Патент на изобретение №2220049

(54) СТЕРЖЕНЬ ДЛЯ АРМИРОВАНИЯ БЕТОНА

(57) Реферат:

Изобретение относится к области строительства, а именно к изготовлению пластиковых арматурных элементов для армирования строительных бетонных конструкций, которые также могут быть использованы в несущих сборных конструкциях как конструкционный материал для замены металлических и деревянных изделий. Стержень получают пропиткой стекловолокнистого ровинга полимерным связующим на основе эпоксидной диановой смолы, содержащим изометилтетрагидрофталевый ангидрид (ИЗТГФА) в качестве отвердителя и триэтаноламин в качестве ускорителя отверждения. Соотношение компонентов в стержне: наполнитель 60-80%, ИМТГФА 10-20%, триэтаноламин 0,01-0,09%, смола остальное. Термоотверждение стержня осуществляют при 120-140^oС протягиванием пропитанного связующим стекловолокнистого ровинга через две термокамеры с инфракрасным излучателем и через камеру термостатирования в течение 180-240 с. Изобретение позволяет расширить сырьевую базу для изготовления стеклопластиковой арматуры, повысить ее прочность и упростить технологию изготовления стержня. 1 табл.

Изобретение относится к области строительства, а именно к изготовлению пластиковых арматурных элементов для армирования строительных бетонных конструкций, которые также могут быть использованы в несущих сборных конструкциях как конструкционный материал для замены металлических и деревянных изделий.

Известен стержень для армирования бетона, выполненный из волокнистого наполнителя, скрепленного отвержденным полимерным связующим. В качестве волокнистого наполнителя используется стекловолокно, в качестве связующего – смесь эпоксидных и фенолформальдегидных смол с добавлением растворителей, ускорителя и отвердителя (DE 3703974, кл Е 04 С 5/07, опубл. 1988 г.).

Недостатком указанного стержня является низкая стойкость в кислой и щелочной среде и сложность технологии его изготовления, связанная с использованием в процессе приготовления связующего растворителей, которые должны быть удалены из полимерной композиции.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является арматурный стержень, полученный пропиткой базальтового ровинга полимерным связующим на основе эпоксидной диановой смолы ЭД-20, отвердителя – изометилтетрагидрофталиевого ангидрида (ИМТГФА) и ускорителя полимеризации УП-606/2 с последующим термоотверждением в режиме ступенчатого нагрева и охлаждения в восьми термокамерах при температурах ^oС соответственно: 78-82, 140-150, 158-162, 170-174, 178-180, 138-140, 50-60 (SU 1761903, кл. Е 04 С 5/07, опубл. 1992 г.).

Указанный стержень обладает высокой прочностью и коррозионной стойкостью благодаря использованию базальтового волокна, однако технология его изготовления очень сложна.

Предлагаемое изобретение решает задачу расширения сырьевой базы для изготовления высокопрочных пластиковых арматурных стержней и упрощения технологии изготовления стержня.

Указанная задача решается тем, что в стержне для армирования бетона, полученном из волокнистого наполнителя, пропитанного полимерным связующим на основе эпоксидной диановой смолы, отвердителя – изометилтетрагидрофталиевого ангидрида и ускорителя полимеризации, с последующим термоотверждением, в качестве волокнистого наполнителя используют стекловолокнистый ровинг, а в качестве ускорителя связующее содержит триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Волокнистый наполнитель – 60-80
Изометилтетрагидрофталевый ангидрид – 10-20
Триэтаноламин – 0,01-0,09
Эпоксидная диановая смола – Остальное
а термоотверждение осуществляют при 120-140 протягиванием пропитанного связующим, стекловолокнистого ровинга через две термокамеры с инфракрасным излучателем и через камеру термостатирования в течение 180-240 секунд.

Стержень изготавливают на установке, включающей формирователь жгута, обогреваемую ванну для связующего, формирователь поперечного профиля стержня, две термокамеры для отверждения связующего, снабженные инфракрасными излучателями, и камеру термостатирования.

Процесс осуществляют следующим образом.

Бобины с ровингом устанавливают на этажерке, количество их подбирают в зависимости от толщины нитей из расчета получения стержня диаметром 5-6 мм и степени наполнения 60-80%. В пропиточную ванну дозируют расчетное количество компонентов связующего и тщательно перемешивают при 30-50^oС. Стекловолокно формируют в жгут и пропускают под инфракрасным излучателем, где происходит частичное удаление замасливателя и подогрев стекловолокна. Жгут пропускают через обогреваемую ванну со связующим и на выходе из ванны через отжимное устройство – фильеру, где удаляется избыток связующего, который возвращается по лотку в ванну. Далее пропитанный связующим жгут протягивают через первую термокамеру с инфракрасным излучателем. Под воздействием инфракрасного излучения происходит частичное отверждение (полимеризация) связующего. Далее частично отвержденный стержень пропускают через оплеточное устройство. Оплетку осуществляют нитью стекловолокна, базальтовой или хлопчатобумажной, подходящего диаметра и прочности с диаметром шага 2-2,5 мм. После оплеточного устройства стержень протягивают через вторую термокамеру с инфракрасным излучателем, затем через камеру термостатирования (без излучателя) и постепенно охлаждают на воздухе. Время пребывания стержня в камерах 180-240 с, скорость протяжки 0,035-0,045 м/с, температурный режим в камерах термоотверждения и термостатирования 120-140.
В таблице приведены варианты предлагаемого состава для получения стержня и результаты испытания полученных стержней.

Формула изобретения

Стержень для армирования бетона, полученный из волокнистого наполнителя, пропитанного полимерным связующим на основе эпоксидной диановой смолы, отвердителя – изометилтетрагидрофталиевого ангидрида и ускорителя полимеризации с последующим термоотверждением, отличающийся тем, что в качестве волокнистого наполнителя используют стекловолокнистый ровинг, в качестве ускорителя связующее содержит триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Волокнистый наполнитель 60-80

Изометилтетрагидрофталевый ангидрид 10-20

Триэтаноламин 0,01-0,09

Эпоксидная диановая смола Остальное

а термоотверждение осуществляют при 120-140°С протягиванием пропитанного связующим стекловолокнистого ровинга через две термокамеры с инфракрасным излучателем и через камеру термостатирования в течение 180-240 с.

РИСУНКИ