RU2725981C1 - Reinforcement mesh from composite material - Google Patents
Reinforcement mesh from composite material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2725981C1 RU2725981C1 RU2019114357A RU2019114357A RU2725981C1 RU 2725981 C1 RU2725981 C1 RU 2725981C1 RU 2019114357 A RU2019114357 A RU 2019114357A RU 2019114357 A RU2019114357 A RU 2019114357A RU 2725981 C1 RU2725981 C1 RU 2725981C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rods
- mesh
- longitudinal
- reinforcing mesh
- bitumen
- 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
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
[0001] Изобретение относится к строительству, а именно к арматурным конструкциям, которые используются для армирования каменной и кирпичной кладки, бетонных изделий, для укрепления грунта оснований зданий и сооружений, а также при строительстве и ремонте автомобильных дорог, взлетно-посадочных полос аэродромов, для укрепления береговых линий.[0001] The invention relates to construction, namely to reinforcing structures that are used for reinforcing masonry and brickwork, concrete products, to strengthen the soil of the foundations of buildings and structures, as well as in the construction and repair of roads, runways of airfields, for shoreline strengthening.
[0002] Аналогом заявленного технического решения является арматурная сетка по патенту РФ №2008113714, Е04С 5/07, опубл. 20.10.2009 г. Сетка состоит из арматурных стержней, усиленных волокнами синтетического материала, соединенных волокнами, которые уложены в матрицу из синтетического материала и многократно обмотаны вокруг арматурных стержней. Недостатком конструкции такой сетки является то, что продольные и поперечные стержни представляют собой круг в поперечном сечении и точка их касания имеет малую площадь контакта, что снижает прочность сетки, особенно при сдвиговой нагрузке.[0002] An analogue of the claimed technical solution is a reinforcing mesh according to the patent of the Russian Federation No. 2008113714, ЕСС 5/07, publ. October 20, 2009. The mesh consists of reinforcing bars reinforced with fibers of synthetic material, connected by fibers, which are laid in a matrix of synthetic material and are repeatedly wrapped around reinforcing bars. A drawback of the design of such a mesh is that the longitudinal and transverse rods are a circle in cross section and the point of contact has a small contact area, which reduces the strength of the mesh, especially under shear load.
[0003] Кроме того, известна арматурная сетка из композитного материала по патенту РФ №2430221, Е04С 5/07, опубл. 27.09.2011 г. Арматурная сетка состоит из продольных стержней и поперечного стержня, прямо или зигзагообразно уложенного на продольные стержни. Перекрестные соединения образованы за счет сжатия отвержденных и не отвержденных стержней с последующим отверждением сетки. Прочность узла соединения данной сетки определяют результатом испытаний - падение с высоты 1 метр. Однако в данном случае не учитываются эксплуатационные нагрузки армируемой конструкции (статические, циклические и знакопеременные нагрузки). Разрушение целостности узла сетки может привести к подвижности стержней друг относительно друга, неравномерному распределению нагрузки в конструкции, что уменьшит сопротивление нагрузкам армируемой конструкции. Недостатком данной конструкции является то, что прочность перекрестных соединений сетки достигается только за счет выделившегося связующего при вдавливании стержней, прочность узла крепления недостаточна для выдерживания нагрузок, возникающих в процессе срока службы армируемых конструкций.[0003] In addition, a reinforcing mesh made of composite material according to the patent of the Russian Federation No. 2430221, ЕСС 5/07, publ. September 27, 2011. The reinforcing mesh consists of longitudinal rods and a transverse rod, directly or zigzag laid on the longitudinal rods. Cross connections are formed by compressing cured and non-cured rods, followed by curing of the mesh. The strength of the connection node of this grid is determined by the test result - a drop from a height of 1 meter. However, in this case, the operational loads of the reinforced structure (static, cyclic and alternating loads) are not taken into account. Destruction of the integrity of the mesh node can lead to the mobility of the rods relative to each other, uneven distribution of the load in the structure, which will reduce the load resistance of the reinforced structure. The disadvantage of this design is that the strength of the cross-connections of the mesh is achieved only due to the released binder when the rods are pressed in, the strength of the fastener is insufficient to withstand the loads that arise during the service life of the reinforced structures.
[0004] Прототипом является арматурная сетка из композитного материала по евразийскому патенту №023958 В2, опубл. 30.04.2018 г. Согласно патенту арматурная сетка выполнена из композитных продольных и поперечных стержней, соединенных между собой посредством соединительного элемента из полимерного материала, например термопластичной массы, либо термореактивной смолы, содержащей волокнистый наполнитель. Однако применяющиеся в изобретении материалы скрепления стержней не обеспечивают достаточную прочность соединения стержней, кроме того, из-за низкой термостабильности соединения, происходит большой расход термопластичного полимера. Также к недостаткам указанного технического решения можно отнести возможную термодеструкцию композиционного материала самих стержней в месте контакта с полимерным материалом из-за высокой температуры плавления полимера, что может привести к снижению прочности и разрушению узла крепления стержней.[0004] The prototype is a reinforcing mesh made of composite material according to the Eurasian patent No. 023958 B2, publ. 04/30/2018, According to the patent, the reinforcing mesh is made of composite longitudinal and transverse rods interconnected by means of a connecting element made of a polymeric material, for example a thermoplastic mass, or a thermosetting resin containing a fibrous filler. However, the rod bonding materials used in the invention do not provide sufficient strength for the connection of the rods, in addition, due to the low thermal stability of the connection, a large consumption of thermoplastic polymer occurs. The disadvantages of this technical solution include the possible thermal degradation of the composite material of the rods themselves at the point of contact with the polymer material due to the high melting temperature of the polymer, which can lead to a decrease in strength and destruction of the attachment point of the rods.
Раскрытие изобретения:Disclosure of the invention:
[0005] Техническим результатом является повышение прочности соединения стержней сетки между собой и снижение энергозатрат при изготовлении сетки.[0005] The technical result is to increase the strength of the connection of the rods of the mesh with each other and reduce energy consumption in the manufacture of the mesh.
[0006] Технический результат достигается тем, что арматурная сетка, состоящая из продольных и поперечных арматурных элементов, соединенных в местах пересечения узловыми элементами, состоящими из композиции на основе битума.[0006] The technical result is achieved by the fact that the reinforcing mesh, consisting of longitudinal and transverse reinforcing elements connected at the intersection of nodal elements consisting of a composition based on bitumen.
[0007] Узловой элемент в зависимости от области применения сетки может представлять собой или только капсулу из композиции на основе битума, или обмотку из композитных волокон (стекловолокно, базальтовое волокно, углеволокно, арамидное волокно и т.д.), капсулированную композицией на основе битума.[0007] The nodal element, depending on the field of application of the mesh, can be either only a capsule from a composition based on bitumen, or a winding from composite fibers (fiberglass, basalt fiber, carbon fiber, aramid fiber, etc.) encapsulated by a composition based on bitumen .
[0008] Узловой элемент может иметь сложную фигурную форму, форму цилиндра, шара, многогранника или комбинацию этих форм.[0008] The nodal element may have a complex curved shape, the shape of a cylinder, ball, polyhedron, or a combination of these shapes.
[0009] Арматурная сетка может быть изготовлена как из гладких стержней, так и из стержней с рифленой поверхностью, а также из стержней, покрытых абразивным материалом. Кроме того, абразивным материалом может быть покрыт и сам узловой элемент в целях повышения адгезии скрепляющего материала к бетону и другим строительным связующим, в результате чего увеличив прочность армированной конструкции. Стержни могут быть выполнены из различных волокнистых материалов. Могут быть как отвержденные, так и не отвержденные на момент формирования узлового элемента.[0009] The reinforcing mesh can be made of both smooth rods and rods with a corrugated surface, as well as rods coated with abrasive material. In addition, the nodal element itself can be coated with abrasive material in order to increase the adhesion of the bonding material to concrete and other building binders, resulting in increased strength of the reinforced structure. The rods can be made of various fibrous materials. They can be either cured or not cured at the time of formation of the nodal element.
[0010] Достижение технического результата подтверждено результатами испытаний узловых элементов на сдвиг места соединения стержней.[0010] The achievement of the technical result is confirmed by the test results of the nodal elements on the shift of the junction of the rods.
[0011] Характеристики узлового элемента улучшают прочность сетки, а также вследствие простоты своего технологического процесса изготовления, способствуют снижению энергозатрат при изготовлении сетки за счет невысокой температуры плавления материала на основе битума и высокой скорости отверждения сформированных узловых элементов.[0011] The characteristics of the nodal element improve the strength of the mesh, and also due to the simplicity of its manufacturing process, contribute to the reduction of energy consumption in the manufacture of the mesh due to the low melting temperature of the material based on bitumen and the high curing speed of the formed nodal elements.
[0012] Очевидно, что как предыдущее общее описание, так и последующее подробное описание даны лишь для примера и пояснения и не являются ограничениями данного изобретения.[0012] It is obvious that both the previous general description and the following detailed description are given by way of example and explanation only and are not limitations of the present invention.
Краткое описание чертежей:Brief Description of the Drawings:
[0013] Фиг. 1 - квадратная форма ячейки.[0013] FIG. 1 - square shape of the cell.
[0014] Фиг. 2 - прямоугольная форма ячейки.[0014] FIG. 2 - rectangular shape of the cell.
[0015] Фиг. 3 - арматурная сетка, выполненная из поперечных изогнутых стержней в виде зигзага.[0015] FIG. 3 - reinforcing mesh made of transverse curved rods in the form of a zigzag.
[0016] Фиг. 4 - сетка, скрученная в рулон.[0016] FIG. 4 - a grid twisted into a roll.
[0017] Фиг. 5 - обмотка из композиционных материалов.[0017] FIG. 5 - winding made of composite materials.
[0018] Фиг. 6 - узловой элемент, сформированный обмоткой из композиционного материала, капсулированной материалом на основе битума.[0018] FIG. 6 - nodal element formed by a winding of a composite material encapsulated by a material based on bitumen.
Осуществление изобретения:The implementation of the invention:
[0019] Форма ячейки в зависимости от угла или радиуса наклона арматурных элементов может быть квадратной Фиг. 1, прямоугольной Фиг. 2, ромбической, трапецеидальной и т.д.[0019] The shape of the cell depending on the angle or inclination radius of the reinforcing elements may be square. FIG. 1, rectangular FIG. 2, rhombic, trapezoidal, etc.
[0020] Арматурная сетка может быть выполнена из поперечных изогнутых стержней в виде зигзага Фиг. 3, где крепление поперечных изогнутых стержней может быть произведено по прямым продольным стержням за счет соединения их по изгибам.[0020] The reinforcing mesh may be made of transverse curved rods in the form of a zigzag of FIG. 3, where the fastening of the transverse curved rods can be made along straight longitudinal rods by connecting them along bends.
[0021] Во всех вариантах исполнения арматурных сеток диаметры арматурных элементов могут быть выполнены как равных, так и разных площадей сечения.[0021] In all versions of the reinforcing mesh, the diameters of the reinforcing elements can be made of equal or different cross-sectional areas.
[0022] На Фиг. 1 показан фрагмент арматурной сетки, состоящей из продольных стержней 1 и поперечных стержней 2, соединенных между собой узловым элементом 3. Узловой элемент 3 изготовлен из материла на основе битума. И продольные и поперечные стержни выполнены из композиционных материалов.[0022] In FIG. 1 shows a fragment of a reinforcing mesh consisting of
[0023] Изготовление сетки в зависимости от области применения происходит либо в один, либо в два этапа.[0023] The fabrication of the mesh depending on the application occurs in either one or two stages.
[0024] Изготовление арматурной сетки в один этап.[0024] The manufacture of reinforcing mesh in one step.
[0025] Поперечные стержни располагаются сверху или снизу по отношению к продольным стержням. Полученные пересечения стержней помещаются в формообразующий инструмент, в который подается необходимая доза материала на основе битума. По мере отверждения материал принимает заданную формообразующим инструментом форму, обеспечив прочное соединение стержней узловым элементом. При формировании узлового элемента в зависимости от типа автоматической линии может быть образован литник. В зависимости от назначения сетки использование литника в качестве ограничительных упоров может способствовать постоянству расположения сетки внутри изготавливаемого изделия.[0025] The transverse rods are located above or below with respect to the longitudinal rods. The resulting intersections of the rods are placed in a forming tool, into which the necessary dose of bitumen-based material is supplied. As the material cures, the material assumes the shape specified by the forming tool, providing a firm connection of the rods with a nodal element. When forming the nodal element, depending on the type of automatic line, a gate can be formed. Depending on the purpose of the mesh, the use of the gate as limit stops can contribute to the constancy of the location of the mesh inside the manufactured product.
[0026] Прочность узловых элементов сетки, изготовленной в один этап такова, что узловые элементы не разрушаются в результате падения сетки с высоты 5 метров. Кроме того, при скручивании сетки (диаметры арматурных элементов до ф4 мм) до радиуса 150 мм. (Фиг. 4) и выдерживании ее в таком положении при температурах от +45°С до -30°С длительное время (от 30 суток), узловые элементы сохраняют свою целостность. Данные свойства сетки позволяют транспортировать ее не только в расправленном виде, но в виде рулонов при высоких и низких температурах, сохраняя прочность сетки.[0026] The strength of the nodal elements of the mesh made in one step is such that the nodal elements are not destroyed as a result of the fall of the mesh from a height of 5 meters. In addition, when twisting the mesh (diameters of reinforcing elements up to f4 mm) to a radius of 150 mm. (Fig. 4) and keeping it in this position at temperatures from + 45 ° С to -30 ° С for a long time (from 30 days), the nodal elements retain their integrity. These properties of the mesh allow it to be transported not only in a straightened form, but in the form of rolls at high and low temperatures, while maintaining the strength of the mesh.
[0027] Изготовление сетки в два этапа.[0027] The manufacture of the mesh in two stages.
[0028] На первом этапе поперечные стержни располагаются сверху или снизу по отношению к продольным стержням. Специальным инструментом, оснащенным композиционными волокнами в месте пересечения стержней совершают круговые и перекрестные движения между продольным стержнем и поперечным стержнем, тем самым создавая обмотку из композитных волокон в один или несколько слоев (Фиг. 5). Далее инструмент с композитными волокнами перемещают к следующему месту пересечения стержней, тем самым определяя шаг сетки.[0028] In the first step, the transverse rods are located above or below with respect to the longitudinal rods. A special tool equipped with composite fibers at the intersection of the rods make circular and cross movements between the longitudinal rod and the transverse rod, thereby creating a winding of composite fibers in one or more layers (Fig. 5). Next, the tool with composite fibers is moved to the next intersection of the rods, thereby determining the mesh pitch.
[0029] На втором этапе узлы пересечения стержней, созданные однократной или многократной обмоткой композитными волокнами, помещают в формообразующий инструмент, в который подается необходимая доза материала на основе битума. Материал полностью пропитывает обмотанные вокруг стержня волокна и по мере отверждения принимает заданную формообразующим инструментом форму. Таким образом, узловой элемент представляет собой обмотку из композитных волокон, капсулированную материалом на основе битума (Фиг. 6).[0029] In the second stage, the nodes of the intersection of the rods created by a single or multiple winding with composite fibers are placed in a forming tool, into which the necessary dose of material based on bitumen is supplied. The material completely impregnates the fibers wrapped around the core and, as it hardens, takes the shape specified by the forming tool. Thus, the nodal element is a winding of composite fibers encapsulated by a material based on bitumen (Fig. 6).
[0030] Изготовление сетки в два этапа позволяет достичь очень высокую прочность соединения стержней, которая определяется результатами испытаний узловых элементов на сдвиг места соединения стержней, показанных в Таблице.[0030] The manufacture of the mesh in two stages allows to achieve a very high strength of the connection of the rods, which is determined by the test results of the nodal elements on the shift of the junction of the rods shown in the Table.
Примеры реализации арматурной сетки:Examples of reinforcing mesh implementation:
[0031] Пример 1 (Фиг. 1)[0031] Example 1 (Fig. 1)
[0032] Продольные и поперечные гладкие стержни круглого сечения выполнены из стеклопластика ф3 мм. В качестве узлового элемента использован материал на основе битума. Узловой элемент имеет сложную фигурную форму. Размер ячеек 100×100 мм.[0032] The longitudinal and transverse smooth rods of circular cross section are made of fiberglass f3 mm. As a nodal element used material based on bitumen. The nodal element has a complex curly shape. The mesh size is 100 × 100 mm.
[0033] Пример 2 (Фиг. 2)[0033] Example 2 (Fig. 2)
[0034] Продольные и поперечные гладкие стержни круглого сечения выполнены из стеклопластика ф12 мм и покрыты абразивным материалом. Размер ячеек 80×300мм. Узлового элемент выполнен в два этапа. На первом этапе стержни соединены перекрестной многократной намоткой стекловолокном, на втором этапе узел капсулирован материалом на основе битума. Узловой элемент имеет цилиндрическую форму.[0034] The longitudinal and transverse smooth rods of circular cross section are made of fiberglass plastic 12 mm and coated with abrasive material. The mesh size is 80 × 300mm. The nodal element is made in two stages. At the first stage, the rods are connected by cross-multiple winding with fiberglass; at the second stage, the assembly is encapsulated with bitumen-based material. The nodal element has a cylindrical shape.
[0035] Пример 3 (Фиг. 3)[0035] Example 3 (Fig. 3)
[0036] Продольные стержни изготовлены из базальтопластика диаметром ф4 мм. Поперечные стержни диаметром ф4 мм изготовлены изогнутой формы в виде зигзага. Соединение поперечных стержней с продольными выполнено по изгибам и скреплено материалом на основе битума. Узловой элемент имеет форму цилиндра.[0036] The longitudinal rods are made of basalt plastic with a diameter of f4 mm. Cross rods with a diameter of f4 mm are made of a curved shape in the form of a zigzag. The connection of the transverse rods with the longitudinal is made in bends and fastened with a material based on bitumen. The nodal element has the shape of a cylinder.
[0037] Испытания показали, что арматурная сетка согласно изобретению, изготовленная из композиционных материалов стержней различной геометрии, площади сечения и физико-механических свойств, скрепленных при помощи узловых элементов из композиции на основе битума в один или два этапа, обладают высокими физико-механическими свойствами и требуемой высокой прочностью узлов соединения стержней.[0037] Tests have shown that the reinforcing mesh according to the invention, made of composite materials of rods of various geometries, cross-sectional areas and physico-mechanical properties, bonded using nodal elements from a composition based on bitumen in one or two stages, have high physical and mechanical properties and the required high strength of the nodes of the connection rods.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019114357A RU2725981C1 (en) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | Reinforcement mesh from composite material |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019114357A RU2725981C1 (en) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | Reinforcement mesh from composite material |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2725981C1 true RU2725981C1 (en) | 2020-07-08 |
Family
ID=71510006
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019114357A RU2725981C1 (en) | 2019-05-13 | 2019-05-13 | Reinforcement mesh from composite material |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2725981C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1023142A (en) * | 1962-03-08 | 1966-03-23 | Ferrotest Gmbh | A concrete reinforcement grid |
GB1033660A (en) * | 1962-10-20 | 1966-06-22 | Ferrotest G M B H | A concrete reinforcement grid |
RU2008113914A (en) * | 2005-09-10 | 2009-10-20 | ФиРеП Ребар Технолоджи ГмбХ (DE) | REINFORCED FRAME FROM FIBER REINFORCED SYNTHETIC MATERIAL |
RU2430221C2 (en) * | 2009-06-04 | 2011-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Коммерческое научно-производственное объединение "Уральская армирующая компания" | Reinforcement net |
EA023958B1 (en) * | 2013-02-01 | 2016-07-29 | Валерий Николаевич Николаев | Reinforcement mesh made of composite material |
-
2019
- 2019-05-13 RU RU2019114357A patent/RU2725981C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1023142A (en) * | 1962-03-08 | 1966-03-23 | Ferrotest Gmbh | A concrete reinforcement grid |
GB1033660A (en) * | 1962-10-20 | 1966-06-22 | Ferrotest G M B H | A concrete reinforcement grid |
RU2008113914A (en) * | 2005-09-10 | 2009-10-20 | ФиРеП Ребар Технолоджи ГмбХ (DE) | REINFORCED FRAME FROM FIBER REINFORCED SYNTHETIC MATERIAL |
RU2430221C2 (en) * | 2009-06-04 | 2011-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Коммерческое научно-производственное объединение "Уральская армирующая компания" | Reinforcement net |
EA023958B1 (en) * | 2013-02-01 | 2016-07-29 | Валерий Николаевич Николаев | Reinforcement mesh made of composite material |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6263629B1 (en) | Structural reinforcement member and method of utilizing the same to reinforce a product | |
KR102376427B1 (en) | Reinforcement bar and method for manufacturing same | |
KR101327118B1 (en) | Reinforcing body made of fiber-reinforced plastic | |
US6123485A (en) | Pre-stressed FRP-concrete composite structural members | |
US3854292A (en) | Irrigation ditch liner and method for making same | |
US4578301A (en) | Fabric reinforced cement structure | |
US5613334A (en) | Laminated composite reinforcing bar and method of manufacture | |
RU2430221C2 (en) | Reinforcement net | |
CA2664552C (en) | Reinforcement structures | |
HUE027065T2 (en) | Textile-reinforced concrete element | |
US10458118B2 (en) | Fiber ring reinforcement structures | |
JPH09509990A (en) | Composite reinforcement of columns | |
US10253500B2 (en) | Corrosion resistant concrete reinforcing member | |
RU147748U1 (en) | FRAME FROM COMPOSITE REINFORCEMENT (OPTIONS) | |
KR102286554B1 (en) | Textile-reinforced cement composite for restraining occurrence of slip and crack, and method for the same | |
RU2725981C1 (en) | Reinforcement mesh from composite material | |
KR20080070735A (en) | Reinforcement for concrete elements and system and method for producing reinforced concrete elements | |
Tabatabaei et al. | Development of long carbon fiber-reinforced concrete for dynamic strengthening | |
RU156998U1 (en) | Reinforcing mesh | |
CN204174614U (en) | Flap shape pretensioning prestressed concrete pile | |
EA023958B1 (en) | Reinforcement mesh made of composite material | |
RU2520542C1 (en) | Composite fibre-glass reinforcement (versions) | |
RU177233U1 (en) | REINFORCING GRID POLYMER COMPOSITE PRE-STRESSED WITH NANO-ADDITIVES | |
RU2474542C2 (en) | Coarse aggregate for concrete | |
RU2771654C1 (en) | Haydite concrete block |