DE60009901T2 - CONCRETE PRODUCT, METHOD AND APPARATUS FOR PRODUCING A CONCRETE PRODUCT - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zum Herstellen eines Betonprodukts mittels einer Extrusionstechnik. Die Erfindung betrifft auch eine Extruder-Typ-Gießvorrichtung, die geeignet ist zum Implementieren des erfindungsgemäßen Verfahrens und ein Betonprodukt.The The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 for producing a concrete product by means of an extrusion technique. The The invention also relates to an extruder-type casting apparatus suitable is to implement the method of the invention and a concrete product.
Gussbeton-Produkte, wie beispielsweise Hohlkernplatten, Pfähle oder Festkernplatten können unter Verwendung einer Extruder-Typ-Gießtechnik hergestellt werden. Hohlkernplatten oder ähnliche lastabtragende Strukturen, die Zugspannungen ausgesetzt sind, werden durch Längsbewehrungs-Stahlstäbe oder vorgespannte Stahldrahtlitzen bewehrt. Die Verwendung von überkreuz angeordneten Stahleinlagen sowie anderen Bewehrungsstählen in der Form von üblichen Einlagen oder ein Drahtgeflecht ist zu kompliziert, um in der Massenproduktion vorgesehen zu werden, sodass die Verwendung von solchen Bewehrungs-Stahlfabrikaten aufgrund der möglichen technischen und ökonomischen Einschränkungen nicht möglich ist. Folglich finden Platten aufgrund der Verordnungen von normalen Gebäude-Richtlinien und aufgrund ihrer statischen und dynamischen lastabtragenden Fähigkeiten und ihrem Widerstand in Brandfällen eingeschränkte Anwendungen. Diese Einschränkungen werden bei breiten Platten, an den Rändern von großen Öffnungen und wenn die Platte einer großen Punktlast oder Streckenlasten unterworfen ist, hervorgehoben. Die gleichen Einschränkungen sind auch teilweise für Fertigprodukte gültig, die andere Schlickergieß-Verfahren verwenden.Cast concrete products, as hollow core plates, piles or solid core plates can under Use of an extruder-type casting technique can be produced. Hollow core plates or similar load-bearing Structures that are subject to tensile stresses are made by longitudinal steel bars or Reinforced steel wire strands reinforced. The use of cross arranged steel inserts and other reinforcing steels in the form of usual Inserts or a wire mesh is too complicated to be used in mass production to be provided so that the use of such reinforcing steel makes because of the possible technical and economic restrictions not possible is. Consequently, plates will find due to the regulations of normal Building Policies and because of their static and dynamic load-bearing capabilities and their resistance in case of fire limited Applications. These restrictions be at wide plates, at the edges of large openings and if the plate is a big one Point load or line loads is highlighted. The same restrictions are also partly for Finished products valid, use the other slip casting method.
In bestimmten Fällen kann das Element aus einer Betonmischung mit Verstärkungsfaser, z. B. Stahlfaser, gegossen werden, die dazu für den Zweck zugeführt werden zum Ermöglichen, dass das Gebäudebauteil, wie beispielsweise eine Hohlkernplatte unter normalen Richtlinien-Verordnungen verwendet werden kann, indem die Funktion des Gebäudebauteils unter statischen und dynamischen Belastungen und in Brandfällen genau beachtet wird. Jedoch erreichen sogar diese verstärkten Gebäudebauteilen, die in der Form von beispielsweise Platten hergestellt sind, eine eingeschränkte Verwendung, da die Kosten des Betons ansteigen aufgrund des zugefügten Verstärkungsmaterials, was die Verwendung von so verstärkten Materialien nur in bestimmten Anforderungsanwendungen rechtfertigt, wobei das Verwenden des teureren Produkts zu einem hohen Grade ausreichend ausgenutzt werden kann. Stahlfaser ist einfach in das verwendete Betongemisch hinzuzufügen und eine solche Faser ist aufgrund ihrer Wirkungsweise und Kosten die bevorzugteste Wahl. Jedoch sind aktuelle Schlickergieß-Verfahren für die Herstellung von Produkten geeignet, in welchen eine oder maximal nicht mehr als zwei unterschiedliche Gießgemische verwendet werden. Beispielsweise erlauben Stranggieß-Vorrichtungen, dass das Betongemisch der Unterseite des Produkts zuerst in dem Gießbett aufgebracht wird, wonach der Rest des Betongemisches auf die darunter liegende Betonschicht aufgebracht wird. Auf diese Weise ist es möglich unterschiedliche Arten von Betongemischen zu verwenden, die in Vertikalrichtung des Produkts übereinandergeschichtet werden, mit den Einschränkungen, dass die Dicke des Betons, welcher die untere Schicht bildet, dünn sein muss, zumindest bei der Herstellung der Hohlkernplatten, und es keine Möglichkeit gibt die Schichtdicke zu variieren. In Extruder-Typ-Gießvorrichtungen ist die Zuführung von zwei unterschiedlichen Typen von Betongemischen nicht im Stand der Technik implementiert aufgrund der Probleme, welche durch den wesentlichen Einfluss des Drucks verursacht werden, welcher von den Förderschnecken bei der Verdichtung des Betongemisches verursacht werden. Sollte ein Abschnitt des Betongemisches direkt auf das Gießbett von unterhalb der Förderschnecken zugeführt werden, ergibt sich in der Unterseiten-Schicht des Gussproduktes ein Risiko minderwertiger Verdichtung.In Certain cases the element can be made of a concrete mix with reinforcing fiber, z. As steel fiber to be poured, which are supplied to the purpose to enable, that the building component, such as a hollow core plate under normal directive regulations Can be used by the function of the building component under static and dynamic loads and in case of fire is observed. However, even these reinforced building components, which are made in the form of, for example, plates, a limited Use, as the cost of the concrete increases due to the added reinforcing material, what the use of so fortified Justify materials only in certain requirements applications, the use of the more expensive product is sufficient to a high degree can be exploited. Steel fiber is easy to use in the Add concrete mix and such a fiber is due to its mode of action and cost the most preferred choice. However, current slip casting methods are for the Manufacture of products in which one or maximum no more than two different casting mixtures are used. For example, continuous casting devices allow the concrete mix the bottom of the product is first applied in the casting bed, after which the rest of the concrete mixture on the underlying concrete layer is applied. In this way it is possible different types of concrete mixes stacked in the vertical direction of the product be, with the restrictions, that the thickness of the concrete forming the lower layer is thin must, at least in the production of hollow core plates, and it no way gives the layer thickness to vary. In extruder-type casting machines is the feeder of two different types of concrete mixtures not in the state The technique implements due to the problems caused by the significant influence of the pressure caused by which the screw conveyors caused during the compaction of the concrete mixture. Should a section of the concrete mix directly onto the casting bed of below the screw conveyors supplied become, results in the bottom layer of the cast product Risk of inferior compression.
GB 2136470 offenbart eine Beton-Pflasterplatte, die aus mindestens einem Betongemisch-Typ und mindestens einem Verstärkungsmaterial-Typ besteht. Das Verhältnis der Menge des Faserverstärkungsmaterials zu der Menge des unverstärkten Materials ist derart, dass es dem Endprodukt im Volumen des Produkts eine inhomogene Verteilung der Verstärkungsfaser gibt. Dieses Dokument beschreibt nicht die Herstellung des Produkts.GB 2136470 discloses a concrete paving slab consisting of at least a concrete mix type and at least one reinforcing material type consists. The relationship the amount of fiber reinforcement material to the amount of unreinforced Material is such that it is the final product in the volume of the product gives an inhomogeneous distribution of the reinforcing fiber. This document does not describe the manufacture of the product.
Es ist ein Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Herstellung von faserverstärkten Betonprodukten mittels Extruder-Techniken und ein Betonprodukt bereitzustellen, bei welchem die Faserverstärkung in gegebenen Abschnitten des Produkts so unterteilt ist, dass die unterschiedlichen Abschnitte des Produkts mit variierende Festigkeitsgüten hergestellt werden können.It is an object of the invention, a method and an apparatus for the production of fiber reinforced To provide concrete products by means of extruder techniques and a concrete product, in which the fiber reinforcement in given sections of the product is divided so that the produced different sections of the product with varying strength grades can be.
Das Ziel der Erfindung wird durch inhomogenes Verteilen der Faserverstärkung innerhalb des Volumens des Produkts erreicht, sodass mindestens ein Abschnitt des Volumenprodukts einen größeren volumetrischen Gehalt von Verstärkung enthält als das von einem äquivalenten Volumen in mindestens einem anderen Abschnitt des Produkts.The object of the invention is achieved by inhomogeneously distributing the fiber reinforcement within the volume of the product so that at least a portion of the volume product contains a greater volumetric content of reinforcement than that of an equivalent volume in at least one other section of the product.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung werden mindestens zwei Zuführbehälter bei der Herstellung des Betonprodukts verwendet. Hierin ist ein Behälter mit einem normalen Betongemisch gefüllt und der andere mit einem faserverstärkten Betongemisch. Durch Variieren des Zuführ-Verhältnisses von diesen beiden Gemischen ist es möglich, die Faserdichte in den unterschiedlichen Abschnitten des Bauteils zu steuern, welches hergestellt wird. Folglich kann das faserenthaltende Gemisch über die Schnecke in unterschiedliche Abschnitte des Gussprodukts extrudiert werden, sodass der Fasergehalt von jedem Abschnitt einen gewünschten Schwellenwert erreicht.According to one Feature of the invention, at least two feed containers in the manufacture of the Concrete product used. Here is a container with a normal concrete mix filled and the other with a fiber reinforced concrete mix. By varying the feed ratio Of these two mixtures, it is possible to increase the fiber density in the to control different sections of the component, which produced becomes. Consequently, the fiber-containing mixture can over the Slug extruded into different sections of the cast product so that the fiber content of each section is a desired one Threshold reached.
Insbesondere ist das Verfahren gemäß der Erfindung durch das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 offenbart ist.Especially is the method according to the invention characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1 is disclosed.
Außerdem ist die Vorrichtung gemäß der Erfindung durch das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 11 dargelegt ist.Besides that is the device according to the invention characterized by what is stated in the characterizing part of claim 11 is set forth.
Das Produkt gemäß der Erfindung ist durch das gekennzeichnet, was in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 17 dargelegt ist.The Product according to the invention is characterized by what is in the characterizing part of Claim 17 is set forth.
Die Erfindung stellt signifikante Vorteile bereit.The invention provides significant Benefits ready.
Aufgrund des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Faserverstärkung in gewünschten Mengen in einen gewünschten Abschnitt eines Bauteils hinein dosiert werden, daher das Anordnen der Verstärkung in den geeignetesten Orten. Die Zugabe von Faserverstärkung kann verwendet werden, um beispielsweise die Anwendungs-Bandbreite, die Wettbewerbsfähigkeit und Technik-Ausführungen von vorgespannten Hohlkernplatten zu verbessern. Durch Anordnung der Verstärkung nur an Stellen des Gebäudebauteils, welche einem höheren oder unterschiedlichen Belastungs-Typ als die anderen Abschnitte des Bauteils ausgesetzt sind, reicht eine geringere Faserverstärkung-Quantität aus, um ein Gebäudebauteil herzustellen, welches die gleiche Festigkeit aufweist, wie die, welche Stand-der-Technik-Produkte besaßen. Die Struktur der hergestellten Bauteile kann auch leichtgewichtig sein, was daher den Bereich von deren Anwendungen ausweitet. Die statischen und dynamischen Lastabtragefähigkeiten der Hohlkernplatten, welche unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt sind, wird verbessert, was bedeutet, dass unter anderem solche Eigenschaften, wie ihre Belastungsfähigkeit und ihr Widerstand unter Vibration und Bewegung verbessert ist, was ihnen daher ein überlegenes Verhalten unter Erdbeben-Bedingungen gibt. Die Platten können auch größeren Seitenbelastungen ausgesetzt werden. Wenn an den Platten-Enden zugefügt, reduziert die Faserverstärkung die Rissbildung der Platten und verbessert deren Schubfestigkeit. Zusätzliche Faserverstärkung an den seitlichen Seiten der Platten vergrößert ihre Festigkeit unter Abhebe- und Torsionsbelastungen. Wenn an den Rändern von Plattenöffnungen angewendet, verbessert die Verstärkung die gesamte Platten- Lastabtragefähigkeit, wobei die Zugabe der Faserverstärkung in den Verengung, die zwischen den Hohlräumen des Plattenkerns bleiben, der Platte eine höhere Schubfestigkeit geben kann und die Verstärkung des Bodens der Platte die Rissbildung in Platten reduziert. Beziehungsweise die Zugabe von Verstärkung an der oberen Wandung der großen Hohlräume in der Platte, hilft das Gussprodukt während des Gießens in Form zu halten. Rammpfeiler, welche unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt werden, können an ihren oberen Enden verstärkt werden, um den Stößen der Ramme zu widerstehen. Wenn notwendig, können Platten oder ähnliche Produkte hergestellt werden, sogar in einzelnen Quantitäten mit in der Zielanwendung individuell gemäß den Lastfällen angeordneten Verstärkungen. Aufgrund der Erfindung ist es möglich, unterschiedliche Typen von Bemessungsregeln und Konstruktions-Designs zu verwenden, da es nicht mehr irgendeinen Bedarf zum Bemessen der gesamten Platte gemäß der innerhalb eines begrenzten Bereichs auftretenden Spitzenlast gibt.by virtue of the method according to the invention can the fiber reinforcement in desired quantities in a desired Section of a component are metered into it, therefore arranging the reinforcement in the most suitable places. The addition of fiber reinforcement can used, for example, the application bandwidth, the competitiveness and engineering versions of To improve prestressed hollow core plates. By arranging the reinforcement only in places of the building component, which a higher or different load type than the other sections are exposed to the component, a lower fiber gain quantity is sufficient to a building component produce the same strength as the, which had state-of-the-art products. The structure of the manufactured components can also be lightweight, which is why the range of their Extends applications. The static and dynamic load transfer capabilities of Hollow core plates which, using the method according to the invention are made, is improved, which means, inter alia such characteristics as their ability to withstand stress and their resistance is improved under vibration and movement, which is therefore a superior Behavior under earthquake conditions gives. The plates can also larger side loads get abandoned. When added to the plate ends, the fiber reinforcement reduces the Cracking of the plates and improves their shear strength. additional fiber reinforcement on the lateral sides of the plates increases their strength under Lifting and torsional loads. If at the edges of plate openings applied, improves the gain the total plate load transfer capability, wherein the addition of fiber reinforcement in the constriction that remain between the cavities of the plate core, the plate a higher Shear strength can give and the reinforcement of the bottom of the plate reduces the cracking in plates. Or the addition of reinforcement on the upper wall of the big one cavities in the plate, the cast product helps in the casting To hold shape. Rammpfeiler which, using the method according to the invention can be made reinforced at their upper ends be to the bumps of the Rammers withstand. If necessary, plates or similar Products are made, even in individual quantities with in the target application individually arranged according to the load cases reinforcements. Due to the invention it is possible different types of sizing rules and design designs use, since there is no longer any need to measure the whole plate according to the inside a limited range occurring peak load.
Die Erfindung wird als nächstes mit Hilfe der exemplarischen Ausführungsformen begutachtet, die in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind, in welchenThe Invention will be next is examined with the aid of the exemplary embodiments which are described in the attached Drawings are shown in which
Mit
Bezug auf
Am
unteren Rand der Trennwand
Bei
der Herstellung des Betonprodukts arbeitet der Extruder-Abschnitt von diesem
Vorrichtungs-Typ auf die gleiche Art und Weise wie eine übliche Extruder-Typ-Gießvorrichtung,
wobei die Förderschnecken
Die
in
Die
oben beschrieben Vorrichtung ist zur Herstellung von solchen Produkten
geeignet, in welchen die Proportionen des verstärkten Betongemisches in Längs- oder
Vertikalrichtung des fertigen Produkts variiert wird. Da die Förderschnecken
das Betongemisch nicht wirklich umrühren sonder es eher vorwärtstreiben,
reist eine proportional größere Menge
von unverstärktem
Rohbeton, welcher zu dem Hinteren der Förderschnecken zugeführt wird, geführt von
der Förderschneckenwanne
In
In
Zusätzlich zu jenen oben beschriebenen, kann die Erfindung alternative Ausführungsformen aufweisen.In addition to those described above, the invention may have alternative embodiments.
Beispielsweise
kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
mit Zuführdüsen für das faserverstärkte Betongemische
versehen sein, die an unterschiedlichen Stellen in Längs-, Seiten-
und Höhenrichtung des
Zuführdüsenbereichs
angeordnet sind. Das Betongemisch kann durch die Düsen mit
Hilfe von Förderschnecken
oder Pumpen gedrückt
werden. Bei der Verwendung von diesem Vorrichtungs-Typ werden die
verstärkenden
Fasern in wesentlichen Mengen in einem Bindemittel vermischt, wie
beispielsweise dünnflüssigen Zement,
und die Zuführrate
des verstärkenden
Materials durch die Düsen
hindurch kann mittels manuellen oder elektronischen Mitteln als
Funktion der Gießzeit
auf der Grundlage von Produktdaten gesteuert werden, die aus einer
Datenbank erhalten werden. Auch ist die Drehgeschwindigkeit der
Schnecken als Funktion der Gießzeit
verstellbar angelegt. Außerdem
kann die in
Anstelle
der Schaufeln, die in der oben beschriebenen Ausführungsform
verwendet werden, können
die Schließvorrichtungen,
die an die separaten Abteilungen und an die Betongemisch-Zuführmittel
angepasst sind, offensichtlich von jedem anderen Typ sein, z. B.
Schiebetüren
oder aufweitbaren Schließfaltbalken,
die aus einem flexiblen Material sind. Das Betongemisch-Zuführrohr
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