RU2339748C1 - Synthetic fiber, method for production, cement product containing fiber, and method for obtaining cement product - Google Patents

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: invention concerns double-component synthetic fiber fit for spatial reinforcement of cement products. Synthetic fiber is a double-component fiber of core/shell type with surface shell tension over 45 mN/m. Core component is a complex polyether or copolyether with elastic constant over 8000 MPa and relative breaking extension under 20%. Shell component is a polyolefin resistant in media with pH over 11. Double-component fiber is obtained by shell and core components forming into double-component composition with the help of spinneret. Primary yarn drafting, thermal stabilisation, drying and cutting are performed. Before melting one or more hydrophilic substance and/or surfactant are introduced to shell component. Synthetic fiber dispersion is used to prepare cement product based on concrete mix or mortar, or cement paste.

EFFECT: reduced shrinkage fissure level, eliminated low tension durability and brittle failure due to spatial reinforcement of cement product by fiber.

26 cl, 11 ex, 7 tbl

Description

Область изобретенияField of Invention

Настоящее изобретение относится к синтетическим волокнам, пригодным для дисперсного армирования цементных продуктов.The present invention relates to synthetic fibers suitable for dispersed reinforcement of cement products.

Предшествующий уровень техникиState of the art

Известно, что цементные продукты обладают рядом технических и экономических преимуществ перед другими строительными материалами. Однако применение цементных продуктов во многих случаях ограничено из-за их недостаточной прочности и недостаточной долговечности, которые вызваны образованием неструктурных усадочных трещин.It is known that cement products have a number of technical and economic advantages over other building materials. However, the use of cement products in many cases is limited due to their insufficient strength and insufficient durability, which are caused by the formation of non-structural shrinkage cracks.

Возникновение неструктурных усадочных трещин в цементных продуктах связано с тем, что при изготовлении цементных продуктов из цементного раствора в них образуются трещины малых размеров (так называемые микротрещины). В дальнейшем при приложении разовой или постоянной нагрузки к изделию из цементного продукта или под действием собственной массы такого изделия микротрещины начинают распространяться, их количество и размеры увеличиваются и они преобразуются в более крупные неструктурные усадочные трещины, вызывающие уменьшение прочности и разрушение изделия из цементного продукта. Предотвращая распространение микротрещин, можно увеличить эффективную прочность цементного продукта и способствовать увеличению его долговечности.The occurrence of non-structural shrinkage cracks in cement products is due to the fact that during the production of cement products from cement mortar, small cracks form in them (the so-called microcracks). Subsequently, when a one-time or constant load is applied to a product made of a cement product, or under the influence of its own mass, such a product microcracks begin to propagate, their number and size increase and they transform into larger non-structural shrinkage cracks, causing a decrease in strength and destruction of the product from a cement product. By preventing the propagation of microcracks, it is possible to increase the effective strength of the cement product and contribute to increasing its durability.

Для придания цементному продукту дополнительной физико-механической прочности используются различные армирующие компоненты, такие как металлическая арматура, минеральные элементы и синтетические волокна. При этом известно, что именно синтетические волокна могут наиболее эффективно предотвращать развитие неструктурных усадочных трещин из микротрещин, так как они являются наиболее тонкими из перечисленных типов армирующих компонентов и их размеры сопоставимы с размерами микротрещин.To give the cement product additional physical and mechanical strength, various reinforcing components are used, such as metal reinforcement, mineral elements and synthetic fibers. It is known that it is synthetic fibers that can most effectively prevent the development of non-structural shrinkage cracks from microcracks, since they are the thinnest of the listed types of reinforcing components and their sizes are comparable to the sizes of microcracks.

Таким образом, объемное армирование цементного продукта синтетическими волокнами позволяет компенсировать главные недостатки цементного продукта - усадочное трещинообразование, низкую прочность при растяжении и хрупкость разрушения, и, как следствие, цементный продукт с волоконным компонентом имеет более высокую прочность на сжатие, прочность при растяжении, прочность на срез, ударную и усталостную прочность, трещиностойкость, морозостойкость и водонепроницаемость по сравнению с цементным продуктом, не содержащим объемно-армирующего синтетического волокна.Thus, the volumetric reinforcement of the cement product with synthetic fibers can compensate for the main disadvantages of the cement product - shrinkage cracking, low tensile strength and brittleness of fracture, and, as a result, the cement product with a fiber component has a higher compressive strength, tensile strength, tensile strength shear, impact and fatigue strength, crack resistance, frost resistance and water resistance compared to a cement product that does not contain volume reinforcing go synthetic fiber.

Однако не все синтетические волокна одинаково пригодны для использования в цементных продуктах. Прежде всего следует учитывать такие показатели, как прочность, деформативность, химическая стойкость армирующего материала, его адгезия к водной суспензии цементов. Предпочтительно, чтобы свойства синтетического волокна, используемого для объемного армирования, были такими, чтобы их применение позволяло полностью или частично отказаться от использования металлических армирующих элементов в цементном продукте, так как применение металлической арматуры увеличивает вес цементного продукта, а также затраты на его изготовление.However, not all synthetic fibers are equally suitable for use in cement products. First of all, indicators such as strength, deformability, chemical resistance of the reinforcing material, its adhesion to the aqueous suspension of cements should be taken into account. It is preferable that the properties of the synthetic fiber used for volume reinforcement be such that their use makes it possible to completely or partially abandon the use of metal reinforcing elements in a cement product, since the use of metal reinforcement increases the weight of the cement product, as well as the cost of its manufacture.

В патенте РФ 2274618 описывается цементный продукт (бетон), содержащий пуццолановые компоненты и заполнитель с размером частиц не более 10 мм, армированный металлическими и синтетическими волокнами. Синтетические волокна составляют 0,1-3 об.% бетона после схватывания. Предпочтительно, синтетические волокна имеют толщину менее 80 мкм, длину от 1,5 до 12 мм и состоят, предпочтительно, из полиэтилена или полипропилена.RF patent 2274618 describes a cement product (concrete) containing pozzolanic components and aggregate with a particle size of not more than 10 mm, reinforced with metal and synthetic fibers. Synthetic fibers make up 0.1-3 vol.% Concrete after setting. Preferably, the synthetic fibers have a thickness of less than 80 μm, a length of 1.5 to 12 mm and are preferably composed of polyethylene or polypropylene.

В патенте РФ 2245858 описывается цементный продукт (бетон), содержащий органические волокна, которые могут состоять из полиэтилена, в том числе полиэтилена высокой плотности, полипропилена и других синтетических полимеров. Для усиления сцепления органических волокон в цементный раствор для приготовления указанного бетона дополнительно вводят вещество, выбранное из кремнезема, осажденного карбоната кальция, фосфата, латекса, поливинилового спирта и противовспенивающей присадки. Также указанный бетон дополнительно включает армирующие наполнители, представляющие собой металлические волокна или волокна из других неорганических материалов.RF patent 2245858 describes a cement product (concrete) containing organic fibers, which may consist of polyethylene, including high density polyethylene, polypropylene and other synthetic polymers. To enhance the adhesion of organic fibers, a substance selected from silica, precipitated calcium carbonate, phosphate, latex, polyvinyl alcohol and an anti-foaming additive is additionally introduced into the cement mortar to prepare the specified concrete. Also, said concrete further includes reinforcing fillers, which are metal fibers or fibers from other inorganic materials.

Применение полиэтиленовых синтетических волокон для объемного армирования цементных продуктов согласно приведенным выше патентам не позволяет полностью отказаться от использования металлической арматуры и неорганических волокон в цементном продукте. Вследствие этого процесс изготовления цементного продукта согласно патентам РФ 2274618 и РФ 2245858 требует достаточно больших затрат и масса полученного продукта увеличивается за счет включения металлического армирующего компонента.The use of polyethylene synthetic fibers for the bulk reinforcement of cement products according to the above patents does not completely abandon the use of metal reinforcement and inorganic fibers in the cement product. As a result of this, the manufacturing process of a cement product according to the patents of the Russian Federation 2274618 and RF 2245858 requires rather high costs and the mass of the obtained product increases due to the inclusion of a metal reinforcing component.

Лучших результатов можно достичь при использовании синтетического волокна, поверхность которого прошла обработку, придающую ей свойства гидрофильности. Благодаря такой обработке синтетические волокна распределяются равномерно в массе цементного раствора, что приводит к равномерному повышению прочности цементного продукта.The best results can be achieved by using synthetic fiber, the surface of which has been treated to give it hydrophilic properties. Thanks to this treatment, synthetic fibers are evenly distributed in the mass of cement, which leads to a uniform increase in the strength of the cement product.

Так, в патенте РФ 2074153, который является наиболее близким аналогом настоящего изобретения, раскрыты синтетические волокна, пригодные для дисперсного армирования изделий на основе цемента. Согласно данному патенту в цементный раствор вводятся пучки таких синтетических волокон, содержащие 10-10000 элементарных волокон на пучок. Поверхность элементарных волокон подвергается обработке смачивающим агентом, придающим каждому элементарному волокну поверхностное натяжение около 45 мН/м и выше, достаточное для гомогенного диспергирования в бетонной смеси или строительном растворе при перемешивании. Для придания волокнам необходимого поверхностного натяжения наряду с обработкой смачивающим агентом может также использоваться обработка коронным разрядом. Элементарные синтетические волокна согласно данному патенту представляют собой полиолефиновые волокна, предпочтительно полиэтиленовые или полипропиленовые волокна.Thus, in the patent of the Russian Federation 2074153, which is the closest analogue of the present invention, synthetic fibers are disclosed that are suitable for dispersed reinforcement of cement-based products. According to this patent, bundles of such synthetic fibers are introduced into the cement slurry containing 10-10000 elementary fibers per bundle. The surface of the elementary fibers is treated with a wetting agent, giving each elementary fiber a surface tension of about 45 mN / m and above, sufficient for homogeneous dispersion in a concrete mixture or mortar with stirring. In order to impart the required surface tension to the fibers, corona treatment can also be used in addition to the wetting agent treatment. The elementary synthetic fibers of this patent are polyolefin fibers, preferably polyethylene or polypropylene fibers.

Однако, хотя синтетические волокна, использующиеся согласно патенту РФ 2074153, позволяют избежать применения металлической арматуры, цементные продукты, в которых используются такие волокна, все же обладают не очень высокой прочностью, так как полипропиленовые и полиэтиленовые волокна, которые используются согласно патентам РФ 2074153, РФ 2274618 и РФ 2245858, имеют низкий модуль упругости (около 3500 МПа) и большое относительное удлинение при разрыве (порядка 50-150%), вследствие чего при растяжении волокон, происходящем при деформации цементного продукта, довольно значительная часть микротрещин все же переходит в стадию неструктурных усадочных трещин. Применение волокон из полиэтилена и полипропилена вызвано тем, что они являются стойкими к условиям среды цементных растворов, а именно к значениям рН среды >11.However, although the synthetic fibers used according to the patent of the Russian Federation 2074153 avoid the use of metal reinforcement, cement products that use such fibers still have not very high strength, since polypropylene and polyethylene fibers that are used according to the patents of the Russian Federation 2074153, RF 2274618 and RF 2245858, have a low modulus of elasticity (about 3500 MPa) and a large elongation at break (about 50-150%), as a result of which, when the fibers are stretched during the deformation of the cement product a rather significant part of microcracks nevertheless goes into the stage of non-structural shrinkage cracks. The use of fibers made of polyethylene and polypropylene is caused by the fact that they are resistant to environmental conditions of cement mortars, namely, to pH values> 11.

Применение в качестве объемно-армирующего компонента синтетических волокон, обладающих большим модулем упругости и меньшим значением относительного удлинения при разрыве, могло бы обеспечить большую прочность цементного продукта. Известно, что некоторые сложные полиэфиры и сополиэфиры, например полиэтилентерефталат (ПЭТ) и полибутилентерефталат (ПБТ), имеют высокий модуль упругости (около 8000-12000 МПа) и малое относительное удлинение при разрыве (около 5-20%). Большая стойкость таких материалов к деформации обозначает, что волокна, выполненные из них, могли бы в большей степени, по сравнению с полиэтиленовыми и полипропиленовыми волокнами, препятствовать преобразованию микротрещин в неструктурные усадочные трещины при любых типах нагрузок. Однако такие сложные полиэфиры и сополиэфиры разлагаются в щелочной среде и поэтому синтетические волокна из этих материалов не подходят для введения в цементный раствор и, следовательно, не могут быть использованы для объемного армирования цементных продуктов.The use of synthetic fibers as a volume-reinforcing component with a large modulus of elasticity and a lower value of elongation at break could provide greater strength of the cement product. It is known that some polyesters and copolyesters, for example polyethylene terephthalate (PET) and polybutylene terephthalate (PBT), have a high modulus of elasticity (about 8000-12000 MPa) and low elongation at break (about 5-20%). The high resistance of such materials to deformation means that the fibers made from them could, to a greater extent than polyethylene and polypropylene fibers, prevent the transformation of microcracks into non-structural shrinkage cracks under any type of load. However, such polyesters and copolyesters decompose in an alkaline environment and therefore synthetic fibers of these materials are not suitable for incorporation into a cement mortar and, therefore, cannot be used for bulk reinforcing cement products.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является использование для объемного армирования цементных продуктов таких синтетических волокон, которые имеют высокий модуль упругости и малое относительное удлинение при разрыве.Thus, it is an object of the present invention to use such synthetic fibers for bulk reinforcement of cement products that have a high modulus of elasticity and low elongation at break.

Поставленная задача решается тем, что в качестве синтетического волокна для объемного армирования цементного продукта используется бикомпонентное волокно типа ядро/оболочка, где в качестве компонента ядра используется сложный полиэфир или сополиэфир, имеющий модуль упругости более 8000 МПа и относительное удлинение при разрыве менее 20%, а в качестве компонента оболочки используется полиолефин, устойчивый к среде, имеющей рН выше 11.The problem is solved in that a bicomponent fiber of the core / sheath type is used as a synthetic fiber for bulk reinforcement of a cement product, where a polyester or copolyester having a modulus of elasticity of more than 8000 MPa and elongation at break of less than 20% is used as a core component as a shell component, a polyolefin is used which is resistant to a medium having a pH above 11.

Краткое описание изобретения.A brief description of the invention.

Согласно настоящему изобретению предложено синтетическое волокно для объемного армирования цементного продукта, отличающееся тем, что оно представляет собой бикомпонентное волокно типа ядро/оболочка, где в качестве компонента ядра используется сложный полиэфир или сополиэфир, имеющий модуль упругости более 8000 МПа и относительное удлинение при разрыве менее 20%, а в качестве компонента оболочки используется полиолефин, устойчивый к среде, имеющей рН выше 11.The present invention provides a synthetic fiber for bulk reinforcing a cement product, characterized in that it is a bicomponent fiber of the core / sheath type, where a polyester or copolyester having an elastic modulus of more than 8000 MPa and elongation at break of less than 20 is used as a core component. %, and as a component of the shell is used a polyolefin resistant to a medium having a pH above 11.

Такое синтетическое волокно обладает хорошими показателями модуля упругости и относительного удлинения при разрыве, которые обеспечиваются высокопрочным сложным полиэфиром или сопилиэфиром, представляющим собой компонент ядра, и при этом не разлагается щелочной средой цементного раствора, так как не стойкий к щелочной среде компонент ядра защищен от нее полиолефиновой оболочкой. При этом такое синтетическое волокно можно подвергать различным типам поверхностной обработки, придавая поверхности волокна гидрофильность, необходимую для равномерного диспергирования синтетических волокон в объеме цементного раствора.Such a synthetic fiber has good elastic modulus and elongation at break, which are provided by a high-strength complex polyester or sopilier, which is a core component, and does not decompose with an alkaline environment of the cement mortar, since the core component that is not resistant to alkaline environment is protected from it by a polyolefin shell. Moreover, this synthetic fiber can be subjected to various types of surface treatment, giving the surface of the fiber the hydrophilicity necessary for uniform dispersion of the synthetic fibers in the volume of the cement slurry.

Предпочтительным компонентом оболочки является полиэтилен, такой как полиэтилен высокой плотности, полиэтилен низкой плотности и линейный полиэтилен низкой плотности или смесь указанных полиэтиленов. Использование полиэтилена позволяет снизить себестоимость синтетического волокна благодаря снижению энергозатрат на производство, вызванному тем, что полиэтилен имеет относительно низкую температуру плавления и легко экструдируется. Также можно использовать смесь полиолефинов вторичной переработки, что приводит к еще большей экономической выгоде, так как сырье вторичной переработки стоит дешевле.A preferred shell component is polyethylene, such as high density polyethylene, low density polyethylene and linear low density polyethylene or a mixture of these polyethylenes. The use of polyethylene can reduce the cost of synthetic fiber due to the reduction of energy costs for production, due to the fact that polyethylene has a relatively low melting point and is easily extruded. You can also use a mixture of recycled polyolefins, which leads to even greater economic benefits, as the raw materials of the recycling is cheaper.

Использование полиэтилентерефталата или полибутилентерефталата в качестве компонента ядра является предпочтительным вследствие особенно хороших механических свойств этих полимеров (модуль упругости 10000-12000 МПа). Также можно использовать полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат вторичной переработки или их смесь, что уменьшает себестоимость синтетического волокна в силу низкой стоимости сырья вторичной переработки.The use of polyethylene terephthalate or polybutylene terephthalate as a core component is preferred due to the particularly good mechanical properties of these polymers (elastic modulus 10000-12000 MPa). You can also use recycled polyethylene terephthalate and recycled polybutylene terephthalate or a mixture thereof, which reduces the cost of synthetic fiber due to the low cost of the recycled raw materials.

Также в состав компонента ядра могут вводиться модификаторы, предпочтительно выбранные из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, этиленпропиленового каучука и этиленакрилатного сополимера, привитых малеиновым ангидридом. Предпочтительными примерами таких модификаторов являются коммерчески доступные модификаторы марки Fusabond, выпускаемые фирмой DuPont. Введение указанных модификаторов увеличивает прочность на разрыв компонента ядра на 10-40%.Modifiers, preferably selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, ethylene propylene rubber and ethylene acrylate copolymer grafted with maleic anhydride, can also be incorporated into the core component. Preferred examples of such modifiers are commercially available Fusabond brand modifiers sold by DuPont. The introduction of these modifiers increases the tensile strength of the core component by 10-40%.

Оболочка волокна по изобретению, помимо полиолефина, предпочтительно также включает гидрофильное вещество и/или поверхностно-активное вещество, предпочтительно выбранное из группы, состоящей из сложных эфиров жирных кислот и глицида, амидов жирных кислот, полигликолевых сложных эфиров, полиэтоксилированных амидов, неионных поверхностно-активных веществ и катионных поверхностно-активных веществ, или смесь двух или более указанных веществ. Наиболее предпочтительными примерами указанных гидрофильных и/или поверхностно-активных веществ являются полиэтиленгликольалуриловый простой эфир, амид стеариновой кислоты, моностеарат глицерина, алкилфосфатаминовый сложный эфир, этилендиаминполиэтиленгликоль, этиленвинилацетат и сополимер этиленакриловая кислота. Благодаря введению в оболочку указанного выше гидрофильного вещества и/или поверхностно-активного вещества волокна по изобретению имеют стабильно гидрофильную поверхность. Гидрофильность каждого волокна в момент перемешивания растворов должна быть достаточной для диспергирования волокон в объеме цементного раствора. Помимо этого, гидрофильность волокна должна быть такой, чтобы обеспечивать прочное защемление в матрице бетона с усилием, достаточным для эффективной работы единичного волокна.The fiber sheath of the invention, in addition to the polyolefin, preferably also includes a hydrophilic substance and / or surfactant, preferably selected from the group consisting of fatty acid esters and glycide, fatty acid amides, polyglycol esters, polyethoxylated amides, nonionic surfactants substances and cationic surfactants, or a mixture of two or more of these substances. The most preferred examples of these hydrophilic and / or surfactants are polyethylene glycolaluryl ether, stearic acid amide, glycerol monostearate, alkyl phosphatamine ester, ethylene diamine polyethylene glycol, ethylene vinyl acetate and ethylene acrylic acid copolymer. Due to the introduction of the above hydrophilic substance and / or surfactant into the shell, the fibers of the invention have a stably hydrophilic surface. The hydrophilicity of each fiber at the time of mixing the solutions should be sufficient to disperse the fibers in the volume of the cement mortar. In addition, the hydrophilicity of the fiber must be such as to ensure strong pinching in the concrete matrix with a force sufficient for the effective operation of a single fiber.

Предпочтительно, значение поверхностного натяжения компонента оболочки волокна по изобретению составляет 45-65 мН/м. Такое поверхностное натяжение выше, чем поверхностное натяжение водного компонента цементных растворов (40-45 мН/м), что обеспечивает равномерное диспергирование волокна в объеме цементного раствора и адгезию к отвердевшему цементному камню.Preferably, the surface tension value of the fiber sheath component of the invention is 45-65 mN / m. Such surface tension is higher than the surface tension of the aqueous component of cement mortars (40-45 mN / m), which ensures uniform dispersion of the fiber in the volume of the cement mortar and adhesion to the hardened cement stone.

Предпочтительно, гидрофильное вещество и/или поверхностно-активное вещество добавляют в оболочку в количестве 1-30% от массы оболочки. Добавление более чем 30% от массы оболочки гидрофильного и/или поверхностно-активного вещества может оказывать негативное действие на свойства оболочки, предохраняющие компонент ядра от действия щелочной среды. В то же время в количестве менее 1% от массы оболочки гидрофильное и/или поверхностно-активное вещество не будет придавать поверхности оболочки требуемые гидрофильные свойства.Preferably, the hydrophilic substance and / or surfactant is added to the shell in an amount of 1-30% by weight of the shell. The addition of more than 30% by weight of the shell of a hydrophilic and / or surfactant may have a negative effect on the properties of the shell protecting the core component from the action of an alkaline environment. At the same time, in an amount of less than 1% by weight of the shell, the hydrophilic and / or surfactant will not impart the desired hydrophilic properties to the shell surface.

Предпочтительно, оболочка составляет 20-50 мас.% синтетического волокна, наиболее предпочтительно - 20 мас.%. Если оболочка будет составлять менее 20 мас.% волокна, существует риск, что при прядении бикомпонентного волокна через фильеру ядро может оказаться не полностью покрытым оболочкой. Использование оболочки в количестве более 50 мас.% волокна может привести к заметному ухудшению его требуемых механических свойств (модуль упругости и относительное удлинение при разрыве.Preferably, the sheath is 20-50 wt.% Synthetic fiber, most preferably 20 wt.%. If the sheath will comprise less than 20% by weight of the fiber, there is a risk that when the bicomponent fiber is spun through a spinneret, the core may not be fully coated. The use of a sheath in an amount of more than 50 wt.% Fiber can lead to a noticeable deterioration in its required mechanical properties (elastic modulus and elongation at break.

Предпочтительно, диаметр синтетического волокна составляет 10-50 мкм, наиболее предпочтительно - 18-25 мкм. Такой диаметр сопоставим с размерами обычно возникающих в цементном продукте контактных трещин, что обеспечивает лучшую работу синтетического волокна как армирующего компонента в цементном продукте.Preferably, the diameter of the synthetic fiber is 10-50 microns, most preferably 18-25 microns. Such a diameter is comparable to the dimensions of contact cracks that usually occur in a cement product, which ensures better functioning of the synthetic fiber as a reinforcing component in the cement product.

Длина синтетического волокна зависит от типа цементного продукта, в котором будет применяться это волокно, в первую очередь, от размера частиц заполнителя, используемого в цементном растворе. Предпочтительно, длина составляет не более 25 мм, так как большая длина может вызвать появление комков в цементном растворе. Также предпочтительно, чтобы длина волокна составляла более 3 мм, так как более короткие волокна не будут эффективно заякориваться между частицами цементного продукта.The length of the synthetic fiber depends on the type of cement product in which this fiber will be used, primarily on the particle size of the aggregate used in the cement mortar. Preferably, the length is not more than 25 mm, since a longer length may cause lumps in the cement slurry. It is also preferred that the fiber length is more than 3 mm, since shorter fibers will not effectively anchor between the particles of the cement product.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ производства описанного выше синтетического волокна, включающий расплавление компонента оболочки и компонента ядра, формование их в двухкомпонентную композицию с помощью фильеры специального типа, объединяющей соответствующие потоки расплавов в заданную концентричную схему, вытяжку полученного первичного жгута, термостабилизацию, сушку и резку, причем в качестве компонента ядра используют сложный полиэфир или сополиэфир, имеющий модуль упругости более 8000 МПа и относительное удлинение при разрыве менее 20%, а в качестве компонента оболочки используют полиолефин, устойчивый к среде, имеющей рН выше 11.In yet another aspect of the present invention, there is provided a method for producing the synthetic fiber described above, comprising melting a sheath component and a core component, forming them into a two-component composition using a special type die, combining the respective melt flows into a given concentric circuit, drawing the obtained primary strand, thermal stabilization, drying and cutting, wherein a polyester or copolyester having an elastic modulus of more than 8000 MPa and a relative th elongation at break less than 20%, and as the sheath component comprises a polyolefin that is resistant to environment having pH higher than 11.

Для обеспечения необходимых гидрофильных свойств поверхности синтетического волокна предпочтительно вводить в компонент оболочки перед расплавом гидрофильное вещество и/или поверхностно-активное вещество, предпочтительно выбранное из группы, состоящей из сложных эфиров жирных кислот и глицида, амидов жирных кислот, полигликолевых сложных эфиров, полиэтоксилированных амидов, неионных поверхностно-активных веществ и катионных поверхностно-активных веществ, или смесь двух и более указанных веществ, предпочтительно в количестве 1-30% от массы оболочки.To ensure the necessary hydrophilic properties of the surface of the synthetic fiber, it is preferable to introduce a hydrophilic substance and / or surfactant, preferably selected from the group consisting of fatty acid esters and glycides, fatty acid amides, polyglycol esters, polyethoxylated amides, into the sheath component before the melt, nonionic surfactants and cationic surfactants, or a mixture of two or more of these substances, preferably in an amount of 1-30% o shell mass.

Также необходимые гидрофильные свойства поверхности синтетического волокна по изобретению могут достигаться благодаря обработке поверхности волокна коронным разрядом, проводимой после стадии охлаждения перед предварительной вытяжкой, и/или обработке поверхности волокна раствором вещества, выбранного из группы, состоящей из сложных эфиров жирных кислот и глицида, амидов жирных кислот, полигликолевых сложных эфиров, полиэтоксилированных амидов, неионных поверхностно-активных веществ и катионных поверхностно-активных веществ, или смеси двух и более указанных веществ, проводимой на этапе окончательной вытяжки перед термофиксацией.Also, the necessary hydrophilic surface properties of the synthetic fiber according to the invention can be achieved by corona treatment of the fiber surface after the cooling step prior to preliminary drawing and / or surface treatment of the fiber with a solution of a substance selected from the group consisting of esters of fatty acids and glycide, fatty amides acids, polyglycol esters, polyethoxylated amides, nonionic surfactants and cationic surfactants, or hast two or more thereof, carried out at the final drawing step before heat-setting.

Наиболее предпочтительно сочетать в данном способе получения волокна оба описанных выше типа обработки поверхности синтетического волокна и введение в оболочку гидрофильно вещества и/или поверхностно-активного вещества, что позволяет придавать поверхности волокна наиболее стабильные свойства гидрофильности, достигая энергии поверхностного натяжения оболочкового компонента 45-65 мН/м.It is most preferable to combine both types of synthetic fiber surface treatment described above and introducing a hydrophilic substance and / or surfactant into the shell in this method for producing fiber, which allows to give the fiber surface the most stable hydrophilicity properties, achieving a surface tension energy of the sheath component of 45-65 mN / m

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен цементный продукт, полученный из бетонной смеси, или строительного раствора, или цементной пасты, содержащий дисперсию синтетического волокна по изобретению.In yet another aspect of the present invention, there is provided a cement product obtained from a concrete mixture or mortar or cement paste containing a dispersion of the synthetic fiber of the invention.

Предпочтительно, указанный цементный продукт содержит синтетические волокна по изобретению в количестве 0,01-0,05 мас.%. Количество, большее чем 0,05 мас.%, трудно ввести в бетонную смесь без образования комков, в то же время в количестве менее 0,01 мас.% синтетические волокна не будут оказывать армирующее действие.Preferably, said cement product contains the synthetic fibers of the invention in an amount of 0.01-0.05 wt.%. An amount greater than 0.05 wt.%, It is difficult to enter into the concrete mixture without the formation of lumps, while at the same time in an amount of less than 0.01 wt.% Synthetic fibers will not have a reinforcing effect.

В еще одном аспекте настоящего изобретения предложен способ изготовления цементного продукта, включающий приготовление бетонной смеси или цементного раствора, затворенных водой, введение синтетических волокон по изобретению, перемешивание приготовленной смеси или раствора и заливку смеси или раствора для получения заданной конфигурации изделий.In yet another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a cement product, comprising preparing a concrete mixture or cement grout, sealed with water, introducing the synthetic fibers of the invention, mixing the prepared mixture or grout, and pouring the mixture or grout to obtain a desired product configuration.

Предпочтительно, синтетические волокна по изобретению до введения в бетонную смесь или цементный раствор подвергают поверхностной обработке коронным разрядом и/или поверхностной обработке гидрофильным веществом и/или поверхностно-активным веществом, выбранным из группы, состоящей из сложных эфиров жирных кислот и глицида, амидов жирных кислот, полигликолевых сложных эфиров, полиэтоксилированных амидов, неионных поверхностно-активных веществ и катионных поверхностно-активных веществ, или смесью двух и более указанных веществ. Как было подробно описано выше, благодаря такой поверхностной обработке синтетические волокна приобретают стабильную гидрофильность (поверхностное натяжение 45-65 мН/м), что обеспечивает их равномерное диспергирование в объеме цементного раствора.Preferably, the synthetic fibers of the invention are subjected to corona treatment and / or surface treatment with a hydrophilic substance and / or a surfactant selected from the group consisting of fatty acid esters and glycides, fatty acid amides, before being introduced into the concrete mixture or cement mortar polyglycol esters, polyethoxylated amides, nonionic surfactants and cationic surfactants, or a mixture of two or more of these substances. As described in detail above, due to such surface treatment, synthetic fibers acquire stable hydrophilicity (surface tension of 45-65 mN / m), which ensures their uniform dispersion in the volume of cement mortar.

В зависимости от типа изготавливаемого цементного продукта используют волокна по изобретению с различной длиной резки. Длина резки биволокна, используемого при изготовлении цементно-песчаных (кладочных, штукатурных, затирочных и др.) растворов, составляет 3-6 мм, а для изготовления бетонов различного назначения - 6-18 мм, что зависит от размера наполнителя цементного раствора.Depending on the type of cement product being manufactured, fibers of the invention with different cutting lengths are used. The length of cutting of the bifiber used in the manufacture of cement-sand (masonry, plaster, grout, etc.) mortars is 3-6 mm, and for the manufacture of concrete for various purposes - 6-18 mm, which depends on the size of the cement mortar filler.

Дополнительно в состав цементного раствора для приготовления цементного продукта по изобретению могут вводиться органические поверхностно-пластифицирующие добавки изменяющие кинетику и улучшающие реологические свойства полученного цементного продукта. Предпочтительные пластифицирующие добавки гидрофильного типа включают коммерчески доступные добавки марок С-3, СП-1, С-5, С-62, ЛСТ, «Майти 100», «Сикамет», «Изопластик», Cementol Delta («Сементол Делта»), Cementol Omega F («Сементол Омега Ф»), Addiment BV1 («Аддимент БВ-1»), «Мельмент», «Лигнопан Б-1», «Лигнопан Б-3», «Универсал П-2». Предпочтительные пластифицирующие добавки гидрофобного типа включают коммерчески доступные добавки марок: «Пента-801», «Пента-803», «Пента-804», «Пента-805», «Пента-814», «Пента-820», «Пента-830», ГКЖ, ПФМ МЛК, ГКЖ-94М, гидрофобизирующую жидкость 136-157 М, ГКЖ-10, ГКЖ-11.Additionally, organic surface-plasticizing additives that change the kinetics and improve the rheological properties of the resulting cement product can be introduced into the composition of the cement mortar for preparing the cement product of the invention. Preferred hydrophilic type plasticizing additives include commercially available additives of grades C-3, SP-1, C-5, C-62, LST, Mighty 100, Sikamet, Isoplastik, Cementol Delta (Cementol Delta), Cementol Omega F ("Cementol Omega F"), Addiment BV1 ("Additive BV-1"), "Melment", "Lignopan B-1", "Lignopan B-3", "Universal P-2". Preferred hydrophobic type plasticizing additives include commercially available additives of the following brands: Penta-801, Penta-803, Penta-804, Penta-805, Penta-814, Penta-820, Penta- 830 ", GKZh, PFM MLK, GKZh-94M, hydrophobizing liquid 136-157 M, GKZh-10, GKZh-11.

Подробное описание изобретенияDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Согласно данному изобретению предложено синтетическое волокно, включающее наружный компонент (компонент оболочки) и внутренний компонент (компонент ядра). Компонент ядра имеет более высокие показатели прочности и не обязательно должен быть стойким к щелочной среде цемента, так как имеет защитный наружный слой, по существу состоящий из щелочестойкого полимера, в качестве которого могут использоваться такие производные полиолефина, как полипропилен или полиэтилен.According to the present invention, a synthetic fiber is provided comprising an external component (sheath component) and an internal component (core component). The core component has higher strength values and does not have to be resistant to the alkaline environment of cement, since it has a protective outer layer essentially consisting of an alkali-resistant polymer, which can be used such derivatives of polyolefin as polypropylene or polyethylene.

Предпочтительно оболочковый компонент по существу состоит из полиолефина, такого как высокоплотный полиэтилен, низкоплотный полиэтилен, линейный низкоплотный полиэтилен или их смеси. Кроме того, оболочковый компонент может включать этиленпропиленовые сополимеры. Также возможно применение сырья из вторичных полиолефинов.Preferably, the shell component essentially consists of a polyolefin, such as high density polyethylene, low density polyethylene, linear low density polyethylene, or mixtures thereof. In addition, the shell component may include ethylene propylene copolymers. It is also possible to use raw materials from secondary polyolefins.

Компонент ядра предпочтительно состоит по существу из сложного полиэфира или сополиэфира с высокими прочностными характеристиками. Предпочтительными примерами таких полиэфиров являются полиэтилентерефталат и полибутилентерефталат, так как они имеют большой модуль упругости (8000-10000 МПа).The core component preferably consists essentially of a polyester or copolyester with high strength characteristics. Preferred examples of such polyesters are polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, since they have a large modulus of elasticity (8000-10000 MPa).

Массовое соотношение ядро/оболочка в синтетическом волокне по изобретению находится в пределах от 50/50 до 80/20%. Оболочка должна полностью покрывать ядро и обеспечивать защиту компонента ядра от щелочной среды. Предпочтительно, оболочка составляет примерно 20% от общей массы синтетического волокна, что обеспечивает полноценную прочностную работу ядра. Увеличение массовой доли оболочки негативно отразится на прочностных показателях волокна. Чрезмерное уменьшение массовой доли оболочки (менее 20 мас.% волокна) может привести к образованию незащищенных участков ядра. Таким образом, предпочтительно отношение ядро/оболочка - 80/20%.The mass ratio of the core / shell in the synthetic fiber according to the invention is in the range from 50/50 to 80/20%. The shell should completely cover the core and provide protection of the core component from the alkaline environment. Preferably, the sheath is about 20% of the total weight of the synthetic fiber, which ensures the full strength of the core. An increase in the mass fraction of the shell will adversely affect the strength characteristics of the fiber. Excessive reduction in the mass fraction of the shell (less than 20 wt.% Fiber) can lead to the formation of unprotected parts of the core. Thus, the core / shell ratio is preferably 80/20%.

Поперечное сечение данного синтетического волокна круглое, поскольку для его производства используется оборудование, которое обычно применяется для получения синтетических волокон, предназначенных для производства нетканых термоскрепленных материалов. Диаметр единичного синтетического волокна составляет 10-50 мкм, что соответствует ткацкой системе измерения 1,5-6 децитекс.The cross section of this synthetic fiber is round, because it uses equipment that is usually used to produce synthetic fibers for the production of non-woven thermally bonded materials. The diameter of a single synthetic fiber is 10-50 microns, which corresponds to a weaving measuring system of 1.5-6 decitex.

Способ получения волокон по изобретению включает следующие стадии:The method for producing fibers according to the invention includes the following steps:

- прядение компонента оболочки, способного к восприятию технологического процесса, обеспечивающего гидрофильность конечного продукта, и высокопрочного компонента ядра в двухкомпонентную композицию;- spinning a component of the shell capable of perceiving a technological process that provides hydrophilicity of the final product, and a high-strength component of the core into a two-component composition;

- вытяжка полученного первичного жгута;- hood obtained primary tourniquet;

- термостабилизация и сушка;- thermal stabilization and drying;

- резка.- cutting.

Волокна производятся на двух независимых линиях: линия формования волокна и линия вытяжки и резки.Fibers are produced on two independent lines: a fiber forming line and a drawing and cutting line.

Указанные стадии более подробно описаны ниже.These steps are described in more detail below.

1. Компоненты оболочки и ядра соответственно плавят в отдельных экструдерах (один экструдер для каждого из двух компонентов), которые перемешивают соответствующие компоненты таким образом, чтобы расплавы имели однородную консистенцию. Температура расплавленных компонентов в экструдерах должна быть выше соответствующих точек плавления этих компонентов и должна гарантировать определенные характеристики вязкости, благоприятные для последующего прядения волокон.1. The components of the shell and core are respectively melted in separate extruders (one extruder for each of the two components), which mix the corresponding components so that the melts have a uniform consistency. The temperature of the molten components in the extruders should be higher than the corresponding melting points of these components and should guarantee certain viscosity characteristics favorable for subsequent spinning of the fibers.

Расплавленные компоненты оболочки и ядра через распределительную и фильтрующую системы подаются на фильерную балку и далее проходят через фильеры. Количество фильер может быть 4-10 штук. Получение двухкомпонентных волокон из полимеров более сложно, чем получение моноволокон, поскольку две составляющие бикомпонентного волокна должны соответствующим образом распределяться у отверстий. Следовательно, для получения бикомпонентых волокон используется специальный тип фильер, который объединяет соответствующие потоки расплавов в заданную концентричную схему. Диаметр отверстий в фильтре обычно составляет примерно 0,4-1,2 мм в зависимости от диаметра получаемых бикомпонентных волокон. Количество формирующих отверстий составляет около 1800 штук. Сформированные волокна, имеющие концентрическое сечение, попадают в охлаждающую шахту, где они охлаждаются потоком воздуха. На выходе из колодцев волокна собираются в общий жгут и проходят предварительную вытяжку. Предварительная вытяжка (проблизительно 1,1-1,8 крат) предназначена для предотвращения хрупкости волокна и лучшей упаковки его в кэны (тара для перемещения жгута на линию вытяжки). Также возможна намотка волокна на шпули или бобины.The molten components of the shell and core through the distribution and filtering systems are fed to the spinneret beam and then pass through the spinnerets. The number of dies can be 4-10 pieces. Obtaining bicomponent fibers from polymers is more difficult than obtaining monofilaments, since the two components of the bicomponent fiber must be appropriately distributed at the holes. Therefore, to obtain bicomponent fibers, a special type of dies is used, which combines the corresponding melt flows into a given concentric scheme. The diameter of the holes in the filter is usually about 0.4-1.2 mm, depending on the diameter of the obtained bicomponent fibers. The number of forming holes is about 1800 pieces. Formed fibers having a concentric cross-section enter the cooling shaft, where they are cooled by a stream of air. At the exit from the wells, the fibers are collected in a common bundle and are pre-drawn. Pre-drawing (approximately 1.1-1.8 times) is intended to prevent brittleness of the fiber and its better packing in cans (containers for moving the tow to the drawing line). It is also possible to wind fibers on spools or bobbins.

Жгут волокон далее вытягивают методом так называемой нелинейной вытяжки, которую осуществляют отдельно от процесса прядения. Вытяжка обычно осуществляется на оборудовании с использованием ряда горячих валов и ванн горячего раствора (либо пропаривателей), на которых одновременно вытягивается весь жгут волокон. Жгут волокон проходит сначала через один ряд валов, затем проходит через ванну с горячим раствором (пропариватель) и затем проходит через второй ряд валов. Скорость второго ряда валов больше, чем скорость первого ряда валов, и ввиду этого нагретый жгут биволокна вытягивается в зависимости от соотношения между двумя скоростями, которая называется кратностью вытяжки. Может использоваться дополнительно вторая ванна с горячим раствором (пропариватель) и третий ряд валов (двухступенчатая вытяжка), причем третий ряд валов имеет более высокую скорость, чем второй ряд. В этом случае кратность вытяжки представляет собой соотношение между скоростью последнего и скоростью первого ряда валов.The fiber tow is further drawn by the so-called non-linear drawing method, which is carried out separately from the spinning process. Extraction is usually carried out on equipment using a number of hot shafts and baths of hot solution (or steamers), on which the entire fiber bundle is simultaneously pulled. The fiber bundle passes first through one row of shafts, then passes through a hot solution bath (steamer) and then passes through a second row of shafts. The speed of the second row of shafts is greater than the speed of the first row of shafts, and because of this, the heated bundle of bifiber is stretched depending on the ratio between the two speeds, which is called the multiplicity of stretching. In addition, a second bath with hot solution (steamer) and a third row of shafts (two-stage hood) can be used, the third row of shafts having a higher speed than the second row. In this case, the draw ratio is the ratio between the speed of the latter and the speed of the first row of shafts.

Кратность вытяжки определяет получение волокна с заданной прочностью на разрыв.The multiplicity of the hood determines the production of fibers with a given tensile strength.

Синтетические волокна по изобретению вытягиваются с кратностью вытяжки, составляющей примерно 2-12 крат. Для получения требуемых значений прочности на разрыв предпочтительно осуществлять вытяжку с кратностью 2,5-4,5 крат.The synthetic fibers of the invention are stretched with a draw ratio of about 2-12 times. To obtain the required values of tensile strength, it is preferable to extract with a multiplicity of 2.5-4.5 times.

Далее жгут волокон подвергается обработке, обеспечивающей гидрофильность поверхности, термофиксируется и сушится в конвейерной печи, а затем высушенный жгут подается к резаку «Режущая машина Neumag», где волокна разрезаются на отрезки желаемой длины (3-25 мм).Next, the fiber bundle is processed to ensure hydrophilicity of the surface, thermofixed and dried in a conveyor oven, and then the dried bundle is fed to the Neumag Cutter, where the fibers are cut into segments of the desired length (3-25 mm).

Полученные жгуты волокон упаковываются в водорастворимые мешки или полиэтиленовые или пропиленовые мешки, которые требуют распаковки. Вес упакованного волокна - 0,6-0,9 кг.The resulting fiber bundles are packaged in water-soluble bags or in plastic or propylene bags that require unpacking. The weight of the packed fiber is 0.6-0.9 kg.

Волокно по изобретению должно являться стабильно гидрофильным, то есть оно должно быть смачиваемым и легко диспергироваться в водных растворах цемента. Для этого требуется, чтобы на поверхности волокна присутствовали полярные группы. Волокно должно сохранять свои гидрофильные свойства в высокощелочной среде цементного раствора. Жгуты элементарных волокон обрабатываются таким образом, чтобы получить поверхностное натяжение единичных элементарных волокон, составляющее 45-65 мН/м, достаточное для гомогенного диспергирования волокон в бетонной смеси или строительном растворе при перемешивании.The fiber according to the invention must be stably hydrophilic, that is, it must be wettable and easily dispersible in aqueous cement solutions. This requires that polar groups be present on the surface of the fiber. The fiber must retain its hydrophilic properties in a highly alkaline cement mortar. The strands of elementary fibers are processed in such a way as to obtain a surface tension of single elementary fibers of 45-65 mN / m, sufficient for homogeneous dispersion of the fibers in the concrete mixture or mortar with stirring.

Это достигается обработкой поверхности волокна гидрофильными и/или поверхностно-активными веществами, и/или вводом поверхностно-активного вещества и/или гидрофильного вещества в оболочку волокна, и/или обработкой поверхности коронным разрядом.This is achieved by treating the surface of the fiber with hydrophilic and / or surfactants, and / or introducing a surfactant and / or hydrophilic substance into the fiber sheath, and / or treating the surface with a corona discharge.

Предпочтительно, гидрофильное и/или поверхностно-активное вещество выбирается из смачивающих препаратов, обычно используемых для придания синтетическим волокнам гидрофильности, таких как препараты, используемые для замасливания в производстве нетканых материалов. Такие смачивающие препараты являются промышленно доступными и включают соединения, используемые как эмульгаторы, поверхностно-активные вещества или моющие средства, или смеси этих веществ. Обычно такие препараты включают сложные эфиры жирных кислот и глицида, амиды жирных кислот, полигликолевые сложные эфиры, полиэтоксилированные амиды, неионные поверхностно-активные вещества и катионные поверхностно-активные вещества. Предпочтительно используются препараты, включающие полиэтиленгликольалуриловый простой эфир, амид стеариновой кислоты, моностеарат глицерина, алкилфосфатаминовый сложный эфир, этилендиаминполиэтиленгликоль, этиленвинилацетат и сополимер этиленакриловая кислота.Preferably, the hydrophilic and / or surfactant is selected from wetting agents commonly used to impart hydrophilicity to synthetic fibers, such as those used for oiling in the production of nonwovens. Such wetting agents are commercially available and include compounds used as emulsifiers, surfactants or detergents, or mixtures of these substances. Typically, such preparations include esters of fatty acids and glycides, fatty acid amides, polyglycol esters, polyethoxylated amides, nonionic surfactants and cationic surfactants. Preferably, preparations are used including polyethylene glycolaluryl ether, stearic acid amide, glycerol monostearate, alkyl phosphatamine ester, ethylene diamine polyethylene glycol, ethylene vinyl acetate and ethylene acrylic acid copolymer.

Наиболее предпочтительными примерами смачивающих препаратов являются коммерчески доступные смачивающие препараты: СИНТЕЗИН 7465 и СИНТЕЗИН 7292.The most preferred examples of wetting agents are commercially available wetting agents: SYNTHESINE 7465 and SYNTHESINE 7292.

Кроме обеспечения легкости диспергирования отдельных элементарных волокон в цементной смеси, обработка поверхности волокна гидрофильными и/или поверхностно-активными веществами также препятствует слеживанию и слипанию единичных волокон во время транспортировки и хранения волокна и манипуляций, производимых с ним перед его введением в смесь.In addition to providing ease of dispersion of the individual elementary fibers in the cement mixture, treating the surface of the fiber with hydrophilic and / or surfactants also prevents caking and sticking of single fibers during transportation and storage of the fiber and the manipulations made before it is introduced into the mixture.

Кроме обработки смачивающим раствором, волокна по изобретению могут подвергаться обработке коронным разрядом. Система обработки коронным разрядом повышает поверхностную энергию волокон, увеличивая таким образом смачиваемость и адгезию к жидкой фазе бетонного раствора.In addition to being treated with a wetting solution, the fibers of the invention can be subjected to corona treatment. The corona treatment system increases the surface energy of the fibers, thereby increasing the wettability and adhesion to the liquid phase of the concrete solution.

Когда электроны с большой скоростью ударяют полимерную цепь, многие из этих цепей разрываются, что обеспечивает образование карбонильных групп в присутствии озона (О₃) воздуха. Образование карбонильных групп делает поверхность волокон полярной и более легко диспергируемой в водных смесях. Обработка электронным разрядом проводится до применения смачивающего состава. Обработку коронным разрядом можно применить сразу после охлаждающей шахты перед операцией предварительной вытяжки, это обеспечит более качественную и стабильную обработку волокна.When electrons hit the polymer chain at high speed, many of these chains break, which ensures the formation of carbonyl groups in the presence of ozone (O ₃ ) air. The formation of carbonyl groups makes the surface of the fibers polar and more readily dispersible in aqueous mixtures. Processing by electronic discharge is carried out before applying the wetting composition. Corona treatment can be applied immediately after the cooling shaft before the preliminary drawing operation, this will provide better and more stable fiber processing.

Еще одним вариантом придания гидрофильности поверхности волокна является введение в оболочковый компонент гидрофильного полимера или сополимера, поверхностно-активного вещества, например сложного глицеринового эфира жирной кислоты, амида жирной кислоты, полигликолевого сложного эфира, полиэтоксилированного амида, неионного поверхностно-активного вещества, катионного поверхностно-активного вещества или смеси указанных выше соединений и/или других соединений, обычно используемых как эмульгаторы, поверхностно-активные вещества или моющие средства. Предпочтительными примерами таких гидрофильных сополимеров являются сополимер этиленвинилацетата, сополимер этилена-акриловой кислоты, полиэтиленгликольалуриловый простой эфир, амид стеариновой кислоты, моностеарат глицерина, алкилфосфатаминовый сложный эфир, этилендиаминполиэтиленгликоль.Another option for imparting hydrophilicity to the fiber surface is to introduce a hydrophilic polymer or copolymer, a surfactant, for example, a glycerol fatty acid ester, a fatty acid amide, a polyglycol ester, a polyethoxylated amide, a nonionic surfactant, a cationic surfactant, into the shell component substances or mixtures of the above compounds and / or other compounds commonly used as emulsifiers, surfactants or detergents. Preferred examples of such hydrophilic copolymers are ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene acrylic acid copolymer, polyethylene glycol aluryl ether, stearic acid amide, glycerol monostearate, alkyl phosphatamine ester, ethylene diamine polyethylene glycol.

В результате указанной обработки поверхностное натяжение единичных элементарных биволокон должно составлять около 45-65 мН/м, что больше чем поверхностное натяжение воды затворения (40-45 нМ/н) и является достаточным для гомогенного диспергирования в водной среде цемента.As a result of this treatment, the surface tension of single elementary bifibers should be about 45-65 mN / m, which is greater than the surface tension of mixing water (40-45 nM / n) and is sufficient for homogeneous dispersion of cement in an aqueous medium.

Для достижения волокном достаточной энергии поверхностного натяжения и сообщения волокну стабильной гидрофильности предпочтительно совместить три способа. То есть на этапе формирования волокна компонент оболочки смешивают с гидрофильным веществом и/или поверхностно-активным веществом, после прядения и охлаждения проводят обработку волокна коронным разрядом, и на этапе окончательной вытяжки проводят обработку поверхности волокна раствором гидрофильного вещества и/или поверхностно-активного вещества. Это гидрофильное вещество и/или поверхностно-активное вещество, в том числе, служит теплоносителями для разогрева волокна между рядами вытягивающих валков.In order to achieve sufficient surface tension energy and impart stable hydrophilicity to the fiber, it is preferable to combine three methods. That is, at the stage of fiber formation, the sheath components are mixed with a hydrophilic substance and / or surfactant, after spinning and cooling, the fiber is treated by corona discharge, and at the stage of final drawing, the fiber surface is treated with a solution of a hydrophilic substance and / or surfactant. This hydrophilic substance and / or surfactant, in particular, serves as coolants for heating the fiber between the rows of draw rolls.

Цементный продукт по изобретению представляет собой объемно-армированный цементный продукт, обладающий высокими физико-механическими свойствами, получаемый в результате смешивания, формования и твердения смеси на основе гидравлического вяжущего вещества. Смесь состоит из гидравлического вяжущего вещества, воды, заполнителей и специальных добавок и гомогенно распределенного в объеме бетонной смеси объемно-армирующего синтетического волокна. Объемно-армирующее синтетическое волокно, используемое в цементном продукте по изобретению, является волокном по изобретению.The cement product according to the invention is a volume-reinforced cement product having high physical and mechanical properties, obtained by mixing, molding and hardening a mixture based on a hydraulic binder. The mixture consists of a hydraulic binder, water, aggregates and special additives and a volume-reinforcing synthetic fiber homogeneously distributed in the volume of the concrete mixture. The bulk reinforcing synthetic fiber used in the cement product of the invention is the fiber of the invention.

Существует огромное количество разновидностей цементных продуктов, подразделяющихся по назначению на конструкционные и специальные. По средней плотности цементные продукты подразделяются на особо тяжелые свыше 2500 кг/см куб.), тяжелые (1200-2200), легкие (600-1200) и особо легкие (до 500 кг/см куб.) бетоны. По прочности на сжатие выделяют следующие марки бетона: тяжелого - 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800; легкого - 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400.There are a huge number of varieties of cement products, subdivided according to purpose into structural and special. According to the average density, cement products are subdivided into especially heavy ones above 2500 kg / cm3), heavy (1200-2200), light (600-1200) and especially light (up to 500 kg / cm3) concrete. The following concrete grades are distinguished by compressive strength: heavy - 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600, 700, 800; lung - 25, 35, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400.

По виду вяжущего, структуре, виду заполнителей и области применения цементные продукты также разделяются на: на торкрет-бетон, сухая смесь, гидротехнический, тяжелый, облегченный, легкий, декоративный, дорожный, литой бетон, сталефибробетон и др.By the type of binder, the structure, type of aggregates, and the field of application, cement products are also divided into: sprayed concrete, dry mix, hydraulic, heavy, lightweight, lightweight, decorative, road, cast concrete, steel fiber concrete, etc.

Область применения биволокна не ограничена какой-либо разновидностью бетона.The scope of bi-fiber is not limited to any kind of concrete.

Способ изготовления цементных продуктов по изобретению может включать следующие стадии: приготовление бетонной смеси или цементного раствора, затворенных водой, перемешивание приготовленной смеси и заливку ее для получения заданной конфигурации изделий. От известных способов способ изготовления цементного продукта по изобретению отличается тем, что он включает стадию внесения в бетонную смесь или цементный раствор синтетических волокон по изобретению. Предпочтительно, волокна по изобретению вносятся в виде жгутов волокон, предпочтительно прошедших обработку, как минимум, одним из трех способов:A method of manufacturing cement products according to the invention may include the following stages: preparing a concrete mixture or cement mortar, sealed with water, mixing the prepared mixture and pouring it to obtain a given configuration of products. From known methods, the method of manufacturing a cement product according to the invention is characterized in that it comprises the step of introducing into the concrete mixture or cement mortar the synthetic fibers according to the invention. Preferably, the fibers of the invention are introduced as bundles of fibers, preferably processed in at least one of three ways:

- поверхностная обработка волокна раствором веществ, выбранных из группы, состоящей из сложных эфиров жирных кислот и глицида, амидов жирных кислот, полигликолевых сложных эфиров, полиэтоксилированных амидов, неионных поверхностно-активных веществ и катионных поверхностно-активных веществ;- surface treatment of the fiber with a solution of substances selected from the group consisting of esters of fatty acids and glycides, fatty acid amides, polyglycol esters, polyethoxylated amides, nonionic surfactants and cationic surfactants;

- обработка поверхности волокна коронным разрядом;- treatment of the surface of the fiber by corona discharge;

- введение в компонент оболочки гидрофильных веществ и/или поверхностно-активных веществ,- the introduction of a component of the shell of hydrophilic substances and / or surfactants,

как описано выше. Предпочтительно, жгуты волокон состоят из волокон, прошедших все три типа поверхностной обработки, описанных выше.as described above. Preferably, the fiber tows are composed of fibers that have gone through all three of the surface treatments described above.

Благодаря гидрофильности, которую приобретает поверхность волокон по изобретению в результате указанной обработки, при перемешивании бетонной смеси или цементного раствора жгуты полностью распадаются на отдельные волокна, которые равномерно диспергируются в объеме бетонной смеси или цементного раствора и плотно защемляются в цементной массе после окончания твердения.Due to the hydrophilicity that the surface of the fibers of the invention acquires as a result of this treatment, when the concrete mixture or cement mortar is mixed, the tows completely disintegrate into individual fibers, which are uniformly dispersed in the volume of the concrete mixture or cement mortar and are tightly jammed in the cement mass after hardening.

Предпочтительно, жгуты волокон содержат элементарные волокна определенной длины резки. Длина резки волокна в основном зависит от фракции и типа применяемого заполнителя. При применении заполнителя типа песка (0,14-5 мм) для цементно-песчаных растворов и пескобетонов предпочтительная длина резки волокна составляет 3-8 мм. Это обусловлено размерами ячеек структуры бетонной матрицы. Для бетонов в зависимости от фракции заполнителя предпочтительная длина резки волокна составляет 8-25 мм. Применение волокон по изобретению, имеющих длину 25 мм нежелательно, так как существует опасность образования комков.Preferably, the bundles of fibers contain elementary fibers of a certain length of cutting. The length of fiber cutting mainly depends on the fraction and type of aggregate used. When using a sand type aggregate (0.14-5 mm) for cement-sand mortars and sand concrete, the preferred fiber cutting length is 3-8 mm. This is due to the size of the cells of the structure of the concrete matrix. For concrete, depending on the aggregate fraction, the preferred fiber cutting length is 8-25 mm. The use of fibers according to the invention having a length of 25 mm is undesirable since there is a risk of lump formation.

Волокна по изобретению можно добавлять в готовую бетонную смесь или цементный раствор. При этом хорошее диспергирование может быть достигнуто в смесителях гравитационного или принудительного типа.The fibers of the invention can be added to the finished concrete mix or cement mortar. At the same time, good dispersion can be achieved in mixers of gravitational or forced type.

Также можно перемешивать жгуты волокон по изобретению с сухими компонентами бетонной смеси в процессе производства готовых бетонных смесей, а также при производстве цементно-песчаных сухих смесей (цементно-песчаная монтажно-кладочная смесь, наливной пол, штукатурная и другие смеси).It is also possible to mix the fiber tows according to the invention with the dry components of the concrete mixture in the production process of ready-mixed concrete mixtures, as well as in the production of cement-sand dry mixes (cement-sand mounting and masonry mixture, self-leveling floor, plaster and other mixtures).

Если бетон для работы готовят на предприятии по изготовлению сборных бетонных и железобетонных конструкций и изделий, то сухие компоненты смеси смешивают в технологическом порядке, предусмотренном рецептом изготовления бетона, и дозатором или иным способом добавляют необходимое количество волокна. Рекомендуемая продолжительность перемешивания бетонных смесей (ГОСТ 7474-94) увеличивается на 10-20% для получения смеси бетона или цементного раствора, в которых отдельные элементарные волокна распределены гомогенно.If concrete for work is prepared at the enterprise for the production of prefabricated concrete and reinforced concrete structures and products, then the dry components of the mixture are mixed in the technological order prescribed by the recipe for concrete production, and the required amount of fiber is added with a batcher or otherwise. The recommended duration of mixing concrete mixtures (GOST 7474-94) is increased by 10-20% to obtain a mixture of concrete or cement mortar, in which individual elementary fibers are distributed homogeneously.

Волокна могут добавляться к смесям на основе цемента в смесителях типа «миксер», установленных на автомобиле, доставляющем готовую бетонную смесь или цементный раствор непосредственно на место укладки.Fibers can be added to cement-based mixes in mixer-type mixers installed on a vehicle that delivers the finished concrete mix or cement mortar directly to the installation site.

Количество волокна по изобретению, которое обеспечивает улучшение физико-механических параметров цементного продукта, находится в пределах 0,01-0,05% по массе бетонного материала. Количество более 0,05 мас.% трудно ввести в бетонную смесь без образования комков. Дозировка 0,01-0,05% волокна по массе цементного продукта увеличивает прочность цементного продукта, находящегося как в жидкопластичном, так и в затвердевшем состоянии. Введение волокна по изобретению немедленно оказывает действие, повышая сцепление бетонной смеси, препятствуя оседанию крупных и тяжелых частиц при уплотнении, обеспечивая пластичность смеси в жидком состоянии и облегчая подачу бетонной смеси насосом. Повышение пластичности в жидкопластичном состоянии предотвращает образование разрывов и расслаивание цементных продуктов на отдельные составляющие при формовании их из бетонной смеси или цементного раствора.The amount of fiber according to the invention, which provides an improvement in the physicomechanical parameters of the cement product, is in the range of 0.01-0.05% by weight of the concrete material. An amount of more than 0.05 wt.% Is difficult to introduce into the concrete mixture without the formation of lumps. A dosage of 0.01-0.05% fiber by weight of the cement product increases the strength of the cement product, both in liquid plastic and in hardened state. The introduction of the fiber according to the invention immediately has an effect, increasing the adhesion of the concrete mixture, preventing the settling of large and heavy particles during compaction, ensuring the plasticity of the mixture in the liquid state and facilitating the flow of concrete with the pump. The increase in plasticity in the liquid-plastic state prevents the formation of gaps and delamination of cement products into separate components when forming them from a concrete mixture or cement mortar.

В результате введения в цементный продукт волокон по изобретению осадка конуса и расплыв конуса цементного продукта несколько уменьшаются, но удобоукладываемость смеси улучшается и поэтому после введения волокна по изобретению в бетонную смесь или цементный раствор не имеет смысла добавлять туда воду для увеличения осадки конуса.As a result of the introduction of the fibers of the invention according to the invention, the cone sludge and the cone spread of the cement product are somewhat reduced, but the workability of the mixture is improved and therefore, after the introduction of the fibers of the invention into the concrete mixture or cement mortar, it does not make sense to add water there to increase the cone settlement.

Для того чтобы дополнительно уменьшить водопотребность волокна и увеличить удобоукладываемость, а также для того, чтобы контролировать реологию и/или скорость реакции гидравлических вяжущих, с водой затворения в состав бетонной смеси или цементного раствора для изготовления цементного продукта по изобретению могут дополнительно вводить различные органические поверхностно-активные пластифицирующие добавки, известные специалистам в области техники.In order to further reduce the water demand of the fiber and increase workability, as well as to control the rheology and / or reaction rate of hydraulic binders, with mixing water, various organic surfactants can be additionally introduced into the concrete mix or cement mortar for the manufacture of the cement product of the invention active plasticizing agents known to those skilled in the art.

Пластифицирующие добавки гидрофильного типа включают, но не ограничиваются указанным, коммерчески доступные добавки марок С-3, СП-1, С-5, С-62, ЛСТ, «Майти 100», «Сикамет», «Изопластик», Cementol Delta («Сементол Делта»), Cementol Omega F («Сементол Омега Ф»), Addiment BV1 («Аддимент БВ-1»), «Мельмент», «Лигнопан Б-1», «Лигнопан Б-3», «Универсал П-2».Hydrophilic type plasticizing additives include, but are not limited to, commercially available additives of the grades S-3, SP-1, S-5, S-62, LST, Mighty 100, Sikamet, Isoplastik, Cementol Delta (" Cementol Delta ”), Cementol Omega F (“ Cementol Omega F ”), Addiment BV1 (“ Additive BV-1 ”),“ Melment ”,“ Lignopan B-1 ”,“ Lignopan B-3 ”,“ Universal P-2 ".

Пластифицирующие добавки гидрофобного типа включают, но не ограничиваются указанным, коммерчески доступные добавки марок «Пента-801», «Пента-803», «Пента-804», «Пента-805», «Пента-814», «Пента-820», «Пента-830», ГКЖ, ПФМ МЛК, ГКЖ-94М, гидрофобизирующую жидкость 136-157 М, ГКЖ-10, ГКЖ-11.Hydrophobic type plasticizing additives include, but are not limited to, commercially available Penta-801, Penta-803, Penta-804, Penta-805, Penta-814, Penta-820 additives , "Penta-830", GKZh, PFM MLK, GKZH-94M, hydrophobizing liquid 136-157 M, GKZh-10, GKZh-11.

Далее изобретение иллюстрируется рядом примеров, которые никак не ограничивают его объем, определяемый формулой изобретения.The invention is further illustrated by a number of examples, which in no way limit its scope as defined by the claims.

Пример 1. Изготовление синтетического волокна длинной резкиExample 1. The manufacture of synthetic fiber long cutting

Синтетическое волокно изготовили, как описано выше, расплавив полиэтилентерефталат марки Polytster TC 183, имеющий модуль упругости 10200 МПа и относительное удлинение при разрыве 13% (показатели приведены для волокна из полиэтилентерефталата после вытяжки на термовалах), и полиэтилен высокой плотности в двух отдельных экструдерах, причем в расплав полиэтилена высокой плотности был добавлен этиленвинилацетат в количестве 20 массовых частей этиленвинилацетата на 80 частей полиэтилена высокой плотности. Затем из расплавов полиэтилентерефталата и полиэтилена с этиленвинилацетатом с помощью комплекта концентрических фильер формовали волокна типа ядро/оболочка с концентрическим расположением ядра и оболочки, которые затем охлаждали потоком воздуха. Затем волокно подвергали обработке коронным разрядом, осуществляли предварительную вытяжку кратностью 1,2 крат, после чего вытягивали волокно с кратностью вытяжки 3,5 крат, обрабатывали раствором препарата СИНТЕЗИН 7465 и проводили термическую фиксацию. Далее волокно резали на "Режущей машине Neumag". Диаметр изготовленного таким образом волокна составлял 25 мкм, поверхностное натяжение, определенное методами измерения краевого угла смачиваемости и тестирования полимеров DIN 53364, - 58 нМ/м. Прочность на разрыв составляла 854 МПа. Модуль упругости полученного синтетического волокна составлял 10200 МПа, относительное удлинение при разрыве - 13% (измерения проводили на разрывной машине Р-50 2167).A synthetic fiber was made as described above by melting Polytster TC 183 grade polyethylene terephthalate having an elastic modulus of 10,200 MPa and an elongation at break of 13% (indicators are shown for polyethylene terephthalate fiber after drawing on thermal materials) and high density polyethylene in two separate extruders, ethylene vinyl acetate was added to the melt of high density polyethylene in an amount of 20 parts by weight of ethylene vinyl acetate per 80 parts of high density polyethylene. Then, from the melts of polyethylene terephthalate and polyethylene with ethylene vinyl acetate, using a set of concentric dies, core / shell fibers were formed with a concentric arrangement of the core and shell, which were then cooled by an air stream. Then the fiber was subjected to corona treatment, preliminary drawing was carried out with a multiplicity of 1.2 times, after which the fiber was drawn with a drawing ratio of 3.5 times, treated with a solution of SINTEZIN 7465 and thermal fixation was carried out. Next, the fiber was cut on a "Neumag Cutting Machine". The diameter of the fiber prepared in this way was 25 μm, and the surface tension determined by the methods of measuring the contact angle of wettability and testing of polymers DIN 53364 was 58 nM / m. The tensile strength was 854 MPa. The elastic modulus of the obtained synthetic fiber was 10200 MPa, the elongation at break was 13% (measurements were carried out on a tensile testing machine Р-50 2167).

Пример 2. Приготовление синтетического волокна короткой резкиExample 2. The preparation of synthetic fiber short cutting

Синтетическое волокно короткой резки изготовили способом, аналогичным описанному в Примере 1, с тем отличием, что в качестве компонента ядра использовали полибутелентерефталат Крастин S600F 10, имеющий модуль упругости 10500 МПа и относительное удлинение при разрыве 7% (показатели приведены для волокна из полибутилентерефталата после вытяжки на термовалах), в качестве компонента оболочки использовали полипропилен. Диаметр изготовленного таким образом волокна составлял 25 мкм, поверхностное натяжение - 56 нМ/м. Модуль упругости полученного синтетического волокна составлял 10500 МПа, относительное удлинение при разрыве - 7%.Short-cut synthetic fiber was made by the method similar to that described in Example 1, with the difference that Krastin S600F 10 polybutylene terephthalate having a modulus of elasticity of 10500 MPa and elongation at break of 7% was used as a core component (values are shown for polybutylene terephthalate fiber after stretching thermal shafts), polypropylene was used as a shell component. The diameter of the fiber prepared in this way was 25 μm, and the surface tension was 56 nM / m. The elastic modulus of the obtained synthetic fiber was 10500 MPa, the elongation at break was 7%.

Пример 3. Бетон для сборных железобетонных конструкцийExample 3. Concrete for precast concrete structures

В строительстве наиболее широко используют обычный тяжелый бетон плотностью 1600-2500 кг/куб. м на заполнителях из местных горных пород (песок, гранит, известняк, щебень) и побочные продукты местной промышленности (например, дробленые и гранулированные металлургические шлаки). Для ускорения твердения бетона при изготовлении сборных железобетонных конструкций применяют тепловую обработку.In construction, the most widely used ordinary heavy concrete with a density of 1600-2500 kg / cu. m on aggregates from local rocks (sand, granite, limestone, crushed stone) and by-products of local industry (for example, crushed and granular metallurgical slag). To accelerate the hardening of concrete in the manufacture of precast concrete structures, heat treatment is used.

Приготовили опытный и контрольный образцы смеси для обычного тяжелого бетона, имеющие следующий состав:Prepared a pilot and control samples of the mixture for ordinary heavy concrete, having the following composition:

Вода = 140 л,Water = 140 L

Цемент = 280 кг,Cement = 280 kg

Щебень = 1415 кг,Crushed stone = 1415 kg,

Песок = 590 кг.Sand = 590 kg.

В опытный образец смеси добавили жгутики элементарных волокон, представляющих собой бикомпонентное волокно по примеру 1 с длиной резки 12 мм в дозировке 0,8 кг/м³ смеси (0,033% от общей массы бетона).In the test sample of the mixture was added flagella of elementary fibers, which are a bicomponent fiber according to example 1 with a cutting length of 12 mm in a dosage of 0.8 kg / m ^{3 of the} mixture (0.033% of the total mass of concrete).

В контрольный образец смеси добавили жгутики элементарных волокон, представляющих собой полипропиленовое волокно согласно патенту РФ 2074153, имеющее длину 12 мм и диаметр 25 мкм, в дозировке 1,2 кг/м³ смеси (0,05% от общей массы бетона).In the control sample of the mixture was added flagella of elementary fibers, which are a polypropylene fiber according to RF patent 2074153, having a length of 12 mm and a diameter of 25 μm, at a dosage of 1.2 kg / m ^{3 of the} mixture (0.05% of the total weight of concrete).

Дозировки волокна в этом и последующих примерах подбирались таким образом, чтобы в контрольном и опытном образцах содержалось примерно одинаковое количество элементарных волокон, имеющих одинаковую суммарную площадь поверхности.Fiber dosages in this and subsequent examples were selected so that the control and experimental samples contained approximately the same number of elementary fibers having the same total surface area.

По прошествии 7 суток и 28 суток (марочный возраст бетона) измеряли прочность при сжатии контрольного и опытного образцов. В возрасте 28 суток также измеряли прочность контрольного и опытного образцов при раскалывании.After 7 days and 28 days (vintage age of concrete), the compressive strength of the control and experimental samples was measured. At the age of 28 days, the strength of the control and test specimens during cracking was also measured.

Результаты измерений представлены в таблицах 1 и 2.The measurement results are presented in tables 1 and 2.

Таблица 1Table 1 Прочность при сжатии (R_сж) контрольного и опытного образцовCompressive Strength (R _sg ) of control and prototype Возраст бетона, сутConcrete age, days СоставStructure Плотность, кг/м³ Density, kg / m ³ R_сж, МПаR _compress MPa Эффективность применения волокна по изобретению, %The effectiveness of the use of fiber according to the invention,% 77 Контрольный (волокно согласно РФ 2074153)Control (fiber according to the Russian Federation 2074153) 24032403 21,3721.37 50,950.9 Опытный (волокно по примеру 1)Experienced (fiber according to example 1) 24122412 32,2332,23 2828 Контрольный (волокно согласно РФ 2074153)Control (fiber according to the Russian Federation 2074153) 24132413 40,2840.28 32,932.9 Опытный (волокно по примеру 1)Experienced (fiber according to example 1) 24362436 53,5753.57

Таблица 2table 2 Прочность при раскалывании R_tt контрольного и опытного образцов в возрасте 28 суток нормального тверденияThe splitting strength R _{tt of the} control and experimental samples at the age of 28 days of normal hardening СоставStructure Плотность, кг/м³ Density, kg / m ³ R_tt, МПаR _tt , MPa Эффективность применения волокна по изобретению, %The effectiveness of the use of fiber according to the invention,% контрольныйcontrol 24032403 2,752.75 26,526.5 с волокномwith fiber 24162416 3,483.48

Пример 4. Бетон на мелком заполнителеExample 4. Concrete on fine aggregate

В строительстве широко распространены цементно-песчаные сухие смеси различного назначения (цементно-песчаная монтажно-кладочная смесь, наливной пол, штукатурная и другие). Такие смеси характеризуются повышенной пустотностью и удельной поверхностью заполнителя. Вследствие этого они несколько понижают прочность бетона и уменьшают подвижность бетонной смеси, что вызывает увеличение расхода цемента для получения равнопрочных и равноподвижных бетонов. Замена крупного песка мелким в большей степени сказывается на осадке конуса и меньшей - на удобоукладываемости бетонной смеси. Вместе с тем мелкий песок меньше раздвигает зерна крупного заполнителя и обладает лучшей водоудерживающей способностью, в результате чего уменьшается оптимальное содержание песка в бетоне и, следовательно, в меньшей мере заметно его влияние на водопотребность бетонной смеси.Cement-sand dry mixes for various purposes (cement-sand mounting and masonry mix, bulk floor, plaster and others) are widespread in construction. Such mixtures are characterized by increased voidness and specific surface area of the aggregate. As a result of this, they slightly reduce the strength of concrete and reduce the mobility of the concrete mixture, which causes an increase in cement consumption to obtain equal strength and equally movable concrete. Replacing coarse sand with fine sand has a greater effect on the settlement of the cone and less on the workability of the concrete mix. At the same time, fine sand less spreads the grains of coarse aggregate and has better water retention capacity, as a result of which the optimum sand content in concrete is reduced and, therefore, its effect on the water demand of the concrete mixture is less noticeable.

Приготовили опытный и контрольный образцы смеси для бетона на мелком заполнителе, имеющие следующий состав:Prepared a pilot and control samples of concrete mix on fine aggregate, having the following composition:

Вода = 185 л,Water = 185 L

Цемент = 370 кг,Cement = 370 kg

Щебень = 1305 кг,Crushed stone = 1305 kg,

Песок = 490 кг.Sand = 490 kg.

В опытный образец смеси добавили жгутики элементарных волокон, представляющих собой синтетическое волокно по Примеру 2 с длиной резки 5 мм в дозировке 0,8 кг/м³ смеси (0,034% от общей массы бетона).In the test sample of the mixture was added flagella of elementary fibers, which are a synthetic fiber according to Example 2 with a cutting length of 5 mm at a dosage of 0.8 kg / m ^{3 of the} mixture (0.034% of the total mass of concrete).

В контрольный образец смеси добавили жгутики элементарных волокон, представляющих собой полипропиленовое волокно согласно патенту РФ 2074153, имеющее длину 5 мм и диаметр 25 мкм, в дозировке 0,55 кг/м³ смеси (0,023% от общей массы бетона).In the control sample of the mixture was added flagella of elementary fibers, which are a polypropylene fiber according to RF patent 2074153, having a length of 5 mm and a diameter of 25 μm, at a dosage of 0.55 kg / m ^{3 of the} mixture (0.023% of the total weight of concrete).

При сравнении контрольного и опытного образцов смеси в возрасте 7 и 28 суток при толщине слоя смеси 3-10 мм обнаружили, что прочность отвердевшего состава опытной смеси при сжатии превосходит таковую отвердевшего состава контрольного образца на 11,9% в возрасте 7 суток и на 17,7% в возрасте 28 суток. Также была отмечена лучшая адгезия опытного образца по сравнению с контрольным к кирпичному и бетонному основаниям и отсутствие трещин в опытном образце в зоне изменения толщины нанесенного отвердевшего слоя.When comparing the control and experimental samples of the mixture at the age of 7 and 28 days with a mixture layer thickness of 3-10 mm, it was found that the strength of the hardened composition of the experimental mixture in compression exceeds that of the hardened composition of the control sample by 11.9% at the age of 7 days and by 17, 7% at the age of 28 days. Also, better adhesion of the prototype compared to the control to brick and concrete substrates and the absence of cracks in the prototype in the zone of variation in the thickness of the applied hardened layer were noted.

Результаты испытаний приведены в Таблицах 3 и 4.The test results are shown in Tables 3 and 4.

Таблица 3Table 3 Прочность при сжатии (R_сж) контрольного и опытного образцовCompressive Strength (R _sg ) of control and prototype Возраст бетона, сутConcrete age, days СоставStructure Плотность, кг/м³ Density, kg / m ³ R_сж, МПаR _compress MPa Эффективность применения волокна по изобретению, %The effectiveness of the use of fiber according to the invention,% 77 Контрольный (РФ 2074153)Control (RF 2074153) 23892389 31,031,0 11,911.9 Опытный (волокно по примеру 2)Experienced (fiber according to example 2) 24232423 34,734.7 2828 Контрольный (РФ 2074153)Control (RF 2074153) 24202420 39,639.6 17,717.7 Опытный (волокно по примеру 2)Experienced (fiber according to example 2) 24322432 46,446,4

Таблица 4Table 4 Прочность адгезии контрольного и опытного образцовAdhesion Strength of Control and Prototypes СоставStructure Плотность, кг/м³ Density, kg / m ³ R адгезии, МПаR adhesion, MPa Эффективность применения волокна по изобретению, %The effectiveness of the use of fiber according to the invention,% Контрольный РФ 2074153Control RF 2074153 24032403 14,314.3 12,512.5 Опытный (волокно по примеру 2)Experienced (fiber according to example 2) 24162416 16,116.1

Пример 5. Бетон для гидротехнических сооруженийExample 5. Concrete for hydraulic structures

Бетон для гидротехнических сооружений должен обеспечивать длительную службу конструкций, постоянно или периодически омываемых водой. Поэтому к гидротехническому бетону, помимо требований прочности, предъявляют также требования по водонепроницаемости и морозостойкости. Экспериментально-исследовательские работы подтверждают, что волокно вносит в бетон незначительное количество воздуха. Эти воздушные пузырьки позволяют свободной воде, которая может замерзнуть, расширяться и сжиматься в цикле замерзания/оттаивания. Таким образом, снижаются разрушительные действия мороза на раннем этапе отвердевания и в 180-суточном возрасте бетонного продукта, на котором принято осуществлять контроль прочности на сжатие. Исследования показывают, что снижается проницаемость и водопоглощение бетона. Это достигается за счет уменьшения в бетоне количества отверстий от выступившей воды, усадочных трещин, поэтому вода впитывается медленнее.Concrete for hydraulic structures should provide long-term service of structures constantly or periodically washed by water. Therefore, to hydraulic concrete, in addition to the requirements of strength, there are also requirements for water resistance and frost resistance. Experimental research work confirms that fiber introduces a small amount of air into concrete. These air bubbles allow free water, which can freeze, expand and contract in a freeze / thaw cycle. Thus, the destructive effects of frost are reduced at the early stage of hardening and at the 180-day-old age of a concrete product, on which it is customary to control compressive strength. Studies show that permeability and water absorption of concrete are reduced. This is achieved by reducing the number of holes in the concrete from protruding water, shrinkage cracks, so water is absorbed more slowly.

В тестах на водопоглощение использовали образец бетона, приготовленный согласно Примеру 3 настоящей заявки в качестве опытного образца. В качестве контроля использовали бетон, приготовленный из бетонной смеси того же состава, но без волокна. Водопоглощение бетона определяли по ГОСТ 12730.3-78 "Бетоны. Метод определения водопоглощения". Результаты испытаний водопоглощения приведены в Таблице 5.In the water absorption tests, a concrete sample was used, prepared according to Example 3 of this application as a prototype. As control, we used concrete made from a concrete mixture of the same composition, but without fiber. Water absorption of concrete was determined according to GOST 12730.3-78 "Concretes. Method for the determination of water absorption". The water absorption test results are shown in Table 5.

Таблица 5Table 5 Водопоглощение контрольного и опытного образцовWater absorption of control and prototypes СоставStructure Масса образцов в естественных условияхThe mass of samples in vivo Масса образцов в водонасыщенном состоянииThe mass of samples in a water-saturated state Водопоглощение по массе, %Water absorption by weight,% Контрольный (без волокна)Control (without fiber) 24092409 24192419 5,25.2 24072407 24232423 24152415 24272427 С волокном (волокно по примеру 1)With fiber (fiber according to example 1) 24132413 24182418 2,032.03 23952395 24022402 24362436 24392439

Как видно из приведенной таблицы, внесение волокна по изобретению снижает водопоглощение на 60,9%.As can be seen from the table, the introduction of fiber according to the invention reduces water absorption by 60.9%.

Пример 6. Бетоны для дорожных и аэродромных покрытийExample 6. Concrete for road and airfield coatings

В бетонных покрытиях дорог и аэродромов основными расчетными напряжениями являются напряжения на изгиб, так как покрытие работает на изгиб, как плита на упругом основании. Поэтому при расчете состава бетона надо установить такое соотношение между его составляющими, которое обеспечивает требуемую прочность бетона на растяжение при изгибе, а также достаточную прочность на сжатие и морозостойкость. Также покрытия дорог и аэродромов испытывают значительные ударные и динамические нагрузки.In concrete coatings of roads and airfields, the main design stresses are bending stresses, since the coating works in bending, like a slab on an elastic foundation. Therefore, when calculating the composition of concrete, it is necessary to establish a ratio between its components that provides the required tensile strength of concrete during bending, as well as sufficient compressive strength and frost resistance. Also, pavement roads and airfields experience significant shock and dynamic loads.

Приготовили опытный и контрольный образцы смеси для бетона на мелком заполнителе, имеющие следующий состав:Prepared a pilot and control samples of concrete mix on fine aggregate, having the following composition:

Вода = 155 л,Water = 155 L

Цемент = 287 кг,Cement = 287 kg

Щебень = 1340 кг,Crushed stone = 1340 kg,

Песок = 655 кг.Sand = 655 kg.

В опытный образец смеси добавили жгутики элементарных волокон, представляющих собой синтетическое волокно по примеру 2 с длиной резки 12 мм в дозировке 0,8 кг/м³ смеси (0,032% от общей массы бетона).In the test sample of the mixture was added flagella of elementary fibers, which are a synthetic fiber according to example 2 with a cutting length of 12 mm at a dosage of 0.8 kg / m ^{3 of the} mixture (0.032% of the total mass of concrete).

В контрольный образец смеси добавили жгутики элементарных волокон, представляющих собой полипропиленовое волокно согласно патенту РФ 2074153, имеющее длину 12 мм и диаметр 25 мкм, в дозировке 0,55 кг/м³ смеси (0,022% от общей массы бетона).In the control sample of the mixture was added flagella of elementary fibers, which are a polypropylene fiber according to RF patent 2074153, having a length of 12 mm and a diameter of 25 μm, at a dosage of 0.55 kg / m ^{3 of the} mixture (0.022% of the total weight of concrete).

Сравнение опытных и контрольных образцов бетона приведенного выше состава показывает увеличение следующих характеристик опытного образца по сравнению с контрольным:Comparison of experimental and control concrete samples of the above composition shows an increase in the following characteristics of the prototype compared to the control:

- прочности на сжатие - на 14,5%;- compressive strength - by 14.5%;

- прочности на изгиб - на 18,0%;- bending strength - by 18.0%;

- ударной вязкости - более чем на 250%;- impact strength - more than 250%;

- усталостной прочности при динамических знакопеременных нагрузках - в 1,4 раза;- fatigue strength under dynamic alternating loads - 1.4 times;

- морозостойкости - на 35-40% ГОСТ 10060, 5-95.- frost resistance - by 35-40% GOST 10060, 5-95.

Сравнение призменной прочности контрольного (приготовленного согласно патенту РФ 2074153) и опытного образцов приведено в Таблице 6.A comparison of the prismatic strength of the control (prepared according to the patent of the Russian Federation 2074153) and prototypes is shown in Table 6.

Таблица 6Table 6 Призменная прочность контрольного и опытного образцовPrismatic strength of control and prototypes Возраст бетона, сутConcrete age, days СоставStructure Прочность призменная, МПаPrismatic strength, MPa Модуль упругости Е, МПаElastic modulus E, MPa Эффективность применения волокна по изобретению, %The effectiveness of the use of fiber according to the invention,% 2828 Контрольный РФ 2074153Control RF 2074153 28,728.7 3760037600 12%12% Опытный (волокно по примеру 2)Experienced (fiber according to example 2) 25,325.3 3510035100

Пример 7. Сваи и фундаментные блочные конструкцииExample 7. Piles and foundation block structures

Сваи и фундаментные блочные конструкции изготавливаются из бетона прочностью 60-100 МПа на основе гидравлических вяжущих веществ высоких марок, промытого песка и щебня. Бетон изготавливают с низким водно-цементным отношением, составляющим от 0,3 до 0,35. Показатель ОК (осадка конуса) составляет от 11 до 20. При укладке смесей и формовании в металлических формах используют интенсивное уплотнение: вибрирование с пригрузом, двойное вибрирование.Piles and foundation block structures are made of concrete with a strength of 60-100 MPa based on high-grade hydraulic binders, washed sand and gravel. Concrete is made with a low water-cement ratio of 0.3 to 0.35. The OK index (cone sediment) is from 11 to 20. When laying mixtures and molding in metal molds, intensive compaction is used: vibrating with a load, double vibrating.

Вышеуказанным способом приготовили опытный и контрольный образцы смеси для бетона на мелком заполнителе, имеющие следующий состав:The above method was prepared experimental and control samples of the mixture for concrete on fine aggregate, having the following composition:

Вода = 100 кг,Water = 100 kg

Цемент = 280 кг,Cement = 280 kg

Щебень = 1415 кг,Crushed stone = 1415 kg,

Песок = 590 кг.Sand = 590 kg.

В опытный образец смеси добавили жгутики элементарных волокон, представляющих собой синтетическое волокно по примеру 1, имеющее длину резки 12 мм. Дозировка волокна составляла 1,2 кг/м³ смеси (0,05% от общей массы бетона).In the experimental sample of the mixture was added flagella of elementary fibers, which are a synthetic fiber according to example 1, having a cutting length of 12 mm The fiber dosage was 1.2 kg / m ^{3 of the} mixture (0.05% of the total concrete weight).

В контрольный образец смеси добавили жгутики элементарных волокон, представляющих собой полипропиленовое волокно согласно патенту РФ 2074153, имеющее длину 12 мм и диаметр 25 мкм, в дозировке 0,85 кг/м³ смеси (0,035% от общей массы бетона).In the control sample of the mixture was added flagella of elementary fibers, representing a polypropylene fiber according to the patent of the Russian Federation 2074153, having a length of 12 mm and a diameter of 25 μm, at a dosage of 0.85 kg / m ^{3 of the} mixture (0.035% of the total weight of concrete).

Сравнение образцов бетона, приготовленных из опытной и контрольной смесей приведенного выше состава, показывают увеличение следующих характеристик опытного образца по сравнению с контрольным:Comparison of concrete samples prepared from the experimental and control mixtures of the above composition, show an increase in the following characteristics of the prototype compared to the control:

- призменной прочности продукта - на 12-19%;- prismatic strength of the product - by 12-19%;

- повышение ударной прочности - на 400% и более;- increase in impact strength - by 400% or more;

- прочности на статическое сжатие - на 30-45%.- compressive strength - 30-45%.

Сравнение ударной вязкости контрольного (приготовленного согласно патенту РФ 2074153) и опытного образцов приведено в Таблице 7.Comparison of the toughness of the control (prepared according to the patent of the Russian Federation 2074153) and prototypes are shown in Table 7.

Таблица 7Table 7 Ударная вязкость контрольного и опытного образцовImpact strength of control and prototypes СоставStructure Ударная вязкость, Дж/см², при высоте падения бойка:Impact strength, J / cm ² , at the drop height of the striker: 200 мм200 mm 300 мм300 mm Контрольный РФ 2074153Control RF 2074153 0,7550.755 0,6180.618 Опытный (волокно по примеру 1)Experienced (fiber according to example 1) 0,2060.206 0,1030.103

Эффект применения волокна по изобретению по сравнению с контрольным (РФ 2074153) составляет 3,5-6 раз.The effect of using the fiber according to the invention in comparison with the control (RF 2074153) is 3.5-6 times.

Пример 8. Сваи и фундаментные блочные конструкцииExample 8. Piles and foundation block structures

Изготовили 20 забивных свай согласно ГОСТ 19804.2-79:We made 20 driven piles according to GOST 19804.2-79:

- Из опытной бетонной смеси по примеру 7- From the experimental concrete mixture according to example 7 - 10 шт.- 10 pieces. - Из смеси, имеющей состав, аналогичный- From a mixture having a composition similar to   опытному по примеру 7, но не содержащей волокнаexperienced in example 7, but not containing fiber - 10 шт.- 10 pieces.

Сваи забивали в одинаковых условиях, чередуя сваи с волокном и без волокнаPiles are driven in the same conditions, alternating piles with and without fiber

Результаты осмотра:Inspection Results:   Сваи с волокном по изобтетению: головок свай.Piles with fiber according to the invention: pile heads. 9 свай - без разрушения9 piles - no destruction   1 свая - имеет незначительные разрушения головки1 pile - has minor head damage Сваи без волокна:Piles without fiber: Все сваи имеют разрушения головокAll piles have head damage   4 сваи не забиты из-за полного разрушенияголовок4 piles are not clogged due to complete destruction

Пример 9. Литой бетонExample 9. Cast concrete

Литой бетон готовят при высоком расходе воды, из-за чего требуется уделять особое внимание предупреждению расслаивания бетонной смеси. Для приготовления литых бетонов используют портландцемент.Cast concrete is prepared at high water consumption, which is why special attention must be paid to preventing delamination of the concrete mixture. Portland cement is used to prepare cast concrete.

Тест "Методы определения раслаивамости (ГОСТ 10181.4-81)", которому подвергали образцы бетонной смеси для литого бетона, содержащие волокно по изобретению, показал, что объмно-распределенное волокно по изобретению препятствует осаждению крупных компонентов литой смеси и выступлению воды на поверхности бетонной отливки. Кроме того, смесь с волокном по изобретению обладает относительно высокой прочностью в раннем возрасте (1-3 сут.) при твердении в нормальных условиях, превосходящей таковую смеси без волокна на 15-25%, что уменьшает возможность расслаивания смеси, которое может происходить только до момента затвердевания бетона.The test "Methods for determining the breakability (GOST 10181.4-81)", which was subjected to samples of concrete mix for cast concrete containing the fiber according to the invention, showed that the bulk-distributed fiber according to the invention prevents the deposition of large components of the cast mixture and the protrusion of water on the surface of the concrete casting. In addition, the mixture with fiber according to the invention has a relatively high strength at an early age (1-3 days) when cured under normal conditions, exceeding that of a mixture without fiber by 15-25%, which reduces the possibility of delamination of the mixture, which can only occur solidification of concrete.

Пример 10. Бетон и сухие смеси для наливного полаExample 10. Concrete and dry mixes for bulk floors

В бетонных промышленных полах основными расчетными параметрами являются напряжения при изгибе, на сжатие, водонепроницаемость и устойчивость к ударным и динамическим нагрузкам.In concrete industrial floors, the main design parameters are bending stresses, compression, water resistance and resistance to shock and dynamic loads.

Приготовили опытный и контрольный образцы смеси для литого бетона, имеющие следующий состав:Prepared a pilot and control samples of the mixture for cast concrete, having the following composition:

Вода = 140 л,Water = 140 L

Цемент = 300 кг,Cement = 300 kg

Щебень = 1450 кг,Crushed stone = 1450 kg,

Песок = 700 кг.Sand = 700 kg.

В опытный образец смеси добавили жгутики элементарных волокон, представляющих собой синтетическое волокно по примеру 1 с диной резки 12 мм. Дозировка волокна составляла 1,0 кг/м³ смеси (0,038% от общей массы бетона).In the prototype of the mixture was added flagella of elementary fibers, which are a synthetic fiber according to example 1 with a cutting length of 12 mm The fiber dosage was 1.0 kg / m ^{3 of the} mixture (0.038% of the total concrete weight).

В контрольный образец смеси добавили жгутики элементарных волокон, представляющих собой полипропиленовое волокно согласно патенту РФ 2074153, имеющее длину 12 мм и диаметр 25 мкм, в дозировке 0,7 кг/м³ смеси (0,027% от общей массы бетона).In the control sample of the mixture was added flagella of elementary fibers, which are a polypropylene fiber according to RF patent 2074153, having a length of 12 mm and a diameter of 25 μm, at a dosage of 0.7 kg / m ^{3 of the} mixture (0.027% of the total weight of concrete).

Сравнение образцов бетона, приготовленных из опытной и контрольной смесей приведенного выше состава, показывает изменение следующих характеристик опытного образца по сравнению с контрольным:Comparison of concrete samples prepared from the experimental and control mixtures of the above composition shows a change in the following characteristics of the prototype compared to the control:

- Количество усадочных трещин в опытном образце, измеренное согласно ГОСТ 22690-88, снижалось на 28%.- The number of shrinkage cracks in the prototype, measured according to GOST 22690-88, decreased by 28%.

- Прочность на растяжение при изгибе повышалась на 19,4%.- Tensile strength in bending increased by 19.4%.

- Удароустойчивость повышалась в 6 раз.- Shock resistance increased by 6 times.

- Вязкость разрушения увеличивалась в 5-7 раз.- The fracture toughness increased by 5-7 times.

Пример 11. Приготовление синтетического волокна с ядром из полиэтиленнафталата.Example 11. Preparation of a synthetic fiber with a core of polyethylene naphthalate.

Синтетическое волокно изготовили способом, аналогичным описанному в Примере 1, с тем отличием, что в качестве компонента ядра использовали полиэтиленнафталат, имеющий модуль упругости 15 500 МПа и относительное удлинение при разрыве 7% (показатели приведены для волокна из полиэтиленнафталата после вытяжки на термовалах), в качестве компонента оболочки использовали полипропилен. Диаметр изготовленного таким образом волокна составлял 25 мкм, поверхностное натяжение - 56 нМ/м. Модуль упругости полученного синтетического волокна составлял 15 500 МПа, относительное удлинение при разрыве - 7%. Указанные показатели волокна тестировали так же, как и в случае примера 1.Synthetic fiber was made by a method similar to that described in Example 1, with the difference that polyethylene naphthalate having an elastic modulus of 15 500 MPa and elongation at break of 7% was used as a core component (indicators are shown for polyethylene naphthalate fiber after drawing on thermal materials), Polypropylene was used as a shell component. The diameter of the fiber prepared in this way was 25 μm, and the surface tension was 56 nM / m. The elastic modulus of the obtained synthetic fiber was 15 500 MPa, the elongation at break was 7%. These fiber indicators were tested in the same way as in the case of example 1.

Claims (26)

1. Синтетическое волокно для объемного армирования цементного продукта, отличающееся тем, что оно представляет собой бикомпонентное волокно типа ядро/оболочка, где в качестве компонента ядра используется сложный полиэфир или сополиэфир, имеющий модуль упругости более 8000 МПа и относительное удлинение при разрыве менее 20%, а в качестве компонента оболочки используется полиолефин, устойчивый к среде, имеющей рН выше 11, и тем, что поверхностное натяжение оболочки составляет не менее 45 мН/м.1. A synthetic fiber for bulk reinforcement of a cement product, characterized in that it is a bicomponent fiber of the core / sheath type, where a polyester or copolyester having an elastic modulus of more than 8000 MPa and elongation at break of less than 20% is used as a core component and as a component of the shell, a polyolefin is used that is resistant to a medium having a pH above 11 and that the surface tension of the shell is at least 45 mN / m. 2. Волокно по п.1, отличающееся тем, что в качестве компонента оболочки используется полиолефин, выбранный из группы, состоящей из полиэтилена высокой плотности, полиэтилена низкой плотности, и линейного полиэтилена низкой плотности, или смесь указанных полиолефинов.2. The fiber according to claim 1, characterized in that the polyolefin selected from the group consisting of high density polyethylene, low density polyethylene and linear low density polyethylene, or a mixture of these polyolefins, is used as a sheath component. 3. Волокно по п.2, отличающееся тем, что в качестве компонента оболочки используется смесь полиолефинов вторичной переработки.3. The fiber according to claim 2, characterized in that a mixture of recycled polyolefins is used as a shell component. 4. Волокно по п.1, отличающееся тем, что в качестве компонента ядра, используется полиэфир, выбранный из группы, состоящей из полиэтилентерефталата и полибутилентерефталата, или смесь указанных полиэфиров.4. The fiber according to claim 1, characterized in that, as a core component, a polyester selected from the group consisting of polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate, or a mixture of these polyesters, is used. 5. Волокно по п.4, отличающееся тем, что в качестве ядра используется полиэфир вторичной переработки или смесь полиэфиров вторичной переработки.5. The fiber according to claim 4, characterized in that the core is recycled polyester or a mixture of recycled polyesters. 6. Волокно по п.1, отличающееся тем, что в состав ядра вводится модификаторы, выбранные из группы, состоящей из полиэтилена, полипропилена, этиленпропиленового каучука и этилен-акрилатного сополимера, привитых малеиновым ангидридом.6. The fiber according to claim 1, characterized in that the core contains modifiers selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, ethylene propylene rubber and ethylene acrylate copolymer grafted with maleic anhydride. 7. Волокно по п.1, отличающееся тем, что в состав оболочки дополнительно входит одно или более гидрофильное вещество и/или поверхностно-активное вещество.7. The fiber according to claim 1, characterized in that the shell further comprises one or more hydrophilic substance and / or surfactant. 8. Волокно по п.7, отличающееся тем, что указанное одно или более гидрофильное вещество и/или поверхностно-активное вещество выбрано из группы, состоящей из сложных эфиров жирных кислот и глицида, амидов жирных кислот, полигликолевых сложных эфиров, полиэтоксилированных амидов, неионных поверхностно-активных веществ и катионных поверхностно-активных веществ, или смеси указанных веществ.8. The fiber according to claim 7, characterized in that the one or more hydrophilic substance and / or surfactant selected from the group consisting of esters of fatty acids and glycides, fatty acid amides, polyglycol esters, polyethoxylated amides, nonionic surfactants and cationic surfactants, or mixtures of these substances. 9. Волокно по п.8, отличающееся тем, что указанное гидрофильное вещество и/или поверхностно-активное вещество выбрано из группы, состящей из полиэтиленгликольалурилового простого эфира, амида стеариновой кислоты, моностеарата глицерина, алкил-фосфат-аминового сложного эфира, этилендиамин-полиэтиленгликоля, этиленвинилацетата и сополимера этилен-акриловая кислота.9. The fiber of claim 8, wherein said hydrophilic substance and / or surfactant is selected from the group consisting of polyethylene glycolaluryl ether, stearic acid amide, glycerol monostearate, alkyl phosphate amine ester, ethylene diamine polyethylene glycol , ethylene vinyl acetate and ethylene acrylic acid copolymer. 10. Волокно по п.7, отличающееся тем, что поверхностное натяжение оболочки составляет 45-60 мН/м.10. The fiber according to claim 7, characterized in that the surface tension of the sheath is 45-60 mN / m 11. Волокно по п.7, отличающееся тем, что оно содержит указанное гидрофильное вещество и/или поверхностно-активное вещество в количестве 1-30% от массы оболочки.11. The fiber according to claim 7, characterized in that it contains the specified hydrophilic substance and / or surfactant in an amount of 1-30% by weight of the sheath. 12. Волокно по п.1, отличающееся тем, что его диаметр составляет 10-50 мкм.12. The fiber according to claim 1, characterized in that its diameter is 10-50 microns. 13. Волокно по п.1, отличающееся тем, что длина резки указанного волокна составляет 3-25 мм.13. The fiber according to claim 1, characterized in that the cutting length of the specified fiber is 3-25 mm 14. Волокно по п.1, отличающееся тем, что массовое соотношение ядро/оболочка составляет от 50/50 до 80/20.14. The fiber according to claim 1, characterized in that the mass ratio of the core / shell is from 50/50 to 80/20. 15. Способ изготовления волокна по любому из пп.1-14, включающий формование компонента оболочки и компонента ядра в двухкомпонентную композицию с помощью фильеры, вытяжку полученного первичного жгута, термостабилизацию, сушку и резку, отличающийся тем, что в качестве компонента ядра используют сложный полиэфир или сополиэфир, имеющий модуль упругости более 8000 МПа и относительное удлинение при разрыве менее 20%, а в качестве компонента оболочки используют полиолефин, устойчивый к среде, имеющей рН выше 11.15. A method of manufacturing a fiber according to any one of claims 1 to 14, comprising forming a sheath component and a core component into a two-component composition using a die, drawing the obtained primary strand, thermal stabilization, drying and cutting, characterized in that polyester is used as a core component or a copolyester having an elastic modulus of more than 8000 MPa and elongation at break of less than 20%, and a polyolefin resistant to a medium having a pH above 11 is used as a shell component. 16. Способ по п.15, отличающийся тем, что в компонент оболочки перед расплавом вносят одно или более гидрофильное вещество и/или поверхностно-активное вещество в количестве 1-30% от массы оболочки.16. The method according to clause 15, wherein one or more hydrophilic substance and / or surfactant in the amount of 1-30% by weight of the shell is introduced into the component of the shell before the melt. 17. Способ по п.16, отличающийся тем, что указанное гидрофильное вещество и/или поверхностно-активное вещество выбирают из группы, состоящей из сложных эфиров жирных кислот и глицида, амидов жирных кислот, полигликолевых сложных эфиров, полиэтоксилированных амидов, неионных поверхностно-активных веществ и катионных поверхностно-активных веществ, или смеси двух и более указанных веществ.17. The method according to clause 16, wherein said hydrophilic substance and / or surfactant is selected from the group consisting of esters of fatty acids and glycide, fatty acid amides, polyglycol esters, polyethoxylated amides, nonionic surfactants substances and cationic surfactants, or a mixture of two or more of these substances. 18. Способ по п.15, отличающийся тем, что после стадии охлаждения перед предварительной вытяжкой дополнительно проводят обработку волокна коронным разрядом.18. The method according to p. 15, characterized in that after the cooling stage before preliminary drawing, fiber treatment is additionally carried out by corona discharge. 19. Способ по п.15, отличающийся тем, что на этапе окончательной вытяжки перед термофиксацией проводят поверхностную обработку волокна раствором гидрофильного вещества и/или поверхностно-активного вещества, выбранного из группы, состоящей из сложных эфиров жирных кислот и глицида, амидов жирных кислот, полигликолевых сложных эфиров, полиэтоксилированных амидов, неионных поверхностно-активных веществ и катионных поверхностно-активных веществ, или смесью двух и более указанных веществ.19. The method according to p. 15, characterized in that at the stage of the final drawing before thermofixation, the fiber is surface treated with a solution of a hydrophilic substance and / or surfactant selected from the group consisting of esters of fatty acids and glycide, fatty acid amides, polyglycol esters, polyethoxylated amides, nonionic surfactants and cationic surfactants, or a mixture of two or more of these substances. 20. Цементный продукт, полученный из бетонной смеси, или строительного раствора, или цементной пасты, содержащий дисперсию синтетического волокна, отличающийся тем, что синтетическое волокно представляет собой волокно по любому из пп.1-14.20. A cement product obtained from a concrete mixture, or mortar, or cement paste, containing a dispersion of synthetic fiber, characterized in that the synthetic fiber is a fiber according to any one of claims 1 to 14. 21. Цементный продукт по п.20, отличающийся тем, что он содержит 0,01-0,05 мас.% указанного волокна.21. The cement product according to claim 20, characterized in that it contains 0.01-0.05 wt.% The specified fiber. 22. Способ изготовления цементного продукта, включающий приготовление бетонной смеси или цементного раствора, затворенных водой, введение синтетических волокон, перемешивание приготовленной смеси или раствора и заливку ее для получения заданной конфигурации изделий, отличающийся тем, что в качестве указанных синтетических волокон используют волокна по любому из пп.1-14.22. A method of manufacturing a cement product, including preparing a concrete mixture or cement mortar, sealed with water, introducing synthetic fibers, mixing the prepared mixture or mortar and pouring it to obtain a given configuration of products, characterized in that the fibers according to any of the following are used as these synthetic fibers claims 1-14. 23. Способ по п.22, отличающийся тем, что указанные волокна до введения в бетонную смесь или цементный раствор подвергают обработке коронным разрядом и/или поверхностной обработке гидрофильным веществом и/или поверхностно-активным веществом, выбранным из группы, состоящей из сложных эфиров жирных кислот и глицида, амидов жирных кислот, полигликолевых сложных эфиров, полиэтоксилированных амидов, неионных поверхностно-активных веществ и катионных поверхностно-активных веществ, или смесью двух и более указанных веществ.23. The method according to item 22, wherein said fibers are subjected to corona treatment and / or surface treatment with a hydrophilic substance and / or surfactant selected from the group consisting of fatty esters before being introduced into the concrete mixture or cement mortar acids and glycides, fatty acid amides, polyglycol esters, polyethoxylated amides, nonionic surfactants and cationic surfactants, or a mixture of two or more of these substances. 24. Способ по п.22, отличающийся тем, что указанные волокна имеют длину 3-8 мм.24. The method according to p. 22, characterized in that said fibers have a length of 3-8 mm 25. Способ по п.22, отличающийся тем, что указанные волокна имеют длину 8-25 мм.25. The method according to item 22, wherein said fibers have a length of 8-25 mm 26. Способ по п.22, отличающийся тем, что указанные бетонная смесь, или цементная паста дополнительно включают пластификатор, представляющий собой органическую поверхностно-активную добавку гидрофильного или гидрофобного типа.26. The method according to item 22, wherein said concrete mixture or cement paste further include a plasticizer, which is an organic surfactant additive of a hydrophilic or hydrophobic type.