СОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Российский патент 2000 года по МПК E04C5/12 

Изобретение относится к строительству, а именно к арматурным элементам, и может быть использовано в качестве анкерного элемента для соединения бетонных, железобетонных слоев трехслойных стеновых панелей либо наружных и внутренних бетонных, кирпичных стен.

В настоящее время актуальной проблемой в области сооружения наружных ограждающих конструкций является повышение их теплосопротивления в два-три раза. Сегодня поддержание комфортных условий внутри панельных и кирпичных ломов требует большого расхода теплоресурсов.

Хорошо известно, что металлические связи, скрепляющие трехслойные железобетонные или кирпичные стены, являются своего рода "мостиками холода", понижающими теплосопротивление стен примерно до 50%.

Замена традиционных металлических связей на соединительные элементы из материалов с меньшей теплопроводностью поможет сократить потери тепла строительных конструкций и тем самым уменьшить расходы на отопление зданий.

Известны соединительные элементы для бетона или кирпичной кладки в виде изогнутых из проволоки закладных деталей различной формы (см. патент РФ N 2053335, кл. E 04 C 5/00, 1996), в виде анкерного металлического сварного стержня (см. патент Франции N 2675528, кл. E 04 C 5/12, 1992), в виде изогнутого устройства из проволоки с волнистыми коленами одинаковой длины (см. эконом. патент ГДР N 279519, кл. E 04 C 5/16, 1990), в виде анкерных цилиндрических болтов (см. авт. св. СССР N 1649064, кл. E 04 B 2/00, 1991), в виде установочного элемента из полосы листового стального материалов U-образной формы (см. заявку РФ N 94021342, кл. E 04 C 5/06, 1997).

Недостатками известных технических решений являются высокие теплопотери строительных конструкций, а также низкие анкерующая способность и коррозионная стойкость самих соединительных элементов, поскольку они выполнены из металла.

Известен арматурный анкерный элемент, содержащий стержень из стеклопластика, заключенный в оболочку в виде спиральной обмотки из ленты стальной фольги, навитой с нахлесткой ее витков (см. авт. св. СССР N 1325152, кл. E 04 C 5/07, 1987).

Недостатком известного элемента является невозможность его использования для соединения слоев железобетонных панелей или стен кирпичной кладки.

Известно также анкерное устройство, состоящее из центрального стержня и концевых анкерных частей, при этом стержень выполнен из двух разнонаправленных слоев углеродных волокон, пропитанных синтетическим связующим, а анкерные части выполнены из металлических прямоугольников, жестко связанных с центральным стержнем (см. заявку Японии N 2-36734, кл. E 04 B 1/41, 1991).

Наиболее близким к изобретению по совокупности существенных признаков является соединительный элемент, состоящий из центрального стержня и концевых анкерных частей, выполненных из однонаправленных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим, причем анкерные части снабжены вкладышем, при этом количество непрерывных волокон в любом поперечном сечении по всей длине элемента постоянно и в концевых анкерных частях волокна расположены по периферии вкладыша (см. патент РФ N 2002009, кл. E 04 C 5/12, 1993 - прототип).

Недостатком прототипа является невозможность его использования для соединения слоев железобетонных панелей или стен кирпичной кладки из-за пониженной щелочестойкости соединительного элемента.

Данное обстоятельство объясняется тем, что монолитный сердечник, образованный в полости корпуса, не имеет химической однородности материала, а сам корпус обладает низкой коррозионной стойкостью, поскольку выполнен из металла.

Задачей настоящего изобретения является устранение недостатков прототипа.

Поставленная задача решается за счет того, что в известном соединительном элементе, состоящем из центрального стержня и концевых анкерных частей, выполненных из однонаправленных минеральных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим, причем анкерные части снабжены вкладышем, при этом количество непрерывных волокон в любом поперечном сечении по всей длине элемента постоянно и в концевых анкерных частях волокна расположены по периферии вкладыша, вкладыш выполнен из однонаправленных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим или из керамического материала, а центральный стержень снабжен фиксатором-ограничителем.

Такое выполнение вкладыша обеспечивает не только монолитность материала, но и его химическую однородность, а также высокую щелочестойкость элемента по всей его поверхности, контактирующей с бетоном или кирпичом.

Кроме того, поставленная задача решается за счет того, что в качестве полимерного связующего использована смесь жидкой и твердой эпоксидных смол или винилэфирное связующее.

Предпочтительней в качестве однонаправленных волокон использовать кордную ткань с соотношением плотности утка и основы соответственно от 1:20 до 1:40.

Кроме того, рекомендуется, по меньшей мере, на анкерные части нанести поперечные рифления глубиной 0,1 - 0,5 мм.

Желательно соединительный элемент дополнить фиксатором - ограничителем, выполненным из пористой, эластичной пластмассы.

Целесообразно выполнить вкладыш конусно-цилиндрической формы.

Технический результат от использования изобретения выражается в высокой щелочестойкости элемента в условиях прямого контакта с бетоном и кирпичной кладкой за счет того, что монолит из композита однородной структуры имеет достаточно высокую щелочестойкость, что, в свою очередь, значительно повышает коррозионную стойкость элемента.

Дополнительный технический эффект может быть получен в виде повышения анкерующей способности элемента за счет химической однородности монолита, т. е. материалов, из которых выполнен соединительный элемент.

Кроме того, за счет выполнения вкладышей из волокон, аналогичных тем, что использованы для основного тела элемента и пропитаны однотипным связующим, достигается однородность структуры всего изделия.

Для повышения анкерующей способности соединительного элемента на его поверхности, по меньшей мере, на поверхности анкерных утолщений рекомендуется выполнить поперечные рифления глубиной 0,1 - 0,5 мм.

Выполнение фиксатора-ограничителя из пористой эластичной пластмассы обеспечивает надежность фиксации соединительных элементов в отверстиях пенопластовой плиты при формировании трехслойной стеновой панели, а также упрощает конструкцию и снижает в целом стоимость изделия.

На фиг. 1 представлен общий вид соединительного элемента; на фиг. 2 - сечение А-А поперек концевого элемента; на фиг. 3 - сечение Б-Б вдоль концевого элемента.

Соединительный элемент состоит из центрального стержня 1, концевых анкерных частей 2, с вкладышем 3, фиксатора-ограничителя 4.

Структура соединительных элементов представлена в примерах.

Пример 1.

а/ получение заготовки
Для формования заготовки соединительного элемента использовали препрег на основе однонаправленных непрерывных базальтовых волокон в виде кордной ткани из этих волокон с соотношением утка и основы соответственно 1:30. В качестве связующего использовали смесь жидкой /типа ЭД-20/ и твердой /типа ЭД-8/ эпоксидных смол в соотношении 50:50. Препрег вдоль основы закатывали в рулон необходимого диаметра.

б/ получение изделия
Предварительно сформованный вкладыш из обрезков препрега конусно-цилиндрической формы устанавливали по оси внутрь концевых частей, затем осуществляли прессование заготовки. Центральный стержень полученного изделия снабжали фиксатором-ограничителем из пористой эластичной пластмассы.

Пример 2.

Осуществляли аналогично примеру 1, но в качестве заготовки использовали препрег на основе собранных в единый пучок отдельных непрерывных жгутов из базальтовых волокон. В качестве связующего использовали винилэфирное связующее. Вкладыш был отформован из керамики.

Пример 3.

Осуществляли аналогично примеру 1, но в качестве заготовки использовали препрег на основе однонаправленных непрерывных стеклянных волокон, пропитанных эпоксидным связующим /типа ЭД-20/. Вкладыш был отформован из обрезков препрега заготовки.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано в качестве анкерного элемента для соединения стеновых панелей, кирпичных стен. Соединительный элемент состоит из центрального стержня и концевых анкерных частей, выполненных из однонаправленных минеральных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим. Анкерные части имеют вкладыш из однонаправленных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим или из керамического материала. Количество непрерывных волокон в любом поперечном сечении по всей длине элемента постоянно и в концевых анкерных частях волокна расположены по периферии вкладыша. Центральный стержень имеет фиксатор-ограничитель, который может быть выполнен из пористой эластичной пластмассы. В качестве полимерного связующего может быть использована смесь жидкой и твердой эпоксидных смол или винилэфирное связующее. В качестве однонаправленных волокон может быть использована кордная ткань с соотношением утка и основы соответственно N:20 - 1:40. Поверхность элемента на анкерных частях может иметь поперечные рифления глубиной 0,1-0,5 мм. Вкладыш может быть выполнен конусно-цилиндрической формы. Повышается анкерующая способность при сохранении щелочестойкости. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Соединительный элемент, состоящий из центрального стержня и концевых анкерных частей, выполненных из однонаправленных минеральных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим, причем анкерные части снабжены вкладышем, при этом количество непрерывных волокон в любом поперечном сечении по всей длине элемента постоянно и в концевых анкерных частях волокна расположены по периферии вкладыша, отличающийся тем, что вкладыш выполнен из однонаправленных волокон, пропитанных отверждаемым полимерным связующим или из керамического материала, а центральный стержень снабжен фиксатором-ограничителем. 2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного связующего использована смесь жидкой и твердой эпоксидных смол. 3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что в качестве полимерного связующего использовано винилэфирное связующее. 4. Элемент по п. 1, отличающийся тем, что в качестве однонаправленных волокон использована кордная ткань с соотношением плотности утка и основы 1 : 20 - 1 : 40. 5. Элемент по п.1, отличающийся тем, что поверхность имеет, по меньшей мере, на анкерных частях поперечное рифление глубиной 0,1 - 0,5 мм. 6. Элемент по п.1, отличающийся тем, что фиксатор-ограничитель выполнен из пористой эластичной пластмассы. 7. Элемент по п.1, отличающийся тем, что вкладыш выполнен конусно-цилиндрической формы.