RU2142039C1 - Reinforcing member for reinforcement of heat-insulating wall structures and method of its production - Google Patents
Reinforcing member for reinforcement of heat-insulating wall structures and method of its production Download PDFInfo
- Publication number
- RU2142039C1 RU2142039C1 RU98117752A RU98117752A RU2142039C1 RU 2142039 C1 RU2142039 C1 RU 2142039C1 RU 98117752 A RU98117752 A RU 98117752A RU 98117752 A RU98117752 A RU 98117752A RU 2142039 C1 RU2142039 C1 RU 2142039C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rod
- section
- reinforcing
- reinforcing element
- anchor
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства, а именно к арматурным элементам из высокопрочных композиционных материалов, в частности из стеклопластика, применяемым для армирования термоизоляционных стеновых конструкций. The invention relates to the field of construction, namely to reinforcing elements of high-strength composite materials, in particular fiberglass, used for reinforcing heat-insulating wall structures.
Известен арматурный элемент (патент США N 5.519.973, кл. 52-410, 1996 г. ), выполненный из пластика и состоящий из закрепляющего и внедряющегося сегментов для проникновения в структурные слои стеновых конструкций и фиксации в них. Закрепляющий сегмент выполнен в виде части вала, ограниченного цилиндрической головкой арматурного элемента и опорной шайбой, жестко закрепленной на валу. Known reinforcing element (US patent N 5.519.973, CL 52-410, 1996), made of plastic and consisting of fixing and embedded segments for penetration into the structural layers of wall structures and fixation in them. The fixing segment is made in the form of a part of the shaft bounded by the cylindrical head of the reinforcing element and a support washer rigidly mounted on the shaft.
Проникающий сегмент представляет собой заостренный конец арматурного элемента с выемками на валу. The penetrating segment is the pointed end of the reinforcing element with recesses on the shaft.
Данный арматурный элемент изготавливают путем формирования из пластичного материала с добавлением волокнистых материалов в один прием с последующей механической доработкой для придания элементу необходимой формы - заостренного конца и выемок на валу. This reinforcing element is made by forming from a plastic material with the addition of fibrous materials in one step, followed by mechanical refinement to give the element the necessary shape - a pointed end and grooves on the shaft.
Недостатками описанного арматурного элемента являются снижение его несущей способности из-за утонения сечения в местах выполнения выемок, а также снижение его коррозийной стойкости (щелочности) из-за нарушения поверхностного слоя пластика при механической доработке. The disadvantages of the described reinforcing element are a decrease in its bearing capacity due to thinning of the cross-section in the places where the recesses are made, as well as a decrease in its corrosion resistance (alkalinity) due to violation of the surface layer of plastic during mechanical processing.
Известен арматурный элемент (патент США N 4.805.366, кл. 52-309.11, 1989 г. ), выполненный из пластика и содержащий продолговатый вал с проточками по всей его длине через определенные промежутки с анкерными зацепами в виде утонений - проточек концевых частей вала. Known reinforcing element (US patent N 4.805.366, CL 52-309.11, 1989), made of plastic and containing an elongated shaft with grooves along its entire length at certain intervals with anchor hooks in the form of thinning - grooves of the shaft end parts.
Центральная часть вала снабжена двумя пластиковыми цилиндрическими втулками с опорными кольцами из гибкого пластика для установки их на противоположных сторонах изолирующего слоя. The central part of the shaft is equipped with two plastic cylindrical bushings with supporting rings of flexible plastic for installation on opposite sides of the insulating layer.
Данный арматурный элемент изготавливают формованием с последующим выполнением проточек для придания элементу необходимой формы и последующей установки на нем втулок с опорными кольцами. This reinforcing element is made by molding, followed by grooves to give the element the necessary shape and the subsequent installation of bushings with support rings on it.
Данный арматурный элемент имеет те же недостатки, что и предыдущий
За прототип принят арматурный элемент для армирования термоизоляционных стеновых конструкций (патент США N 4.829.733, кл. 52- 309.11, 1989 г.), содержащий плоский несущий стержень из высокопрочного композиционного материала с анкерными зацепами на концах, выполненными в виде конических утонений в широкой плоскости стержня и ограничительной втулки с опорным фланцем, жестко закрепленной на несущем стержне между анкерными зацепами. Опорный фланец ограничительной втулки установлен под углом 90o к ее продольной оси.This reinforcing element has the same disadvantages as the previous one.
The prototype is a reinforcing element for reinforcing heat-insulating wall structures (US patent N 4.829.733, class 52-309.11, 1989), containing a flat supporting rod made of high strength composite material with anchor hooks at the ends, made in the form of conical thinning in a wide the plane of the rod and the restrictive sleeve with a support flange rigidly mounted on the supporting rod between the anchor hooks. The supporting flange of the restrictive sleeve is installed at an angle of 90 o to its longitudinal axis.
Способ изготовления арматурного элемента в патенте США не описан, но, исходя из формы полученного изделия, с высокой степенью достоверности можно предположить, что арматурный элемент по прототипу изготавливают путем протяжки исходного материала, например стекловолокна, пропитанного полимерным связующим, через обогреваемую фильеру, где происходит отверждение. После отверждения полученный плоский стержень разрезают на отрезки определенной длины, соответствующие длине готового арматурного элемента, и путем механической заточки формируют анкерные зацепы утонением стержня в его широкой плоскости. A method of manufacturing a reinforcing element in the US patent is not described, but, based on the shape of the obtained product, it can be assumed with a high degree of reliability that the reinforcing element according to the prototype is made by drawing raw material, for example glass fiber impregnated with a polymer binder, through a heated die, where curing takes place . After curing, the obtained flat rod is cut into segments of a certain length corresponding to the length of the finished reinforcing element, and by mechanical sharpening form anchor hooks by thinning the rod in its wide plane.
Технология производства сборных термоизоляционных стеновых конструкций с использованием арматурных элементов по прототипу заключается в следующем. The production technology of prefabricated heat-insulating wall structures using reinforcing elements according to the prototype is as follows.
В опалубку укладывают нижний слой бетона, на который помещают изоляционный материал (утеплитель) с отверстиями под арматурные элементы, затем производят установку арматурных элементов, осаживая их в бетоне до соприкосновения изоляционного материала с опорным фланцем, после чего укладывают верхний слой бетона. The bottom layer of concrete is placed in the formwork, on which insulating material (insulation) is placed with holes for reinforcing elements, then the reinforcing elements are installed, upsetting them in concrete until the insulating material comes into contact with the supporting flange, after which the upper concrete layer is laid.
Недостатками арматурного элемента по прототипу являются: выполнение несущего стержня плоским обуславливает различный его момент сопротивления в широкой и узкой плоскостях, поэтому при установке арматурного элемента требуется строгая его ориентация относительно направления действующей нагрузки; выполнение анкерных зацепов в виде утонений в широкой плоскости стержня приводит к снижению его механической прочности по ряду причин, во-первых, фактически нагрузка воспринимается неполным поперечным сечением стержня, а сечением в месте утонения: во-вторых, место утонения является местом концентрации напряжений: в-третьих, механическая выборка материала стержня при выполнении утонений нарушает поверхностный слой, оголяя часть армирующих волокон, что уменьшает щелочестойкость арматурного элемента в целом; выполнение опорного фланца ограничительной втулки под углом 90o к ее продольной оси затрудняет установку арматурного элемента при изготовлении термоизоляционных стеновых конструкций сложной формы.The disadvantages of the reinforcing element according to the prototype are: the implementation of the bearing rod flat causes its different moment of resistance in wide and narrow planes, so when installing the reinforcing element requires strict orientation relative to the direction of the current load; the implementation of anchor hooks in the form of thinning in a wide plane of the rod leads to a decrease in its mechanical strength for several reasons, firstly, in fact, the load is perceived as an incomplete cross-section of the rod, and the section at the place of thinning: secondly, the place of thinning is the place of stress concentration: thirdly, the mechanical selection of the material of the rod during thinning violates the surface layer, exposing part of the reinforcing fibers, which reduces the alkali resistance of the reinforcing element as a whole; the implementation of the support flange of the restrictive sleeve at an angle of 90 o to its longitudinal axis makes it difficult to install a reinforcing element in the manufacture of heat-insulating wall structures of complex shape.
Недостатком способа изготовления арматурного элемента по прототипу является его трудоемкость, наличие операции механической обработки. The disadvantage of a method of manufacturing a reinforcing element according to the prototype is its complexity, the presence of a machining operation.
Технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является увеличение несущей способности арматурного элемента, а следовательно и долговечность строительных конструкций, расширение области его применения, упрощение способа изготовления, а также расширение ассортимента арматурных элементов, которые могли бы использоваться для армирования термоизоляционных стеновых конструкций. The technical problem solved by the invention is to increase the bearing capacity of the reinforcing element, and therefore the durability of building structures, expanding its scope, simplifying the manufacturing method, as well as expanding the range of reinforcing elements that could be used for reinforcing heat-insulating wall structures.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном арматурном элементе для армирования термоизоляционных стеновых конструкций, содержащем несущий стержень из высокопрочного композиционного материала с анкерными зацепами на концах и ограничительную втулку с опорным фланцем, установленную на центральной части несущего стержня, согласно изобретению несущий стержень выполнен цилиндрическим. Анкерные зацепы выполнены в виде конических утолщений овального сечения с последующими участками постоянного или уменьшающегося сечения, причем величина большой оси овального сечения конического утолщения возрастает от d до 1,5d, а величина малой оси овального сечения по крайней мере не менее d, где d - диаметр несущего стержня; при этом угол конического утолщения в плоскости большой оси составляет 3-10o к оси несущего стержня, длина последующего участка с постоянным или уменьшающимся сечением составляет 15-20% длины анкерного зацепа; опорный фланец ограничительной втулки выполнен под углом 45-90o к ее продольной оси. При этом ограничительная втулка с опорным фланцем выполнена разрезной по оси и установлена на несущем стержне с возможностью съема.The specified technical result is achieved by the fact that in the known reinforcing element for reinforcing heat-insulating wall structures containing a carrier rod of high-strength composite material with anchor hooks at the ends and a restrictive sleeve with a support flange mounted on the central part of the carrier rod, according to the invention, the carrier rod is made cylindrical. Anchor hooks are made in the form of conical thickenings of oval section with subsequent sections of constant or decreasing cross section, and the magnitude of the major axis of the oval cross section of the conical thickening increases from d to 1.5d, and the small axis of the oval cross section is at least at least d, where d is the diameter bearing rod; the angle of the conical thickening in the plane of the major axis is 3-10 o to the axis of the supporting rod, the length of the subsequent section with a constant or decreasing section is 15-20% of the length of the anchor hook; the supporting flange of the restrictive sleeve is made at an angle of 45-90 o to its longitudinal axis. In this case, the restrictive sleeve with the supporting flange is made split along the axis and mounted on the supporting rod with the possibility of removal.
Указанный технический результат достигается также тем, что в известном способе изготовления арматурного элемента для армирования термоизоляционных стеновых конструкций путем формирования поперечного профиля несущего стержня из волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, отверждения, механической доводки для придания несущему стержню необходимой формы и установки на нем ограничительной втулки с опорным фланцем, согласно изобретению формирование поперечного профиля несущего стержня осуществляют непрерывно в два этапа, при этом на первом этапе протяжкой через обжимную фильеру из прядей стекловолокна, пропитанных полимерным связующим, формируют непрерывную трубку, наружный диаметр которой равен максимальному размеру конического утолщения анкерного зацепа, причем на выходе в обжимную фильеру в формируемую трубку через расстояние, определяемое длиной несущего стержня арматурного элемента, помещают закладной элемент, определяющий форму сдвоенных анкерных зацепов предыдущего и последующего несущих стержней арматурного элемента; на втором этапе укладкой с натяжением кольцевых нитей трубке с закладными элементами придают форму сплошного стержня с чередующимися сдвоенными анкерными зацепами, а механическую доводку осуществляют резкой отвержденного стержня по середине сдвоенных анкерных зацепов. При этом закладной элемент изготавливают из материала, имеющего характеристики по механической прочности и термостойкости не ниже соответствующих характеристик материала стержня. The specified technical result is also achieved by the fact that in the known method of manufacturing a reinforcing element for reinforcing heat-insulating wall structures by forming a transverse profile of the carrier rod of fibrous material impregnated with a polymeric binder, curing, mechanical finishing to give the carrier rod the necessary shape and install a restrictive sleeve with supporting flange, according to the invention, the formation of the transverse profile of the supporting rod is carried out continuously in two stages apa, at the same time, at the first stage, a continuous tube is formed by drawing through a crimping die from fiber strands impregnated with a polymer binder, the outer diameter of which is equal to the maximum size of the conical thickening of the anchor hook, and at the exit to the crimping die in the formed tube through a distance determined by the length of the supporting rod reinforcing element, place a mortgage element defining the shape of the double anchor hooks of the previous and subsequent bearing rods of the reinforcing element; at the second stage, laying with tension of the annular filaments, the tube with embedded elements is shaped like a solid rod with alternating twin anchor hooks, and mechanical finishing is carried out by cutting the cured rod in the middle of the twin anchor hooks. In this case, the embedded element is made of a material having characteristics of mechanical strength and heat resistance not lower than the corresponding characteristics of the core material.
Заявленный арматурный элемент для армирования теплоизоляционных стеновых конструкций отличается от известного формой несущего стержня и анкерных зацепов, а также установкой опорного фланца под углом 45- 90o к оси втулки.The claimed reinforcing element for reinforcing heat-insulating wall structures differs from the known shape of the supporting rod and anchor hooks, as well as the installation of the support flange at an angle of 45-90 o to the axis of the sleeve.
Выполнение несущего стержня цилиндрическим увеличивает его прочность и несущую способность, поскольку стержень воспринимает нагрузку по всей площади сечения одинаково, не требуется его ориентация относительно направления действующей нагрузки, что также облегчает его установку в изоляционный слой. The implementation of the bearing rod cylindrical increases its strength and bearing capacity, since the rod perceives the load over the entire cross-sectional area in the same way, its orientation with respect to the direction of the current load is not required, which also facilitates its installation in the insulating layer.
Выполнение анкерных зацепов в виде конических утолщений овального сечения с последующими участками постоянного или уменьшающегося сечения повышает прочность и анкерующую способность заявляемого арматурного элемента за счет более надежной фиксации в бетоне - при осаждении жидкий бетон легко обтекает овальные зацепы, заполняя полости под ним на границе бетон - изоляционный материал, не образуя пустот. The implementation of anchor hooks in the form of conical thickenings of an oval section with subsequent sections of a constant or decreasing section increases the strength and anchoring ability of the inventive reinforcing element due to more reliable fixation in concrete - during deposition, liquid concrete easily flows around oval hooks, filling the cavities under it at the concrete - insulating interface material without forming voids.
Кроме того, выполнение анкерных зацепов в виде конических утолщений исключает механическую выборку материала, при этом сохраняется целостность поверхностного слоя. Тем самым повышается коррозионная устойчивость арматурного элемента и, следовательно, его несущая способность и срок службы. In addition, the implementation of anchor hooks in the form of conical thickenings eliminates the mechanical selection of the material, while maintaining the integrity of the surface layer. This increases the corrosion resistance of the reinforcing element and, therefore, its bearing capacity and service life.
Выполнение анкерных зацепов в виде конических утолщений овального сечения, где величина большой оси овального сечения возрастает от d до 1,5d, а величина малой оси по крайней мере не менее d (d - диаметр несущего стержня) позволяет изготавливать арматурный элемент с анкерными зацепами круглого сечения (при равенстве большой и малой оси овального сечения) или эллипсовидной формы (при их неравенстве). The implementation of anchor hooks in the form of conical thickenings of an oval section, where the magnitude of the major axis of the oval section increases from d to 1.5d, and the magnitude of the minor axis of at least d (d is the diameter of the bearing bar) allows to produce a reinforcing element with anchor hooks of circular cross section (with the equality of the major and minor axis of the oval section) or ellipsoidal shape (with their inequality).
Такое выполнение анкерного зацепа расширяет область применения арматурного элемента, так как позволяет использовать арматурный элемент как для армирования бетонных стеновых панелей (где предпочтительнее анкерный зацеп круглого сечения), так и кирпичных (в таких конструкциях предпочтительнее анкерный зацеп эллиптического сечения с величиной малой оси равной или близкой диаметру несущего стержня, чем обеспечивается возможность заделки анкерного зацепа в шов кирпичной кладки). This embodiment of the anchor hook expands the scope of the reinforcing element, since it allows the use of the reinforcing element both for reinforcing concrete wall panels (where an anchor hook of circular cross section is preferable) and brick (in such constructions, an anchor hook of elliptical cross section with a minor axis value equal to or close to the diameter of the bearing rod, which makes it possible to seal the anchor hook in the seam of masonry).
Выполнение конического утолщения анкерного зацепа под углом 3-10o к оси несущего стержня обусловлено требованиями по сохранению целостности анкерного зацепа на границе бетон - стеклопластик. При уменьшении угла менее 3o анкерный зацеп выдавливается из бетона, увеличение угла более 10o нецелесообразно, так как не влияет на несущую способность элемента, а приводит к усложнению технологии получения и увеличению расхода сырья.The implementation of the conical thickening of the anchor hook at an angle of 3-10 o to the axis of the bearing rod is due to the requirements for maintaining the integrity of the anchor hook at the concrete-fiberglass interface. When reducing the angle of less than 3 o the anchor hook is squeezed out of concrete, an increase in the angle of more than 10 o is impractical, since it does not affect the bearing capacity of the element, but leads to a complication of the production technology and an increase in the consumption of raw materials.
Величина длины участка с постоянным или уменьшающимся сечением составляет 15-50% длины анкерного зацепа и выбрана из условия обеспечения его целостности. The length of the section with a constant or decreasing section is 15-50% of the length of the anchor hook and is selected from the condition of ensuring its integrity.
Уменьшение этой длины менее 15% при максимальных нагрузках может привести к срезанию конического утолщения анкерного зацепа и выдавливанию его из бетона. A decrease in this length of less than 15% at maximum loads can lead to cutting off the conical thickening of the anchor hook and squeezing it out of concrete.
Увеличение длины более 50% нецелесообразно из-за повышения расхода сырья. Increasing the length of more than 50% is impractical due to increased consumption of raw materials.
Установка опорного фланца на ограничительной втулке под углом 45-90o к ее продольной оси позволяет точно контролировать глубину и угол заделки анкера в бетоне. При наклонном расположении арматурных элементов в изоляционном слое всегда можно подобрать нужный угол, под которым должен быть выполнен фланец, чтобы при сборке трехслойной стеновой панели он контактировал с теплоизоляционным слоем по всей своей площади. Это облегчает осаживание элементов, исключает образование пустот в бетоне и проникновение анкерного зацепа внутрь изоляционного слоя, а также обеспечивает точную установку арматурного элемента под нужным углом в конструкциях сложной формы.The installation of the support flange on the restrictive sleeve at an angle of 45-90 o to its longitudinal axis allows you to precisely control the depth and angle of embedment of the anchor in concrete. With an inclined arrangement of reinforcing elements in the insulating layer, you can always choose the desired angle at which the flange should be made so that when assembling a three-layer wall panel, it contacts the heat-insulating layer over its entire area. This facilitates the upsetting of elements, eliminates the formation of voids in concrete and the penetration of the anchor hook into the insulating layer, and also ensures accurate installation of the reinforcing element at the right angle in complex structures.
Выполнение ограничительной втулки с опорным фланцем разрезной по ее продольной оси позволяет производить сборку арматурного элемента непосредственно при изготовлении стеновой панели, устанавливая на несущем стержне ограничительную втулку с углом наклона опорного фланца к ее оси, который обусловлен требованиями технологии и формой стеновой панели. The implementation of the restrictive sleeve with the supporting flange split along its longitudinal axis allows the assembly of the reinforcing element directly in the manufacture of the wall panel by installing a restrictive sleeve with the angle of inclination of the supporting flange to its axis on the supporting rod, which is caused by the technology requirements and the shape of the wall panel.
На фиг. 1 изображен арматурный элемент с анкерными зацепами в виде конических утолщений с последующими участками постоянного сечения - общий вид; на фиг. 2 - арматурный элемент с анкерными зацепами в виде конических утолщений с последующими участками уменьшающегося сечения - общий вид; на фиг. 3 - вид А-А на фиг. 1,2; на фиг. 4 - арматурный элемент с опорным фланцем, установленным под углом (α = 45o к продольной оси ограничительной втулки; на фиг. 5 - расположение арматурных элементов в трехслойной стеновой панели (угол α установки фланца на втулке - 45o и 90o).In FIG. 1 shows a reinforcing element with anchor hooks in the form of conical thickenings with subsequent sections of constant cross section — a general view; in FIG. 2 - reinforcing element with anchor hooks in the form of conical thickenings with subsequent sections of decreasing section - general view; in FIG. 3 is a view AA in FIG. 1,2; in FIG. 4 - reinforcing element with a support flange mounted at an angle (α = 45 o to the longitudinal axis of the restrictive sleeve; in Fig. 5 - the location of the reinforcing elements in a three-layer wall panel (the installation angle of the flange on the sleeve is 45 o and 90 o ).
Арматурный элемент для армирования термоизоляционных стеновых конструкций содержит стеклопластиковый несущий стержень 1, анкерные зацепы 2, ограничительную втулку 3 с опорным фланцем 4, закрепленным на центральной части стержня 1. Анкерные зацепы 2 выполнены в виде конических утолщений овального сечения 5 с последующими участками постоянного 6 или уменьшающегося 7 сечения. The reinforcing element for reinforcing heat-insulating wall structures contains a fiberglass bearing
При изготовлении термоизоляционных стеновых конструкций укладывают первый жидкий слой бетона - 8, на который устанавливают изоляционный материал (например, пенополистирол, пенополиуретан) - 9 с предварительно просверленными отверстиями под арматурные элементы. В эти отверстия вставляют арматурные элементы, осаживают их, например, вибрацией, и сверху заливают вторым слоем жидкого бетона - 10. In the manufacture of heat-insulating wall structures, the first liquid concrete layer is laid - 8, on which insulating material is installed (for example, polystyrene foam, polyurethane foam) - 9 with pre-drilled holes for reinforcing elements. Reinforcing elements are inserted into these holes, they are precipitated, for example, by vibration, and the second layer of liquid concrete is poured on top - 10.
Способ изготовления арматурного элемента для армирования теплоизоляционных стеновых конструкций отличается от известного тем, что формирование поперечного профиля несущего стержня осуществляют непрерывно в два этапа. Вначале протяжкой через обжимную фильеру из прядей волокнистого материала, пропитанного полимерным связующим, формируют непрерывную трубку, наружный диаметр которой равен максимальному размеру конического утолщения анкерного зацепа, причем на входе в обжимную фильеру в формируемую трубку через расстояние, равное длине несущего стержня, помещают закладной элемент. Закладной элемент выполнен из материала, имеющего одинаковые характеристики с полимерным материалом стержня по термостойкости и механической прочности, например стеклопластик. A method of manufacturing a reinforcing element for reinforcing heat-insulating wall structures differs from the known one in that the formation of the transverse profile of the supporting rod is carried out continuously in two stages. First, a continuous tube is formed by drawing through strands of fibrous material impregnated with a polymeric binder, the outer diameter of which is equal to the maximum size of the conical thickening of the anchor hook, and a mortgage element is placed at the inlet of the crimping spinneret into the formed tube through a distance equal to the length of the supporting rod. The embedded element is made of a material having the same characteristics as the polymeric material of the rod in terms of heat resistance and mechanical strength, for example fiberglass.
Закладной элемент имеет форму сдвоенных анкерных зацепов предыдущего и последующего несущих стержней арматурного элемента. The embedded element has the form of double anchor hooks of the previous and subsequent bearing rods of the reinforcing element.
Затем укладкой с натяжением кольцевых нитей трубке с закладными элементами придают форму сплошного стержня с чередующимися сдвоенными анкерными зацепами, стержень отверждают и разрезают по середине сдвоенных анкерных зацепов. На полученный стержень устанавливают ограничительную втулку с фланцем. Then, laying with tension of the annular filaments, the tube with embedded elements is shaped into a solid rod with alternating twin anchor hooks, the rod is cured and cut in the middle of the twin anchor hooks. A restriction sleeve with a flange is mounted on the obtained rod.
В качестве волокнистого материала могут быть использованы стекловолокно (ГОСТ 17139-79), углеродные волокна марок УКН-300 (ТУ 6-06-31-282-80), ВМН (ТУ 48-20-48-76) или УКН-5000 (ТУ 6-06-31372-82), а также органическое (арамидное) марки СВМ (ТУ 6-06-1153-78). В качестве связующего могут быть использованы эпоксидные (например ЭД-20 ГОСТ 10587-84) или полиэфирные смолы. As the fibrous material can be used fiberglass (GOST 17139-79), carbon fibers of the grades UKN-300 (TU 6-06-31-282-80), VMN (TU 48-20-48-76) or UKN-5000 ( TU 6-06-31372-82), as well as organic (aramid) brand SVM (TU 6-06-1153-78). As a binder, epoxy (e.g. ED-20 GOST 10587-84) or polyester resins can be used.
Способ изготовления арматурного элемента прост, базируется на доступном сырье, не требует специального аппаратурного оформления и может быть осуществлен на любом производстве стеклопластиковых изделий. Исключение операции механического утонения стержня для изготовления анкерных зацепов сохраняет поверхностный слой материала, чем также обеспечивается повышенная несущая способность и щелочестойкость готового арматурного элемента. A method of manufacturing a reinforcing element is simple, based on available raw materials, does not require special hardware design and can be carried out on any production of fiberglass products. The exception of the operation of mechanical thinning of the rod for the manufacture of anchor hooks retains the surface layer of the material, which also provides increased bearing capacity and alkali resistance of the finished reinforcing element.
Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленных арматурного элемента и способа его получения, отсутствуют. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует критерию патентоспособности "новизна". The analysis of the prior art by the applicant made it possible to establish that there are no analogues that are characterized by sets of features identical to all the features of the claimed reinforcing element and the method for its preparation. Therefore, each of the claimed inventions meets the patentability criterion of "novelty."
Результаты поиска известных решений в области строительства и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками каждого выявляемого изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Заявителем не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками каждого из заявленных изобретений преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует критерию патентоспособности "изобретательский уровень". The search results for known solutions in the field of construction and related fields of technology in order to identify features that match the distinctive features of the prototypes of each detected invention, showed that they do not follow explicitly from the prior art. The applicant has not revealed the popularity of the impact provided for by the essential features of each of the claimed inventions of the transformations on the achievement of the specified technical result. Therefore, each of the claimed inventions meets the patentability criterion of "inventive step".
Изобретение иллюстрируется следующим примером конкретного выполнения. The invention is illustrated by the following specific embodiment.
Пример. Example.
Для изготовления арматурного элемента длиной 200 мм, диаметром несущего стержня -7 мм с анкерными зацепами длиной 36 мм в виде конических утолщений круглого сечения, составляющим 33% длины анкерного зацепа (12 см) стекловолокно (ГОСТ 17139-79) со шпулярника собирают в ленту и направляют в пропиточную ванну с полимерным связующим ТУ 84-415-56-82 на основе эпоксидной смолы ЭД-20 (ГОСТ 10587-84), нагретым до 45-50o, где происходит пропитка волокна связующим. При выходе из ванны стекловолокно пропускают через два отжимных валка для удаления излишков связующего. Затем ленту равномерно распределяют прядями в двух, последовательно расположенных, кольцевых раскладчиках, между которыми расположен кольцевой нагреватель. Проходя через него, пряди стекловолокна нагреваются до 50-60oC и окончательно пропитываются связующим.For the manufacture of a reinforcing element with a length of 200 mm, a diameter of the supporting rod -7 mm with anchor hooks 36 mm long in the form of conical thickenings of circular cross section, comprising 33% of the length of the anchor hook (12 cm), fiberglass (GOST 17139-79) from the creel is collected in a tape and sent to an impregnation bath with a polymer binder TU 84-415-56-82 based on epoxy resin ED-20 (GOST 10587-84), heated to 45-50 o , where the fiber is impregnated with a binder. When leaving the bath, fiberglass is passed through two squeeze rolls to remove excess binder. Then the tape is evenly distributed in strands in two consecutively arranged annular distributors, between which an annular heater is located. Passing through it, the strands of fiberglass are heated to 50-60 o C and finally impregnated with a binder.
При выходе из второго кольцевого раскладчика пряди стекловолокна проходят обжимную фильеру с диаметром 10,5 мм, в которой формируют пустотелую трубку с наружным диаметром 10,5 мм (величина максимального утолщения анкерного зацепа-7 мм•1,5 = 10,5 мм). When exiting the second ring spreader, fiberglass strands pass a crimp die with a diameter of 10.5 mm, in which a hollow tube with an outer diameter of 10.5 mm is formed (the maximum thickness of the anchor hook is 7 mm • 1.5 = 10.5 mm).
Для образования анкерного зацепа внутрь обжимной фильеры, где формируют пустотелую трубку через каждые 200 мм, толкателем подают закладной элемент из стеклопластика, по форме представляющий собой цилиндр с образующей 24 мм с двумя конусами при его основаниях с высотами по 24 мм и диаметром цилиндрического сечения 7,8 мм (длина сдвоенного закладного элемента равна двойной длине анкерного зацепа, а площадь сечения его рассчитывается как разница площадей сечений максимального утолщения анкерного зацепа и несущего стержня). To form an anchor hook inside the crimping die, where a hollow tube is formed every 200 mm, the pusher serves as a fiberglass embedded element, the shape of which is a cylinder with a generatrix of 24 mm with two cones at its bases with heights of 24 mm and a diameter of
После выхода из обжимной фильеры производят укладку с натяжением кольцевых нитей, поступающих с вращающегося вокруг оси вертлюга - укладчика - при этом происходит окончательное обжатие до образования сплошного стержня диаметром 7 мм. After exiting the crimp die, they are laid with the tension of the annular filaments coming from the swivel-stacker rotating around the axis — the final compression takes place until a solid rod with a diameter of 7 mm is formed.
После выхода из вертлюга - укладчика стержень с образованными сдвоенными анкерными зацепами проходит через кольцевой нагреватель, где при температуре 150-160o С происходит отверждение.After exiting the swivel - stacker, the rod with formed double anchor hooks passes through the ring heater, where curing occurs at a temperature of 150-160 o С.
Подачу стержня по тракту производят тянущим механизмом, установленным после охладителя. При выходе из тянущего механизма стержень разрезают по середине сдвоенных анкерных зацепов и устанавливают на каждом ограничительную втулку с опорным фланцем. The feed of the rod along the path is carried out by a pulling mechanism installed after the cooler. When exiting the pulling mechanism, the rod is cut in the middle of the double anchor hooks and installed on each restrictive sleeve with a support flange.
Полученный данным способом арматурный элемент с анкерными зацепами в виде конических утолщений с последующими цилиндрическими участками и площадью сечения несущего стержня 38,4 мм (диаметр стержня 7 мм) испытывали на разрыв при одноосном растяжении. Разрушение арматурного элемента на границе с анкерным зацепом произошло при нагрузке в 29,9 кН (для сравнения, стержень по прототипу, площадь сечения которого 45,0 мм, в этих же условиях разрушился по границе с анкерным зацепом при нагрузке в 16,7 кН). The reinforcing element obtained by this method with anchor hooks in the form of conical thickenings with subsequent cylindrical sections and a bearing rod cross-sectional area of 38.4 mm (
Для сравнения несущей способности заявляемого арматурного элемента по прототипу были изготовлены две трехслойных стеновых панели толщиной несущего слоя 150 мм, изоляционного слоя 150 мм и наружного слоя 50 мм. To compare the bearing capacity of the inventive reinforcing element according to the prototype, two three-layer wall panels with a thickness of 150 mm, an insulating layer of 150 mm and an outer layer of 50 mm were made.
В каждую стеновую панель через 400 мм были установлены арматурные элементы (по 1 шт.) под углом 45o , в первую - заявляемые арматурные элементы (диаметр несущего стержня 7 мм, площадь сечения 38,4 мм, анкерные зацепы в виде конических утолщений круглого сечения), во вторую - арматурные элементы, выпускаемые фирмой "Composite Technologies Corporation" по патенту США N 4.829.733 (прототип) с площадью сечения несущего стержня 45,0 мм.Reinforcing elements (1 pc.) Were installed in each wall panel through 400 mm at an angle of 45 o , in the first - the claimed reinforcing elements (bearing
Каждая плита была установлена несущим слоем на опору, наружный слой свободно подвешен на арматурных элементах. Нагрузка прикладывалась по центру торцевой поверхности наружного слоя панели в вертикальной плоскости. Each plate was installed in a bearing layer on a support, the outer layer is freely suspended on reinforcing elements. The load was applied in the center of the end surface of the outer layer of the panel in a vertical plane.
При нагрузке в 4,1 кН наблюдалось смещение наружного слоя первой панели с заявляемыми арматурными элементами на 1,38 мм, второй с арматурными элементами по прототипу на 1,6 мм. At a load of 4.1 kN, there was a displacement of the outer layer of the first panel with the claimed reinforcing elements by 1.38 mm, the second with reinforcing elements according to the prototype by 1.6 mm.
Продолжали увеличивать нагрузку до полного разрушения наружного бетонного слоя стеновой панели. Первая панель с заявляемыми арматурными элементами разрушалась при нагрузке 28,43 кН, при этом арматурные элементы остались целыми - происходил "вырыв" их из бетона с остатками бетона на анкерных зацепах. Вторая панель с арматурными элементами по прототипу разрушалась при нагрузке 20,5 кН, при этом разрушался и арматурный элемент - происходил "отрыв" анкерного зацепа в месте утонения. Continued to increase the load until the complete destruction of the outer concrete layer of the wall panel. The first panel with the claimed reinforcing elements collapsed under a load of 28.43 kN, while the reinforcing elements remained intact - they were "torn out" of concrete with concrete residues on the anchor hooks. The second panel with reinforcing elements according to the prototype was destroyed at a load of 20.5 kN, while the reinforcing element was also destroyed - there was a “separation” of the anchor hook at the place of thinning.
По результатам испытаний трехслойных стеновых конструкций можно сделать вывод, что заявляемый арматурный элемент обладает более высокой несущей способностью по сравнению с арматурным элементом по прототипу даже при меньшей площади сечения несущего стержня. According to the results of tests of three-layer wall structures, we can conclude that the inventive reinforcing element has a higher bearing capacity compared to the reinforcing element of the prototype, even with a smaller cross-sectional area of the bearing rod.
Таким образом, использование заявляемого арматурного элемента для армирования термоизоляционных конструкций позволяет достичь следующий технический результат:
- повысить несущую способность арматурного элемента и, как следствие, долговечность строительных конструкций;
- расширить область применения арматурного элемента за счет его использования не только в бетонных, но и в кирпичных стеновых конструкциях;
- способ получения арматурного элемента прост, технологичен, не требует разработки специальной аппаратуры и может быть налажен на любом имеющемся в большом количестве оборудовании и не требует дополнительных капитальных затрат.Thus, the use of the inventive reinforcing element for reinforcing thermal insulation structures allows to achieve the following technical result:
- increase the bearing capacity of the reinforcing element and, as a result, the durability of building structures;
- expand the scope of the reinforcing element due to its use not only in concrete, but also in brick wall structures;
- the method of producing the reinforcing element is simple, technologically advanced, does not require the development of special equipment and can be adjusted on any equipment available in large quantities and does not require additional capital costs.
Промышленная применимость. Industrial applicability.
Заявляемый арматурный элемент и способ его получения предназначен для использования в промышленности, а именно в строительстве. The inventive reinforcing element and method for its production is intended for use in industry, namely in construction.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98117752A RU2142039C1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Reinforcing member for reinforcement of heat-insulating wall structures and method of its production |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU98117752A RU2142039C1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Reinforcing member for reinforcement of heat-insulating wall structures and method of its production |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2142039C1 true RU2142039C1 (en) | 1999-11-27 |
Family
ID=20210771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU98117752A RU2142039C1 (en) | 1998-09-28 | 1998-09-28 | Reinforcing member for reinforcement of heat-insulating wall structures and method of its production |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2142039C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7721500B2 (en) | 2002-10-31 | 2010-05-25 | Jeld-Wen, Inc. | Multi-layered fire door and method for making the same |
| RU2613998C1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-03-22 | Вячеслав Николаевич Сопляченко | Sprengel |
| RU2726669C1 (en) * | 2019-12-16 | 2020-07-15 | Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" | Flexible connection for joining of carrying and facing layers of different materials in multilayer enclosing structures |
-
1998
- 1998-09-28 RU RU98117752A patent/RU2142039C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7721500B2 (en) | 2002-10-31 | 2010-05-25 | Jeld-Wen, Inc. | Multi-layered fire door and method for making the same |
| RU2613998C1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-03-22 | Вячеслав Николаевич Сопляченко | Sprengel |
| RU2726669C1 (en) * | 2019-12-16 | 2020-07-15 | Общество с ограниченной ответственностью "ГАЛЕН" | Flexible connection for joining of carrying and facing layers of different materials in multilayer enclosing structures |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5987834A (en) | Insulating connector rods and their methods of manufacture | |
| US7045210B2 (en) | Reinforcing bar and method for the production thereof | |
| RU2142039C1 (en) | Reinforcing member for reinforcement of heat-insulating wall structures and method of its production | |
| US8534015B2 (en) | Reinforcement for concrete elements and system and method for producing reinforced concrete elements | |
| US6711862B1 (en) | Dry-cast hollowcore concrete sandwich panels | |
| US20080060298A1 (en) | High Ductility, Shear-Controlled Rods for Concrete Reinforcement | |
| EP2507042B1 (en) | Method and plant for producing a fiberglass profile to be used as reinforcing element for strengthening an excavation wall | |
| RU2324797C1 (en) | Bar with alternating cross-section made from composite material | |
| RU2178082C2 (en) | Cable anchor | |
| EP0954652B1 (en) | Insulating connector rods used in making highly insulated composite wall structures | |
| US3187466A (en) | Tensioning unit | |
| EP3701101B1 (en) | Structural element made of reinforced concrete and method for its manufacture | |
| RU2815144C1 (en) | Method of making composite reinforcement, process line for implementing such method and composite reinforcement made using this method | |
| RU2339773C2 (en) | Method of manufacturing bar of variable section from composite material | |
| KR102554723B1 (en) | CFRP bar to prevent deterioration of rib attachment ability and method thereof | |
| RU2287647C1 (en) | Composite reinforcement rod (variants) | |
| CN113756453B (en) | Joint structure, building body and joint structure construction method | |
| KR960004993B1 (en) | Process for manufacturing multi-type fixing tools for prestressed concrete | |
| CN211646902U (en) | Prestressed prefabricated floor slab and bidirectional prestressed prefabricated floor slab | |
| US20220098863A1 (en) | Mesh for horizontal masonry joints reinforcement | |
| RU2303696C1 (en) | Anchor | |
| SU1090822A1 (en) | Toroidal supporting frame | |
| RU134966U1 (en) | COMPOSITE fiberglass reinforcement (OPTIONS) | |
| NZ611894B (en) | Indented tendons, processes of forming and uses thereof |