EA018943B1 - Bar of periodic profile made from composite fibrous material and method for production thereof - Google Patents
Bar of periodic profile made from composite fibrous material and method for production thereof Download PDFInfo
- Publication number
- EA018943B1 EA018943B1 EA201100787A EA201100787A EA018943B1 EA 018943 B1 EA018943 B1 EA 018943B1 EA 201100787 A EA201100787 A EA 201100787A EA 201100787 A EA201100787 A EA 201100787A EA 018943 B1 EA018943 B1 EA 018943B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- relief
- core
- rod
- forming shell
- fibrous material
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacturing Of Tubular Articles Or Embedded Moulded Articles (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства, а именно к стержневым конструкционным элементам из высокопрочного композиционного материала, которые применяются в строительных конструкциях для армирования термоизолированных стеновых панелей, монолитных бетонных и сборных зданий, для армирования грунта оснований зданий и сооружений, в том числе автомагистралей и дорог и т.д., а также в полимерных резьбовых соединениях.The invention relates to the field of construction, namely to bar structural elements of high-strength composite material that are used in building structures for reinforcing thermally insulated wall panels, monolithic concrete and prefabricated buildings, for reinforcing the soil of the foundations of buildings and structures, including highways and roads, etc. .d., as well as in polymer threaded connections.
Из уровня техники известно, что рельеф боковой поверхности стержней периодического профиля из канавок и выступов формируют либо намоткой на поверхность несущего стержня обмоточного элемента в виде жгута, пропитанного полимерным связующим, либо путем вдавливания обмотки в виде жгута в поверхность несущего стержня.It is known from the prior art that the relief of the lateral surface of rods of a periodic profile from grooves and protrusions is formed either by winding a winding element in the form of a bundle impregnated with a polymeric binder on the surface of the supporting rod, or by pressing the winding in the form of a bundle into the surface of the supporting rod.
Известна арматура стеклопластиковая (КИ № 2194135 С1 публ. 10.12.2002), содержащая несущий стержень, сформированный в виде пучка продольных волокон, пропитанных полимерным связующим и боковую поверхность, рельеф которой образован обмоткой в виде жгута нитей, пропитанных связующим и спирально нанесенных с натягом, равным от 1/2 до 1/10 диаметра вдавливания жгута в поверхность несущего стержня. В других вариантах выполнения рельеф боковой поверхности несущего стержня образован либо обмоткой в виде жгута и наличием на стержне чередующихся с обмоткой спиральных углублений в виде канавок, либо обмоткой в виде двух жгутов нитей с противоположным направлением навивки относительно друг друга.Known fiberglass reinforcement (KI No. 2194135 C1 publ. 10.12.2002), containing a supporting rod formed in the form of a bundle of longitudinal fibers impregnated with a polymer binder and a side surface, the relief of which is formed by a winding in the form of a bundle of threads impregnated with a binder and spirally applied with interference fit, equal to from 1/2 to 1/10 of the diameter of the indentation of the bundle into the surface of the supporting rod. In other embodiments, the relief of the side surface of the supporting rod is formed either by winding in the form of a bundle and the presence on the rod of spiral grooves alternating with the winding in the form of grooves, or by winding in the form of two bundles of threads with the opposite direction of winding relative to each other.
Недостатком такой арматуры является ее низкая несущая способность из-за низкой прочности на изгиб и растяжение, обусловленной тем, что при формировании рельефа боковой поверхности несущего стержня намоткой с натягом жгута нитей происходит искривление продольных волокон несущего стержня в радиально-осевом направлении практически по всему его продольному сечению. Такое расположение волокон ведет к значительному снижению прочности стержня.The disadvantage of such reinforcement is its low bearing capacity due to the low bending and tensile strength, due to the fact that when forming the relief of the side surface of the bearing rod by winding with a tightness of the strand of threads, the longitudinal fibers of the bearing rod are bent in the radial-axial direction along almost its entire longitudinal section. This arrangement of fibers leads to a significant decrease in the strength of the rod.
Кроме того, прочность сцепления такой арматуры с бетоном с течением времени значительно снижается. Ее сцепление с бетоном обеспечивается за счет сопротивления рельефообразующей спиральной намотки жгута сдвиговым напряжениям, которое, в свою очередь, обеспечивается за счет адгезионных сил сцепления между жгутом и поверхностью несущего стержня. При длительном контакте с агрессивной средой влажного бетона ее воздействию подвергаются в первую очередь поверхностные слои арматуры, в результате чего разрушается адгезионная связь между несущим стержнем и жгутом, т.е. разрушается узел, предназначенный для прочного сцепления с бетоном.In addition, the adhesion strength of such reinforcement to concrete decreases significantly over time. Its adhesion to concrete is ensured by the resistance of the relief-forming spiral winding of the bundle to shear stresses, which, in turn, is ensured by the adhesive adhesion forces between the bundle and the surface of the supporting rod. With prolonged contact with the aggressive environment of wet concrete, surface layers of reinforcement are exposed to it primarily, as a result of which the adhesive bond between the supporting rod and the bundle is destroyed, i.e. the knot intended for strong adhesion to concrete collapses.
Известна арматура композитная (КИ № 2287647 С1 публ. 20.11.2006), содержащая несущий стержень, сформированный в виде пучка продольных волокон, пропитанных полимерным связующим, и боковую поверхность, рельеф которой образован обмоткой в виде жгута нитей, пропитанных связующим и спирально нанесенной с натягом, причем обмоточный жгут имеет в сечении форму эллипса, большая ось которого расположена вдоль несущего стержня. В качестве варианта рельеф боковой поверхности в виде спиральных канавок образован от вдавливания в поверхность несущего стержня съемного обмоточного жгута.Known composite reinforcement (KI No. 2287647 C1 publ. 11/20/2006) containing a supporting rod formed in the form of a bundle of longitudinal fibers impregnated with a polymer binder, and a side surface, the relief of which is formed by a winding in the form of a bundle of threads impregnated with a binder and spirally applied with interference moreover, the winding bundle is in cross section in the form of an ellipse, the major axis of which is located along the supporting rod. As an option, the relief of the side surface in the form of spiral grooves is formed by pressing a removable winding cord into the surface of the supporting rod.
Арматура обладает теми же недостатками, что и рассмотренная выше.The fittings have the same disadvantages as discussed above.
Наиболее близким к заявляемому является арматура из полимерного композиционного материала (КИ № 82464 и1 публ. 27.04.2009), содержащая стержень, рельеф боковой поверхности которого из канавок и выступов образован от сдавливания его обмоточным элементом в виде нитей или ленты, при этом канавки образованы с обеспечением превышения поверхности стержня над верхней границей обмоточного элемента.Closest to the claimed is a reinforcement made of a polymer composite material (KI No. 82464 and 1 publ. 04/27/2009), containing a rod, the relief of the side surface of which of the grooves and protrusions is formed by squeezing it with a winding element in the form of threads or tape, while the grooves are formed with ensuring the excess surface of the rod above the upper boundary of the winding element.
Недостатком такой арматуры является ее недостаточная несущая способность, обусловленная с одной стороны небольшой глубиной рельефа из канавок и выступов, и соответственно низким сцеплением с бетоном, т.е. ее низкими анкерными свойствами, а с другой стороны - низкая прочность на изгиб и растяжение, из-за искривления продольных волокон арматурного стержня в радиально-осевом направлении при формировании сдавливанием рельефа его боковой поверхности.The disadvantage of such reinforcement is its insufficient bearing capacity, caused on the one hand by a small relief depth from grooves and protrusions, and, accordingly, low adhesion to concrete, i.e. its low anchor properties, and on the other hand, low bending and tensile strength, due to the curvature of the longitudinal fibers of the reinforcing bar in the radial-axial direction during the formation by compression of the relief of its lateral surface.
Способ изготовления стержня из композиционного материала с периодическим профилем боковой поверхности, как следует из описания к патенту РФ № 82464, включает непрерывное формирование из нитей, пропитанных полимерным связующим, стержня с заданными размерами, формирование рельефной боковой поверхности стержня сдавливанием его обжимающими нитями или жгутами, отверждение и разрезку его на отрезки заданной длины.A method of manufacturing a rod of composite material with a periodic profile of the side surface, as follows from the description of the patent of the Russian Federation No. 82464, includes the continuous formation of threads impregnated with a polymeric binder, a rod with a given size, the formation of a relief side surface of the rod by squeezing it with squeezing threads or strands, curing and cutting it into segments of a given length.
Недостатком этого способа является то, что он обеспечивает изготовление арматуры с небольшой глубиной рельефа ее боковой поверхности и низкой прочностью на изгиб и растяжение.The disadvantage of this method is that it provides the manufacture of reinforcement with a small relief depth of its lateral surface and low bending and tensile strength.
Действительно, рельеф поверхности стержня - прототипа из канавок и выступов образуется за счет перетекания жидкого полимерного связующего из участков, расположенных под сдавливающим обмоточным жгутом, в участки, свободные от сдавливающего воздействия. При этом доля волокна под обмоточным жгутом возрастает. Однако возможность уплотнения волокна, а значит и количество полимерного связующего, поступающего из-под обмоточного жгута на формирование выступов, не безгранично. При содержании волокна более 80 мас.% требуются значительные усилия для дальнейшего его уплотнения. Такие усилия невозможно создать вертлюгами.Indeed, the surface relief of the rod - the prototype of the grooves and protrusions is formed due to the flow of the liquid polymer binder from the areas located under the compressive winding bundle, in areas free of compressive effects. In this case, the proportion of fiber under the winding bundle increases. However, the possibility of compaction of the fiber, and hence the amount of polymer binder coming from under the winding bundle to form the protrusions, is not unlimited. When the fiber content is more than 80 wt.%, Considerable effort is required for its further compaction. Such efforts cannot be created by swivels.
Отсюда следует, что для увеличения количества полимерного связующего, поступающего на форIt follows that to increase the amount of polymer binder entering
- 1 018943 мирование выступов, и обеспечение большей глубины канавок необходимо снижение содержания волокна в стержне, что неминуемо влечет за собой снижение его прочностных характеристик. Кроме того, формирование рельефа сопряжено с искривлением продольных волокон стержня в радиально-осевом направлении, а это, в свою очередь, снижает его прочность на растяжение и изгиб.- 1 018943 protrusions, and providing a greater depth of the grooves, it is necessary to reduce the fiber content in the rod, which inevitably entails a decrease in its strength characteristics. In addition, the formation of the relief is associated with the curvature of the longitudinal fibers of the rod in the radial-axial direction, and this, in turn, reduces its tensile and bending strength.
С другой стороны, высота выступов ограничена количеством нагретого жидкого полимерного связующего, которое может удержать пучок волокон за счет сил смачивания. При содержании связующего в пределах 25-30 мас.%, оно начинает вытекать из стержня, и высота выступов перестает увеличиваться.On the other hand, the height of the protrusions is limited by the amount of heated liquid polymer binder, which can hold the fiber bundle due to wetting forces. When the binder content is in the range of 25-30 wt.%, It begins to flow out of the rod, and the height of the protrusions ceases to increase.
Технической задачей группы изобретений является увеличение несущей способности стержня периодического профиля из композиционного волокнистого материала, повышение его прочности, а также разработка способа его изготовления.The technical task of the group of inventions is to increase the bearing capacity of the rod of the periodic profile of the composite fibrous material, increase its strength, and also develop a method for its manufacture.
Техническим результатом группы изобретений является увеличение несущей способности стержней периодического профиля из композиционного материала, их анкерных свойств, надежности и срока эксплуатации за счет увеличения глубины рельефа его боковой поверхности, повышения его прочности, а также создание способа его изготовления.The technical result of the group of inventions is to increase the bearing capacity of the rods of the periodic profile of the composite material, their anchor properties, reliability and service life by increasing the depth of the relief of its side surface, increasing its strength, and also creating a method for its manufacture.
Для достижения указанного технического результата предлагается стержень периодического профиля из композиционного волокнистого материала, который включает несущий сердечник, нанесенный на него спиральной обмоткой закладной элемент и коаксиально расположенную рельефообразующую оболочку, при этом закладной элемент выполнен, например, из шнура необходимых размеров из волокнистых или других высокопрочных материалов или сформированного из нитей жгута, несущий сердечник и рельефообразующая оболочка сформированы из продольных нитей, пропитанных полимерным связующим, рельефообразующая оболочка сформирована из слоя продольных волокон в виде трубы, а рельеф из канавок и выступов образован гофрированием редьефообразующей оболочки путем ее сдавливания и прижатия к несущему сердечнику обжимающими жгутами или нитями, наложенными спиральной намоткой на участки между витками закладного формообразующего элемента.To achieve the technical result, a rod of a periodic profile made of composite fibrous material is proposed, which includes a bearing core, a mortar element deposited on it with a spiral winding and a coaxially located relief-forming shell, while the mortgage element is made, for example, of a cord of the required dimensions of fibrous or other high-strength materials or a bundle formed from threads, a supporting core and a relief-forming sheath are formed from longitudinal threads, filled with a polymeric binder, the relief-forming sheath is formed from a layer of longitudinal fibers in the form of a pipe, and the relief of grooves and protrusions is formed by corrugating the sheath-forming sheath by compressing it and pressing it against the bearing core with crimping ropes or threads imposed by spiral winding on the sections between the turns of the embedded forming element.
Указанный технический результат достигается также тем, что несущий сердечник сформирован либо из слоя продольных волокон, либо одного или нескольких продольных слоев, расположенных коаксиально, каждый из которых утянут слоем нити, нанесенным спиральной намоткой.The specified technical result is also achieved by the fact that the bearing core is formed either from a layer of longitudinal fibers, or one or more longitudinal layers located coaxially, each of which is pulled by a layer of thread applied by spiral winding.
Отличительными признаками предлагаемого стержня периодического профиля из композиционного волокнистого материала от прототипа является то, что стержень состоит из трех элементов - несущего сердечника, закладного формообразующего элемента и рельефообразующей оболочки, скрепленных полимерным связующим, принципиально отличающихся по структуре и выполняющих разные функции.The distinctive features of the proposed rod of a periodic profile made of composite fibrous material from the prototype is that the rod consists of three elements - a bearing core, embedded forming element and a relief-forming shell, fastened with a polymer binder, fundamentally different in structure and performing different functions.
Несущий сердечник предназначен для придания стержню высокой прочности и жесткости. Он выполнен из пропитанных полимерным связующим плотно уложенных волокон, ориентированных в направлении, совпадающем с осью стержня. В нем содержание волокон достигает 83-85 мас.%. Для повышения плотности его дополнительно утягивают слоем нитей, укладываемых спиральной намоткой с натягом, причем для увеличения прочности стержня несущий сердечник может быть выполнен из нескольких коаксиальных продольных слоев волокон, каждый из которых утянут слоем нити, нанесенным спиральной намоткой.The bearing core is designed to give the rod high strength and rigidity. It is made of tightly laid fibers impregnated with a polymer binder, oriented in the direction coinciding with the axis of the rod. In it, the fiber content reaches 83-85 wt.%. To increase the density, it is additionally pulled up with a layer of threads laid by a spiral winding with interference, and to increase the strength of the rod, the bearing core can be made of several coaxial longitudinal layers of fibers, each of which is pulled by a layer of thread applied by spiral winding.
Закладной элемент предназначен для формирования рельефа поверхности стержня волнообразной винтовой формы. Закладной элемент выполнен, например, из шнура необходимых размеров из волокнистых или других высокопрочных материалов или сформированных из нитей жгутов.The embedded element is designed to form a surface relief of the rod of a wave-shaped helical shape. The embedded element is made, for example, of a cord of the required size from fibrous or other high-strength materials or strands formed from threads.
Рельефообразующая оболочка предназначена для формирования рельефа поверхности стержня из выступов и канавок, который и определяет анкерные свойства стержня. Рельефообразующая оболочка выполнена в виде гофрированной трубы, сформированной из слоя волокон, ориентированных в продольном направлении и изогнутых за счет их прижатия к несущему сердечнику обжимающими нитями или обжимающими жгутами, наложенными спиральной намоткой на участки между витками закладного элемента. Слой имеет повышенное содержание полимерного связующего (от 20 до 30 мас.%). Это обеспечивает формирование более выраженного рельефа боковой поверхности стержня из канавок и выступов, которые образуются за счет перетекания жидкого полимерного связующего из-под обжимающего жгута в участки, свободные от сдавливающего воздействия. Высокое содержание полимерного связующего в слое, с одной стороны, позволяет при уплотнении волокна под обжимающим жгутом получить более глубокую канавку, а с другой - направить большее количество связующего на формирование выступа. Кроме того, высокое содержание полимерного связующего обеспечивает повышенную стойкость к воздействию агрессивных сред.The relief-forming shell is designed to form the surface relief of the rod from the protrusions and grooves, which determines the anchor properties of the rod. The relief-forming shell is made in the form of a corrugated pipe formed from a layer of fibers oriented in the longitudinal direction and curved due to their pressing against the supporting core by crimping threads or crimping ropes imposed by spiral winding on the sections between the turns of the embedded element. The layer has a high content of polymeric binder (from 20 to 30 wt.%). This ensures the formation of a more pronounced relief of the side surface of the rod from grooves and protrusions, which are formed due to the flow of the liquid polymer binder from under the squeezing bundle into areas that are free from pressure. The high content of the polymer binder in the layer, on the one hand, allows one to obtain a deeper groove when compacting the fiber under the crimping bundle, and on the other hand, to direct a larger amount of binder to form the protrusion. In addition, the high content of the polymer binder provides increased resistance to aggressive environments.
Для увеличения высоты выступов рельефообразующая оболочка выполнена в виде трубы, внутренний диаметр которой больше диаметра несущего сердечника с закладным элементом.To increase the height of the protrusions, the relief-forming shell is made in the form of a pipe, the inner diameter of which is larger than the diameter of the bearing core with a embedded element.
Изобретение поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.
На фиг. 1 показан стержень периодического профиля из композиционного волокнистого материала предлагаемой конструкции в разрезе;In FIG. 1 shows a sectional rod of a periodic profile of composite fibrous material of the proposed design;
на фиг. 2 - стержень периодического профиля из композиционного волокнистого материала предлагаемой конструкции с двухслойным несущим сердечником, утянутым спиральной намоткой нити, в разрезе;in FIG. 2 - the core of the periodic profile of the composite fibrous material of the proposed design with a two-layer supporting core, pulled by a spiral winding of the thread, in section;
- 2 018943 на фиг. 3 представлена зависимость прочности сцепления с бетоном стержней периодического профиля из композиционного волокнистого материала предлагаемой конструкции и стержней по прототипу.- 2 018943 in FIG. 3 shows the dependence of the adhesion strength to concrete of rods of a periodic profile of composite fibrous material of the proposed design and rods of the prototype.
Стержень периодического профиля из композиционного волокнистого материала (фиг. 1) содержит несущий сердечник 1 из продольных волокон (например, стекловолокно ГОСТ 17139-79, СВМ ТУ 6-061153-78, базальтовое волокно НРБ ТУ 6952-00113308094-04), пропитанных полимерным связующим (например, эпоксидная смола ЭД-20 ГОСТ 10587-84 или полиэфирные смолы), закладной элемент 2 (выполненный, например, в виде жгута из стекловолокна ГОСТ 17139-79, СВМ ТУ 6-06-1153-78 или шнура из полиамидного волокна ГОСТ 20251-91), рельефообразующую оболочку 3 и обжимающие жгуты или нити 4.The core of the periodic profile of composite fiber material (Fig. 1) contains a supporting core 1 of longitudinal fibers (for example, fiberglass GOST 17139-79, SVM TU 6-061153-78, basalt fiber NRB TU 6952-00113308094-04), impregnated with a polymer binder (for example, epoxy resin ED-20 GOST 10587-84 or polyester resins), embedded element 2 (made, for example, in the form of a bundle of fiberglass GOST 17139-79, SVM TU 6-06-1153-78 or cord made of polyamide fiber GOST 20251-91), relief-forming shell 3 and crimping ropes or threads 4.
Стержень периодического профиля из композиционного волокнистого материала (фиг. 2) содержит несущий сердечник 1, сформированный из двух слоев продольных волокон, утянутых слоем нити 5, нанесенным спиральной намоткой, закладной элемент 2, рельефообразующую оболочку 3 и обжимающие жгуты или нити 4.The core of the periodic profile of composite fibrous material (Fig. 2) contains a supporting core 1 formed of two layers of longitudinal fibers, pulled by a layer of thread 5 applied by spiral winding, embedded element 2, relief-forming sheath 3 and crimping ropes or threads 4.
Слоистая структура несущего сердечника может быть выполнена из высокопрочных волокон разного сочетания.The layered structure of the supporting core can be made of high strength fibers of various combinations.
Предложенная конструкция стержня периодического профиля из композиционного волокнистого материала позволяет в широких пределах варьировать высоту его выступов, а также прочность и стойкость стержня к воздействию агрессивных сред. Для этого в зависимости от предъявляемых к нему требований меняют форму закладного элемента и материал, из которого он выполнен;The proposed design of a rod of a periodic profile made of composite fibrous material allows a wide variation in the height of its protrusions, as well as the strength and resistance of the rod to aggressive environments. For this, depending on the requirements for it, the shape of the embedded element and the material from which it is made are changed;
соотношение волокон, формирующих несущий сердечник и рельефообразующую оболочку, оптимизируя соотношение между прочностью и рельефностью (чем больше доля несущего сердечника в стержне, тем он прочнее, чем больше доля рельефообразующей оболочки, тем больше высота выступа);the ratio of the fibers forming the supporting core and the relief-forming shell, optimizing the ratio between strength and relief (the greater the proportion of the bearing core in the rod, the stronger it is, the larger the proportion of the relief-forming shell, the greater the height of the protrusion);
содержание полимерного связующего в рельефообразующей оболочке стержня (чем больше содержание полимерного связующего, тем больше стойкость к агрессивным средам);the content of the polymer binder in the relief-forming shell of the rod (the higher the content of the polymer binder, the greater the resistance to aggressive environments);
количество слоев, из которых формируют несущий сердечник.the number of layers from which the supporting core is formed.
Благодаря наличию перечисленных признаков разработана новая конструкция стержня периодического профиля из композиционного волокнистого материала, обладающего повышенной несущей способностью за счет увеличения прочности, высоких анкерных свойств, надежности и более длительным сроком эксплуатации.Due to the presence of the listed features, a new design of a periodic profile rod made of composite fibrous material has been developed, which has increased bearing capacity due to increased strength, high anchor properties, reliability and a longer service life.
В таблице приведены сравнительные механические характеристики стержней по прототипу и стержней по предлагаемому изобретению.The table shows the comparative mechanical characteristics of the rods of the prototype and the rods of the invention.
Испытаниям подвергались стержни периодического профиля с номинальным (по впадинам) диаметром 8 мм с одинаковой высотой выступа, равной 1,2 мм. Стержни выполнены из стеклянных волокон, пропитанных компаундом ЭДИ на основе эпоксидной смолы ЭД-20.The rods were tested with a periodic profile with a nominal (in the troughs) diameter of 8 mm with the same height of the protrusion equal to 1.2 mm. The rods are made of glass fibers impregnated with EDI compound based on ED-20 epoxy resin.
Стержни по предлагаемому изобретению включают несущий сердечник диаметром 6,9 мм, выполненный из одного слоя продольных волокон, утянутого спиральной намоткой нити, закладной элемент, выполненный из полиамидного плетеного 16-прядного шнура диаметром 4 мм, и однослойную рельефообразующую оболочку.The rods according to the invention include a supporting core with a diameter of 6.9 mm, made of a single layer of longitudinal fibers, pulled by spiral winding of the thread, an embedded element made of a polyamide braided 16-strand cord with a diameter of 4 mm, and a single-layer relief-forming shell.
Механические характеристики стержней периодического профиляMechanical characteristics of rods of a periodic profile
На фиг. 3 представлены зависимости прочности сцепления с бетоном стержней, искусственно состаренных (соответствует 20 годам эксплуатации) во влажной щелочной среде, от высоты выступа, где йпр - высота выступа;In FIG. Figure 3 shows the dependences of the adhesion strength of concrete rods artificially aged (corresponding to 20 years of operation) in a moist alkaline environment, on the height of the protrusion, where th pr is the height of the protrusion;
тсц - прочность сцепления;t sc - adhesion strength;
- зависимость прочности сцепления с бетоном от высоты выступа стержней по предлагаемому изобретению;- the dependence of the adhesion to concrete on the height of the protrusion of the rods according to the invention;
- зависимость прочности сцепления с бетоном от высоты выступа стержней по прототипу.- the dependence of the adhesion to concrete on the height of the protrusion of the rods of the prototype.
Как следует из фиг. 3, прочность сцепления с бетоном состаренных стержней по прототипу низка и мало зависит от высоты выступа, что свидетельствует об их недостаточной химической стойкости и надежности, что, соответственно, ограничивает срок их эксплуатации.As follows from FIG. 3, the adhesion strength to concrete of aged rods according to the prototype is low and does not depend much on the height of the protrusion, which indicates their insufficient chemical resistance and reliability, which, accordingly, limits their service life.
Сохраняющаяся высокая прочность сцепления с бетоном состаренных стержней по предлагаемому изобретению и прямая ее зависимость от высоты выступа являются показателем их высокой химической стойкости и надежности, чем обеспечивается более длительный срок их эксплуатации.The remaining high adhesion to concrete of aged rods according to the invention and its direct dependence on the height of the protrusion are an indicator of their high chemical resistance and reliability, which ensures a longer service life.
Кроме того, для достижения заявленного технического результата в способе изготовления стержнейIn addition, to achieve the claimed technical result in a method of manufacturing rods
- 3 018943 периодического профиля из композиционного волокнистого материала, включающем непрерывное формирование из нитей, пропитанных полимерным связующим, стержня с заданными размерами, формирование рельефной боковой поверхности стержня сдавливанием его обжимающими нитями или жгутами, отверждение и разрезку его на отрезки заданной длины, формирование стержня осуществляют последовательно в три этапа: сначала формируют несущий сердечник, затем на него спиральной намоткой наносят закладной элемент, после чего вокруг несущего сердечника формируют рельефообразующую оболочку в виде трубы, сформированную трубу гофрируют, сдавливая и прижимая к сердечнику обжимающими жгутами или нитями, накладывая их спиральной обмоткой между витками закладного элемента.- 3 018943 a periodic profile of a composite fibrous material, including the continuous formation of threads with a polymer binder, a rod with a given size, the formation of the embossed side surface of the rod by squeezing it with crimping threads or strands, curing and cutting it into pieces of a given length, the formation of the rod is carried out sequentially in three stages: first, the bearing core is formed, then a mortgage element is applied to it with spiral winding, and then around the bearing core form a relief-forming shell in the form of a pipe, the formed pipe is corrugated by squeezing and pressing to the core with crimping ropes or threads, imposing them with a spiral winding between the turns of the embedded element.
Технический результат достигается также тем, что несущий сердечник формируют либо из слоя продольных волокон, либо одного или нескольких продольных слоев, расположенных коаксиально, каждый из которых утягивают спиральной намоткой нити.The technical result is also achieved by the fact that the supporting core is formed either from a layer of longitudinal fibers, or one or more longitudinal layers located coaxially, each of which is pulled by spiral winding of the thread.
Отличительными признаками предлагаемого способа изготовления стержня периодического профиля из волокнистого композиционного материала от прототипа является то, что формирование стержня осуществляют последовательно в три этапа: сначала формируют несущий сердечник, затем наносят закладной элемент, затем формируют рельефообразующую оболочку в виде трубы с последующим ее гофрированием намоткой обжимающими жгутами или нитями. Причем несущий сердечник формируют либо однослойным в виде пучка продольных волокон, ориентированных вдоль оси стержня, либо многослойным из одного или нескольких слоев продольных волокон, расположенных коаксиально, каждый из которых утягивают спиральной намоткой нити. Рельефообразующую оболочку формируют из продольных волокон, а гофрирование рельефообразующей оболочки осуществляют сдавливая и прижимая ее обжимающими нитями или жгутами, накладывая их спиральной намоткой между витками закладного элемента.Distinctive features of the proposed method for manufacturing a rod of a periodic profile from a fibrous composite material from the prototype is that the rod is formed in succession in three stages: first, a supporting core is formed, then a embedded element is applied, then a relief-forming shell is formed in the form of a pipe, followed by crimping it by winding with crimping ropes or threads. Moreover, the supporting core is formed either as a single layer in the form of a bundle of longitudinal fibers oriented along the axis of the rod, or multilayer of one or more layers of longitudinal fibers located coaxially, each of which is pulled by spiral winding of the thread. The relief-forming shell is formed from longitudinal fibers, and the corrugation of the relief-forming shell is carried out by squeezing and pressing it with crimping threads or bundles, imposing them with a spiral winding between the turns of the embedded element.
Способ изготовления стержня периодического профиля из волокнистого композиционного материала по предлагаемому изобретению осуществляют следующим образом.A method of manufacturing a rod of a periodic profile from a fibrous composite material according to the invention is carried out as follows.
Сначала формируют несущий сердечник. Для этого пучок пропитанных полимерным связующим стеклянных, базальтовых или углеродных волокон протягивают через цилиндрическую фильеру, где волокно уплотняют, отжимают излишки связующего и на выходе из фильеры формируют однослойный несущий сердечник. При необходимости несущий сердечник на выходе из фильеры при помощи вертлюга утягивают спиральной намоткой слоя нити. Для формирования, если это требуется, следующего слоя сердечник направляют во вторую цилиндрическую фильеру, через которую протягивают пучок волокон, пропитанных связующим и в которой вокруг него формируют следующий слой из продольных волокон, а выходящий из фильеры сердечник при помощи вертлюга снова утягивают спиральной намоткой слоя нити. Процесс повторяют до достижения требуемого количества слоев.First, the supporting core is formed. To do this, a bundle of glass, basalt or carbon fibers impregnated with a polymer binder is pulled through a cylindrical die, where the fiber is compacted, excess binder is squeezed out and a single-layer carrier core is formed at the exit of the die. If necessary, the carrier core at the exit of the die is pulled by means of a swivel by spiral winding of a layer of thread. To form, if required, the next layer, the core is directed into a second cylindrical die, through which a bundle of fibers impregnated with a binder is pulled and in which around it a next layer of longitudinal fibers is formed, and the core emerging from the die is pulled again by spiral swirling of the thread layer . The process is repeated until the desired number of layers is achieved.
Затем на сформированный сердечник укладывают по спирали с заданным шагом закладной элемент, в качестве которого может быть использован шнур необходимых размеров, выполненный из волокнистых или других высокопрочных материалов или сформированный из нитей жгут. В последнем случае жгут формуют из нитей, сматываемых с отдельного вертлюга и уплотняют перед укладкой на несущий сердечник путем протяжки через фильеру заданного размера.Then, the embedded element is laid in a spiral at a predetermined pitch on the formed core, which can be used as a cord of the required size, made of fibrous or other high-strength materials or a bundle formed of threads. In the latter case, the tourniquet is formed from threads wound from a separate swivel and compacted before laying on a bearing core by drawing through a die of a given size.
Далее сформированный сердечник протягивают в фильерный узел, имеющий кроме центральной фильеры, периферийные. Они формируют вокруг несущего сердечника из пропитанных полимерным связующим волокон рельефообразующую оболочку в виде трубы. На выходе из этой фильеры трубу гофрируют, прижимая ее к несущему сердечнику одним или несколькими разнесенными на величину шага профиля жгутами нитей, укладывая их с натягом по спиральной линии при помощи следующего вертлюга. Полученную таким способом сырую заготовку стержня направляют на последующее отверждение, разрезку и пакетирование.Next, the formed core is pulled into a spinneret assembly, which, in addition to the central spinneret, has peripheral ones. They form a relief-forming shell in the form of a pipe around a bearing core of polymer-binder-impregnated fibers. At the exit from this die, the pipe is corrugated, pressing it to the supporting core with one or several strands of threads spaced apart by the size of the profile step, laying them with an interference fit in a spiral line using the next swivel. The crude rod preform obtained in this way is sent for subsequent curing, cutting and packaging.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201100787A EA018943B1 (en) | 2011-05-20 | 2011-05-20 | Bar of periodic profile made from composite fibrous material and method for production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201100787A EA018943B1 (en) | 2011-05-20 | 2011-05-20 | Bar of periodic profile made from composite fibrous material and method for production thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201100787A1 EA201100787A1 (en) | 2012-11-30 |
| EA018943B1 true EA018943B1 (en) | 2013-11-29 |
Family
ID=47228912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201100787A EA018943B1 (en) | 2011-05-20 | 2011-05-20 | Bar of periodic profile made from composite fibrous material and method for production thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA018943B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114454517A (en) * | 2022-02-17 | 2022-05-10 | 山东广域科技有限责任公司 | Composite material pole core mold, using method and composite material pole |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0417612A2 (en) * | 1989-09-14 | 1991-03-20 | Teijin Limited | Filament-reinforced resinous structural rod |
| RU82464U1 (en) * | 2007-09-17 | 2009-04-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Бийский Завод Стеклопластиков" | FITTINGS FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIAL |
| RU94594U1 (en) * | 2010-02-01 | 2010-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Коммерческое научно-производственное объединение "Уральская армирующая компания" | COMPOSITION FITTINGS |
| RU2417889C1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Коммерческое научно-производственное объединение "Уральская армирующая компания" | Composite reinforcement production line |
-
2011
- 2011-05-20 EA EA201100787A patent/EA018943B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0417612A2 (en) * | 1989-09-14 | 1991-03-20 | Teijin Limited | Filament-reinforced resinous structural rod |
| RU82464U1 (en) * | 2007-09-17 | 2009-04-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Бийский Завод Стеклопластиков" | FITTINGS FROM POLYMERIC COMPOSITE MATERIAL |
| RU94594U1 (en) * | 2010-02-01 | 2010-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Коммерческое научно-производственное объединение "Уральская армирующая компания" | COMPOSITION FITTINGS |
| RU2417889C1 (en) * | 2010-02-01 | 2011-05-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Коммерческое научно-производственное объединение "Уральская армирующая компания" | Composite reinforcement production line |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201100787A1 (en) | 2012-11-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU528025A3 (en) | Reinforced plastic pipe | |
| WO2006043311A1 (en) | Cable composed of high strength fiber composite material | |
| EA018026B1 (en) | A bar of the periodic profile out of fiber composite material and the method of its production | |
| WO2013032416A2 (en) | Method of producing a composite reinforcing bar and device for implementing same | |
| JP4803499B2 (en) | Bar and bar forming apparatus | |
| EA018943B1 (en) | Bar of periodic profile made from composite fibrous material and method for production thereof | |
| RU2520542C1 (en) | Composite fibre-glass reinforcement (versions) | |
| RU2620699C2 (en) | Rod of continuous fibers | |
| AU2010325660B2 (en) | Method and plant for producing a fiberglass profile to be used as reinforcing element for strengthening an excavation wall | |
| RU2384676C1 (en) | Composite reinforcement (versions) | |
| RU2324797C1 (en) | Bar with alternating cross-section made from composite material | |
| RU120676U1 (en) | ROD FROM A COMPOSITE FIBROUS MATERIAL WITH A PERIODIC TANGENICALLY DISCRETE LATERAL SURFACE PROFILE | |
| JPS6218246A (en) | Manufacture of reinforcing member having protuberance on surface thereof | |
| CN212616839U (en) | Gas hose with mix and compile enhancement layer | |
| CN214219190U (en) | Carbon fiber composite material rib with nylon belt wound on surface | |
| RU82246U1 (en) | COMPOSITE FITTINGS (OPTIONS) | |
| RU2534130C2 (en) | Device to twisting of composite reinforcements core and composite reinforcements production line with said device | |
| RU2287431C1 (en) | Method of manufacturing composition reinforcement | |
| RU2547036C2 (en) | Device for twisting of composite reinforcements core and composite reinforcements production line with said device | |
| RU2384677C2 (en) | Composite reinforcement (versions) | |
| KR101033215B1 (en) | Composite wind tower and method thereof | |
| CN112252062A (en) | Carbon fiber composite material rib with nylon belt wound on surface and preparation method | |
| RU150463U1 (en) | COMPOSITION FITTINGS | |
| RU134966U1 (en) | COMPOSITE fiberglass reinforcement (OPTIONS) | |
| RU2585313C2 (en) | Process line for production of construction materials and flexible links, composite reinforcement and flexible links (versions) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KG MD TJ |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): BY KZ RU |