RU2436910C2 - Composite reinforcement - Google Patents
Composite reinforcement Download PDFInfo
- Publication number
- RU2436910C2 RU2436910C2 RU2010103110/03A RU2010103110A RU2436910C2 RU 2436910 C2 RU2436910 C2 RU 2436910C2 RU 2010103110/03 A RU2010103110/03 A RU 2010103110/03A RU 2010103110 A RU2010103110 A RU 2010103110A RU 2436910 C2 RU2436910 C2 RU 2436910C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- basalt
- composite reinforcement
- windings
- layers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству, а именно к неметаллической композитной арматуре непрерывной рельефности, которая может быть использована для армирования бетонных фундаментов, плит, стен, балок и других изделий.The invention relates to construction, namely to a non-metallic composite reinforcement of continuous relief, which can be used to reinforce concrete foundations, slabs, walls, beams and other products.
Известен арматурный элемент, описанный в книге Фролова В.П. «Стеклопластиковая арматура и стеклобетонные конструкции» (М., Стройиздат, 1980, стр.20-27), содержащий стержень из стеклянных волокон, пропитанных полимерным связующим и скрепленных спиральной обмоткой.Known reinforcing element described in the book of Frolov V.P. “Fiberglass reinforcement and glass concrete structures” (M., Stroyizdat, 1980, pp. 20-27), containing a core of glass fibers impregnated with a polymer binder and fastened with a spiral winding.
Недостатком данного арматурного элемента являются низкие прочностные свойства, проявляющиеся при увеличении диаметра изготавливаемых стержней, а также отсутствие необходимой рельефности для сцепления с бетоном.The disadvantage of this reinforcing element is the low strength properties that are manifested when the diameter of the manufactured rods is increased, as well as the lack of the necessary relief for adhesion to concrete.
Известен трехслойный стержень по патенту RU 2052606 (опубл. 20.01.1996), выполненный из различных минеральных и химических волокон, скрепленных полимерным связующим.Known three-layer rod according to patent RU 2052606 (publ. 01.20.1996), made of various mineral and chemical fibers bonded with a polymer binder.
Недостатком данного стержня являются низкие прочностные свойства, проявляющиеся при увеличении диаметра изготавливаемых стержней, связанные с отсутствием уплотнения внутренних слоев продольных волокон, а также отсутствие необходимой рельефности для сцепления с бетоном.The disadvantage of this rod is its low strength properties, manifested by an increase in the diameter of the manufactured rods, due to the lack of compaction of the inner layers of longitudinal fibers, as well as the lack of the necessary relief for adhesion to concrete.
Наиболее близкой к предлагаемому решению является арматура композитная по патенту на ПМ RU 82246 (опубл. 20.04.2009), содержащая несущий стержень из высокопрочного материала и рельефную обмотку с уступами, обеспечивающую необходимое сцепление с бетоном.Closest to the proposed solution is the composite reinforcement according to the patent for PM RU 82246 (publ. 04/20/2009), containing a supporting rod of high-strength material and a relief winding with ledges, providing the necessary adhesion to concrete.
Недостатком этой арматуры являются низкие прочностные свойства, проявляющиеся при увеличении диаметра изготавливаемой арматуры, например, при увеличении диаметра арматуры с 10 до 20 мм временное сопротивление разрыву уменьшается на 30%. Это связано с недостаточностью уплотнения внутренних слоев волокон несущего стержня.The disadvantage of this reinforcement is the low strength properties that are manifested when the diameter of the manufactured reinforcement is increased, for example, when the diameter of the reinforcement is increased from 10 to 20 mm, the tensile strength decreases by 30%. This is due to insufficient compaction of the inner layers of the fibers of the supporting rod.
Предлагаемым изобретением решается задача создания арматуры неметаллической композитной, обладающей высокими прочностными свойствами.The proposed invention solves the problem of creating a non-metallic composite reinforcement with high strength properties.
Для достижения указанного технического результата в композитной арматуре, содержащей несущий стержень из высокопрочного полимерного материала и обмотки с уступами, несущий стержень выполнен слоистым и содержит внутренний сердечник и последующие слои, которые выполнены со спиральной обмоткой. Внутренние спиральные обмотки могут быть выполнены из высокопрочных нитей или плоских лент с различным направлением навивки в каждой обмотке, спиральные обмотки образованы одно или многозаходными навивками. Слои несущего стержня могут быть выполнены из высокопрочного материала с различными физико-механическими и химическими свойствами. Сердечник и его обмотка могут быть выполнены, например, из стеклянного волокна, а второй слой и его обмотка выполнены из базальтового волокна. Наружный слой может быть выполнен из базальтового или смеси базальтового и углеродного волокна с наружной обмоткой с уступами из стеклянных или базальтовых волокон. Наружный слой несущего стержня или его часть могут быть выполнены другого цветового исполнения. Наружная часть несущего стержня может быть выполнена с добавкой антипиренов.To achieve the specified technical result in a composite reinforcement containing a supporting rod of high-strength polymer material and a winding with ledges, the supporting rod is layered and contains an inner core and subsequent layers, which are made with a spiral winding. The internal spiral windings can be made of high-strength yarns or flat ribbons with different winding directions in each winding, spiral windings are formed by one or multiple windings. The layers of the supporting rod can be made of high strength material with various physical, mechanical and chemical properties. The core and its winding can be made, for example, of glass fiber, and the second layer and its winding are made of basalt fiber. The outer layer may be made of basalt or a mixture of basalt and carbon fibers with an outer winding with ledges of glass or basalt fibers. The outer layer of the supporting rod or part thereof can be made of other colors. The outer part of the supporting rod can be made with the addition of flame retardants.
Отличительными признаками предлагаемого изобретения от указанного выше наиболее известного является следующее.Distinctive features of the invention from the above most famous is the following.
Во-первых, несущий стержень выполнен слоистым и содержит внутренний сердечник и последующие слои, которые выполнены со спиральной обмоткой.Firstly, the supporting rod is layered and contains an inner core and subsequent layers, which are made with a spiral winding.
Во-вторых, внутренние спиральные обмотки могут быть выполнены из высокопрочных нитей или плоских лент с различным направлением навивки в каждой обмотке, спиральные обмотки образованы одно или многозаходными навивками.Secondly, the internal spiral windings can be made of high-strength threads or flat tapes with different winding directions in each winding, the spiral windings are formed by one or multiple windings.
В-третьих, слои несущего стержня могут быть выполнены из высокопрочного материала с различными физико-механическими и химическими свойствами.Thirdly, the layers of the supporting rod can be made of high strength material with various physical, mechanical and chemical properties.
В-четвертых, сердечник и его обмотка могут быть выполнены, например, из стеклянного волокна, а второй слой и его обмотка выполнены из базальтового волокна.Fourth, the core and its winding can be made, for example, of glass fiber, and the second layer and its winding are made of basalt fiber.
В-пятых, наружный слой несущего стержня или его часть могут быть выполнены другого цветового исполнения.Fifth, the outer layer of the supporting rod or part thereof can be made of another color design.
В-шестых, наружная часть несущего стержня может быть выполнена с добавкой антипиренов.Sixth, the outer part of the supporting rod can be made with the addition of flame retardants.
Благодаря наличию этих признаков создана новая конструкция высокопрочной арматуры композитной, обладающая необходимыми прочностными свойствами во всем диапазоне изготавливаемых типоразмеров, причем приобретена возможность производства арматуры с цветовой идентификацией и с пониженной горючестью.Due to the presence of these signs, a new design of high-strength composite reinforcement has been created, which has the necessary strength properties in the entire range of manufactured sizes, and the possibility of producing reinforcement with color identification and with reduced combustibility has been acquired.
Арматуру композитную изготавливают методом безфильерной протяжки со спиральной намоткой уступов из высокопрочного материала (стеклянные, базальтовые, углеродные и прочие волокна), пропитанного, например эпоксидным компаундом на основе смолы ЭД-20 с отвердителем в соотношении, указанным в описании к патенту US 4829733 (опубл. 1989). После отверждения полученный стержень разрезают на отрезки требуемой длины.Composite fittings are made by the method of bezferless drawing with spiral winding of ledges from high-strength material (glass, basalt, carbon and other fibers), impregnated with, for example, epoxy compound based on ED-20 resin with a hardener in the ratio specified in the description of patent US 4829733 (publ. 1989). After curing, the resulting rod is cut into pieces of the desired length.
Предлагаемая конструкция иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.The proposed design is illustrated by the drawings shown in figures 1-4.
На фиг.1 показана арматура композитная предлагаемой конструкции.Figure 1 shows the composite reinforcement of the proposed design.
На фиг.2 - арматура композитная предлагаемой конструкции, содержащая 4 слоя, в разрезе.Figure 2 - composite reinforcement of the proposed design, containing 4 layers, in section.
На фиг.3 - арматура композитная предлагаемой конструкции, содержащая 3 слоя, в разрезе.Figure 3 - composite reinforcement of the proposed design, containing 3 layers, in section.
На фиг.4 - арматура композитная предлагаемой конструкции, содержащая 2 слоя, в разрезе.Figure 4 - composite reinforcement of the proposed design, containing 2 layers, in section.
Арматура композитная содержит несущий стержень 1 (фиг.1) из высокопрочного материала (стеклянные, базальтовые, углеродные волокна) и обмотки с уступами 2 и 3. Обмотки 2 и 3 выполнены из таких же волокон, пропитанных полимерным связующим. Несущий стержень 1 состоит из центрального внутреннего сердечника 4 и последующих слоев 5, 6, 7. Слоистая структура несущего стержня может быть выполнена из высокопрочных волокон различного сочетания.The composite reinforcement comprises a supporting rod 1 (Fig. 1) of high-strength material (glass, basalt, carbon fibers) and windings with
Каждый слой продольных волокон несущего стержня уплотнен поперечной спиральной обмоткой 8, 9, 10, выполненной из таких же высокопрочных волокон, как и другие элементы стержня.Each layer of longitudinal fibers of the supporting rod is sealed with a transverse spiral winding 8, 9, 10 made of the same high-strength fibers as other elements of the rod.
Обмотки 8, 9, 10 для обеспечения более плотной структуры композита выполнены из тонких нитей либо плоских ровингов.The
Направление навивок в обмотках 8, 9, 10 может быть разных направлений и они близки к шагу наружных обмоток 2 и 3. Для обеспечения рентабельной производительности обмотки 8, 9, 10 могут быть выполнены многозаходными.The direction of the windings in the
Слоистое выполнение несущего стержня позволяет использовать в слоях различные волокна и полимерные связующие, что дает возможность по аналогии с сечением дерева создать композитную арматуру с переменной прочностью слоев.The layered implementation of the supporting rod allows the use of various fibers and polymer binders in the layers, which makes it possible, by analogy with the cross section of a tree, to create composite reinforcement with variable layer strength.
Варианты составов компонентов полимерного связующего для использования в различных слоях несущего стержня арматуры приведены в таблице 1.Variants of compositions of the components of the polymer binder for use in various layers of the supporting rod of the reinforcement are shown in table 1.
Все варианты полимерного связующего выполнены на основе эпоксидной смолы ЭД-20 с введением различного соотношения компонентов, что отражается на физико-механических свойствах.All variants of the polymer binder are made on the basis of epoxy resin ED-20 with the introduction of a different ratio of components, which affects the physical and mechanical properties.
Введение функциональной добавки обуславливается требованиями, предъявляемыми к композитной арматуре.The introduction of a functional additive is determined by the requirements for composite reinforcement.
Для визуального отличия композитной арматуры различного диаметра в производственных условиях в полимерном связующем, используемом в наружном слое стержня, добавляется цветовой пигмент. Например, композитная арматура диаметром 16 мм выпускается голубого цвета, арматура диаметром 18 мм - зеленого цвета, 20 мм - цвета сурик и т.д.To visually distinguish composite reinforcement of various diameters under industrial conditions, a color pigment is added to the polymer binder used in the outer layer of the rod. For example, composite reinforcement with a diameter of 16 mm is produced in blue, reinforcement with a diameter of 18 mm in green, 20 mm in red color, etc.
Для обеспечения требований по пожарной безопасности в любой из слоев, например в наружный слой можно ввести антипирены, в жидком или порошкообразном состоянии.To ensure fire safety requirements in any of the layers, for example, flame retardants can be introduced into the outer layer in liquid or powder form.
Были проведены сравнительные испытания арматуры композитной, изготовленной со сплошным и слоистым несущим стержнем. Образцы арматуры «Лиана» изготовлены на технологической линии предприятия ООО КНПО «Уральская армирующая компания», г.Пермь (www.armatura-liana.com). Наружный диаметр арматуры 20 мм, диаметр несущего стержня 18 мм, рельефность ромбического типа. Слоистый стержень выполнен в различных исполнениях (1-3) и в различных сочетаниях материалов.Comparative tests of composite reinforcement manufactured with a solid and layered supporting rod were carried out. Samples of Liana fittings were manufactured at the technological line of the enterprise Ural Reinforcing Company KNPO LLC, Perm (www.armatura-liana.com). The outer diameter of the reinforcement is 20 mm, the diameter of the supporting rod is 18 mm, the relief is of the rhombic type. The laminated core is made in various designs (1-3) and in various combinations of materials.
Результаты испытаний приведены в таблице 2The test results are shown in table 2
Результаты испытаний показывают, что слоистая арматура с дополнительным уплотнением волокон стержня внутренней спиральной обмоткой повышает прочностные характеристики арматуры.The test results show that layered reinforcement with an additional sealing of the core fibers of the inner spiral winding increases the strength characteristics of the reinforcement.
Введение цветовых пигментов в поверхностный слой арматуры дает возможность осуществить визуальное отличие большого ассортимента выпускаемой арматуры.The introduction of color pigments into the surface layer of the reinforcement makes it possible to visually distinguish a large range of manufactured reinforcement.
Добавка антипиренов в тонком поверхностном слое арматуры не ухудшает ее прочности и повышает огнестойкость изделия.The addition of flame retardants in a thin surface layer of reinforcement does not impair its strength and increases the fire resistance of the product.
Предлагаемая композитная арматура обладает необходимыми качественными характеристиками, позволяющими широко использовать ее для армирования ответственных монолитных бетонных конструкций.The proposed composite reinforcement has the necessary quality characteristics that allow it to be widely used for reinforcing critical monolithic concrete structures.
Е=55000 МПа
горючесть Г3σ = 1050 MPa
E = 55000 MPa
Е=92000 МПа
горючесть Г3σ = 1450 MPa
E = 92000 MPa
Е=120000 МПа
горючесть Г3σ = 1540 MPa
E = 120,000 MPa
flammability G3
Е=75000 МПа
горючесть Г1σ = 1250 MPa
E = 75000 MPa
flammability G1
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010103110/03A RU2436910C2 (en) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | Composite reinforcement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010103110/03A RU2436910C2 (en) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | Composite reinforcement |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010103110A RU2010103110A (en) | 2011-08-10 |
RU2436910C2 true RU2436910C2 (en) | 2011-12-20 |
Family
ID=44754088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010103110/03A RU2436910C2 (en) | 2010-02-01 | 2010-02-01 | Composite reinforcement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2436910C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2520542C1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-06-27 | Александр Николаевич Гетунов | Composite fibre-glass reinforcement (versions) |
RU203161U1 (en) * | 2019-10-29 | 2021-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Composite Rebar Based on Basalt Crossed Roving |
RU217208U1 (en) * | 2022-11-29 | 2023-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" (ООО "ГАЛЕН") | Pultruded composite rebar of increased operational efficiency |
WO2023249495A1 (en) * | 2022-06-21 | 2023-12-28 | John Oldroyd Cheetham | An anchoring bolt or plug and a method for manufacturing such bolt or plug |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109577326A (en) * | 2019-01-09 | 2019-04-05 | 浙江新纳复合材料有限公司 | A kind of hollow self-drilling type basalt composite material anchor pole |
CN114542816A (en) * | 2022-03-23 | 2022-05-27 | 株洲中铁电气物资有限公司 | Flame-retardant anti-aging basalt fiber reinforced pipeline and preparation method thereof |
-
2010
- 2010-02-01 RU RU2010103110/03A patent/RU2436910C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2520542C1 (en) * | 2012-12-28 | 2014-06-27 | Александр Николаевич Гетунов | Composite fibre-glass reinforcement (versions) |
RU203161U1 (en) * | 2019-10-29 | 2021-03-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Composite Rebar Based on Basalt Crossed Roving |
WO2023249495A1 (en) * | 2022-06-21 | 2023-12-28 | John Oldroyd Cheetham | An anchoring bolt or plug and a method for manufacturing such bolt or plug |
RU217208U1 (en) * | 2022-11-29 | 2023-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" (ООО "ГАЛЕН") | Pultruded composite rebar of increased operational efficiency |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010103110A (en) | 2011-08-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2436910C2 (en) | Composite reinforcement | |
Chen et al. | Mechanical behavior of laminated bamboo lumber for structural application: an experimental investigation | |
Ozbakkaloglu | Concrete-filled FRP tubes: Manufacture and testing of new forms designed for improved performance | |
Zucchelli et al. | Electrospun nanofibers for enhancing structural performance of composite materials | |
Hollaway | Polymer composites for civil and structural engineering | |
RU2406702C2 (en) | Composition of alkali- and acid-resistant glass, fibre glass obtained from said glass and composite containing fibre glass | |
Mohamad et al. | Bending strength properties of glued laminated timber from selected Malaysian hardwood timber | |
NoroozOlyaee et al. | Slenderness effects in circular RC columns strengthened with CFRP sheets using different external bonding techniques | |
Paliwal et al. | An experimental investigation of tensile strength of glass composite materials with calcium carbonate (CaCO3) filler | |
WO2011116923A3 (en) | Fiber reinforced putty, device and method for its manufacture, device and method to make laminates and other finished parts from the putty, and a laminate made from the putty | |
RU94594U1 (en) | COMPOSITION FITTINGS | |
CN109369050A (en) | Chopped basalt fibre beam and preparation method thereof for enhancing cement concrete | |
FI65614C (en) | FOER ARMERING AV CEMENT AVSEDD GLASFIBER | |
Wu et al. | Properties of multilayer transparent bamboo materials | |
Song et al. | Evaluation of delamination and bending performance of composite CLT reinforced with CFRP | |
CN108978999A (en) | A kind of FRP- steel composite reinforcing cage and its sea sand concrete columns of preparation | |
RU2405092C2 (en) | Composite reinforcement | |
RU2520542C1 (en) | Composite fibre-glass reinforcement (versions) | |
KR20200081078A (en) | High pressure pipes using composite material | |
KR101794469B1 (en) | Resin composition for pressure vessel and pressure vessel including the same | |
ElMessiry et al. | Mechanical performance of cementitious composites reinforced with pultruded jute/polymeric matrix fabric | |
CN115151701A (en) | Composite material part with improved modulus | |
CN109251479A (en) | A kind of urban road acoustic barrier and preparation method thereof | |
RU2286315C1 (en) | Plastic rod for reinforcement of the concrete | |
KR101229869B1 (en) | Reinforced composite fiber for civil engineering and construction and preparing thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130202 |