RU77309U1

RU77309U1 - BAR FOR CONCRETE REINFORCEMENT

Info

Publication number: RU77309U1
Application number: RU2008116657/22U
Authority: RU
Inventors: Елена Геннадьевна Проскурякова; Андрей Александрович Шведчиков; Яков Леонидович Лернер; Иван Васильевич Бурдин
Original assignee: Елена Геннадьевна Проскурякова; Андрей Александрович Шведчиков; Яков Леонидович Лернер; Иван Васильевич Бурдин
Priority date: 2008-04-25
Filing date: 2008-04-25
Publication date: 2008-10-20

Abstract

Стержень для армирования бетона состоит из несущего стрежня, выполненного из волокнистого наполнителя, пропитанного полимерным связующим и обмотки. Несущий стержень усилен как минимум одним дополнительным жгутом, скрученным как минимум из одной нити волокнистого наполнителя, пропитанного полимерным связующим, при этом массовая доля усиливающих жгутов не превышает 30% общей массы волокнистого наполнителя. Полимерное связующее содержит продукт взаимодействия эпоксидной алифатической смолы ТЭГ-1 с уретановым каучуком при следующем соотношении компонентов, % масс: волокнистый наполнитель 49,8-69,13, эпоксидно-диановая смола 17,1-27,6, отвердитель изометилтетрагидрофталевый ангидрид 13,6-22,1, продукт взаимодействия эпоксидной алифатической смолы ТЭГ-1 с уретановым каучуком 0,12-0,42, ускоритель УП 606/2 0,05-0,08. Стержень имеет высокие прочностные свойства. Применяется для армирования бетонных конструкций, армирования грунта основания зданий и сооружений, в том числе оснований автомагистралей дорог. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.The core for concrete reinforcement consists of a support rod made of a fibrous filler, impregnated with a polymer binder and a winding. The supporting rod is reinforced with at least one additional bundle twisted from at least one fiber filler thread impregnated with a polymer binder, while the mass fraction of the reinforcing bundles does not exceed 30% of the total mass of the fibrous filler. The polymer binder contains the product of the interaction of the TEG-1 epoxy aliphatic resin with urethane rubber in the following ratio of components, wt%: fibrous filler 49.8-69.13, epoxy-diane resin 17.1-27.6, hardener isomethyltetrahydrophthalic anhydride 13.6 -22.1, the product of the interaction of the TEG-1 epoxy aliphatic resin with urethane rubber 0.12-0.42, accelerator UP 606/2 0.05-0.08. The rod has high strength properties. It is used for reinforcing concrete structures, reinforcing the soil of the foundation of buildings and structures, including the foundations of highways. 1 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к элементам строительных конструкций, а именно к арматуре для бетона из неметаллического материала, которая применяется для армирования бетонных конструкций, как конструкционный материал для замены металлических и деревянных деталей, для армирования грунта основания зданий и сооружений, в том числе оснований автомагистралей дорог.The utility model relates to elements of building structures, namely, reinforcement for concrete from non-metallic material, which is used for reinforcing concrete structures, as a structural material for replacing metal and wooden parts, for reinforcing the soil of the foundation of buildings and structures, including the foundations of highway roads.

Известен стержень для армирования бетона (RU 2220049, опубл. 27.12.2003, В32В 17/04, Е04С 5/07), в котором несущий стержень выполнен в виде одного жгута из стекловолокнистого ровинга, пропитанного полимерным связующим и оплетки. Оплетку осуществляют нитью стекловолокна, базальтовой или хлопчатобумажной. Полимерное связующее содержит эпоксидно - диановую смолу, изометилтетрагидрофталевый ангидрид (ИМТГФА) в качестве отвердителя и триэтаноламин в качестве ускорителя отверждения при соотношении компонентов в стержне, % масс: наполнитель 60-80, ИМТГФА 10-20, триэтаноламин 0,01-0,09, остальное смола. В таком жгуте трудно полностью пропитать все нити стекловолокнистого наполнителя. Термоотверждение осуществляют путем протягивания пропитанного жгута через две термокамеры с инфракрасным излучателем и через камеру термостатирования в течение 180-240 с.A known core for concrete reinforcement (RU 2220049, publ. 12/27/2003, B32B 17/04, ЕСС 5/07), in which the supporting rod is made in the form of a single bundle of fiberglass roving, impregnated with a polymer binder and braid. Braid is carried out with fiberglass, basalt or cotton. The polymer binder contains epoxy-diane resin, isomethyltetrahydrophthalic anhydride (IMTFA) as a hardener and triethanolamine as a curing accelerator with a ratio of components in the core,% mass: filler 60-80, IMTFA 10-20, triethanolamine 0.01-0.09, the rest is resin. In such a tow, it is difficult to completely saturate all the filaments of the fiberglass filler. Thermosetting is carried out by pulling the impregnated tow through two heat chambers with an infrared emitter and through a thermostatic chamber for 180-240 s.

Полученные стержни имеют недостаточную прочность на растяжение 1090 МПа и низкую эластичность.The resulting rods have insufficient tensile strength of 1090 MPa and low elasticity.

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является стержень для армирования бетона (SU 1761903, опубл. 15.09.92, Е04С 5/07, прототип), изготовленный из пучка базальтовых нитей, скрепленных полимерным связующим, и оплетки. Оплетку осуществляют базальтовой нитью. Полимерное связующее образовано из эпоксидной смолы с отвердителем и ускорителем отверждения при соотношении компонентов, масс.ч.:Closest to the claimed utility model is a rod for concrete reinforcement (SU 1761903, publ. 15.09.92, ЕСС 5/07, prototype), made of a bundle of basalt threads bonded with a polymer binder, and braids. Braid is carried out with basalt thread. The polymer binder is formed from epoxy resin with a hardener and a curing accelerator at a ratio of components, parts by weight:

базальтовые нити 40,5-69,2, смола эпоксидная ЭД 9-10, отвердитель ИМТГФА 6-7, ускоритель УП 606/2 0,3-0,4. Сформированный пучок базальтовых нитей подвергают термообработке в камере отжига, пропитывают связующим, отверждение стержня производят при прохождении его через восемь термокамер в режиме ступенчатого нагрева и охлаждения, а формование осуществляют путем протягивания пропитанного связующим пучка нитей через отжимное устройство и через фильеры.basalt threads 40.5-69.2, epoxy resin ED 9-10, hardener IMTGFA 6-7, accelerator UP 606/2 0.3-0.4. The formed bundle of basalt filaments is subjected to heat treatment in the annealing chamber, impregnated with a binder, the core is cured by passing it through eight heat chambers in the mode of stepwise heating and cooling, and molding is carried out by pulling the bundle of threads impregnated with a binder through a squeezing device and through dies.

Полученный стержень имеет предел прочности на растяжение 1060 МПа и степень полимеризации 82,3%.The resulting rod has a tensile strength of 1060 MPa and a degree of polymerization of 82.3%.

Недостатком полученных стержней является сравнительно низкая эластичность и недостаточная прочность, а также низкая степень полимеризации.The disadvantage of the obtained rods is the relatively low elasticity and insufficient strength, as well as a low degree of polymerization.

Задачей заявляемой полезной модели является улучшение эксплуатационных свойств арматурного стержня, а именно - прочности и эластичности, а также снижение длительности процесса изготовления стержня и повышение степени полимеризации.The objective of the claimed utility model is to improve the operational properties of the reinforcing bar, namely, strength and elasticity, as well as reducing the duration of the manufacturing process of the rod and increasing the degree of polymerization.

Поставленная задача достигается тем, что несущий стержень, выполненный из волокнистого наполнителя, пропитанного полимерным связующим на основе эпоксидной смолы, отвердителя, ускорителя полимеризации усилен как минимум одним дополнительным жгутом, скрученным как минимум из одной нити волокнистого наполнителя, пропитанного полимерным связующим, причем массовая доля усиливающих жгутов не превышает 30% общей массы волокнистого наполнителя.The task is achieved in that the supporting rod made of a fibrous filler impregnated with a polymeric binder based on epoxy resin, a hardener, a polymerization accelerator is reinforced with at least one additional bundle twisted from at least one filament filament impregnated with a polymeric binder, and the mass fraction of reinforcing bundles does not exceed 30% of the total mass of the fibrous filler.

Кроме того, полимерное связующее содержит продукт взаимодействия эпоксидной алифатической смолы ТЭГ-1 с уретановым каучуком при следующих соотношениях компонентов, % масс:In addition, the polymer binder contains the product of the interaction of the TEG-1 epoxy aliphatic resin with urethane rubber in the following ratios of the components,% of the mass:

волокнистый наполнтель - 49,8-69,13;fibrous filler - 49.8-69.13;

эпоксидная смола ЭД-20 - 17,1-27,6;epoxy resin ED-20 - 17.1-27.6;

отвердитель изометилтетрагидрофталевый ангидрид - 13,6-22,1;hardener isomethyltetrahydrophthalic anhydride - 13.6-22.1;

продукт взаимодействия эпоксидной алифатической смолы ТЭГ-1 сthe product of the interaction of the epoxy aliphatic resin TEG-1 with

уретановым каучуком - 0,12-0.42;urethane rubber - 0.12-0.42;

ускоритель - УП 606/2 - 0,05-0,08.Accelerator - UP 606/2 - 0.05-0.08.

В качестве волокнистого наполнителя используют нити базальтовых стеклянных волокон.As a fibrous filler, basalt glass fibers are used.

Введение в полимерное связующее продукта взаимодействия эпоксидной алифатической смолы ТЭГ-1 с уретановым каучуком в количестве 0,12-0,42% масс улучшает прочностные свойства связующего за счет чего в 2 раза повышается деформация при растяжении стержня.The introduction into the polymer binder of the product of the interaction of the TEG-1 epoxy aliphatic resin with urethane rubber in the amount of 0.12-0.42% of the mass improves the strength properties of the binder due to which the strain under tension of the rod 2 times increases.

Усиливающие жгуты могут формироваться из одной скрученной нити, двух, трех и т.д. Стержень может содержать один усиливающий жгут, два жгута и т.д., которые могут быть сформированы из разного сочетания скрученных нитей, но при этом массовая доля усиливающих жгутов не должна превышать 30% общей массы волокнистого наполнителя. При увеличении количества волокнистого наполнителя, используемого для изготовления усиливающих жгутов более 30% ухудшается их пропитка связующим, что приводит к снижению прочности стержня. Количество усиливающих жгутов и нитей волокнистого наполнителя, присутствующих в стержне зависит от диаметра изготавливаемого стержня, например, для изготовления стержня диаметром 10 мм необходимы нити с 32 бобин, а при изготовлении этого же стержня из нитей волокнистого наполнителя и 3 усиливающих жгутов, сделанных из двух пар скрученных нитей, требуется всего 29 бобин.Reinforcing tows can be formed from one twisted thread, two, three, etc. The rod may contain one reinforcing bundle, two bundles, etc., which can be formed from a different combination of twisted threads, but the mass fraction of reinforcing bundles should not exceed 30% of the total mass of the fibrous filler. With an increase in the amount of fiber filler used for the manufacture of reinforcing ropes of more than 30%, their impregnation with a binder deteriorates, which leads to a decrease in the strength of the rod. The number of reinforcing ropes and fiber filaments present in the rod depends on the diameter of the rod being manufactured, for example, for production of a rod with a diameter of 10 mm, yarns with 32 bobbins are required, and in the manufacture of the same rod from fiber filaments and 3 reinforcing ropes made of two pairs twisted threads, only 29 bobbins are required.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен заявляемый стержень (продольный разрез), на фиг.2 - то же (общий вид). Нити волокнистого наполнителя 1 и усиливающие жгуты 2, пропитанные полимерным связующим 3 образуют несущий стержень 4, позицией 5 обозначена обмотка.The utility model is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows the inventive rod (longitudinal section), in Fig.2 - the same (general view). The fibers of the fibrous filler 1 and reinforcing ropes 2, impregnated with a polymer binder 3 form a supporting rod 4, the position 5 indicates a winding.

Процесс изготовления стержня заключается в формировании жгутов 2, которые затем вместе с нитями 1 волокнистого наполнителя проходят термообработку в камере отжига, пропитку полимерным связующим 3, формование стержня путем протягивания пропитанных нитей 1 и жгутов 2 The process of manufacturing the rod consists in the formation of bundles 2, which then, together with the filler fibers 1, are heat treated in the annealing chamber, impregnated with a polymer binder 3, molding the rod by pulling the impregnated threads 1 and bundles 2

через отжимное устройство, где отжимают излишки связующего и объединяют усиливающие жгуты и нити в единый несущий стержень 4 при выполнении спиральной намотки обмоточным жгутом 5. Обмотку осуществляют нитью стекловолокна, базальтовой, хлопчатобумажной или; жгутом из скрученных нитей диаметром 1-5 мм с шагом оплетки 2-12 мм. После оплеточного устройства стержень протягивают через три термокамеры, где происходит отверждение стержня в режиме ступенчатого нагрева и охлаждения соответственно при температурах, °С, 145-150, 190-200, 145-150. Отвержденный стержень охлаждают и разрезают на отрезки необходимой длины.through the squeezing device, where the excess binder is squeezed out and the reinforcing ropes and threads are combined into a single support rod 4 when performing spiral winding with a winding bundle 5. The winding is carried out with a fiberglass, basalt, cotton or thread; a bundle of twisted threads with a diameter of 1-5 mm with a braid pitch of 2-12 mm. After the braiding device, the rod is pulled through three heat chambers, where the rod is cured in the mode of stepwise heating and cooling, respectively, at temperatures, ° C, 145-150, 190-200, 145-150. The cured core is cooled and cut into pieces of the required length.

Полученный стержень имеет высокую степень полимеризации 95% и прочность на растяжение 1460 МПа.The resulting rod has a high degree of polymerization of 95% and tensile strength of 1460 MPa.

Технический результат от использования заявленной полезной модели заключается в повышении эксплуатационных свойств арматурного стержня, увеличении прочности и стойкости стержней в кислой и щелочной среде.The technical result from the use of the claimed utility model is to increase the operational properties of the reinforcing bar, increasing the strength and durability of the rods in an acidic and alkaline environment.

Claims

1. A rod for reinforcing concrete, comprising a support rod made of a fibrous filler impregnated with a polymeric binder based on epoxy resin, a hardener, a polymerization accelerator and a winding, characterized in that the support rod is reinforced with at least one additional bundle twisted from at least one thread fiber filler impregnated with a polymer binder, and the mass fraction of reinforcing ropes does not exceed 30% of the total mass of the fiber filler.

2. The core according to claim 1, characterized in that the polymer binder contains the product of the interaction of the TEG-1 epoxy aliphatic resin with urethane rubber in the following ratio, wt.%:

fiberfill 49.8-69.13 epoxy resin ED-20 17.1-27.6 hardener isomethyl tetrahydrophthalic anhydride 13.6-22.1 epoxy aliphatic resin reaction product TEG-1 with urethane rubber 0.12-0.42 Accelerator - UP 606/2 0.05-0.08