RU2470122C2

RU2470122C2 - Element of drainage system with basalt reinforcement

Info

Publication number: RU2470122C2
Application number: RU2010151513/13A
Authority: RU
Inventors: Майк ОБЕРТ; Христиан МЕРКЕЛЬ
Original assignee: БИРКО ГмбХ
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2010-12-16
Publication date: 2012-12-20
Also published as: DE202009017311U1; RU2010151513A; EP2336438A1

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention is related to elements of drainage systems. A drainage system element has a concrete body open on top, which surrounds a drainage channel. The drainage system element represents a gutter element with an extended body, which is U-shaped in the section across the axis of the gutter. The body comprises basalt fibres joined in bundles and arranged in the body along and/or across the gutter axis. Bundles are joined into a net. The net is arranged in the form of a U letter in the U-shaped body around the gutter channel in a vertical part. The body comprises spacers from basalt, stretching from a net to a gutter channel and/or at least to one external side of the body.

EFFECT: invention provides for high mechanical strength of a drainage system and lower susceptibility to corrosion.

5 cl

Description

Данное изобретение относится к элементу водоотвода, имеющему открытый сверху корпус из бетона, который окружает канал водоотвода. Обычно такие элементы для водоотвода имеют конструкцию в виде ливнестоков или элементов водостока. Благодаря своей открытой сверху форме они образуют зону входного отверстия, используемую для втекания поверхностных вод, например, для отвода уличных сточных вод или поверхностного дренажа. Корпуса таких элементов для водоотвода обычно изготавливают из бетона или полимербетона. Они также могут содержать опору, например опорную поверхность для перекрытия, причем перекрытие может быть изготовлено из бетона или металла. Для повышения прочности таких элементов для водоотвода часто они содержат стальную арматуру. Между тем стальной арматуре присущи следующие недостатки. Во-первых, сталь может коррелировать, в частности, если окружающий ее бетон теряет свой щелочной характер. Во-вторых, сталь сравнительно тяжела и повышает общий вес элемента для водоотвода.This invention relates to a drainage element having a concrete housing open on top that surrounds a drainage channel. Typically, such drainage elements are constructed in the form of storm drains or drainage elements. Due to their open top shape, they form an inlet zone used for the inflow of surface water, for example, for the discharge of street wastewater or surface drainage. Cases of such drainage elements are usually made of concrete or polymer concrete. They may also contain a support, for example, a support surface for the ceiling, and the ceiling may be made of concrete or metal. To increase the strength of such elements for drainage, they often contain steel reinforcement. Meanwhile, the following disadvantages are inherent in steel reinforcement. Firstly, steel can correlate, in particular, if the concrete surrounding it loses its alkaline character. Secondly, steel is relatively heavy and increases the total weight of the drainage element.

Поэтому задача данного изобретения состоит в том, чтобы создать такой элемент для водоотвода, который обладает высокой механической прочностью и менее подвержен коррозии.Therefore, the objective of this invention is to create such an element for drainage, which has high mechanical strength and is less susceptible to corrosion.

Эта задача решена благодаря элементу для водоотвода с признаками пункта 1 формулы изобретения. Предпочтительные усовершенствования изобретения являются предметом зависимых пунктов.This problem is solved thanks to the element for drainage with the features of paragraph 1 of the claims. Preferred improvements of the invention are the subject of the dependent claims.

В соответствии с изобретением корпус элемента для водоотвода содержит базальтовые волокна.In accordance with the invention, the housing of the drainage element comprises basalt fibers.

По сравнению со стальной арматурой базальтовые армирующие волокна обладают тем преимуществом, что они не корродируют, даже если бетон потерял свой щелочной характер. Кроме того, по своей природе базальтовые волокна являются минеральным веществом, поэтому они соединяются с бетоном более интенсивно, чем сталь с бетоном. Базальтовые волокна обладают очень высокой прочностью при растяжении, поэтому они очень хорошо подходят для улучшения механических свойств бетона. Волокно не корродирует, эластично и имеет сравнительно небольшой вес, поэтому при помощи базальтового армирования можно изготовить более легкие элементы для водоотвода, чем в случае применения обычных элементов для водоотвода со стальной арматурой.Compared with steel reinforcement, basalt reinforcing fibers have the advantage that they do not corrode, even if the concrete has lost its alkaline character. In addition, basalt fibers are inherently mineral in nature, therefore they combine with concrete more intensely than steel and concrete. Basalt fibers have very high tensile strength, so they are very well suited to improve the mechanical properties of concrete. The fiber does not corrode, is elastic and has a relatively low weight, therefore, with the help of basalt reinforcement, lighter drainage elements can be manufactured than in the case of conventional drainage elements with steel reinforcement.

Большую часть элементов для водоотвода образуют элементы водостока, которые собирают в водостоки, чтобы отвести воду с дорог или поверхностей. Такие элементы водостока имеют U-образный корпус, который открыт сверху, причем на две вертикальные боковые части U-образного корпуса, как правило, опирается перекрытие из бетона или стали, имеющее входные отверстия для поверхностных вод. При смонтированном элементе водостока перекрытие, в сущности, установлено заподлицо с окружающей поверхностью, например, площадкой для парковки автомобилей или дорогой, поэтому вода через отверстия может течь в канал элемента водостока. Здесь воду отводят на участок канализации.Most of the drainage elements are formed by drainage elements, which are collected in drains to divert water from roads or surfaces. Such elements of the gutter have a U-shaped body that is open at the top, moreover, on two vertical lateral parts of the U-shaped body, as a rule, a concrete or steel slab with entrance openings for surface water is supported. When a drainage element is mounted, the ceiling is essentially installed flush with the surrounding surface, for example, a parking lot or expensive, so water can flow through the holes into the channel of the drainage element. Here, water is diverted to the sewer.

Предпочтительно базальтовые армирующие волокна расположены в корпусе параллельно и/или поперек оси водостока, чтобы, таким образом, повысить прочность U-образного корпуса во всех направлениях.Preferably, the basalt reinforcing fibers are arranged in the housing parallel to and / or across the axis of the gutter, so as to increase the strength of the U-shaped body in all directions.

Преимущественно применяют волокна со следующим содержанием минеральных веществ:Mostly used fibers with the following mineral content:

35-65% SiO₂,35-65% SiO ₂ ,

10-30% Аl₂O₃ 10-30% Al ₂ O ₃

по 2-15% FeO, CrO и МgО2-15% FeO, CrO and MgO

по 0-10% K₂O и Nа₂O.0-10% K ₂ O and Na ₂ O.

При изготовлении волокон базальт расплавляют и из расплавленного базальта вытягивают волокна предпочтительно диаметром 20-1000 мкм, в частности 50-500 мкм. Волокна без труда можно внедрить в корпус в процессе изготовления, например, способом вибрационной трамбовки или литья.In the manufacture of fibers, basalt is melted and fibers are preferably drawn from molten basalt, preferably with a diameter of 20-1000 microns, in particular 50-500 microns. Fibers can be easily inserted into the housing during the manufacturing process, for example, by vibration ramming or casting.

Более легкая обработка получается, если волокна связывают в пучки и при помощи связывающих полимеров соединяют в прутки. Эти прутки можно гнуть, как обычную стальную арматуру, и соединять в сетки, которые после этого крепят в корпусе. Так как базальтовая арматура не корродирует, сетки могут проходить до края формы для изготовления, где их можно закрепить на форме. Тем не менее, можно применить и распорки, предпочтительно также из базальта, которые остаются в корпусе. Преимущество такого решения состоит в том, что благодаря применению некорродирующего армирующего материала на основе базальта этот материал вполне безопасно может доходить до сообщающихся с атмосферой краевых зон корпуса элемента водоотвода, что в случае стальной арматуры не допускается.Easier processing is obtained if the fibers are bundled and bundled with polymers. These rods can be bent, like ordinary steel reinforcement, and connected to grids, which are then fixed in the housing. Since basalt rebar does not corrode, nets can extend to the edge of the mold for manufacturing, where they can be fixed to the mold. However, spacers can also be used, preferably also from basalt, which remain in the housing. The advantage of this solution is that, thanks to the use of non-corrosive basalt-based reinforcing material, this material can quite safely reach the edge zones of the body of the drainage element that communicate with the atmosphere, which is not allowed in the case of steel reinforcement.

Вертикальные части корпуса элемента для водоотвода, предпочтительно на своей верхней стороне, могут иметь опорную поверхность для перекрытия.The vertical parts of the housing of the drainage element, preferably on its upper side, may have a supporting surface for overlapping.

Если из бетона изготовлено само перекрытие, базальтовыми волокнами предпочтительно армируют и перекрытие. В этом случае армирующие волокна преимущественно проходят параллельно плоскости перекрытия.If the slab itself is made of concrete, the basalt fibers preferably also reinforce the slab. In this case, the reinforcing fibers mainly extend parallel to the overlapping plane.

Упомянутые элементы водостока можно соединять торцами в длинные водостоки, причем само по себе соединение торцами, уплотнение торцов и крепление водостоков в грунте известно, поэтому подробно оно не поясняется.The mentioned elements of the drain can be connected with the ends to long drains, and the connection with the ends themselves, the sealing of the ends and the fastening of the drains in the ground are known, therefore, it is not explained in detail.

Далее на основе схематичного чертежа описывается пример осуществления изобретения. На чертеже изображено следующее.Next, an embodiment of the invention is described based on a schematic drawing. The drawing shows the following.

Фиг.1 - разрез элемента водостока поперек оси водостока.Figure 1 is a sectional view of a gutter element across the axis of the gutter.

В поперечном сечении элемент 10 водостока имеет U-образный корпус 12 для канала водостока, содержащий нижнюю часть 14, от которой простираются вверх две вертикальные части 16. Таким образом, U-образный корпус 12 окружает выполненный в виде желоба канал 18 водостока, который окружен нижней частью 14 и двумя вертикальными частями 16. На своей верхней стороне обе вертикальные части 16 имеют опорные поверхности 20 для опоры перекрытия 22 из бетона или металла. В перекрытии 22 имеются входные отверстия, так что поверхностные воды могут через перекрытие 22 поступить в канал 18 водостока и там быть отведены. Сам корпус 12 состоит из бетона, в котором в качестве арматуры предусмотрены связи из базальтовых волокон. Таким образом, предусмотрены стойки 24 из базальта, проходящие поперек оси водостока и простирающиеся как в вертикальных частях 16, так и в нижней части 14. Проходящие поперек оси водостока связи 24 из базальтовых волокон соединены со связями 26 из базальтовых волокон, проходящими параллельно продольной оси водостока. Таким образом, благодаря связям 24 и 26 из базальтовых волокон, проходящим поперек и вдоль продольной оси водостока, образуются арматурные сетки, как в случае обычных стальных армирований. Арматурные сетки предпочтительно при помощи распорок 28 из базальта опираются на опалубку, после заливки или вибрирования бетонной смеси распорки 28 остаются в корпусе. Благодаря тому факту, что распорки 28 из базальта не корродируют, то прохождение распорок до краевой части бетонного корпуса проблемой не является.In cross section, the drainage element 10 has a U-shaped body 12 for the drainage channel, comprising a lower part 14, from which two vertical parts 16 extend upward. Thus, the U-shaped body 12 surrounds the channel 18 of the drainage which is made in the form of a gutter, which is surrounded by a lower part 14 and two vertical parts 16. On their upper side, both vertical parts 16 have abutment surfaces 20 to support the ceiling 22 of concrete or metal. In the ceiling 22 there are inlet openings, so that surface water can enter the drainage channel 18 through the ceiling 22 and can be diverted there. The housing 12 itself consists of concrete, in which, as reinforcement, ties of basalt fibers are provided. Thus, basalt racks 24 are provided, extending across the axis of the drain and extending both in the vertical parts 16 and at the bottom 14. The ties 24 of basalt fibers passing across the axis of the drain are connected to the ties 26 of basalt fibers running parallel to the longitudinal axis of the drain . Thus, due to the bonds 24 and 26 of basalt fibers running across and along the longitudinal axis of the gutter, reinforcing meshes are formed, as in the case of conventional steel reinforcements. Reinforcing mesh, preferably using basalt spacers 28, are supported on the formwork, after pouring or vibrating the concrete mixture, the spacers 28 remain in the housing. Due to the fact that the spacers 28 from basalt do not corrode, the passage of the spacers to the edge of the concrete body is not a problem.

Если перекрытие 22 состоит из бетона, то оно также может содержать арматурные связи из базальтовых волокон поперек и вдоль продольной оси водостока в виде сетки для повышения несущей способности перекрытия 22. Применение распорок не обязательно, потому что связи из базальтовых волокон могут проходить до краевой части и подперты там, так как эти связи из базальтовых волокон коррозии не подвержены.If the ceiling 22 consists of concrete, then it can also contain reinforcing ties of basalt fibers across and along the longitudinal axis of the drain in the form of a mesh to increase the bearing capacity of the ceiling 22. The use of struts is not necessary, because the ties of basalt fibers can extend to the edge and they are supported there, since these bonds from basalt fibers are not subject to corrosion.

Выше изобретение было схематично объяснено на основе одного примера его осуществления. Разумеется, изобретение могут осуществить с отклонением от этого примера, но в объеме правой охраны следующей формулы изобретения.The above invention has been schematically explained based on one example of its implementation. Of course, the invention can be carried out with a deviation from this example, but to the extent of the right protection of the following claims.

Claims

1. A drainage element having a concrete housing (12) open from above that surrounds a drainage channel (18), the housing containing basalt fibers (24, 26), the drainage element being a drainage element (10) with an elongated housing (12) having a cross section across the axis of the drain, U-shaped, characterized in that the basalt fibers are connected in bundles (24, 26) and are located in the housing (12) along and / or across the axis of the drain, and these bundles (24, 26) are connected to the grid, and the grid is located in the form of the letter U in a U-shaped case (12) around the channel a (18) of the drain into the vertical parts (16), and the housing (12) contains spacers (28) of basalt, extending from the grid (24, 26) to the channel (18) of the drain and / or at least one outer side of the housing (12).

2. The drainage element according to claim 1, characterized in that it is made by vibration ramming or casting.

3. The drainage element according to claim 1 or 2, characterized in that the housing on its upper side has a supporting surface (20) for supporting the ceiling (22), in particular of metal.

4. The drainage element according to claim 1 or 2, characterized in that the housing (12) supports the overlap (22).

5. The drainage element according to claim 4, characterized in that the overlap (22) is made of concrete and has reinforcement made of bundles of basalt fibers.