BE1028343B1

BE1028343B1 - Prefabwand vervaardigd via verlijming van snelbouwblokken met een 2 componenten epoxylijm

Info

Publication number: BE1028343B1
Application number: BE20200069A
Authority: BE
Inventors: Birghen Degroote
Original assignee: Struxura Bvba
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2022-01-10
Also published as: BE1028343A1

Abstract

De uitvinding betreft een zelfdragende bouwstructuur bevattende een geheel van met elkaar door een uitgeharde hechtmiddelsamenstelling verbonden elementen van een wandmateriaal, waarbij de uitgeharde hechtmiddelsamenstelling het reactieproduct is van een 2-componenten epoxylijm. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een prefabwand vervaardigd door verlijming van snelbouwblokken. Tevens betreft de uitvinding een werkwijze voor de vervaardiging van zulke bouwstructuur.

Description

Titel : Prefabwand vervaardigd via verlijming van snelbouwblokken met een 2 componenten epoxylijm

BESCHRIJVING

GEBIED VAN DE UITVINDING De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een zelfdragende bouwstructuur. Meer specifiek betreft de uitvinding een ; werkwijze waarbij elementen van een wandmateriaal via verlijming met elkaar verbonden worden. Tevens heeft de uitvinding betrekking op de zelfdragende bouwstructuur op die wijze vervaardigd. ACHTERGROND VAN DE UITVINDING | Het is bekend dat tot op heden zelfdragende bouwstructuren, bijvoorbeeld prefabwanden, op een centrale werkplaats vervaardigd worden via verbinding van elementen van een wandmateriaal. Daarbij vindt de verbinding plaats bijvoorbeeld via verlijming. Als lijm- of hechtmateriaal kan daarbij gebruik gemaakt worden van een klassieke cementgebonden lijmmortel. Ook kan gebruik gemaakt worden van een tweecomponenten polyurethaan hechtmiddel samenstelling. Een voorbeeld van een dergelijk hechtmiddel en het overeenkomstige gebruik ter ‘ verlijming van bijvoorbeeld snelbouwblokken is beschreven in het Europees octrooi gepubliceerd op 27 juni 2001 onder publicatienummer EP 0 927 234 B1 op { naam van H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc, St-Paul, Minnesota, USA.

Een nadeel van dergelijke bekende lijmsamenstellingen is onder meer de verwerkbaarheid op de werkplaats. Ook uit ecologisch standpunt zijn bezwaren aan te voeren tegen het gebruik van deze hechtmiddelen.

Er bestaat daarom behoefte aan een werkwijze en een zelfdragende bouwstructuur waarbij de hierboven vermelde nadelen zich niet voordoen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING De huidige uitvinding heeft tot doel aan de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, doordat zij voorziet in een nieuwe en inventieve werkwijze en een hieruit resulterende zelfdragende bouwstructuur. Meer in het bijzonder betreft de uitvinding een zelfdragende bouwstructuur bevattende een geheel van met elkaar door een uitgeharde hechtmiddelsamenstelling verbonden elementen van een wandmateriaal, waarbij de uitgeharde hechtmiddelsamenstelling het reactieproduct is van een 2- componenten epoxylijm. Volgens een voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding betreffen de elementen van het wandmateriaal constructiestenen, snelbouwblokken, kalkzandsteenblokken, kalkzandsteen lijmelementen en/of allerhande bouwblokken. Globaal wordt naar deze producten in de beschrijving die volgt en in de conclusies verwezen als ‘snelbouwblokken'. Volgens een verdere voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding is de 2- | componenten epoxylijm het reactieproduct van enerzijds een epoxyhars, anderzijds een verharder. Volgens een verdere voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding bevat het epoxyhars een bisphenol A verbinding. | Volgens een verdere voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding bevat de lijm trimethoxyvinylsilane, bij verdere voorkeur 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilaan.

Tevens heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een zelfdragende bouwstructuur, omvattende het verbinden via verlijming van elementen van een wandmateriaal, waarbij de verlijming tot stand komt door het uitharden van een 2-componenten epoxylijm. Als ‘elementen’ kunnen de voornoemde ‘snelbouwblokken’ gebruikt worden. Volgens een voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding wordt de epoxylijm in de vorm van een pasta op de elementen van het wandmateriaal aangebracht. Volgens een verdere voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding wordt de zelfdragende bouwstructuur op de bouwwerf vervaardigd. Volgens een verdere voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding wordt de zelfdragende bouwstructuur in een centrale werkplaats vervaardigd, met behulp van een slede vervoerd naar de bouwwerf en ter plaatse van de bouwwerf via hijsmateriaal gemonteerd. Meer in het bijzonder omvat de uitvinding de werkwijzen en zelfdragende bouwstructuren zoals beschreven in de bijgevoegde conclusies.

BESCHRIJVING VAN DE UITVINDING Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven van een werkwijze en bouwstructuur volgens de uitvinding. ; Zoals hoger beschreven heeft de uitvinding betrekking enerzijds op een werkwijze anderzijds op het product bekomen door toepassing van de werkwijze. Volgens de werkwijze van de uitvinding worden elementen van een wandmateriaal, zoals bijvoorbeeld snelbouwblokken of -stenen, via verlijming met elkaar verbonden tot een zelfdragende bouwstructuur. Deze zelfdragende bouwstructuur wordt bijvoorbeeld vervaardigd op een centrale werkplaats; het betreft met andere woorden een ‘prefabwand’, dit is een wand vervaardigd niet op de bouwwerf zelf, maar voorafgaand daaraan, vandaar de term ‘prefab’ als afkorting van ‘ge-pre-fabriceerd’. De zelfdragende bouwstructuur kan gebruikt worden als wand, bijvoorbeeld voor een te bouwen woning, kantoor of appartementsgebouw.

Van de centrale werkplaats kunnen deze ge-pre-fabriceerde bouwstructuren of wanden vervoerd worden per vrachtwagen naar de eigenlijke bouwwerf. Bij voorkeur wordt voor het vervoer gebruik gemaakt van een slede-vrachtwagen. Dit is een vrachtwagen waarvan de laadbak de vorm van een slede aanneemt, Op deze slede worden de geprefabriceerde bouwstructuren of wanden geplaatst en vervoerd. ; De zelfdragende bouwstructuur wordt op de bouwwerf met behulp van het nodige hijsmateriaal ter plaatse gemonteerd.

De uitvinding maakt gebruik van een 2-componenten epoxylijm voor het verbinden via verlijming van de elementen van het wandmateriaal. Onder ‘elementen’ dient begrepen de ‘snelbouwlblokken’ zoals hoger aangegeven, dit wil zeggen constructiestenen, snelbouwblokken, kalkzandsteenblokken, kalkzandsteen lijmelementen en/of allerhande bouwblokken.

Onder een 2K of 2-componenten lijm in de context van de huidige uitvinding dient begrepen een lijm of hechtmiddel dat bestaat uit twee componenten, een lijmbasis en een verharder.

Eén deel van zulke 2-componenten lijm betreft de lijmbasis, dit is een epoxy hars _ (doorgaans gebaseerd op bisphenol-A chemie) en het andere deel betreft de verharder (doorgaans een amine-verbinding zoals b.v. een di-amine of een poly- amine, of een anhydride, een polyamide, enz.). De functie van de verharder is het epoxy hars te vernetten (cross-linken) door opening van de ringstructuur van de epoxide ring.

Het basisbestanddeel van de 2-componentenlijm gebruikt volgens de werkwijze van de uitvinding, is een epoxy-verbinding. De twee componenten van de lijm kunnen in twee aparte tubes of recipiënten verpak worden. Op de bouwwerf worden deze via een spatel of een geautomatiseerd systeem vermengd; hierop begint het uithardingsproces voor de lijm, wat inhoudt dat na de vermenging van de beide componenten de lijm snel dient aangebracht op de te verlijmen

; oppervlakken opdat hij kan uitharden. Het uitharden van de lijm vangt bijgevolg pas aan na vermenging van beide componenten. Volgens een voorkeuruitvoeringsvorm van de uitvinding wordt gebruik gemaakt van het volgende geautomatiseerde doseer-mechanisme of doseer-systeem: 5 de lijm wordt in 2 of meerdere strengen aangebracht op het te verlijmen materiaal.

Dit kan plaats vinden door gebruik te maken van een dubbel systeem dat opgesteld staat op de zijkant van de werkplaats en de lijm verpompt vanuit vaten, bevattende bijvoorbeeld 200 liter van het product, naar een doseerinstallatie. De doseerinstallatie beweegt zich over de bouwblokken of - in een alternatieve uitvoeringsvorm — bewegen de bouwblokken zich onder de doseerinstallatie. De doseerinstallatie bevat bij voorkeur een dubbele tandradpomp die frequentie gestuurd is zodoende dat zowel de dosering als de menging gecontroleerd verloopt. De menging geschiedt zo laat mogelijk in de leiding, daar waar de 2 componenten samen komen en net voor het opbrengen op de bouwelementen door middel van een kunststof mengkamer, voorzien van een mengschroef. Volgens een verdere uitvoeringsvorm wordt via videocontrole de positie en de hoeveelheid van de lijmstreng gecontroleerd. De frequentiesturing per tandradpomp controleert het debiet van het verpompen per component; een daling van het vermogen wijst er op dat geen product meer wordt aangevoerd, een verstopping resulteert in een verhoogd vermogen van de motor waardoor dit gecontroleerd kan worden. Open tijd van de lijm schommelt tussen de 10 tot 30 min in functie van de temperatuur. De productie van de wand kan zowel verticaal als horizontaal plaatsvinden.

Als voorbeeld van een twee componenten epoxylijm kan bijvoorbeeld het product vermarkt onder de naam DUOKOL 1858 van de firma Fourny N.V, Hoeikensstraat 1, 2830 Willebroek, België, aangewend worden. Dit is een 2-componenten epoxy lijm, bevattende twee basis-componenten: enerzijds Basis A component, een gevuld epoxyhars, anderzijds basis B component, een gevulde amine verharder. ;

De aanbevolen mengverhouding in volume tussen beide componenten is 100 A/ 100 B. De aanbevolen mengverhouding in gewicht tussen beide componenten is 100 A/87.0B Deze lijmbasis wordt aangeleverd voor zowel binnen- als buitentoepassingen. Het uithardingssysteem van dit hechtmiddel is gebaseerd op een exotherme chemische reactie. Dit product dient verwerkt tussen de 5 en 35 °C. De basis A component bevat 45-70 % epoxyhars, overeenstemmend met het CAS Nr. 25068-38-6. Dit is een bisphenol A diglycidyl ether resin met moleculaire formule (C15H1602.C3HsCl0}x.

Daarnaast bevat de basis A component 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilaan in een hoeveelheid gelijk aan of minder dan 0.5 %.

Tenslotte bevat de basis A component pigment zwart in een waterige dispersie bevattende 2,2’-oxidiethanol in een hoeveelheid gelijk of minder dan 0.2 %.

De basis B component betreft een gestabiliseerde amine verharder voor epoxyharsen, bevattende onder meer een verharder op aliphatische polyamine basis.

In de plaats van de hogervernoemde 2-componenten epoxy lijm kunnen alternatieve hechtmiddelen, gebaseerd op 2-componenten epoxylijmen, gebruikt worden in de werkwijze volgens de huidige uitvinding.

Epoxy lijmen vertonen een significante hechting en zijn in staat door hun flexibel karakter duurzaam beweging op te nemen. Ze beschikken ook over een betere weersbestendigheid dan conventionele polyurethaankitten.

Het voordeel van de uitvinding komt onder meer tot uiting in de snelheid van bouwen en de hoge eindkwaliteit.

Concrete voordelen van het gebruik van een 2-componenten epoxylijm ten opzichte van bestaande systemen bekend in de stand van de techniek, zijn als volgt: - een snelle uitharding van de lijm, waardoor verdere handelingen en belastingen op de verlijmde structuur mogelijk is binnen de drie tot vijf uur; 5- een hogere hechting in vergelijking met bestaande lijmen waardoor de - buigsterkte van de verlijmde volledige wand vergroot; - ecologische verwerking doordat bij recyclage van de verlijmde wanden later geen cementlijm resten meer aanwezig zijn in het te recycleren steenmateriaal; - de productie verloopt doorgaans vlotter, zeker in een automatische verwerking van de gebruikte elementen van het wandmateriaal; - in geval van een manuele of handmatige verwerking op de bouwwerf, leidt het gebruik van een 2-componenten epoxylijm tot een snellere, nettere en zuiverdere manier van werken.

Van zodra de prefab-wanden of muren vervaardigd zijn, kunnen deze met een “sledesysteem” naar de bouwwerf vervoerd worden. De slede met als voorbeeld van afmeting 9.5 m op 1.5 m dient bij voorkeur op een vlakke, stabiele ondergrond { geplaatst te worden. De vrachtwagen zelf heeft minstens 20 op 3 m (lengte x breedte) nodig om “uit” de slede te rijden.

Op de bouwwerf zelf dienen de volgens de uitvinding vervaardigde prefab-wanden efficiënt en veilig gemonteerd te worden.

Daarvoor is een montagehandleiding beschikbaar die door de uitvinders is opgesteld. Het dragen van beschermende kledij, zoals helm, veiligheidsschoenen, handschoenen, bril, etc. is bij de montage verplicht. De geprefabriceerde wanden worden gemonteerd met hijsmaterieel, resp.

{ hijstoestellen, waarvan het hijsvermogen dient afgestemd op de te hijsen prefabwanden. Indien in steen uitgevoerd, wegen de prefabwanden ongeveer 850 kg/m3 tot 1 250 kg/m3.

De voegen tussen de verschillende prefab-wandelementen worden volgens de stand van de techniek met een cementgebonden lijm opgevuld.

Hieronder dient verstaan een hoogwaardige mortel op basis van cement.

Het probleem is dat dit omslachtig is om die voegen te vullen.

Mits een verhoging van de viscoziteit van de lijm zoals gebruikt in de onderhavige uitvinding, bijvoorbeeld door gebruik te maken van de nodige vulstoffen, kan dergelijke lijm idealiter gebruikt worden om die voegen te vullen en de wanden met elkaar te verbinden.

Door zulke verhoogde viscoziteit blijft de lijm immers ook stabiel op grotere voegdikte om zijn verlijmingsfunctie te blijven vervullen.

Claims

CONCLUSIES { 1. Zelfdragende bouwstructuur bevattende een geheel van met elkaar door een uitgeharde hechtmiddelsamenstelling verbonden elementen van een wandmateriaal, waarbij de uitgeharde hechtmiddelsamenstelling het reactieproduct is van een 2-componenten epoxylijm.
2. Zelfdragende bouwstructuur volgens conclusie 1, waarbij de elementen van het wandmateriaal constructiestenen, snelbouwblokken, kalkzandsteenblokken, kalkzandsteen lijmelementen, bouwblokken of een combinatie van deze elementen zijn.
3. Zelfdragende bouwstructuur volgens conclusie 1 of 2, waarbij de 2- componenten epoxy lijm een lijmbasis en een verharder omvat.
4. Zelfdragende bouwstructuur volgens conclusie 1 of 2, waarbij de uitgeharde 2-componenten epoxylijm blijvend elastisch en duurzaam is.
5. Werkwijze voor het vervaardigen van een zelfdragende bouwstructuur, omvattende het verbinden via verlijming van elementen van een wandmateriaal, waarbij de verlijming tot stand komt door het uitharden van een 2-componenten epoxylijm.
6. Werkwijze volgens conclusie 5, waarbij de 2-componenten epoxylijm in de vorm van een pasta op de elementen van het wandmateriaal aangebracht wordt.
7. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, waarbij de zelfdragende bouwstructuur op de bouwwerf wordt vervaardigd.
8. Werkwijze volgens conclusie 5 of 6, waarbij de zelfdragende bouwstructuur in een centrale werkplaats wordt vervaardigd, met behulp van een slede vervoerd wordt naar de bouwwerf en ter plaatse van de bouwwerf via hijsmateriaal gemonteerd wordt.
9. Werkwijze volgens één van de conclusies 5 tot en met 8, waarbij de twee componenten epoxylijn aangebracht wordt op de bouwelementen via een geautomatiseerd doseermechanisme.
10. Werkwijze volgens conclusie 9, waarbij de lijmcomponenten door het doseermechanisme, voorzien van een dubbele tandradpomp, verpompt wordt om als strengen aangebracht te worden op de te verlijmen bouwelementen.
11. Werkwijze volgens conclusie 10, waarbij gebruik gemaakt wordt van frequentie gestuurde tandradpompen.