АРМАТУРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ДИСПЕРСНОГО АРМИРОВАНИЯ БЕТОНА Российский патент 2013 года по МПК E04C5/03 

Описание патента на изобретение RU2490406C1

Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона относится к области строительства, в частности к искусственной фибре для приготовления бетонов, и может быть использован в строительной индустрии.

Известен арматурный элемент, выполненный в виде отрезка металлической нити, используемый в бетоне в качестве армирующего элемента (SU №1707157, кл. E04C 5/07, 1992 г.).

Недостатком известного арматурного элемента является то, что он имеет монолитное сечение, обеспечивающее сцепление только по внешней поверхности элемента, что снижает прочность структуры бетона, приводящей к снижению эффективности его использования.

Наиболее близким техническим решением является арматурный элемент, выполненный в виде отрезка с загибами - анкерами на конце (Ф.Н. Рабинович. Композиты на основе дисперсноармированных бетонов. Вопросы теории и проектирования, технология, конструкции: Монография. - М.: Изд-во АСВ, 2004. С.24-27).

Недостатком известного арматурного элемента является неполное сцепление по его внутренней поверхности, за счет неполного заполнения смесью внутренней части элемента, что снижает прочность структуры бетона, приводящей к снижению эффективности его использования.

Задачей настоящего изобретения является создание арматурного элемента бетона, с улучшенными анкерующими способностями - поверхностью повышенного сцепления и повышенного объема микроармирования.

Техническим результатом является получение арматурного элемента, повышающего структурную прочность бетона.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что по первому варианту арматурный элемент для дисперсного армирования бетона, выполнен в виде отрезка с анкерами. Согласно изобретению отрезок выполнен полым, а поверхность отрезка выполнена перфорированной с выпусками в виде усов. Кроме того, отрезок с анкерами может быть выполнен в виде тора или в виде элипсообразной сферической фигуры.

По второму варианту арматурный элемент для дисперсного армирования бетона выполнен в виде отрезка с анкерами. Согласно изобретению отрезок с анкерами выполнен в виде перфорированного листа. При этом отрезок с анкерами в виде перфорированного листа выполнен из сетки. Кроме того, отрезок с анкерами может быть выполнен в виде спирали или желобообразным, а также в форме волны.

Выполнение арматурного элемента полым, с перфорированной поверхностью и выпусками в виде усов позволяет, во-первых, за счет проникновения части смеси сквозь отверстия добиться более объемного микроармирования и сцепления бетонной смеси, а во-вторых, повысить прочность бетона за счет большего охвата объема армирований усами, что повышает эффективность работы арматурного элемента при сдвиговых деформациях.

Выполнение арматурного элемента из сетки в форме тора позволяет, во-первых, повысить объем внутреннего армирования, что создает более монолитную структуру и повышает прочность бетона, а во-вторых, позволяет упростить технологию его изготовления, что повышает эффективность использования арматурного элемента в целом.

Выполнение арматурного элемента в виде элипсообразной сферической поверхности позволяет повысить площадь распределения нормального напряжения, а соответственно, и прочность бетона.

При этом выполнение арматурного элемента в виде спирали повышает общее сцепление с бетонной смесью за счет образования поверхности периодического профиля, что повышает прочность бетона.

Выполнение арматурного элемента желобообразным позволяет повысить сцепление с цементным тестом бетонной смеси, соответственно повышается и прочность бетона.

Выполнение арматурного элемента в форме волны позволяет увеличить объем микроармирования и, соответственно, повысить прочность бетона.

Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен арматурный элемент в форме стержня; на фиг.2 - в форме элипсообразной сферической фигуры; на фиг.3 - в форме тора; на фиг.4 - в виде спирали; на фиг.5 - желобообразным; на фиг.6 - в форме волны

Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона, выполнен в форме полого стержня, состоящего из несущей части 1 с перфорированной поверхностью с отверстиями 2, при этом по всей внешней поверхности сделаны выпуски в виде усов 3 (фиг.1). Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона может быть выполнен в форме элипсообразной сферической фигуры и, состоящий из несущей части 1 с перфорированной поверхностью - с отверстиями 2 (фиг.2). Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона может быть выполнен в форме тора и, состоящий из несущей части 1 с перфорированной поверхностью - с отверстиями 2 (фиг.3). Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона может быть выполнен в виде спирали и, состоящий из несущей части 1 с перфорированной поверхностью - с отверстиями 2 (фиг.4). Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона может быть выполнен желобообразным и, состоящий из несущей части 1 с перфорированной поверхностью - с отверстиями 2 (фиг.5). Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона может быть выполнен в форме волны и, состоящий из несущей части 1 с перфорированной поверхностью - с отверстиями 2 (фиг.6).

Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона работает следующим образом.

При внесении в бетонную смесь арматурных элементов с перфорированной поверхностью часть смеси будет проникать сквозь отверстия внутрь элементов, тем самым повышая сопротивляемость сдвиговым деформациям и повышая общую прочность бетона.

При приложении нагрузки к бетону с арматурным элементом в нем развивается комплекс напряжений и деформаций, при этом внутренняя часть полого стержня арматурного элемента воспринимает нагрузку несущей частью 1 через отверстия 2, а усы 3 - распределяют часть нагрузки на бетон. При этом по поверхности арматурного элемента будут более равномерно распределяться напряжения и соответственно меньше возникать концентрации напряжений. Соответственно структура бетона будет работать по всему объему более равномерно, что обеспечит более долговечную работу бетонного изделия при воздействии динамических нагрузок.

При этом усы могут быть образованы на поверхности полого стержня - несущей части арматурного элемента, например, путем отгибания отдельных концов сетки. Последние за счет взаимного переплетения во время перемешивания создают более прочную монолитную структуру, которая позволяет воспринимать более высокие динамические нагрузки.

При исполнении оболочки в виде сетки, за счет непосредственного сцепления цементного теста в ячейках сетки с несущей частью арматурного элемента, часть общей нагрузки передается непосредственно несущей части с возможностью одновременного восприятия повышенной динамической нагрузки.

Пример

Тяжелую бетонную смесь готовится в соотношении - цемент: песок: арматурный элемент, как 1:3:5 при водоцементном отношении В/Ц=0,54. Марка портландцемента - М500. Песок - кварцевый с модулем крупности Мк=2,5. При этом изготавливаются два вида арматурного элемента - один в виде полых сплошных металлических стержней (трубочек), а другой - с перфорированной поверхностью (в виде трубочек) - из металлической сетки, из которых готовятся для испытаний, соответственно, два вида бетонных кубиков.

Приготовление бетонной смеси осуществляли вручную. Формование бетонных кубиков размерами 100×100×100 мм осуществляли на виброплощадке с круговыми колебаниями.

Вибрирование выполняется в течение 30 секунд. Отформованные кубики выдерживают 14 суток в нормальных условиях твердения, после чего их испытывают на прессе на сжатие. Прочность образцов на сжатие, содержащих арматурный элемент в виде полых сплошных металлических стержней (трубочек) из сетки, повышается на 14%. При осмотре испытанных образцов не было выявлено разрывов арматурного элемента в месте ее разрушения, при этом смесь - цементное тесто 0 проникло сквозь отверстия сетки, что повысило сцепление и соответственно армирующий эффект. Это подтверждает осуществление поставленной задачи - создания арматурного элемента бетона, с поверхностью повышенного сцепления и объема микроармирования, а также достижения технического результата - повышение прочности, т.е более эффективного использования арматурного элемента в бетоне - с возможностью ее работы в бетоне с восприятием повышенных как статических, так и динамических нагрузок.

Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона был смоделирован и изготовлен в строительной лаборатории кафедры ПСК, а выполненные испытания доказали возможность его эффективного использования в качестве арматурного элемента в производстве железобетонных изделий с повышенными прочностными свойствами.

Похожие патенты RU2490406C1

название год авторы номер документа
ФИБРА ДЛЯ ДИСПЕРСНОГО АРМИРОВАНИЯ БЕТОНА 2014
  • Трофимов Валерий Иванович
  • Смелянский Игорь Валерьевич
  • Пупенин Кирилл Игоревич
RU2582254C1
Фибра для дисперсного армирования бетона 2023
  • Трофимов Валерий Иванович
  • Егоров Андрей Романович
  • Васильев Данила Игоревич
RU2806090C1
ФИБРА ДЛЯ ДИСПЕРСНОГО АРМИРОВАНИЯ БЕТОНА 2015
  • Трофимов Валерий Иванович
  • Бучкин Андрей Викторович
  • Пупенин Кирилл Игоревич
RU2601705C1
АРМАТУРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 2016
  • Харлов Сергей Николаевич
RU2667256C2
Аморфный стеклометаллический арматурный элемент для дисперсного армирования бетона 2023
  • Алпатов Андрей Алексеевич
  • Умнов Павел Павлович
  • Бахтеева Наталия Дмитриевна
  • Чуева Татьяна Равильевна
  • Гамурар Надежда Витальевна
RU2806693C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ ФИБР 2006
  • Евсеев Борис Анатольевич
  • Пикус Григорий Александрович
  • Болтанов Марат Асгатович
RU2344904C2
АРМАТУРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО НАПРЯЖЕННЫХ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ 2010
  • Джантимиров Христофор Авдеевич
  • Мадатян Сергей Ашотович
  • Звездов Андрей Иванович
  • Ялаев Руслан Рашитович
RU2455436C1
АРМАТУРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ С ВЫСОКИМИ АНКЕРУЮЩИМИ СВОЙСТВАМИ ДЛЯ ДИСПЕРСНОГО АРМИРОВАНИЯ 2008
  • Вострецов Иван Федорович
  • Вострецов Федор Иванович
  • Гатитуллин Мавлет Нигматович
RU2367749C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ВЯЖУЩЕГО С ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИМ СЛОЕМ ИЗ МИНЕРАЛОВАТНОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 2015
  • Прохоров Игорь Викторович
RU2602563C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ ВЯЖУЩЕГО С ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИМ СЛОЕМ ИЗ МИНЕРАЛОВАТНОЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ 2016
  • Прохоров Игорь Викторович
RU2639218C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 490 406 C1

Реферат патента 2013 года АРМАТУРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ДИСПЕРСНОГО АРМИРОВАНИЯ БЕТОНА

Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона относится к области строительства, в частности к искусственной фибре для приготовления бетонов, и может быть использован в строительной индустрии. По первому варианту арматурный элемент для дисперсного армирования бетона выполнен в виде отрезка с анкерами. Согласно изобретению отрезок выполнен полым, а поверхность отрезка выполнена перфорированной с выпусками в виде усов. Кроме того, отрезок с анкерами может быть выполнен в виде тора или в виде элипсообразной сферической фигуры. По второму варианту арматурный элемент для дисперсного армирования бетона выполнен в виде отрезка с анкерами. Согласно изобретению отрезок с анкерами выполнен в виде перфорированного листа. При этом отрезок с анкерами в виде перфорированного листа выполнен из сетки. Кроме того, отрезок с анкерами может быть выполнен в виде спирали или желобообразным, а также в форме волны. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Формула изобретения RU 2 490 406 C1

1. Арматурный элемент - фибра для дисперсного армирования бетона, выполненная в виде отрезка с анкерами, отличающийся тем, что отрезок выполнен в форме полого стержня, а его поверхность выполнена перфорированной с анкерами в виде усов.

2. Арматурный элемент - фибра для дисперсного армирования бетона по п.1, отличающийся тем, что отрезок в форме полого стержня с анкерами выполнен в виде тора.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2490406C1

МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО В.А.ШЕЙНЕРТА 2004
  • Ахметшин Марсиль Робертович
  • Ахметшин Ринат Робертович
  • Лапковский Сергей Иванович
  • Подольский Владимир Антонович
  • Ткаченко Вячеслав Аркадьевич
  • Шейнерт Виктор Александрович
RU2278180C2
Арматурный элемент для дисперсного армирования бетона 1987
  • Кобиашвили Энрико Гурамович
  • Смолянский Вилен Моисеевич
  • Гиренко Ирина Владимировна
SU1502753A1
US 3616589 A, 31.10.1968
DE 2853378 A1, 13.05.1982
АРМАТУРА ДЛЯ ДИСПЕРСНОГО АРМИРОВАНИЯ БЕТОННЫХ ИЗДЕЛИЙ 1990
  • Вертинский Алексей Павлович
RU2030530C1
Автоматический огнетушитель 0
  • Александров И.Я.
SU92A1
US 4184002 A, 15.01.1980
Устройство для устранения мешающего действия зажигательной электрической системы двигателей внутреннего сгорания на радиоприем 1922
  • Кулебакин В.С.
SU52A1
Бетонные и железобетонные конструкции
Москва, 2004, п.5.3.2.

RU 2 490 406 C1

Авторы

Трофимов Валерий Иванович

Соколов Эдуард Владимирович

Лопаков Роман Игоревич

Данилова Ольга Геннадьевна

Даты

2013-08-20Публикация

2012-01-10Подача