Способ изготовления стержня для армирования бетона Советский патент 1992 года по МПК E04C5/07 

2,74; КаО 0,45 - 1,26; 50з 0,02 - 0,05; P20s - 0,25-0,35; ППП 1,15-2,90.

Диановая эпоксидная смола имеет следующую химическую формулу:

СН3

%-сщго эХс- с

VCHj

В работе использована смола ЭД-16 первого сорта.

Для изготовления стержня использук также полиметил енпол.фен ил полиамин (типа ПАПА) - продукт реакции между анилином и формалиномми

irrti |

п ВДтН)СВД - (j-CHr

тг

:-10}+И№0

JTI-I

Указайный продукт получают как один из компонентов в производстве полиизоци- анатов. ТВсп. 198-218°С, ТВОспл. 240- 248°С, ПДК в воздухе рабочей зоны 0,1 мг/м3.

Содержание дифенилметандиамина 54 ±3% вес.%, в т.ч. 4,4 - изомера 95 - 97 вес. %, анилина н/б 0,15%, хлора н/б 0,01%, воды н/б 0,01 %, вязкость 300 - 400 спз.

Ускоритель УП 606/2 - 2,4,6-трис-(диме- тиламино)метилфенол(альфа,альфа,альфа) -трис-(диметиламино) метизол формулы CisH2 CN3 имеет следующую структурную формулу:

№Н3)де- СНде3)

/

СВДСад

г

Способ осуществляют следующим образом.

Базальтовый ровинг предварительно подвергают термообработке при 150

20

25

40

45

50

200°С в камере обжига с последующим прохождением через восемь термокамер после покрытия связующим в пропиточной ванне.

Пропитку базальтового ровинга 5 полимерным связующим осуществляют в закрытой ванне при 30-50°С. Формование поперечного профиля стержня осуществляют путем протягивания пропитанного связующим ровинга через отжимное устройство 10 и фильеру, установленные на выходе из пропиточной ванны, и далее - через вторую и третью фильеры, установленные после первой термокамеры до и после оплеточного устройства.

Скорость протягивания стержня для армирования бетона поддерживают в пределах 0,0048 - 0,0052 м/с в течение 1353 - 1500с.

Отверждение стержня для армирования осуществляют в термокамерах в режиме ступенчатого подъема температур и охлаждения, °С: I-75-85; II- 125-130; 111-140- 145; IV- 150- 160; V- 160- 163; VI - 150- 158; VII - 120 - 130; VIII - 40 - 50.

Пример 1. Бобины с ровингом из базальтовых нитей устанавливают на этажерке. Для получения диаметра стержня 5- 6 мм и степени наполнения не менее 70-80% число бобин должно быть 113 - 30 116 шт. в зависимости от толщины отдельных нитей. Ровинг натягивают и пропускают со скоростью 0,0048 м/ч через камеру обжига при 150°С, где происходит частичное удаление парафинового замасливателя. В 35 пропиточную ванну дозируют 2,5 кг связующего, в том числе 1,472 кг эпоксидной смолы ЭД-16, 1,007 кг полиметиленполифенилпо- лиамина и 0,021 кг ускорителя УП-606/2, тщательно перемешивают до равномерного распределения компонентов при 30°С. Базальтовый ровинг пропускают через обогреваемую ванну, при этом следят за равномерным распределением связующего между ровингом, На выходе из ванны нити пропускают через отжимное устройство, где снимается часть связующего и по лотку возвращается в пропиточную ванну. Далее пропитанные связующим нити направляют через фильеру в первую термокамеру, где поддерживают температуру 75°С.

После первой термокамеры стержень пропускают через фильеру, оплеточное устройство и снова через фильеру. Оплетку осуществляют базальтовой нитью с шагом 55 оплетки 2 мм. Натяжение оплеточной нити регулируют с расчетом исключения пережатия стержня и обеспечения его заданного размера. На второй и третьей фильерах снимают остаточное избыточное связующее, стержень протягивают через вторую - восьмую термокамеры, поддерживая в каждой соответствующую температуру, °С: II - 125; II - 140; IV- 150; V- 150; VI -150; VII - 120; VIII-40.

Время нахождения стержня в зоне нагрева - 1500с.

Физические и химические свойства полученного арматурного стержня из трех замеров следующие: диаметр стержня 6,0 мм; плотность 1,5727 г/см ; количество связую- щего 41,6%; степень полимеризации 73,25%; количество наполнителя (базальтового ровинга) 58,5%; водопоглощение при комнатной температуре через 1 сут 0,51%; через 2 мес. 1,66%; водопоглощение при 100°С через 1ч 1,08, через 6 ч 1,44%; предел прочности на растяжение 7019 кгс/см .

Влияние отклонений от оптимальных параметров получения базальто-пластико- вых стержней предлагаемым способом приведены в табл.1.

Как видно из данных, приведенных в примере 1 и в табл. 1, выбранный композиционный состав стержня и способ его получения обеспечивает лучшие его характеристики (по сравнению с металлической арматурой) по прочности, плотности и другим характеристикам, приведенным выше. Изменения отдельных технологических режимов способа получения оказывают определенное влияние на свойства стержня и улучшают его характеристики.

Свойства стержня и соотношение компонентов при их изготовлении приведены в табл. 2.

В примере 2 используют средние значения параметров способа.

В примере 3 используют верхние значения параметров способа.

Как следует из результатов испытаний, реализация способа позволяет при

его упрощении (исключение отгонки растворителей по прототипу) повысить щелоче- . стойкость стержня.

Формула изобретения Способ изготовления стержня для армирования бетона, включающий термообработку базальтового ровинга при 150-200°С, его пропитку в закрытой ванне композицией на основе эпоксидно-диановой смолы при 30-50°С, формование профиля через

отжимное устройство и фильеру, установленные после пропиточной ванны, а также через две дополнительные фильеры и оплеточное устройство, отверждение стержня путем пропускания его через восемь термокамер со скоростью 0,0048-0,0052 м/с в течение 1385-1500 с, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения щелочестойкости стержня, 40,5 - 69,2 мае.ч. базальтового ровинга пропитывают композицией состава, мае.ч.: эпоксид- но-диановая смола с вязкостью 5-18 Па с - 9,5 - 10,5; полиметиленполифе- нилполиамин - 6,5 - 7,5; 2,4,6- трис-(диметиламино)метилфенол

(альфа,ал ьфа,альфа)-трис-(диметиламино) метизол - 0,13-0,16, дополнительные фильеры устанавливают после первой термокамеры до и после оплеточного устройства, а температурный режим задают по термокамерам последовательно, град: 75-85; 125- 130; 140-145; 150-160; 160-163; 150-158; 120-130:40-50.

Т о б л и ц а I

Использование: область производства строительных материалов, в том числе арматурных элементов для бетонных конструкций. Сущность изобретения: способ включает подготовку базальтового ровинга путем термообработки в камере обжига при 150-200°С, пропитку ровинга полимерным связующим в закрытой ванне при 30-50°С, Изобретение относится к строительству, в частности к арматурным элементам для бетонных конструкций, и может быть использовано при армировании несущих бетонных конструкций. Цель изобретения - упрощение способа и повышение щелочестойкости стержня. Для изготовления арматурного стержня используют базальтовый ровинг, представляющий собой пучок комплексных нитей, состоящих из элементарных волокон, в данном случае ровинг марки РБ 9-330 (ровинг формование поперечного профиля стержня путем протягивания пропитанного связующим ровингом через отжимное устройство и фильеру, установленных на выходе из пропиточной ванны, и далее - через вторую и третью фильеры, установленные после первой термокамеры до и после оплеточного устройства. Скорость протягивания стержня для армирования бетона поддерживают в пределах 0,0048-0,0052 м/с, а время нахождения в зоне полимеризации - 1385- 1500 с. Отверждение стержня для армирования осуществляют в термокамерах в режиме ступенчатого подъема температур и охлаждения, °С: I - 75-85; II - 125-130; III - 140-145; IV - 150-160; V - 160-163; VI - 150-158; VII - 120-130; VIII - 40-50. Содержание компонентов стержня составляет, мае.ч.: базальтовый ровинг 40,5-69,2, смола эпоксидно-диановая с вязкостью 5-18 Па -с 9,5-10,5, полимети- ленполифенилполиамин 6,5-7,5, 2,4,6-трис- (диметиламино)метилфенол(альфа,альфа, альфа-трис-(диметиламино)-метизол 0 13- 0,16. 2 табл. базальтовый с диаметром элементарного волокна 9 мкм и номинальной плотностью 330 текс); замасливатель - парафиновую эмульсию. Смолу эпоксиднуюЭД-16 получают из дифенилолпропана и эпихлоргидрина. Ровинг получен из базальта Ровенской области состава, мас.%: SI02 48,2 - 49,55; ТЮ2 0,96 - 1,79; 14,35 - 16,43; РеаОз 5,25-5,96; Fe0560- 6,77; СаО 8,91 - 11,10; МдО 7,33 - 9,07; МпО 0,17 - 0,29; №20 1,84 СП с VI со ел ел CJ ю

6500

6950

5300

42,8

41,8

50,3

1,62

1,55

1,68

Ј700

5С,1

1,53

5500

6800

7020

6700

41,6

41,6

,62

,55

,68

,53

,57

5,5 71,8 Недостаточная степень полимеризации, нарушается профиль стержня

5,9 73,0 Отслаивание связующего от нити, плохое смачивание нити

7,2 70,4 Излишнее количество связующего на ровинге, плохой отмим связующего

6,5 72,0- Преждевременная

полимеризация, плохой отжим связующего

Замедленная полимеризация, недостаток связующего

Замедленная скорость полимеризации, ухудшение физико-механических . свойств

73,2 Экономически нецелесообразно

5,35

1,58

5,3 Не опре- Нарушение физико- деляли механических свойств