Способ изготовления стержня для армирования бетона

(я)5 Е 04 С 5/О ЕНИЯ Е ИЗОБР И СВИДЕТЕЛЬСТВ ВТОРС базальтовьволокна 9330 текс);эмул ьси ю.Смолу эпоксидн дифенилолпропана и ЭДполучаюихлоргидрина лучен из базальта Р ва, мас.%: Я 02 48, 9; А 120 з 14,35 - 16, 5.60 - 6,77; СаО 8,9 ; МпО 0,17 - 0,29; М овенскои 2 - 49,55;43; ее 20 з 1 - 11,10; а 20 1,84 -Ровинг пообласти соста Т 102 0,96 - 1,7 5,25 - 5,96; РеО М 90 7,33 - 9,07 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕРЖНЯДЛЯ АРМИРОВАНИЯ БЕТОНА(57) Использование: область производствастроительных материалов, в том числе арматурных элементов для бетонных конструкций, Сущность изобретения: способвключает подготовку базальтового ровингапутем термообработки в камере обжига при150 - 200 С, пропитку ровинга полимернымсвязующим 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 1735532 А 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: 1 - . 75 - 85; 1 в 125 - 130; 111 - 140 - 145; И - 150-160; Ч - 160 - 163; И - 150 - 158; И - 120 - 130; Ч 111 - 40 - 50. Содержание компонентов стержня составляет, мас.ч,: базальтовый ровинг 40,5 - 69,2, смола эпоксидно-диановая с вязкостью 5 - 18 Па с 9,5 - 10,5, полиметиленполифенилполиамин 6,5 - 7,5, 2,4,6-трис(диметиламино)метилфенол(альфа, альфа, альфа-трис-(диметиламино)-метизол 0,13 - 0,16, 2 табл. и с диаметром элементарного мкм и номинальной плотностью замасливатель - парафиновую,lО Д2зуют В работе использована смола первого сорта.Для изготовления стержня испол та кже поли метил е н и ол;.фе н ил и ол (типа ПАПА) - продукт реакции межд иамин у ани 25 лином и формалиномин,Н 11и -мк .р-ДД - (%т Указан киз компоне ианатов, Т 2248 С, П0,1 мг/м .Содержание диф54 .3% вес,%, в т.ч.вес,%, анилина н/б 0,1воды н/б 0,01%, вязкоУскоритель УП 606тиламино)метилфенолполучают как оди водстве полиизоци 8 С, Твоспл. 240 хе рабочей зонь енилметандиамина4,4 - изомера 95 - 975%, хлора н/б 0,01%, сть 300 - 400 спз,) метизол формулыдующую структурную Способ осуществлразом. Базальтовый ровподвергают термоо яют следующи г предварительно аботке при 1502,74; К 20 0,45 - 1,26: ЯОз 0,02 - 0,05, Р 20 и - 0,25 - 0,35; ППП 1,15 - 2,90,Диановая эпоксидная смола имеет следующую химическую формулу: 200 С в камере обжига с последующим прохождением через восемь термокамер после покрытия связующим в пропиточной ванне.Пропитку базальтового ровинга полимерным связующим осуществляют в закрытой ванне при 30 - 50 С, формование поперечного профиля стержня осуществляют путем протягивания пропитанного связующим ровинга через отжимное устройство 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 - 1500 с.Отверждение стержня для армирования осуществляют в термокамерах в режиме ступенчатого подъема температур и охлаждения, С: - 75 - 85; 1 - 125 - 130; 11 - 140 - 145; И - 150 - 160; Ч - 160 - 163; И - 150 - 158; И - 120 - 130; И 1 - 40 - 50.П р и м е р 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 - 116 шт, в зависимости от толщины отдельных нитей. Ровинг натягивают и пропускают со скоростью 0,0048 и/ч через камеру обжига при 150 С, где происходит частичное удаление парафинового замасливателя, В пропиточную ванну дозируют 2,5 кг связующего, в том числе 1,472 кг эпоксидной смолы ЭД, 1,007 кг полиметиленполифенилполиамина и 0,021 кг ускорителя УП/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 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 - вось1735532 40 45 50 55 мую термокамеры, поддерживая в каждой соответствующую температуру, С:- 125;- 140; 1/ - 150; Ч - 150; И -150; И - 120; И - 40.Время нахождения стержня в зоне нагрева - 1500 с.Физические и химические свойства полученного арматурного стержня из трех замеров следующие: диаметр стержня 6,0 мм; плотность 1,5727 г/см; количество связующего 41,6 о ; степень полимеризации 73,25 ; количество наполнителя (базальтового ровинга) 58,5%; водопоглощение при комнатной температуре через 1 сут 0,51 о ; через 2 мес, 1,66%; водопоглощение при 100 С через 1 ч 1,08, через 6 ч 1,44%; предел прочности на растяжение 7019 кгс/см,Влияние отклонений от оптимальных параметров получения базальто-пластиковых 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 при5 его упрощении (исключение отгонки растворителей по прототипу) повысить щелоче, стойкость стержня,Формула изобретенияСпособ изготовления стержня для ар 10 мирования бетона, включающийтермообработку базальтового ровинга при 150 - 200 С,его пропитку в закрытой ванне композицией на основе эпоксидно-диановой смолыпри 30 - 50 С, формование профиля через15 отжимное устройство и фильеру, установленные после пропиточной ванны, а такжечерез две дополнительные фильеры и оплеточное устройство, отверждение стержняпутем пропускания его через восемь термо 20 камер со скоростью 0,0048 - 0,0052 м/с в течение 1385-1500 с, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью упрощения способа и повышения щелочестойкости стержня, 40,5 -69,2 мас,ч. базальтового ровинга пропиты 25 вают композицией состава, мас,ч.: эпоксидно-диановая смола с вязкостью 5 - 18 Па с -9,5 - 10,5; полиметиленполифенилполиа - 6,5 - 7,5; 2,4,6 трис-(диметиламино)метилфенол30 (альфа, альфа, альфа)-трис-(диметиламино)метизол - 0,13 - 0,16, дополнительные фильеры устанавливают после первой термока- .меры до и после оплеточного уСтройства, атемпературный режим задают по термока 35 мерам последовательно, град: 75-85; 125 -130; 140-145; 150-160; 160-163; 150-158;120 - 130; 40 - 50.1735532 Табли ца 1 Примечание Свойства полученных стержней Степень полимеКоличество связующего в стержне,Плотностьстержня,г/смз риза ции связую- ЩЕГО, 6 71)8 42,8 1,62 6500 Температура в камере обжига145 С 41,8 73,0 1,55 Отслаивание связу"ющего от нити, плохое смачивание нити 70,4 1,68 Температура в пропиточной ванне20 о С 50,3 6,5 72,0 50,1 1,59 Скорость протягивания стержня0,0035 м/с 1,45 38,5 72,9 50 Замедленная полимеризация, недостаток связующего Температура в 1 5500термокамере 65 с 72,3 5,9 Температура во 11 6800и 111 термокамерах120 С и 135 ОС со"ответственно 41,9 1,5 41,6 1,57 Экономически нецелесообразно 73,2 5,95 7020 41,6 1,58 5;Э Не олре- Нарушение физикоделяли механическихсвойств 6700 1 аблнца 2" Г Пример Сорно .инке комп(мемтов, мас.ч Орзктически олрелеленнив свойства стерммей КрлиьгТеорьтичесннп соотн ипения ствобобам,колике;та, кг нап лнтела К связупего кгс/см У нгполчителя г свнэуовего Ыелочестойкость в 1 растворе аОН, увеличение по сравнение с известним способом степень поллмоьазальтовийроаинг 82-16 УР 606/2 РиэаКии,1 су-су-60 сутоктокток 1 114 40,5 о,т 7 1, О 67 41,6 г/1,5 0,13 о;дует 29 73,25 7019 0,13 0,73 2,06 38,5 75 3 7312 0 1 О 0 67 1,95 2 126 69,2 10,5 7,5 0,16т, 022 20,8 7 Р,2 73,8 715 г 0,11 0,71 1,53 121 54 65 10 7 7,99 1,"Оз 1.02 01,0,21 76,18 3 гу.д Составитель С.ВоронинаТехред М.Моргентал Корректор Л.Бескид Редактор О,Хрипта Заказ 1801 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035,Москва,Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Переменный параметрпроцесса получениястержней при сохранении остальныхв пределах предложенных Количество отвердитегя в связующем 6,0 вес.ч,Температура в 1 Чи Ч термокамерах165 и 168 С соот- ветственно Температура в Ч 11и Ч 111 камерах100 и 30 С соответственчо Прочность на растяжение,/ 2 Диаметрстержнямм Недостаточная степень полимеризации, нарушается профиль стержня Излишнее количество связующего наровинге, плохойотжим связующего Преждевременнаяполимеризация плохой отжим связующего Замедленная скорость полимеризации, ухудшениеФизико-механическихсвойств