RU2074140C1

RU2074140C1 - Self-hardening composition for attachment of anchor bolts in concrete

Info

Publication number: RU2074140C1
Application number: RU94030843A
Authority: RU
Inventors: Леонид Николаевич Шутенко; Сергей Васильевич Волювач; Михаил Сергеевич Золотов; Сергей Михайлович Золотов; Вячеслав Григорьевич Сидоренко; Алла Олеговна Гарбуз
Original assignee: Харьковская государственная академия городского хозяйства
Priority date: 1994-08-19
Filing date: 1994-08-19
Publication date: 1997-02-27
Also published as: RU94030843A

Abstract

FIELD: attachment of anchor bolts. SUBSTANCE: proposed composition contains, mas. %: polymethylmethacrylate 24-30, methylmethacrylate 24-30, benzoyl peroxide 0.5-1, dimethyl aniline 0.4-0.6, polyvinylchloride chlorinated resin 1-2, zinc oxide 2.5-3 and quartz sand. Complete hardening is carried out within 6-24 h. EFFECT: improves quality of desired article. 2 tbl

Description

Изобретение касается получения полимерных композиций, применяемых для крепления анкерных болтов в бетоне, а также для заполнения швов между элементами бетонных и железобетонных конструкций. The invention relates to the production of polymer compositions used for fastening anchor bolts in concrete, as well as for filling joints between elements of concrete and reinforced concrete structures.

Известна полимерная композиция для крепления анкерных болтов в бетоне следующего состава, мас. Known polymer composition for fastening anchor bolts in concrete of the following composition, wt.

Порошок отходов полиметилметакрилата 20-30
Метил метакрилат 20-25
Перекись бензоила 0,5-1,0
Поливинилхлоридная хлорированная смола 3-6
Отходы асбестового текстильного производства 4-9,5
Кварцевый песок 34-47
(Авторское свидетельство СССР N 1470755, С 09 J 3/14, 1989).Polymethylmethacrylate waste powder 20-30
Methyl Methacrylate 20-25
Benzoyl Peroxide 0.5-1.0
Polyvinyl chloride chlorinated resin 3-6
Asbestos Textile Waste 4-9.5
Quartz sand 34-47
(USSR Author's Certificate N 1470755, С 09 J 3/14, 1989).

Однако для этой композиции характерны невысокие прочностные характеристики. However, this composition is characterized by low strength characteristics.

Наиболее близкой к предлагаемой композиции является композиция для крепления анкерных болтов в бетоне следующего состава, мас. Closest to the proposed composition is a composition for fastening anchor bolts in concrete of the following composition, wt.

Полиметилметакрилат 20-30
Метилметакрилат 20-25
Перекись бензоила 0,5-1
Диметиланилин 0,3-0,5
Поливинилхлоридная хлорированная смола 2-4
Стирольно-инденовая смола 7-10
Песок из шлаков электропечного силикомарганца Остальное
(Авторское свидетельство СССР N 1728279, C 09 J 4/04, 1992).Polymethylmethacrylate 20-30
Methyl Methacrylate 20-25
Benzoyl Peroxide 0.5-1
Dimethylaniline 0.3-0.5
Polyvinyl chloride chlorinated resin 2-4
Styrene-indene resin 7-10
Sand from slag of electric furnace silicomanganese
(USSR Author's Certificate N 1728279, C 09 J 4/04, 1992).

Недостатком этой композиции является низкий предел прочности при разрыве клеевого соединения металла с бетоном. The disadvantage of this composition is the low tensile strength at break adhesive bonding of metal with concrete.

Задачей изобретения является создание такой самоотвеpждающейся композиции для крепления анкерных болтов в бетоне, в которой путем подбора компонентов было бы обеспечено повышение предела прочности при разрыве клеевого соединения металла с бетоном, что приводит к увеличению надежности и долговечности клеевых анкерных соединений. The objective of the invention is the creation of such a self-curing composition for fastening anchor bolts in concrete, in which, by selecting components, an increase in the tensile strength at break of the adhesive joint of metal with concrete would be ensured, which leads to an increase in the reliability and durability of adhesive anchor joints.

Это достигается тем, что самоотверждающаяся композиция для крепления анкерных болтов в бетоне, включающая полиметилметакрилат, метилметакрилат, перекись бензоила, диметиланилин, поливинилхлоридную хлорированную смолу и кварцевый песок, дополнительно содержит оксид цинка при следующем соотношении компонентов, мас. This is achieved by the fact that the self-curing composition for fastening anchor bolts in concrete, including polymethyl methacrylate, methyl methacrylate, benzoyl peroxide, dimethylaniline, chlorinated polyvinyl chloride resin and silica sand, additionally contains zinc oxide in the following ratio, wt.

Полиметилметакрилат 24-30
Метилметакрилат 24-30
Перекись бензоила 0,5-1
Диметиланилин 0,4-0,6
Поливинилхлоридная хлорированная смола 1-2
Оксид цинка 2,5-3
Кварцевый песок Остальное
Отличительным признаком является использование в композиции оксида цинка, который, выполняя роль активного минерального наполнителя, эффективно уменьшает внутренние напряжения в отвержденной композиции и тем самым повышает предел прочности на разрыв клеевого соединения металла с бетоном, подвергаемого интенсивным динамическим нагрузкам.Polymethylmethacrylate 24-30
Methyl Methacrylate 24-30
Benzoyl Peroxide 0.5-1
Dimethylaniline 0.4-0.6
PVC Chlorinated Resin 1-2
Zinc oxide 2.5-3
Quartz sand
A distinctive feature is the use of zinc oxide in the composition, which, acting as an active mineral filler, effectively reduces internal stresses in the cured composition and thereby increases the tensile strength of the adhesive bonding of metal with concrete subjected to intense dynamic loads.

Свойства составов предлагаемой композиции в сравнении со свойствами известной композиции приведены в табл. 1 и 2. The properties of the compositions of the proposed composition in comparison with the properties of the known composition are given in table. 1 and 2.

Как видно из данных табл. 2, прочностные характеристики предлагаемой композиции выше, чем у известных: предел прочности при разрыве анкерного соединения (глубина закладки в бетон стального стержня диаметром 12 мм составляла 120 мм) увеличивается до 311,8-334,2 МПа через 1 сут, т.е. на 19,6-28,2% и до 361,6-371,1 МПа через 28 сут, т.е. на 20,7-23,9% Характерно, что при использовании предлагаемой композиции в процессе испытаний происходит разрыв анкерного стержня, тогда как при использовании известной композиции характер разрушения иной наблюдается разрыв по контакту клей-металл. Предел прочности при равномерном отрыве металлического штампа, приклеенного к бетону (без снятия цементной пленки), при использовании предлагаемой композиции увеличивается до 3,18-3,44 МПа через 1 сут, т.е. на 19,8-30,8% и до 3,64-3,79 МПа через 28 сут, т.е. на 20,9-25,9% Это достигается за счет дополнительного содержания в композиции оксида цинка. Время схватывания у предлагаемой и известной композиций практически идентично. Повышение предела прочности при разрыве самоотверждающейся композиции приводит, в свою очередь, к увеличению долговечности и надежности клеевых анкерных соединений, подвергаемых интенсивным динамическим нагрузкам. As can be seen from the data table. 2, the strength characteristics of the proposed composition are higher than those of the known ones: the tensile strength at break of the anchor joint (the depth of laying in the concrete of a steel rod with a diameter of 12 mm was 120 mm) increases to 311.8-334.2 MPa after 1 day, i.e. by 19.6-28.2% and up to 361.6-371.1 MPa after 28 days, i.e. by 20.7-23.9% It is characteristic that when using the proposed composition during testing, the anchor rod breaks, while when using the known composition, the fracture pattern is different, there is a gap at the adhesive-metal contact. The tensile strength with a uniform separation of the metal stamp glued to concrete (without removing the cement film), when using the proposed composition increases to 3.18-3.44 MPa after 1 day, i.e. by 19.8-30.8% and up to 3.64-3.79 MPa after 28 days, i.e. 20.9-25.9% This is achieved due to the additional content in the composition of zinc oxide. The setting time of the proposed and known compositions is almost identical. An increase in the tensile strength at break of the self-hardening composition leads, in turn, to an increase in the durability and reliability of adhesive anchor joints subjected to intense dynamic loads.

Примером конкретного выполнения предложенного технического решения является следующая технология приготовления составов 1-3 (табл.1) предлагаемой композиции. В шаровой мельнице тщательно перемешивают сыпучие компоненты: полиметилметакрилат, перекись бензоила, тщательно перемешивают сыпучие компоненты: полиметилметакрилат, перекись бензоила, поливинилхлоридную хлорированную смолу, оксид цинка и кварцевый песок до получения однородной сыпучей массы. Отдельно смешивают жидкие компоненты метилметакрилат и диметиланилин. Затем к сыпучим компонентам добавляют жидкие компоненты, тщательно их смешивают и оставляют композицию на 8 20 мин (продолжительность выдержки зависит от температуры окружающей среды, с повышением которой жизнеспособности композиции уменьшается) до образования вязкой массы сметанообразной консистенции. Укладку загустевшей композиции в отверстие под анкерный болт или в омоноличиваемый шов производят при температуре не ниже 0^oС. Полное отверждение композиции завершается в течение 6 24 ч, причем в течение первых суток, как видно из табл.2, отвержденная композиция набирает 86 90% своей максимальной прочности. Это позволяет уже через сутки устанавливать станки и другое оборудование на анкерные болты, закрепленные в бетоне с помощью предлагаемой композиции.An example of a specific implementation of the proposed technical solution is the following technology for the preparation of compositions 1-3 (table 1) of the proposed composition. In a ball mill, granular components are thoroughly mixed: polymethyl methacrylate, benzoyl peroxide, granular components are thoroughly mixed: polymethyl methacrylate, benzoyl peroxide, polyvinyl chloride chlorinated resin, zinc oxide and silica sand until a homogeneous granular mass is obtained. The liquid components of methyl methacrylate and dimethylaniline are separately mixed. Then, liquid components are added to the bulk components, they are thoroughly mixed and the composition is left for 8 to 20 minutes (the exposure time depends on the ambient temperature, with which the viability of the composition decreases) until a viscous mass of creamy consistency is formed. Laying the thickened composition in the hole for the anchor bolt or in the monolithic joint is performed at a temperature not lower than 0 ^o C. Complete curing of the composition is completed within 6 to 24 hours, and during the first day, as can be seen from table 2, the cured composition gains 86 90% its maximum strength. This allows you to install machines and other equipment on anchor bolts fixed in concrete using the proposed composition within a day.

Claims

A self-curing composition for fastening anchor bolts in concrete, including polymethyl methacrylate, methyl methacrylate, benzoyl peroxide, dimethylaniline, polyvinyl chloride chlorinated resin and silica sand, characterized in that it additionally contains zinc oxide in the following ratio of components, wt.

Polymethylmethacrylate 24 30
Methyl methacrylate 24 30
Benzoyl Peroxide 0.5 1.0
Dimethylaniline 0.4 0.6
Polyvinyl chloride chlorinated resin 1 2
Zinc oxide 2.5 3.0
Quartz sand The rest,