АРМАТУРНЫЙ КАНАТ

Настоящая полезная модель относится к строительству, конкретно к изготовлению арматурных изделий для бетонных конструкций, например композитной арматуры
Известны стальные арматурные канаты /1/. Стальные канаты изготавливают из проволоки свитой в единый элемент.
Недостатками стальных канатов являются большой вес и низкая коррозионная стойкость.
Известны стержни композитные для армирования бетонных конструкций /2/. Стержень состоит из жгутов, выполненных из волокон высокопрочного полимера, причем диаметр жгутов составляет 25-47% от диаметра стержня, количество жгутов должно быть не менее 3-х, а число кручений жгутов на метр стержня находится в диапазоне 5-120.
Недостатками известной конструкции являются низкий модуль упругости полимеров, недостаточная устойчивость формы стержня от расплетания жгутов в процессе изготовления арматурных изделий.
Известны арматурные многопрядевые канаты из жгутов, сплетенных одинарным или двойным плетением и служащих в качестве препрега для изготовления композитной арматуры /3/. Жгуты состоят из определенного количества непрерывных стекло- или базальтовых волокон, сложенных параллельно друг другу. Жгуты перед сплетением могут предварительно пропитываться полимерным связующим. Сплетенный канат может пропитываться полимерным или цементным связующим. Стабильность формы каната до пропитки обеспечивается взаимным переплетением жгутов.
Недостатком известного каната является сложность плетения, так как волокна из стекла или базальта являются достаточно хрупким материалом, и таким образом в процессе изготовления арматуры потеря прочности каната достигает до 50%.
Технической задачей полезной модели является создание гибких канатов из непрерывных стекло- или базальтовых волокон (ровинга), со стабильной формой поперечного сечения, с минимальной потерей прочности при изготовлении и высокой производительностью производственного процесса, способных перерабатываться в арматурные изделия сложной пространственной формы.
Поставленная задача решается таким образом, что в арматурном канате из непрерывных стекло- или базальтовых волокон, толщиной 9-25 мкм, собранных в жгут, согласно полезной модели, канат скручен из 3-4х жгутов в 30-300 круток на погонный метр, а жгуты скручены в 20-200 круток на погонный метр в противоположном направлении скручивания каната с возможностью последующей пропитки его связующим и образования композитной арматуры.
Предлагаемый арматурный канат отличается от известного тем, что канат скручен из 3-4х жгутов в 30-300 круток на погонный метр, а жгуты скручены из волокон толщиной 9-25 мкм в 20-200 круток на погонный метр в противоположном направлении скручивания каната с возможностью последующей пропитки его связующим и образования композитной арматуры.
Направление кручения жгутов всегда противоположно направлению кручения пряди. Таким образом, если нить имеет правое направление кручения (Z), то прядь должна иметь левое направление кручения (S), а канат - опять правое (Z). Эта конструкция каната в сочетании с определенными соотношениями круток жгута, пряди и каната позволяют получить равновесную стабильную конструкцию.
В зависимости от диаметра и структуры каната крутки нитей и каболок могут находиться в диапазоне от 10 до 100 кручений на метр, крутки прядей от 20 до 200 кручений на метр, а канат может иметь от 30 до 300 витков на метр. Крутка волоконных изделий в определенных пределах повышает прочность, выход из этих пределов приводит к снижению прочности. Для установления оптимального коридора количества круток на один погонный метр следует проводить тесты для каждого вида волокон. Отличительной особенностью предлагаемого каната является то, что перед пропиткой связующим уму можно придавать любую форму и производить пространственные армокаркасы.
Технический результат заключается в повышении прочности за счет образования жгута скрутками, что снижает потери прочности и исключает обрыв волокна, обеспечивая стабильность сечения каната по всей его длине.
На фиг. 1 - представлен арматурный канат, разрез одной пряди; фиг. 2 - разрез каната тросовой свивки; фиг. 3 - разрез каната кабельтовой свивки.
Предлагаемая конструкция каната 1 состоит из 3-4 прядей 2, представляющих собой свитые жгуты 3 из ровинга (непрерывных волокон из стекла или базальта) или нитей толщиной 9-25 мкм, скрученных из ровинга. Несколько канатов 1 тросовой свивки могут объединяться в канат кабельтовой свивки.
Канат тросовой свивки, представляет собой трех- или четырехпрядную крученую конструкцию правого или левого направления кручения. В свою очередь, каждую из прядей каната изготавливают методом кручения жгутов, состоящих из непрерывных базальтовых нитей. Направление кручения пряди может быть правым или левым, но всегда противоположным по отношению к направлению кручения каната. Для канатов, диаметр которых превышает 4-5 мм, жгуты целесообразно изготавливать не из прямого ровинга, а из базальтовых предварительно скрученых нитей или каболок. В свою очередь, канаты тросовой свивки могут объединяться в канаты кабельтовой свивки, путем свивки из нескольких, скрученных в правом или левом направлении.
Источники информации:
1. Патент РФ №2455436, Е04С 5/07, публ. 10.07.2012
2. Патент ПМ №83785, Е04С 5/07, публ. 20.06.2009.
3. Патент РФ №2482247, Е04С 5/07, публ. 20.05.2013 (прототип).