17139-2000) without copper / carbon nanocomposite was used in the fixture.
Получены следующие результаты испытаний:The following test results were obtained:
Плотность - 1,98 г/см3,Density - 1.98 g / cm 3 ,
Процент содержания стекла - 70%;The percentage of glass is 70%;
Усилие при осевом выдергивании из бетона - 9,5 МПа;The force during axial pulling out of concrete is 9.5 MPa;
Температура начала деструкции 180°С;The temperature of the beginning of destruction 180 ° C;
Процент снижения нагрузки при осевом растяжении после выдержки в щелочи (ГОСТ 31938-2012) - 26%.The percentage of reduced load during axial tension after exposure to alkali (GOST 31938-2012) is 26%.
Пример 3.Example 3
В арматуре использован стеклоровинг с замасливателем 350 N с содержанием медь/углеродного нанокомпозита 0,01% от массы сухого остатка.Glass reinforcement with a sizing of 350 N with a copper / carbon nanocomposite content of 0.01% by weight of dry residue was used in the fixture.
Получены следующие технические результаты испытаний образца:The following technical sample test results were obtained:
Плотность - 1,99 г/см3,Density - 1.99 g / cm 3 ,
Процент содержания стекла - 70,5%;The percentage of glass is 70.5%;
Усилие при осевом выдергивании из бетона - 9,9 МПа;Axial pulling force from concrete - 9.9 MPa;
Температура начала деструкции 180°С;The temperature of the beginning of destruction 180 ° C;
Процент снижения нагрузки при осевом растяжении после выдержки в щелочи (ГОСТ 31938-2012) - 25%.The percentage reduction in axial tension after exposure to alkali (GOST 31938-2012) is 25%.
Пример 4.Example 4
В арматуре использован стеклоровинг с замасливателем 350 N с содержанием медь/углеродного нанокомпозита 0,2% от массы сухого остатка.Glass reinforcement with a sizing of 350 N with a copper / carbon nanocomposite content of 0.2% by weight of dry residue was used in the fixture.
Получены следующие результаты испытаний образца:The following test results were obtained:
Плотность - 2,13 г/см3;Density - 2.13 g / cm 3 ;
Процент содержания стекла - 85,5%;The percentage of glass is 85.5%;
Усилие при осевом выдергивании из бетона - 12,1 МПа;The force during axial pulling out of concrete is 12.1 MPa;
Температура начала деструкции 220°С;The temperature of the beginning of the destruction of 220 ° C;
Процент снижения нагрузки при осевом растяжении после выдержки в щелочи (ГОСТ 31938-2012) - 10%.The percentage reduction in axial tension after exposure to alkali (GOST 31938-2012) is 10%.
Пример 5.Example 5
В арматуре использован стеклоровинг с замасливателем 350 N с содержанием медь/углеродного нанокомпозита 0,3% от массы сухого остатка.Glass reinforcement with a sizing of 350 N with a copper / carbon nanocomposite content of 0.3% by weight of dry residue was used in the fixture.
Получены следующие результаты испытаний образца арматуры:The following test results of the reinforcement sample were obtained:
Плотность - 1,99 г/см3;Density - 1.99 g / cm 3 ;
Процент содержания стекла - 70,9%;The percentage of glass is 70.9%;
Усилие при осевом выдергивании из бетона - 10,1 МПа;Force with axial pulling out of concrete - 10.1 MPa;
Температура начала деструкции 185°С;The temperature of the beginning of the destruction of 185 ° C;
Процент снижения нагрузки при осевом растяжении после выдержки в щелочи (ГОСТ 31938-2012) - 26%.The percentage of reduced load during axial tension after exposure to alkali (GOST 31938-2012) is 26%.
Аналогичные данные были получены при использовании замасливателя 350 N с содержанием железо-, или никель-, или кобальт углеродного нанокомпозита.Similar data were obtained using a 350 N sizing containing iron, or nickel, or cobalt carbon nanocomposite.
Таким образом, минимальное содержание металл/углеродного нанокомпозита в замасливателе составляет 0,02% от массы сухого остатка. Уменьшение содержания нанокомпозита в замасливателе снижает физико-механические характеристики арматуры стеклокомпозитной (АСК) из-за низкой концентрации нанокомпозита, а также с невозможностью его диспергирования и гомогенизирования в объеме. При увеличении концентрации нанокомпозита в замасливателе выше 0,2% (Пример 5) происходит избыток концентрации нанокомпозита, который проявляет свойства механических включений, что ухудшает физико-механические характеристики арматуры.Thus, the minimum content of metal / carbon nanocomposite in the sizing is 0.02% by weight of the dry residue. A decrease in the content of the nanocomposite in the sizing reduces the physicomechanical characteristics of the glass composite reinforcement (ASA) due to the low concentration of the nanocomposite, as well as the impossibility of its dispersion and homogenization in volume. With an increase in the concentration of the nanocomposite in the sizing agent above 0.2% (Example 5), an excess of the concentration of the nanocomposite occurs, which exhibits the properties of mechanical inclusions, which impairs the physical and mechanical characteristics of the reinforcement.
Недостаток, так же как и избыток, металл/углеродного нанокомпозита в составе замасливателя приводит к снижению показателей плотности и осевого растяжения стеклокомпозитной арматуры.The disadvantage, as well as the excess, of the metal / carbon nanocomposite in the sizing composition leads to a decrease in the density and axial tension of the glass composite reinforcement.
В таблице приведены сравнительные технические характеристики арматуры АСК, изготовленной по Примеру 4 и арматуры АСК, изготовленной в соответствии с патентом №121841 (прототип).The table shows the comparative technical characteristics of the ASK fittings manufactured according to Example 4 and the ASK fittings manufactured in accordance with patent No. 121841 (prototype).
Введение в композитную арматуру замасливателя с металл/углеродным нанокомпозитом позволяет повысить плотность, процент содержания стекла - это осуществляется за счет смачивания поверхности ровинга и низкой вязкости органического связующего. Низкие значения водопоглощения - это следствие отсутствия на поверхности дефектов, которые в случае с арматурой, изготовленной по патенту на полезную модель №121841, присутствуют из-за избыточного усилия, прикладываемого к обмоточной нити в процессе производства.Introduction to the composite reinforcement of a lubricant with a metal / carbon nanocomposite allows to increase the density, the percentage of glass - this is due to the wetting of the roving surface and low viscosity of the organic binder. Low values of water absorption are a consequence of the absence of defects on the surface, which are present in the case of fittings manufactured according to utility model patent No. 121841 due to excessive force applied to the winding thread during production.
Металл/углеродный нанокомпозит вводят в замасливатель в виде тонкодисперсной суспензии, приготовленной путем механического перетирания порошка металл/углеродного нанокомпозита с эмульсией эпоксидной смолы, и/или пластификатором, и/или ПАВ, и/или силаном в необходимом соотношении, с последующей обработкой ультразвуком в течение времени, соответствующего максимальному соотношению пиков интенсивностей на ИК-спектре при одинаковых волновых числах. Затем приготовленные растворы пленкообразующего агента, пластификатора, суспензии металл/углеродного нанокомпозита, ПАВ добавляют к раствору связующего стекла и при интенсивном перемешивании соединяют с расчетным количеством воды, например деионизированной.The metal / carbon nanocomposite is introduced into the sizing agent in the form of a finely divided suspension prepared by mechanical grinding of the metal / carbon nanocomposite powder with an epoxy emulsion and / or plasticizer and / or surfactant and / or silane in the required ratio, followed by ultrasonic treatment for time corresponding to the maximum ratio of intensity peaks in the IR spectrum at the same wave numbers. Then, prepared solutions of a film-forming agent, plasticizer, metal / carbon nanocomposite suspension, surfactant are added to the binder glass solution and combined with vigorous stirring with a calculated amount of water, for example, deionized.
Введение в замасливатель 4 металл/углеродного нанокомпозита позволяет создать ровинг 3 с высокой скоростью пропитки, поскольку именно замасливатель 4 отвечает за этот показатель, а также за адгезионную прочность между ровингом 3 и пропиточным связующим 5.The introduction of a metal / carbon nanocomposite into sizing 4 allows the creation of roving 3 with a high impregnation rate, since sizing 4 is responsible for this indicator, as well as for the adhesive strength between roving 3 and impregnating
Без добавления металл/углеродного нанокомпозита в замасливатель 4 скорость пропитки ровинга 3 составляет более 21 минуты, с добавлением в замасливатель 4 металл/углеродного нанокомпозита скорость пропитки составляет от 17 до 19 минут.Without the addition of a metal / carbon nanocomposite to sizing 4, the impregnation rate of roving 3 is more than 21 minutes, with the addition of a metal /
Введение в арматуру композитную замасливателя на основе пленкообразующего агента, содержащего углеродные металлосодержащие наноструктуры, позволяет создать арматуру композитную с повышенной термостабильностью, предельной температурой эксплуатации до 260°С (у прототипа 180°С), степенью отверждения 90-94% (у прототипа 80-82%), низковязким связующим - процент содержания полимера в АКП 15-17% (у прототипа 30-35%).Introduction to the reinforcement of a composite sizing agent based on a film-forming agent containing carbon metal-containing nanostructures allows the creation of a composite reinforcement with increased thermal stability, a maximum operating temperature of up to 260 ° C (for the prototype 180 ° C), a degree of cure of 90-94% (for prototype 80-82 %), low viscosity binder - the percentage of polymer in the ACP 15-17% (the prototype 30-35%).
Заявленная арматура обладает повышенной стойкостью к циклическим нагрузкам и электропроводностью (абсолютная стойкость к фуксину (отсутствие микрокапиллярного эффекта), у прототипа имеются проникновения фуксина). Данные параметры проверялись в соответствии с ГОСТ 31938-2012.The claimed reinforcement has high resistance to cyclic loads and electrical conductivity (absolute resistance to fuchsin (lack of microcapillary effect), the prototype has penetrations of fuchsin). These parameters were checked in accordance with GOST 31938-2012.
Следует отметить, что процесс навивки обмоточного жгута определяет конечную геометрию АКП и ее характеристики. В настоящем техническом решении за счет введения замасливателя с металл/углеродным нанокомпозитом происходит увеличение смачиваемости поверхности ровинга, благодаря этому в процессе навивки обмоточной нити усилие, которое прикладывают на обжатие силового стержня минимальное. Это позволяет, с одной стороны, создать плотную структуру несущего стержня, за счет обжатия обмоточным жгутом, с другой - не деформирует прямолинейный характер волокнистого наполнителя, а это позволяет повысить разрывные характеристики АКП (разрыв, срез, излом, модуль упругости).It should be noted that the process of winding the winding bundle determines the final geometry of the automatic gearbox and its characteristics. In this technical solution, due to the introduction of a lubricant with a metal / carbon nanocomposite, the wettability of the roving surface increases, due to this, the force applied to compressing the power rod during winding the winding thread is minimal. This allows, on the one hand, to create a dense structure of the supporting rod due to compression by a winding bundle, and on the other hand, it does not deform the rectilinear nature of the fibrous filler, and this allows to increase the breaking properties of the ACP (rupture, shear, kink, elastic modulus).
Таким образом, работает связь: минимальное усилие навивки, минимальное деформирование прямолинейности филаментов ровинга. При этом анкерность в бетоне АКП не снижается, поскольку адгезия обмоточной нити выше, чем у прототипа, благодаря совместной модификации замасливателя и органического связующего нанокомпозитом.Thus, the connection works: minimal winding effort, minimal deformation of the straightness of roving filaments. In this case, the anchor in the concrete of the ACP does not decrease, since the adhesion of the winding filament is higher than that of the prototype, due to the joint modification of the sizing and organic binder nanocomposite.
Опытная партия арматуры стеклокомпозитной (АСК), изготовленная с применением стеклоровинга на основе замасливателя с углеродными металлосодержащими наноструктурами, была испытана в НИИЖБ им. А.А. Гвоздева, г. Москва.A pilot batch of glass composite reinforcement (ASK), manufactured using glass roving based on a sizing with carbon metal-containing nanostructures, was tested at the NIIZhB them. A.A. Gvozdeva, Moscow.
Результаты испытаний показали, что предел прочности на разрыв всех образцов АСК с применением замасливателя с углеродными металлосодержащими наноструктурами повысился не менее чем на 40%.The test results showed that the tensile strength of all ASK samples using a sizing agent with carbon metal-containing nanostructures increased by at least 40%.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016135025U RU169233U1 (en) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | COMPOSITION FITTINGS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016135025U RU169233U1 (en) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | COMPOSITION FITTINGS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU169233U1 true RU169233U1 (en) | 2017-03-13 |
Family
ID=58449455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016135025U RU169233U1 (en) | 2016-08-26 | 2016-08-26 | COMPOSITION FITTINGS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU169233U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU180464U1 (en) * | 2018-01-17 | 2018-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ПолиКомпозит" | COMPOSITE FITTINGS MADE FROM GLASS AND EPOXY BINDING |
| RU2682818C1 (en) * | 2018-02-07 | 2019-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "БАЗАЛЬТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ" | Method for preparing lubricant for basalt fibers |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU121841U1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-11-10 | Радик Камилович Сафаров | COMPOSITION FITTINGS |
| WO2013000863A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | 3B-Fibreglass | Glass fibre sizing composition |
-
2016
- 2016-08-26 RU RU2016135025U patent/RU169233U1/en active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU121841U1 (en) * | 2011-04-27 | 2012-11-10 | Радик Камилович Сафаров | COMPOSITION FITTINGS |
| WO2013000863A1 (en) * | 2011-06-28 | 2013-01-03 | 3B-Fibreglass | Glass fibre sizing composition |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU180464U1 (en) * | 2018-01-17 | 2018-06-14 | Общество с ограниченной ответственностью "ПолиКомпозит" | COMPOSITE FITTINGS MADE FROM GLASS AND EPOXY BINDING |
| RU2682818C1 (en) * | 2018-02-07 | 2019-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью "БАЗАЛЬТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ" | Method for preparing lubricant for basalt fibers |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Shah et al. | Hydroxyethylcellulose surface treatment of natural fibres: the new ‘twist’in yarn preparation and optimization for composites applicability | |
| Huner | Effect of water absorption on the mechanical properties of flax fiber reinforced epoxy composites | |
| CN203527897U (en) | Fibre bundle coated with agglomerated particle cloud network and textile, composite material, structure and wind turbine blade comprising fibre bundle | |
| Vijaya Ramnath et al. | Experimental determination of mechanical properties of banana jute hybrid composite | |
| Sathishkumar et al. | The effect of alkaline treatment on their properties of Jute fiber mat and its vinyl ester composites | |
| RU169233U1 (en) | COMPOSITION FITTINGS | |
| Zamri et al. | Effect of different fiber loadings and sizes on pultruded kenaf fiber reinforced unsaturated polyester composites | |
| DE102005048190A1 (en) | Reinforced composites with concrete matrix have fibers with a sizing composition and a further coating forming an acid barrier layer interacting with the concrete | |
| Alaimo et al. | The durability of basalt fibres reinforced polymer (BFRP) panels for cladding | |
| Sen et al. | Mechanical properties of fabricated hybrid composites infused with Heat-Treated alkali sisal fiber and SiC particles: a quantitative analysis | |
| Aydın et al. | Investigation of the durability performance of FRP bars in different environmental conditions | |
| Moura et al. | Mechanical damage assessment of GFRP rebars with different resins due to hydrothermal aging | |
| Liu et al. | Synergistic effect of acidic environmental exposure and fatigue loads on FRP tendons | |
| RU121841U1 (en) | COMPOSITION FITTINGS | |
| Kumar et al. | Study of mechanical properties of pultruded jute-glass reinforced unsaturated polyester bio-composites with hybrid filler loading | |
| DE112020005283T5 (en) | Nanodeep surface activation process based on a PTFE membrane | |
| Dehghanian et al. | Effect of moisture absorption on the flexural strength of phenolic matrix composites reinforced with glass fibers and aluminum oxide nanoparticles | |
| Shi et al. | Bamboo fiber‐reinforced epoxy composites fabricated by vacuum‐assisted resin transfer molding (VARTM): Effect of molding sequence and fiber content | |
| Athijayamani et al. | Mechanical properties of randomly oriented Calotropis gigantea fiber-reinforced phenol formaldehyde biocomposites | |
| Su et al. | Friction and wear of Synfluo 180XF wax and nano-SiO2 filled hybrid glass/PTFE fabric composites with phenolic resin binder | |
| CN103568332A (en) | Agglomerated particle cloud network coated fiber bundle | |
| Yao et al. | Tensile property analysis and prediction model building for coir rope reinforced unsaturated polyester composite | |
| EP3268310A1 (en) | Carbon fibre fibre-sizing containing nanoparticles | |
| Banik et al. | An experimental assiduity on the dominance of process parameters on mechanical properties for making a fire retardant bamboo fiber composite with the help of Taguchi experimental design | |
| Kumar et al. | Influence of water ageing on mechanical performance of Glass Fiber Reinforced Polyester (GFRP) nanocomposites |