EP0071895B1 - Kunststofform zum Abgiessen von Probewürfeln aus Beton - Google Patents

Kunststofform zum Abgiessen von Probewürfeln aus Beton Download PDF

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EP0071895B1 EP82106865A EP82106865A EP0071895B1 EP 0071895 B1 EP0071895 B1 EP 0071895B1 EP 82106865 A EP82106865 A EP 82106865A EP 82106865 A EP82106865 A EP 82106865A EP 0071895 B1 EP0071895 B1 EP 0071895B1
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concrete
plastic mould
test cubes
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Miroslav Dipl.-Ing. Stary
Edward Sezima
Vojtech Dipl.-Ing. Podolsky
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/34—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials
    • B28B7/348—Moulds, cores, or mandrels of special material, e.g. destructible materials of plastic material or rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B7/00—Moulds; Cores; Mandrels
    • B28B7/0094—Moulds for concrete test samples

Definitions

  • the invention relates to a plastic mold for pouring test cubes from concrete in the construction industry.
  • test specimens are made of concrete in a cube shape with an edge length of 150 mm.
  • molds of different types and of different materials are used, which can be divided into plastic and metal molds and these can also be divided into non-separable and separable forms.
  • CSN 73 2400, 73 1311 and 73 1317 previously dismantable steel molds have been used in the CSSR, the disadvantages of which are the relatively high weight and short lifespan. These disadvantages are caused by the fact that the individual mold parts are damaged during handling, which in turn leads to an undesirable expansion of dimensional tolerances.
  • plastic molds which have the advantages of chemical resistance and the low weight, which enables women to use them and which simplify mold manipulation.
  • the domestic plastic molds are e.g. produced by gluing from plate semi-products. Such a procedure is cumbersome, places excessive demands on workers and is costly. Because of the limited strength of joints, the lifespan of such products is relatively short.
  • DE-A-255 48 34 discloses a one-piece plastic mold for pouring test cubes out of concrete, which is made of rigid foam, e.g. Polyurethane, polystyrene or phenolic resin foam is made and has peripheral walls with reinforcing ribs and a closed bottom, the inner surfaces must be smooth.
  • rigid foam e.g. Polyurethane, polystyrene or phenolic resin foam
  • DE-B-261 48 46 discloses a one-piece plastic mold with peripheral walls, a bottom, a peripheral flange and a conical hole that narrows towards the mold cavity in the center of the bottom, metal parts being attached to the bottom as parking feet.
  • the invention has for its object to provide an improved one-piece plastic mold for casting sample cubes from concrete, which has a high accuracy, a long life and a good separation effect even in the case of so-called plastic concrete types.
  • the object of the invention is a plastic mold for casting test cubes from concrete, which are extruded from structurally foamed polyolefin with a density of 0.5 to 0.85 g / cm 3 as a peripheral wall with ribs and a bottom sandwich construction is made, which is stiffened by a peripheral flange with at least three projections and with 0.2 to 2.0 mm higher than its outer edge inner edge, and which in the middle of the bottom with a conical, towards the cavity of the mold expanding hole is provided.
  • a metal insert is preferably pressed into the bottom of the plastic mold, and preferably its working surface is corrugated.
  • the plastic mold according to the invention has high accuracy and a long service life. Their production is through a productive technology, i.e. Extrusion, feasible. Structurally foamed polyolefins, in particular polypropylene, are used as the construction material, which combines the advantages of the high dimensional stability and the resistance to chemical effects of concrete mixtures and is also inexpensive. Another advantage of this material is excellent separation effects, even in cases of extra sticky so-called plastic concrete types.
  • the structurally extruded plastics have further advantages due to their material structure, which is free of internal tension, which is a prerequisite for the high dimensional and dimensional stability, and the possibility to press a metal insert into the mold base, which enables magnetic retention on a vibration table;
  • An important advantage for the given application is the finely corrugated surface structure, which facilitates the ventilation of the mold cavity when filling and also the removal from the mold by allowing air to flow freely through the microchannels created as a result of the corrugation of the working surface.
  • the relatively high production accuracy of the structurally foamed product has made it possible to construct the working cavity of the plastic mold with a minimum inclination of 0.3 mm per 150 mm length, without any difficulties in demolding being observed. Such a minimal bevel has a positive influence on the quality of the sample.
  • the center hole which widens conically in the direction of the press cavity, has been experimentally proven to facilitate - the venting of the mixture during vibration. Used in the molds previously produced you see holes that widen in the opposite direction.
  • the floor is covered with a film, a plate made of plastic or another material.
  • flat structures act as pump valves and, when vibrated, cause the solidifying form content to be aerated.
  • the plastic mold is shown in a sectional view, which is guided in the region of the base 2 exactly through the center of the mold and in the region of the peripheral walls 1 in front of the stiffening ribs 5 thereof.
  • the plastic mold consists of peripheral walls 1 and a base 2, so that a cavity 7 is created therein.
  • the peripheral walls 1 merge into a raised inner edge 4 and into a stiffening peripheral flange 3. This is provided with four support projections 8.
  • the plastic mold is produced using the technology of structural extrusion, which creates a homogeneous surface layer with fine corrugation or fine, thinly distributed microchannels with a maximum depth of 0.1 mm on the surface.
  • Fig. 2 shows an alternative embodiment of the plastic mold for pouring concrete test cubes with an edge length of 150 mm, which differs from the first described only in that a e.g. annular metal insert 9 with good magnetic properties is placed in the cavity of the production mold before the plastic melt is injected.
  • the material used is, for example, a copolymer of polypropylene with linear polyethylene.
  • the two exemplary embodiments above are manufactured in terms of shape and dimensions in such a way that they correspond exactly to the shape and dimension conditions prescribed by the corresponding industrial standards.
  • the preparation of test cubes in the plastic molds according to the invention is carried out in such a way that, before the cavity is filled, a plug made of concrete corresponding to the conical shape of the hole 6 of thicker consistency is formed and injected into the hole 6, after which the concrete mixture is injected poured.
  • the filled plastic mold is then clamped to a vibration table using rubber bands or a magnetic plate. Because of the vibrations, the hole 6 in the base 2 of the plastic mold is completely sealed and an air residue escapes upwards, which the microchannels on the peripheral walls 1 promote. After the vibration has ended, the concrete mixture projecting over the inner edges 4 of the peripheral walls 1 is scraped off with a straight ruler.
  • the base 2 of the plastic mold is tipped over and its contents are filled with a pressure medium, e.g. Water or air - demolded. Before that, you can loosen the cube to a certain extent by moderately lifting and lowering the shape onto the support projections 8. If warm water is available, the plastic mold is immersed in it within a few minutes before this process, after which the concrete cube easily falls out of the mold.
  • a pressure medium e.g. Water or air - demolded.
  • the plastic molds according to the invention are highly resistant to mechanical stress and retain their stable shape and dimensions even after more than two hundred uses.
  • the quick handling during all processes of the preparation of test cubes is guaranteed by the interaction between the specific properties of plastic materials and the actual plastic mold construction.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kunststofform zum Abgiessen von Probewürfeln aus Beton in der Bauindustrie.
  • Für die Qualitätskontrolle von verschiedenen Betontypen nach den entsprechenden Industrienormen werden Probekörper aus Beton in Kubusform mit 150 mm Kantenlänge hergestellt. Zum Vorbereiten solcher Körper benutzt man Formen verschiedener Bauarten und aus verschiedenen Werkstoffen, die in Kunststoff- und Metallformen und diese ferner in unzerlegbare und zerlegbare Formen eingeteilt werden können. Für die Proben von Betongüte nach den Industrienormen CSN 73 2400, 73 1311 und 73 1317 wurden bisher in der CSSR meistens zerlegbare Stahlformen verwendet, deren Nachteile in verhältnismässig hohem Gewicht und kurzer Lebensdauer bestehen. Diese Nachteile sind dadurch verursacht, dass bei der Handhabung eine Beschädigung der einzelnen Formenteile erfolgt, was wiederum eine unerwünschte Ausweitung von Dimensionstoleranzen zur Folge hat. Darüber hinaus kommt es bei den Stahlformen auch zu erheblicher Materialkorrosion, was wiederum die Arbeitseigenschaften der Form beeinträchtigt und zu deren Ausserbetriebsetzung führt. Das nachteilige hohe Gewicht, das bei den Probewürfeln mit 200 mm Kantenlänge bis 25 kg erreicht, was samt Betonfüllung die Manipulation beträchtlich erschwert, erlaubt nicht den Einsatz des Frauenbedienungspersonals. Ein weiterer Nachteil von Metallformen liegt darin, dass Beton an den Formenwandungen festhaftet. Die Reinigung solcher Formen vor dem nächsten Giessprozess ist sehr mühsam und setzt die Formen auch Beschädigungsrisiken aus.
  • Aus den vorstehenden Gründen geht man immer mehr zur Anwendung der Kunststofformen über, die die Vorteile der Chemikalienbeständigkeit und des niedrigen, die Frauenbedienung ermöglichenden und die Formenmanipulation sehr vereinfachenden Gewichts aufweisen. Die inländischen Kunststofformen werden z.B. durch Kleben aus Plattenhalbprodukten hergestellt. Ein solches Verfahren ist mühselig, stellt übermässige Ansprüche an die Arbeiter und ist kostspielig. Wegen beschränkter Festigkeit von Verbindungsstellen ist die Lebensdauer solcher Produkte verhältnismässig kurz.
  • Weiter ist aus der DE-A-255 48 34 eine einstückige Kunststofform zum Abgiessen von Probewürfeln aus Beton bekannt, die aus Hartschaum, z.B. Polyurethan-, Polystyrol- oder Phenolharzschaum, hergestellt ist und Umfangswände mit Verstärkungsrippen und einen geschlossenen Boden aufweist, wobei die Innenflächen glatt sein müssen.
  • Schliesslich ist hierfür aus der DE-B-261 48 46 eine einstückige Kunststofform mit Umfangswänden, einem Boden, einem Umfangsflansch und einem kegelförmigen, sich in Richtung zum Formhohlraum verengenden Loch in der Bodenmitte bekannt, wobei am Boden Metallteile als Abstellfüsse angebracht sind.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte einstückige Kunststofform zum Abgiessen von Probewürfeln aus Beton zu schaffen, die eine hohe Genauigkeit, eine lange Lebensdauer und einen guten Trenneffekt auch im Fall sog. Kunststoffbetontypen aufweist.
  • Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist eine Kunststofform zum Abgiessen von Probewürfeln aus Beton, welche durch Strangpressen aus strukturell geschäumtem Polyolefin von 0,5 bis 0,85 g/cm3 Dichte als eine Umfangswände mit Rippen und einen Boden aufweisenden Sandwichkonstruktion hergestellt ist, wobei sie durch einen Umfangsflansch mit mindestens drei Vorspüngen und mit um 0,2 bis 2,0 mm höher als seine Aussenkante stehender Innenkante versteift ist, und welche in der Mitte des Bodens mit einem kegelförmigen, sich in Richtung zum Hohlraum der Form erweiternden Loch versehen ist.
  • Vorzugsweise ist in den Boden der Kunststoffform eine Metalleinlage eingepresst, und vorzugsweise ist ihre Arbeitsoberfläche geriffelt.
  • Die erfindungsgemässe Kunststofform weist eine hohe Genauigkeit und lange Lebensdauer auf. Ihre Herstellung ist durch eine produktive Technologie, d.h. StrAngpressen, realisierbar. Als Konstruktionswerkstoff werden strukturell geschäumte Polyolefine, insbesondere Polypropylen, verwendet, das die Vorteile der hohen Formstabilität und der Beständigkeit gegen chemische Wirkungen von Betongemischen kombiniert und ausserdem billig ist. Ein weiterer Vorteil dieses Materials besteht in vorzüglichen Trenneffekten, sogar in Fällen von extra klebrigen sog. Kunststoffbetontypen. Die strukturell stranggepressten Kunststoffe besitzen weitere Vorteile durch ihre innenspannungsfreie Materialstruktur, die Voraussetzung der hohen Form- und Dimensionsstabilität ist, und die Möglichkeit, eine ein magnetisches Festhalten auf einem Vibrationstisch ermöglichende Metalleinlage in den Formenboden hineinzupressen; ein bedeutsamer Vorteil für die gegebene Anwendung besteht in der fein geriffelten Oberflächenstruktur, die die Entlüftung des Formenhohlraums beim Füllen und auch das Entformen dadurch erleichtert, dass Luft durch die infolge der Riffelung der Arbeitsoberfläche entstandenen Mikrokanäle frei strömen kann.
  • Die relativ hohe Produktionsgenauigkeit des strukturell geschäumten Produkts hat es ermöglicht, die Konstruktion des Arbeitshohlraumes der Kunststofform mit minimaler Neigung von 0,3 mm pro 150 mm Länge zu bewerkstelligen, ohne dass Schwierigkeiten beim Entformen beobachtet wurden. Eine solche minimale Abschrägung beeinflusst positiv die Qualität des Probestückes.
  • Ein wichtiges Bauelement der erfindungsgemässen Kunststofform ist die Anordnung ihres Bodens. Das Mittelloch, das sich in Richtung in den Presshohlraum konisch erweitert, erleichtertwie versuchsweise nachgewiesen worden ist - die Entlüftung des Gemisches bei der Vibration. Bei den bisher hergestellten Formen verwendete man nämlich Löcher, die sich in entgegengesetzter Richtung erweiterten. Um den Abfluss des frischen Betongemisches beim Einfüllen und bei der Vibration einer solchen Form zu vermeiden, wird der Boden mit einer Folie, einer Platte aus Kunststoff bzw. einem anderen Material bedeckt. Bei der Verikalbewegung des Vibrationstisches wirken solche Flächengebilde als Pumpenventile und verursachen bei der Vibration eine Durchlüftung des erstarrenden Forminhalts. Der Effekt eingesaugter Luft zeigt sich als Heben der frischen Betongemischfüllung im Bereich der Seitenwände der Form, wo die Füllung durch Wirkung der herausgepressten, gegen die Seiten der das Loch im Boden abdeckenden Folie gerichteten Luft gelüftet wird. Diese Erscheinung macht sich in Fällen von erdfeuchten und halbtrockenen Betongemischen, d.h. bei Gemischen mit niedrigem Wasserkoeffizient, bemerkbar. Das Ergebnis ist, das die Dichte der entformten Betonwürfel häufig in einem die durch die entsprechende Industrienorm bestimmte Toleranz überschreitenden Bereich schwankt. Diesem Mangel kann man teilweise so abhelfen, dass z.B. das Loch im Boden der Form vor dem Eingiessen des frischen Betongemisches mit Plastilin oder einem anderen geeigneten Kitt verkittet wird. Abgesehen davon, dass eine solche Massnahme den Arbeitsaufwand steigert, ist sie auch unzuverlässig. Die Dichte der entformten, in herkömmlichen unzerlegbaren Kunststofformen hergestellten Betonwürfel schwankt in Grenzen, die 10% überschreiten. Eine solche schwankende Musterdichte verschlechtert wesentlich die Qualität der Betonkontrolle und hat unnötige Betonverluste zur Folge. Bei der erfindungsgemässen Form mit dem in ihr Inneres sich erweiternden Bodenloch entfallen alle diese Schwierigkeiten.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Kunststofform werden anhand der beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert; darin zeigen:
    • Fig. 1 eine vertikale Axialschnittansicht der Kunststofform; und
    • Fig. 2 eine ähnliche Ansicht einer alternativen Ausführung derselben.
  • Wie der Figur 1 entnehmbar, ist die Kunststoffform in einer Schnittansicht dargestellt, welche im Bereich des Bodens 2 genau durch die Mitte der Form und im Bereich der Umfangswände 1 vor den versteifenden Rippen 5 derselben geführt ist. Wie oben erwähnt, besteht die Kunststofform aus Umfangswänden 1 und einem Boden 2, so dass ein Hohlraum 7 darin entsteht. Am Oberteil gehen die Umfangswände 1 in eine erhöhte Innenkante 4 und in einen versteifenden Umfangsflansch 3 über. Dieser ist mit vier Stützvorsprüngen 8 versehen. In der Mitte des Bodens 2 ist ein konisches Loch 6 vorgesehen, das sich zum Hohlraum 7 der Kunststofform hin erweitert. Die Kunststofform ist durch die Technologie der strukturellen Strangpressen hergestellt, wodurch eine homogene Oberflächenschicht mit feiner Riffelung bzw. feinen, dünn verteilten Mikrokanälen mit einer maximalen Tiefe von 0,1 mm an der Oberfläche entsteht.
  • Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführung der Kunststofform zum Abgiessen von Betonprobewürfeln mit 150 mm Kantenlänge, die sich von der zuerst beschriebenen nur darin unterscheidet, dass eine z.B. ringförmige Metalleinlage 9 mit guten magnetischen Eigenschaften in den Hohlraum der Herstellungsform vor dem Einspritzen der Kunststoffschmelze hineingelegt wird. Als Werkstoff verwendet man beispielsweise ein Mischpolymerisat von Polypropylen mit linearem Polyäthylen.
  • Die beiden obigen Ausführungsbeispiele sind form- und dimensionsgemäss so gefertigt, dass sie den durch die entsprechenden Industrienormen vorgeschriebenen Form- und Dimensionsbedingungen genau entsprechen.
  • In der Praxis wird die Vorbereitung von Probewürfeln in den erfindungsgemässen Kunststoffformen so vorgenommen, dass man vor dem Ausfüllen des Hohlraumes einen etwa der konischen Form des Loches 6 entsprechenden Stopfen aus Beton von dickerer Konsistenz ausbildet und diesen in das Loch 6 einspritzt, worauf man das Betongemisch eingiesst. Die gefüllte Kunststofform wird dann an einen Vibrationstisch mittels Kautschukbänder bzw. einer magnetischen Platte angeklemmt. Wegen der Vibrationen wird das Loch 6 im Boden 2 der Kunststofform vollkommen abgedichtet, und ein Luftrest entweicht nach oben, was die Mikrokanäle an den Umfangswänden 1 fördern. Nach der Beendigung der Vibration wird das über die Innenkanten 4 der Umfangswände 1 ragende Betongemisch mit einem geraden Lineal abgestreift. Nach dem Erstarren des Betons wird die Kunststofform mit ihrem Boden 2 nach oben umgekippt und ihr Inhalt mit einem durch einen zu dessen Loch 6 gebrachten Schlauch zugeführten Druckmedium - z.B. Wasser oder Luft - entformt. Vorher kann man den Würfel durch mässiges Heben und wieder Senken der Form auf die Stützvorsprünge 8 gewissermassen auflockern. Steht warmes Wasser zur Verfügung, wird die Kunststofform vor diesem Vorgang innerhalb einiger Minuten darin eingetaucht, worauf der Betonwürfel leicht aus der Form herausfällt.
  • Die erfindungsgemässen Kunststofformen sind hoch beständig gegen mechanische Beanspruchung und behalten ihre stabile Form und Dimensionen sogar nach mehr als zweihundertfachem Einsatz. Die rasche Handhabung während aller Vorgänge der Vorbereitung von Probewürfeln wird durch die Wechselwirkung zwischen den spezifischen Eigenschaften von Kunststoffmaterialien und der eigentlichen Kunststofformkonstruktion gewährleistet.

Claims (3)

1. Kunststofform zum Abgiessen von Probewürfeln aus Beton, welche durch Strangpressen aus strukturell geschäumtem Polyolefin von 0,5 bis 0,85 g/cm3 Dichte als eine Umfangswände (1) mit Rippen (5) und einen Boden (2) aufweisende Sandwichkonstruktion hergestellt ist, wobei sie durch einen Umfangsflansch (3) mit mindestens drei Vorsprüngen (8) und mit um 0,2 bis 2,0 mm höher als seine Aussenkante stehender Innenkante (4) versteift ist, und welche in der Mitte des Bodens (2) mit einem kegelförmigen, sich in Richtung zum Hohlraum (7) der Form erweiternden Loch (6) versehen ist.
2. Kunststofform nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in ihren Boden (2) eine Metalleinlage (9) eingepresst ist.
3. Kunststofform nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ihre Arbeitsoberfläche geriffelt ist.
EP82106865A 1981-08-04 1982-07-29 Kunststofform zum Abgiessen von Probewürfeln aus Beton Expired EP0071895B1 (de)

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