SU1723285A1 - Стержень дл армировани бетона и способ его изготовлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к арматурным элементам дл  армировани  бетонных строительных конструкций и позвол ет повысить их щелочестойкость. Стержень изготовлен из волокнистого наполнител  в виде пучка базальтовых нитей, скрепленных полимерным св зующим из эпоксидной смолы с отвердителем и ускорителем твердени  при соотношении компонентов, мае.ч.: базальтовые нити 40,5-59,2; эпоксидна  смола ЭД-20 8,5-9,7; отвердитель полиметилен полифен ил полиамин 7,3-8,1; ускорительУП-606/20,11 0,13. При изготовлении стержн  базальтовые нити предварительно подвергают термообработке при 150-200°С, пропитку нитей св зующим осуществл ют при 30-50°С, а отверждение стержн  производ т при прохождении его через восемь термокамер в режиме ступенчатого нагревани  и охлаждени . Формование поперечного профил  стержн  осуществл ют путем прот гивани  пропитанного св зующим пучка нитей через отжимное устройство и через три фильеры. Скорость прот гивани  стержн  составл ет 0,0048-0,0052 м/с, а врем  полимеризации 1385-1500 с. 2 с. и 2 з.п.ф-лы, 1 табл. СО С

Description

Изобретение относитс  к арматурным элементам дл  армировани  строительных бетонных конструкций и. может быть использовано в несущих сборных армирован- ных бетонных конструкци х, как конструкционный материал дл  замены металлических и дерев нных изделий.

Цель изобретени  - повышение щелоче- стойкости.

В стержне дл  армировани  бетона, изготовленного из волокнистого наполнител , скрепленного полимерным св зующим, волокнистый наполнитель выполнен из пучка базальтовых нитей, а полимерное св зующее образовано из эпоксидной смолы с отвердителем и ускорителем твердени  при соотношении компонентов, мае.ч.:

Базальтовые нити40,5-69,2

Эпоксидна  смола ЭД-208,5-9,7

Отвердитель:полиметилен- полифенилполиамйн7,3-8,1

Ускоритель УП-606/20,11-0,13

В способе изготовлени  стержн  дл  армировани  бетона, включающем пропитку пучка базальтовых нитей эпоксидным св зующим, формование поперечного профил  стержн  и полимеризацию св зующего в термокамерах, базальтовые нити предварительно подвергают термообработке в камере обжига при 150-200°С, пропитку нитей св зующим осуществл ют в закрытой ванне при 30-50°С, а отверждение стержн  производ т при прохождении его через восемь термокамер в режиме ступенчатого наXI

ю

CJ

ю со ел

гревани  и охлаждени  соответственно при температурах,°С: 75-85, 125-130, 130-135, 135-145, 150-160, 155-165, 122-138,30-50.

При этом формование поперечного профил  стержн  осуществл ют путем прот гивани  пропитанного св зующим пучка нитей через отжимное устройство, через фильеру, установленную на выходе из пропиточной ванны, через вторую и третью фильеры, установленные после первой термокамеры до и после оплеточного устройства . Скорость прот гивани  стержн  составл ет 0,0048-0,0052 м/с, а врем  полимеризации 1385-1500с.

Характеристика получаемых стержней по данному техническому решению и способ их получени  приведены в примерах.

П р и м е р 1. Бобины с базальтовым ровингом устанавливают на этажерке. Дл  получени  диаметра стержн  5-6 мм и степени наполнени  не менее 70-80% число бобин должно быть 113-116 шт. в зависимости , от толщины отдельных нитей. Ровинг нат гивают и пропускают со скоростью 0,0048 м/с через камеру обжига при 150°С, где происходит частичное удаление парафинового замасливател . В пропиточную ванну дозируют 2,5 кг св зующего, в т.ч. 1,336 кг ЭД-20, 1,147 кг полиметиленполифенил- полиамина(ПАПА)иО,017 кг ускорител  УП- 606/2, тщательно перемешивают до равномерного распределени  компонентов при 30°С. Базальтовый ровинг пропускают через обогреваемую ванну со св зующим, при этом след т за его равномерным распределением между нит ми. На выходе из ванны ровинг пропускают через отжимное устройство, где снимаетс  часть св зующего и по лотку возвращаетс  в пропиточную ванну. Далее пропитанные св зующим нити направл ют через фильеру в первую термокамеру , где поддерживают температуру 85°С. затем стержень пропускают через вторую фильеру, оплеточное устройство и снова через третью фильеру. Оплетку осуществл ют базальтовой ниткой с шагом оплетки 2-3 мм. Нат жение оплеточной нити регулируют с расчетом исключени  пережати  стержн  и обеспечени  его заданного размера.

На второй и третьей фильерах снимают остаточное избыточное св зующее и стержень прот гивают через вторую - восьмую термокамеры, поддержива  в каждой соответствующую температуру, °С: 11-125. III- 130, IV-135, V-150, Vl-155, VII-122, VIII-30.

Врем  нахождени  стержн  в зоне нагрева 1500 с.

Характеристики физических и химических свойств полученных арматурных стержней из трех замеров приведены ниже:

Диаметр стержн 5,2 мм

Плотность1,8550 г/см3

Количество св зующего 24,9% Количество наполнител  75,1% Степень полимеризации 75,85%

Водопоглощение при комнатной температуре через 1 сут0,37%

2мес1,21%

0Водопоглощение при

100°Счерез 1ч0,50%

6ч0,84%

Предел прочности на

5раст жение10605 кгс/см2

Щелочепоглощение при 25°С через 1 сут0,13%

4 сут0,56%

60 сут1,88%

0210 сут2,09%.

П р и м е р 2. Измен ют массовое соотношение базальтового ровинга и компонентов св зующего в пределах и за пределами выбранных в за вке величин. Услови  тер- 5 мостатировани  ровинга, приготовлени  и нанесени  св зующего и формировани  стержн  те же, что и в примере 1. Полученные расчеты и экспериментальные данные сведены в таблицу.

0 Анализ свойств полученных образцов показывают, что при уменьшений количества эпоксидной смолы при увеличении количества отвёрдител  ПАПА наблюдаетс  увеличение остаточного незаполимеризо- 5 ванного св зующего в стержне, в результате последний на выходе из прот жного механизма липнет к рукам, ухудшаютс  его прочностные характеристики и стойкость в агрессивных средах (пример 4). При увели- 0 чении количества эпоксидной смолы в св зующем наблюдаетс  также снижение степени полимеризации: стержень липнет, прочность уменьшаетс  (пример 5).

Увеличение или уменьшение количест- 5 ва ускорител  УП-606/2 вызывает нарушение скорости полимеризации, что сказываетс  на снижении степени полимеризации и прочностных характеристик стержн  (пример 6,7),

Увеличение содержани  базальтового 0 ровинга приводит к снижению содержани  св зующего в стержне, что неминуемо снижает прочность арматуры (пример 8). Уменьшение наполнени  волокном ведет к увеличению содержани  св зующего и соот- 5 ветственно к снижению прочности стержн  (пример 9). Следует отметить, что в формировании базальтопластикового стержн  и его свойств участвует несколько факторов, в т.ч. соотношение компонентов, температуpa подготовки св зующего, его нанесени , скорости прот жки ровинга, температур в термокамерах и т.д. Изменение любого из них сказываетс  на свойствах арматуры. Более сложна  зависимость наблюдаетс  при изменении двух-трех параметров одновременно . Варьиру  эти параметры, можно значительно расширить те или иные свойства стержней.

Приведенные данные получены экспе- риментальным путем.

Фор мул а.изобретен и 

Claims (4)

1.Стержень дл  армировани  бетона, выполненный из волокнистого наполнител , скрепленного отвержденным полимер- ным св зующим, отличающийс  тем, что, с целью повышени  его щелочестойко- сти, волокнистый наполнитель выполнен из пучка базальтовых нитей, а полимерное св зующее образовано из эпоксидной смолы с отвердителем и ускорителем твердени  при соотношении компонентов, мас.ч.:

Базальтовые нити .40,5-69.2

Эпоксидна  смола ЭД-208,5-9,7

Отвердитель-полимети-

ленполифенилполиамин7,3-8,1

Ускоритель УП-606/20,11-0,13

2.Способ изготовлени  стержн  дл  армировани  бетона, включающий пропитку

пучка базальтовых нитей эпоксидным св зующим , формование поперечного профил  стержн  и полимеризацию св зующего в термокамерах, отличающийс  тем, что, с целью повышени  щелочестойкости стержн , базальтовые нити предварительно подвергают термообработке в камере обжига при 150-200°С, пропитку нитей св зующим осуществл ют в закрытой ванне, при 30-50°С, а отверждение стержн  производ т при прохождении его через восемь термокамер в режиме ступенчатого нагревани  и охлаждени  соответственно при температурах . °С: 75-85; 125-130: 130-135; 135-145; 150-160; 155-165;.122-138; 30-50.

3.Способ по п. 1.отличающийс  тем, что формование поперечного профил  стержн  осуществл ют путем прот гивани  пропитанного св зующим пучка нитей че: рез отжимное устройство, через фильеру, установленную на выходе из пропиточной ванны, через вторую и третью фильеру, установленные после первой термокамеры до и после оплеточного устройства.

4.Способ по п.З, отличающийс  тем, что скорость прот гивани  стержн  составл ет 0,0048-0.0052 м/с, а врем  полимеризации 1385-1500 с.