Verfahren zur Erzeugung von Bauelementen in Form von Brettern oder Balken, die zur Herstellung von Wänden resp. von tragfähigen Decken bestimmt sind Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Bauelementen in Form von Bret tern oder Balken, die zur Herstellung von Wänden resp. von tragfähigen Decken bestimmt sind.
Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens, ein nach dem Ver fahren hergestelltes Bauelement und eine Verwen dung von nach dem Verfahren hergestellten Bau elementen.
Die bisher im Bauwesen angewendeten Methoden zur Herstellung von tragfähigen Decken sind nicht rationell, da sie die Verwendung vorfabrizierter Ele mente nicht in befriedigender Weise zulassen.
Die meisten Methoden erfordern die Aufstellung einer Schalung, das Einlegen der Armierungen auf dem Bauplatz und zuletzt noch die Herstellung eines Abriebes zur Bildung einer glatten Fläche. Alle diese Vorgänge erfordern nicht nur einen grossen Aufwand an Material und bedingen viel Verschleiss, sondern sie erheischen viel Sorgfalt und einen verhältnismässig grossen Einsatz von geschulten Arbeitskräften.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es demge genüber, der Bauindustrie vorfabrizierte Elemente zur Verfügung zu stellen, bei deren Verwendung die Einrichtung von Schalungen und das Einlegen von Armierungen auf dem Bauplatz weitgehend vermie den werden kann und welche die Herstellung von glatten Wänden und Decken ermöglichen, deren Oberfläche keiner Nacharbeit mehr bedarf.
Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass auf einen Betonierboden neben einanderliegend zuerst im Querschnitt T-förmige, ar mierte Elemente mit nach oben gerichtetem Steg aus tragfähigem Beton erzeugt werden, dass über eine Reihe solcher Elemente eine Schicht aus poröser iso- lierender Masse aufgegossen und glattgestrichen wird, wobei ein tunnelförmiger Raum über den Fugen,
an welchen die Flansche der T-förnügen Elemente anein- anderstossen und in welchen die Enden der Querar- mierung hineinragen, von der porösen Masse frei gehalten wird, worauf die Schicht aus poröser isolie render Masse längs senkrechter, durch die Fugen gehenden Ebenen durchgeschnitten wird.
Die Einrichtung gemäss der Erfindung zur Aus führung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeich net, dass sie auf Schienen fahrbar ist, die auf beiden Seiten eines Betonierfeldes angeordnet sind, so dass sie das Feld in seiner ganzen Breite überspannt, ferner dass sie einen auf den Boden absenkbaren Scha- lungskasten, längs den Seitenwänden in diesen Kasten absenkbare Bleche zum Niederdrücken der Armie- rung, in gespreizter,
die ganze Breite des Schalungs- kastens einnehmender Stellung absenkbare und gegen die Mitte schwenkbare Bleche zum Anhäufen von Beton zum Steg der T-Form und horizontale Bleche zum Pressen der Flansche und des Steges von oben aufweist.
Das erfindungsgemässe Bauelement besitzt einen T-förmigen, armierten Teil aus tragfähigem Beton und eine die gleiche Breite wie der Flansch besitzende Schicht aus poröser isolierender Masse, welche den Steg der T-Form völlig einschliesst und über den Rändern des Flansches eine Ausnehmung besitzt, in welche die abgebogenen Enden der Querarmierung des Flansches hineinragen.
Schliesslich ist die erfindungsgemässe Verwendung von Bauelementen dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verlegen der Bauelemente in horizontaler Lage zur Bildung einer tragfähigen Decke resp. in verti kaler Lage zur Bildung einer Wand die entstehenden tunnelförmigen Räume längs den Fugen zwischen den Flanschen der im Querschnitt T-förmigen Elemente, in welche die Enden der Querarmierungen der Flansche hineinragen, von den Enden aus mit Beton ausgefüllt werden.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der beiliegenden Zeichnung nä her erläutert.
Auf der schematischen Zeichnung zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht der Einrichtung während des Ein bringens des Betons und der Armierung.
Fig.2 einen Teilquerschnitt der Einrichtung in der gleichen Arbeitsstellung wie in Fig. 1, jedoch in einem grösseren Massstab, Fig. 3-5 den gleichen Schnitt wie Fig. 2 bei an deren Arbeitsstellungen und Fig. 6 einige fertige Bauelemente.
Bevor auf die Einzelheiten des Verfahrens und der Einrichtung zu seiner Ausführung eingetreten wird, dürfte es zur Erleichterung des Verständnisses zweckmässig sein, einen kurzen zusammenhängenden überblick über das Vorgehen bei der Erzeugung der Bauelemente zu geben.
Auf einem ebenen Boden werden zunächst die im Querschnitt T-förmigen, stahlarmierten Elemente 7 aus Normalbeton mit grosser Druckfestigkeit gegos sen, und zwar, wie in Fig. 1 angedeutet ist, eines neben das andere. Zweckmässig wird der Boden in seiner ganzen Länge mit solchen Elementen belegt.
Die in der Zeichnung dargestellten Elemente sind solche zur Herstellung von tragfähigen Decken; des halb weist der Steg der T-Form eine kräftige Armie- rung auf. Bei Elementen zur Herstellung von Wänden werden nur die Flansche armiert. Der Steg wird nicht armiert und zudem kürzer ausgeführt, als in der Zeichnung angegeben.
Ist der Boden über seine ganze Länge mit im Querschnitt T-förmigen Elementen 7 bedeckt und hat der Beton genügend abgebunden, werden längs der Fugen, an denen zwei Elemente aneinanderstossen, Kerne oder Känel 8 aufgelegt, die den Zweck haben, während des nachfolgenden Einbringens einer Schicht aus einer porösen isolierenden Masse, insbesondere von Gasbeton, 9 auf die im Querschnitt T-förmigen Elemente, über den Stossfugen,
dort wo die Querar- mierungsdrähbe aus den Flanschen herausragen, einen tunnelförmigen Raum frei von Gasbeton zu halten.
Sobald der stark poröse Gasbeton genügend ab gebunden hat, wird seine Schicht genau über den Stossfugen der im Querschnitt T-förmigen Elemente von oben nach unten bis zum tunnelförmigen Hohl raum auf ihrer ganzen Breite durchgeschnitten. Da mit sind die Bauelemente fertig und können nach einander vom Boden abgehoben werden.
Mittels der gezeichneten Einrichtung wird die Herstellung der Elemente weitgehend mechanisiert und automatisiert.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel der Ein richtung weist mehrere Teile auf, die mittels hydrau lischer Antriebe 10 einzeln und nacheinander bewegt werden können. Gesamthaft ist die Einrichtung auf einem auf Schienen fahrbaren Gestell montiert, des- sen Länge der grössten Elementenlänge entspricht. Mit 11 ist die Einrichtung zur Betätigung und Steuerung der hydraulischen Antriebe angedeutet.
Nach der Fertigstellung eines im Querschnitt T-förmigen Elementes wird die Einrichtung um die Breite eines Elementes auf den Schienen vorgeschoben (Fig. 1). Dann wird die Schalung 5 bis auf den Boden abgesenkt, wobei das hintere Schalungsblech das vorher hergestellte Element von aussen berührt.
Die Eintragrinne 1 befindet sich in der ausge fahrenen, in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestell ten Lage. Ihr Boden ist geschlossen; darunter ist die Armierung 12 eingeklemmt. Werden Elemente mit armiertem Steg hergestellt, raft die Stegarmierung von unten in die Rinne hinein.
Nachdem der Beton genau in der benötigten Menge und in der richtigen Verteilung in die Rinne eingetragen worden ist, wird die Rinne über die Scha lung eingefahren und aufgeklappt (Fig. 2). Dadurch wird die Armierung 12 losgelassen, fällt auf die Schalung hinunter, und der Beton 13 fällt durch die Armierung hindurch auf den Boden und bildet dort einen hügelförmigen Wall. Darauf wird die Eintrag rinne wieder ausgefahren.
Zum Niederdrücken der Armierung werden nun die Bleche 2 abgesenkt. Sobald diese auf die Quer- armierungsdrähte auflaufen, biegen sie ihre Enden im weiteren Verlauf der Senkbewegung nach oben um, dann drücken sie die Armierung durch den Be tonhügel hindurch, bis sie die richtige Höhe über dem Boden eingenommen hat (Fig. 2).
Die Formung des Steges erfolgt mittels der Bleche 3. Während ihrer Senkbewegung werden sie auseinandergespreizt (vgl. Fig.4). Um dies zu er möglichen, werden die Flanschenpressbleche 4 um Scharniere nach unten geschwenkt. Darauf werden die Bleche 3 von der in Fig. 4 gezeigten Stellung in die Stellung nach Fig. 5 zusammengeklappt und häu fen dabei den Beton bis über die Armierung an.
Wer den Elemente ohne Stegarmierung hergestellt, wird entsprechend weniger Beton eingefüllt, so dass er durch die Bleche 3 nur bis zur Linie 6 angehäuft wird. Beim nachfolgenden Pressen wird das Steg- pressblech 4 in diesem Falle auch bis zur Linie 6 abgesenkt. Die Flanschpressbleche 4 führen während des Absenkens von der Stellung nach Fig. 4 in jene nach Fig. 5 eine Drehung um die Scharniere 14 aus.
In diesem Endzustand ist das Element von allen Seiten eingeschaltet und kann sehr wirksam gepresst und verdichtet werden. Das Verdichten erfolgt zweck mässig durch. reines Pressen. Es ist aber selbstver ständlich auch möglich, zum Verdichten nur Vibra- tion oder Vibrieren und Pressen anzuwenden. Auch bei einzelnen der beschriebenen Vorgänge, z. B. beim Eindrücken der Armierung in den Betonhügel oder beim Anhäufen des Steges mittels der Bleche 3 oder beim Einschwenken der Stegpressbleche 4, kann es vorteilhaft sein, Vibration anzuwenden.
Ferner ist es möglich, vorgespannte Elemente herzustellen, indem Mittel vorgesehen werden, welche die Längsarmierungen während des Abbindens des Betons gespannt halten.
Das Ausschalten des fertig gegossenen Elementes, d. h. das Zurückführen der Teile der Einrichtung aus der Stellung nach Fig. 5 in die Stellung nach Fig. 2, erfolgt in folgender Reihenfolge: Zuerst werden die Armierungsnied'erdrücker 2 gehoben, dann nacheinander die äussere Schalung 5, die Pressbleche 4 und zuletzt die Stegformbleche 3. Sobald alle Teile gehoben sind, kann die ganze Ein richtung um einen Schritt zum Giessen des nächsten T-förmigen Elementes vorgeschoben werden.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, die Ein richtung mit einer Verschalungsbreite von 201/2 cm auszuführen, und den Verschalungskasten in der Länge in ebenfalls 201/2 cm lange Abschnitte einzu teilen. Damit lassen sich durch Einlegen von Be grenzungsblechen praktisch alle erforderlichen Ele- mentenlängen herstellen. Es lassen sich nebeneinan der auch mehrere kurze Elemente fabrizieren.
Die Anlage zum Herstellen der Elemente wird zweckmässig mit mehreren, z. B. drei gleich breiten, von Schienen flankierten Feldern ausgebildet. Wenn das eine Feld ganz mit im Querschnitt T-förmigen Elementen belegt ist, kann die Giesseinrichtung am Feldende in Querrichtung auf das nächste Feld ver schoben werden. Während auf dem zweiten Feld Elemente gegossen werden, kann auf dem ersten Feld der Gasbeton aufgetragen und glattgestrichen werden.
Arbeitet die Giesseinrichtung auf dem dritten Feld und wird auf dem zweiten Feld Gasbeton auf getragen, kann auf dem ersten Feld die Gasbeton schicht der Breite der T-förmigen Elemente ent sprechend zerlegt werden. Dazu wird zweckmässig eine Einrichtung verwendet, die auf den gleichen Schienen fährt wie vorher die Giesseinrichtung. Das Schneidwerkzeug dieser Einrichtung besteht aus einem gespannten Stahldraht, auf welchem in Ab ständen kurze Stücke eines Stahlrohres aufgeklemmt sind.
Wird dieser Draht in seiner Längsrichtung wie eine Säge hin und her bewegt und gleichzeitig von oben gegen die Gasbetonschicht angedrückt, wirken die Rohrstücke wie Zähne einer Säge und, erzeugen einen glatten, vollständig ebenen Schnitt durch die ganze Schicht.
Soll aus fertigen Bauelementen nach Fig. 6 eine tragende Decke hergestellt werden, werden die Ele mente auf den Stützmauern aneinandergereiht, wobei der Gasbeton natürlich nach unten zu liegen kommt, und so gelagert, dass die Last vom im Querschnitt T-förmigen Element direkt auf die Stützmauer über tragen wird. Sind alle Elemente genau verlegt und abgestützt, werden die tunnelförmigen Hohlräume in den Fugen, in welche von beiden Seiten die Quer- armierungen hineinragen, mit plastischem Beton aus gefüllt,
indem dieser von der Seite her eingespritzt wird. Dazu kann ein fahrbarer Betonbehälter mit einer Presseinrichtung verwendet werden, die einen biegsamen Schlauch besitzt mit einem Spritzkopf, der an den Eingang der Kanäle angesetzt werden kann.
Nach dem Abbinden dieses Fugenbetons besitzt die Decke sofort ihre volle Tragfähigkeit und ist vollständig glatt. Es braucht nur noch der Boden belag aufgebracht zu werden.
Die zur Herstellung von Wänden bestimmten Elemente werden in einer Flucht nebeneinanderge- stellt. Nach dem Ausgiessen der senkrechten tunnel- förmigen Hohlräume erzeugen auch hier die in diese hineinragenden Enden, der Querarmierungsdrähte die feste Verbindung der Wandelemente. Der Poren beton verleiht dem Bauteil eine hohe Isolierfähigkeit gegen Wärme und, Schall.
Process for the production of components in the form of boards or beams that are used for the production of walls, respectively. are determined by load-bearing ceilings The present invention relates to a method for producing components in the form of boards or beams that are used for the production of walls, respectively. are determined by stable ceilings.
The invention also relates to a device for carrying out the method, a component produced by the method and a use of construction elements produced by the method.
The methods previously used in construction for the production of load-bearing ceilings are not efficient, as they do not allow the use of prefabricated elements in a satisfactory manner.
Most methods require the erection of a formwork, the laying of the reinforcement on the construction site and finally the production of an abrasion to form a smooth surface. All of these processes not only require a great deal of material and wear and tear, but also require a great deal of care and a relatively large effort by trained workers.
The present invention makes it possible compared to the construction industry prefabricated elements available, when using the establishment of formwork and the insertion of reinforcements on the construction site can largely be avoided and which allow the production of smooth walls and ceilings, their surface no more reworking required.
The method according to the invention is characterized in that on a concreting floor lying next to each other first in cross-section T-shaped, armored elements with upwardly directed web of load-bearing concrete are produced that a layer of porous insulating mass is poured over a number of such elements and smoothed out, leaving a tunnel-shaped space above the joints,
at which the flanges of the T-shaped elements abut and into which the ends of the transverse reinforcement protrude, is kept free from the porous mass, whereupon the layer of porous insulating mass is cut along vertical planes that go through the joints.
The device according to the invention for executing this method is characterized in that it can be driven on rails which are arranged on both sides of a concreting field, so that it spans the field in its entire width, and also that it can be lowered to the ground Formwork box, sheets that can be lowered into this box along the side walls for pressing down the reinforcement, in spread,
has the entire width of the formwork box occupying position lowerable and pivotable sheets to the center for piling concrete to the web of the T-shape and horizontal sheets for pressing the flanges and the web from above.
The component according to the invention has a T-shaped, reinforced part made of load-bearing concrete and a layer of porous insulating material which is the same width as the flange and which completely encloses the web of the T-shape and has a recess over the edges of the flange in which the bent ends of the transverse reinforcement of the flange protrude.
Finally, the inventive use of structural elements is characterized in that, after the structural elements have been laid in a horizontal position to form a stable ceiling, respectively. in a vertical position to form a wall, the resulting tunnel-shaped spaces along the joints between the flanges of the T-shaped elements in cross section, into which the ends of the transverse reinforcements of the flanges protrude, are filled from the ends with concrete.
In the following, exemplary embodiments of the invention are explained nah forth with reference to the accompanying drawings.
In the schematic drawing, Fig. 1 shows a side view of the device during the introduction of the concrete and the reinforcement.
2 shows a partial cross-section of the device in the same working position as in FIG. 1, but on a larger scale, FIGS. 3-5 the same section as FIG. 2 in their working positions, and FIG. 6 shows some finished components.
Before going into the details of the method and the device for its execution, it should be useful to provide a brief coherent overview of the procedure for the production of the components in order to facilitate understanding.
On a flat floor, the cross-sectionally T-shaped, steel-reinforced elements 7 made of normal concrete with high compressive strength are cast sen, namely, as indicated in Fig. 1, one next to the other. The entire length of the floor is expediently covered with such elements.
The elements shown in the drawing are those for the production of load-bearing ceilings; That is why the T-shaped bar has strong reinforcement. In the case of elements for the production of walls, only the flanges are reinforced. The bar is not reinforced and also made shorter than indicated in the drawing.
If the floor is covered over its entire length with cross-sectionally T-shaped elements 7 and the concrete has set sufficiently, cores or pots 8 are placed along the joints at which two elements meet, which have the purpose of during the subsequent introduction of a Layer of a porous insulating mass, in particular of aerated concrete, 9 on the cross-sectionally T-shaped elements, over the butt joints,
where the cross reinforcement wires protrude from the flanges to keep a tunnel-shaped space free of aerated concrete.
As soon as the highly porous aerated concrete has bound enough, its layer is cut through over its entire width exactly above the butt joints of the T-shaped elements from top to bottom to the tunnel-shaped cavity. Then the components are finished and can be lifted off the ground one after the other.
By means of the device shown, the production of the elements is largely mechanized and automated.
The illustrated embodiment of the device has several parts that can be moved individually and one after the other by means of hydraulic drives 10. Overall, the device is mounted on a frame that can be moved on rails, the length of which corresponds to the largest element length. With 11 the device for actuating and controlling the hydraulic drives is indicated.
After the completion of an element with a T-shaped cross-section, the device is advanced by the width of an element on the rails (FIG. 1). Then the formwork 5 is lowered to the ground, the rear formwork sheet touching the previously produced element from the outside.
The entry channel 1 is located in the extended, in Fig. 2 in dashed lines dargestell th position. Your bottom is closed; the reinforcement 12 is clamped underneath. If elements are manufactured with a reinforced web, the web reinforcement rafts into the channel from below.
After the concrete has been entered into the channel exactly in the required amount and in the correct distribution, the channel is retracted over the formwork and opened (Fig. 2). As a result, the reinforcement 12 is released, falls down onto the formwork, and the concrete 13 falls through the reinforcement onto the ground, where it forms a hill-shaped wall. The entry channel is then extended again.
To press down the reinforcement, the metal sheets 2 are now lowered. As soon as these run onto the cross reinforcement wires, they bend their ends upwards in the further course of the lowering movement, then they push the reinforcement through the concrete mound until it has reached the correct height above the ground (Fig. 2).
The web is formed by means of the metal sheets 3. During their lowering movement, they are spread apart (see FIG. 4). To make this possible, the flange press plates 4 are pivoted down about hinges. Then the sheets 3 are folded from the position shown in FIG. 4 into the position of FIG. 5 and häu fen while the concrete to over the reinforcement.
If you manufacture the elements without bar reinforcement, less concrete is poured in accordingly, so that it is only piled up to line 6 through the sheets 3. During the subsequent pressing, the web press plate 4 is also lowered as far as the line 6 in this case. The flange press plates 4 rotate around the hinges 14 during the lowering from the position according to FIG. 4 to that according to FIG.
In this final state, the element is switched on from all sides and can be pressed and compacted very effectively. The compaction is carried out appropriately. pure pressing. However, it is of course also possible to use only vibration or vibration and pressing for compression. Even with some of the processes described, e.g. B. when pressing the reinforcement into the concrete hill or when piling up the web by means of the sheets 3 or when pivoting the web press plates 4, it may be advantageous to use vibration.
Furthermore, it is possible to produce prestressed elements by providing means which keep the longitudinal reinforcements taut while the concrete is setting.
Turning off the finished cast element, d. H. The return of the parts of the device from the position according to FIG. 5 to the position according to FIG. 2 takes place in the following order: First the reinforcement depressors 2 are lifted, then one after the other the outer formwork 5, the pressing plates 4 and finally the web molding plates 3 As soon as all parts have been lifted, the whole device can be advanced one step to cast the next T-shaped element.
It has proven to be useful to run the device with a formwork width of 201/2 cm, and share the formwork box in length in also 201/2 cm long sections. This means that practically all required element lengths can be produced by inserting delimitation sheets. Several short elements can also be fabricated next to one another.
The system for producing the elements is expediently with several, z. B. formed three equally wide fields flanked by rails. If the one field is completely covered with cross-sectionally T-shaped elements, the casting device can be pushed ver at the end of the field in the transverse direction to the next field. While elements are being poured on the second field, the aerated concrete can be applied and smoothed out on the first field.
If the casting device works on the third field and aerated concrete is carried on the second field, the aerated concrete layer of the width of the T-shaped elements can be broken down accordingly on the first field. For this purpose, a device is expediently used which runs on the same rails as the casting device before. The cutting tool of this device consists of a tensioned steel wire on which short pieces of a steel pipe are clamped in from stands.
If this wire is moved back and forth in its longitudinal direction like a saw and at the same time pressed against the aerated concrete layer from above, the pipe pieces act like the teeth of a saw and create a smooth, completely flat cut through the entire layer.
If a load-bearing ceiling is to be made from finished components according to FIG. 6, the ele ments are strung together on the retaining walls, the aerated concrete naturally coming to lie down, and stored so that the load from the T-shaped element directly on the Retaining wall is carried over. Once all elements have been precisely laid and supported, the tunnel-shaped cavities in the joints, into which the transverse reinforcements protrude from both sides, are filled with plastic concrete,
by injecting it from the side. For this purpose, a mobile concrete container can be used with a pressing device that has a flexible hose with a spray head that can be attached to the inlet of the channels.
After this joint concrete has set, the ceiling immediately has its full load-bearing capacity and is completely smooth. All that remains is to apply the floor covering.
The elements intended for the construction of walls are placed side by side in a line. After the vertical tunnel-shaped cavities have been poured out, the ends of the transverse reinforcement wires protruding into these create the firm connection of the wall elements. The aerated concrete gives the component a high degree of insulation against heat and sound.