АРМАТУРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ДИСПЕРСНОГО АРМИРОВАНИЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Полезная модель относится к арматурным элементам для дисперсного армирования строительных конструкций, изделий из бетонной и подобных смесей.
Известен арматурный элемент для дисперсного армирования бетона, выполненный в виде прямого отрезка проволоки с периодически расположенными выемками и утолщенными головками на концах (Патент США №6235108 В/1 от 22 мая 2001 г.).
Недостатком данного изобретения является недостаточное сцепление элемента с бетоном из-за прямолинейности отрезка проволоки и малой площадью сцепления его с бетоном.
Известен арматурный элемент для дисперсного армирования бетона, выполненный в виде отрезка проволоки с равномерно размещенными на его поверхности впадинами и выступами, созданными недеформированными и деформированными участками проволоки (Авторское свидетельство СССР №1384688, Е04С 5/07 от 08.10.1986 г.).
Сущностью изобретения является то, что выступы созданы недеформированными участками проволоки, смещенными в поперечном направлении в противоположные стороны, при этом одна сторона недеформированного участка проволоки размещена на уровне соответствующих ей стороны соседних деформированных участков проволоки и образует с ними впадины.
Отрицательной чертой данного арматурного элемента является сложность его производства, потому что необходима реализация операции формирования сложного поперечного сечения впадины и выступа из одного диаметра проволоки - заготовки.
Известен арматурный элемент для дисперсного армирования бетона, выполненный в виде криволинейного отрезка проволоки с равномерно расположенными деформированными участками, образующими выступы и впадины (Патент РФ №2433227 C1 Е04С 5/00 от 22.03.2010 г.).
Отличительной особенностью данного изобретения является то, что выступы и впадины образуют волну с параметрами, характеризующимися соотношением длины волны к высоте волны равным (1÷4,5), ориентированную по кривой линии в трехмерном измерении.
По данному изобретению можно дать следующую информацию.
В нем не оговорены размеры длины арматурного элемента.
В связи с этим возможно создание арматурного элемента с явно отрицательными свойствами, например, при изготовлении коротких арматурных элементов, имеющих длину элемента равную (2÷3) кратной длине волны, приведет к созданию при производстве шарообразных образований из отрезков проволок, а это затруднит переработку арматурных элементов при выполнении строительных работ.
Известен арматурный элемент для дисперсного армирования бетона, выполненный в виде отрезка проволоки из волнообразных впадин и выступов, равномерно распределенных по длине арматурного элемента (Патент США №4585487 от 29 апреля 1986 г. ) - принят за прототип.
Отличительной особенностью изобретения является наличие волны с параметрами:
- амплитуда, высота волны от 1 до 1,5 диаметра проволоки;
- длина волны от 7 до 10 диаметров проволоки;
- диаметр проволоки 1,2 мм;
2
- прочность проволоки от 110 до 150 кг/мм;
- длина арматурного элемента от 45 до 65 диаметров проволоки.
Использование недостаточной амплитуды, высоты волны равной от 1 до 1,5 диаметров проволоки, не обеспечит должного уровня сцепления арматурного элемента с бетоном.
Применение арматурного элемента в прямолинейном состоянии, на котором располагаются равномерно выступы и впадины, приводит к снижению сцепления арматурного элемента с бетоном и, как следствие, сужает возможность использования данного изобретения в строительных изделиях различного назначения.
Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение сцепления арматурного элемента с бетоном, увеличение качества железобетонных конструкций и расширение сортамента готовой продукции и, следовательно, увеличение областей применения арматурного элемента в строительных конструкциях.
Технический результат достигается тем, что арматурный элемент для дисперсного армирования бетона, выполненный в виде криволинейного отрезка проволоки в трехмерном измерении с равномерно расположенными деформированными участками, образующими выступы и впадины, и согласно полезной модели выступы и впадины образуют по всей длине отрезка проволоки волну (гофру) с параметрами, определяемыми по следующим соотношениям:
- высота волны H=(1÷3,125)Д;
- длина волны А=(3÷12,5)Д;
- длина арматурного элемента L=(10÷100)Д,
где Д - диаметр проволоки равный от 0,8 до 2,0 мм, причем криволинейный отрезок проволоки имеет кривизну с радиусом изгиба равным p=200÷300 мм.
Сущность полезной модели поясняется Фигурами 1, 2, 3, на которых изображены варианты осуществления арматурных проволочных элементов.
На Фигуре 1 представлен общий вид прямолинейного арматурного проволочного элемента, имеющего деформированный участок, создающий выступ 1, деформированный участок, создающий впадину 2, в целом дающие волну (гофру) с параметрами высотой Н, длиной А, диаметром проволоки арматурного элемента Д, длиной арматурного элемента L.
На Фигуре 2 показан вид криволинейного арматурного элемента с наличием кривизны, называемой вогнутостью, а на Фигуре 3 кривизны, называемой выпуклостью, обои характеризуемые радиусом р.
Особенности арматурного элемента состоят в следующем.
Для повышения сцепления арматурного элемента с бетоном, выступы и впадины образуют волну (гофру), характеризуемую высотой H и длиной А, определяемые соотношением:
H=(1÷3,125)Д, А=(3÷12,5)Д, где
Д - диаметр проволоки.
При этих соотношениях увеличивается высота волны и, таким образом, повышается площадь контакта арматурного элемента с бетоном из-за его повышенной разветвленности и, следовательно, увеличивается сцепление его с бетоном.
В прототипе же соотношение высоты к диаметру проволоки находится в пределах 1÷1,5, то есть меньше, чем в заявленной полезной модели, поэтому уменьшается площадь контакта проволоки с бетоном и, следовательно, понижается сцепление с бетоном.
Кроме того, каждый отрезок арматурного элемента имеет кривизну в виде выпуклости и вогнутости с радиусом кривизны изгиба p равный в пределах 200-300 мм.
Наличие кривизны увеличивает сцепление арматурного элемента с бетоном из-за появления эффекта трудности скольжения проволоки по кривой линии при работе железобетонных конструкций в производственных условиях. В то время как в прототипе отрезок проволоки находится в прямолинейном состоянии и отмеченный эффект отсутствует и, следовательно, имеется снижение сцепления арматурного элемента с бетоном по сравнению с заявленной полезной моделью.
Применение проволоки различного диаметра в пределах от 0,8 до 2,0 мм позволяет получить арматурный элемент различный по размерам и прочности и, таким образом, резко расширить сортамент выпускаемых арматурных элементов и в более полной мере удовлетворить потребности народного хозяйства.
Общими характеристиками заявленной полезной модели с прототипом является:
- наличие выступов и впадин, образующих волну (гофру) арматурного элемента;
- применение проволоки для изготовления арматурного элемента.
Различие характеристик заявленной полезной модели с прототипом состоит в следующем:
- соотношение высоты волны к диаметру проволоки составляет в прототипе от 1 до 1,5; в заявленной полезной модели - от 1 до 3,125;
- соотношение длины волны к диаметру проволоки составляет в прототипе от 7 до 10, в заявленной полезной модели - от 3 до 12,5;
- соотношение длины арматурного элемента к диаметру проволоки составляет в прототипе от 45 до 65, в заявленной полезной модели - от 10 до 100;
- в прототипе арматурный элемент находится в прямолинейном состоянии, в заявленной полезной модели - в криволинейном состоянии с радиусом изгиба, равным 200-300 мм.
Эти различия позволяют получить положительные качества заявленной полезной модели, а именно:
- повысить сцепление арматурного элемента с бетоном и, таким образом, увеличить качество железобетонных изделий;
- расширить сортамент выпускаемых арматурных элементов и поэтому в более полной мере удовлетворить запросы потребителей этой продукции.