FI57640B - Foerfarande foer framstaellning av ytbaerande byggelement foeretraedesvis byggblock - Google Patents

Description

γβι Μ1. kuulutusjulkaisu Ρ7 640 LBJ <11> UTLÄGGNINCSSKRIFT ^ ' 0Ηϋ C (45) 'y :i r V :.770 ^ >r—^ (51) Kv.llt.3/lnt.CI.3 E 04- C 2/34 SUO M I —FI N L AN D (21) Ρκ·η«!Ι>»Ι(·ιηϋΐ — Ntwttnteknlng 760^36 (22) Htk«ml«pilvl — Ameknlnpdtf 20.02.76 * *" ' * (23) AlkupUvt — Glhlghttadtg 20.02.76 (41) Tullut JulkiMkil — Bllylt offentllg 22.08.76

Patentti- ja rekisterihallitut ,... ,. , .

_ ' , (44) Nlhtivllulptnon |a kuuL|ulkaltun pvm. —

Patent- och registerstyrelten 7 Antekan utlagd oeh utl^kriftm pubiicend 30.05.80 (32)(33)(31) Pyydetty stuolkaui— Begird priority 21.02.75 25.06.75 Ruotsi-Sverige(SE) 7502001-6, 7502001-6 (71) AB Casco, Box 11010, S-100 6l Stockholm, Ruotsi-Sverige(SE) (72) Ove Henning,Mattsson, Täby, Evert Wilford Perciwall, Älvsjö,

Ruotsi-Sverige(SE) (7M Oy Jalo Ant-Wuorinen Ab (5*0 Menetelmä kotelorakennuselementtien, sopivimmin rakennuskappaleiden valmistamiseksi - FÖrfarande för framställning av ytbärande byggele-ment, företrädesvis byggblock Tämä keksintö koskee menetelmää kotelorakennuselementtien, sopivimmin rakennuskappaleiden valmistamiseksi, jotka ovat kooltaan 1 x 2,5 m tai suurempia ja koostuvat siderungosta, jonka toiselle tai kummallekin puolelle on liimaamalla kiinnitetty levyainetta, jol- 2 loin leikkauslujuus saumapinnalla on yli 4 kp/cm .

Jotta järkiperäisen käytön, tehokkaan tuotannonvalvonnan, muuttumattomien valmistusolosuhteiden ja yksinkertaistetun työn suomista mahdollisuuksista saatuja etuja voitaisiin käyttää hyväksi rakennustyömaalla, valmistetaan rakennuselementit aina yhä suuremmassa määrin teollisesti.

Tällaisessa valmistuksessa naulataan tavallisesti levyainetta, kuten kipsi-, vaneri-, kuitu- tai lastulevyjä kiinni puusta valmistetulle siderungolle. Tämän tyyppisessä rakenteessa ei kuitenkaan ainetta käytetä optimaalisesti hyväksi, koska ainoastaan siteet ovat kantavia ja on mitoitettava tämän mukaan eikä levyaineksen kantavaa kykyä käytetä hyväksi.

Tästä syystä yritetään nykyään aina suuremmassa määrin valmistaa pintakantavia rakennuselementtirakenteita, mikä tarkoittaa että pintakerros tai -kerrokset myöskin toimivat kantavana osana elementissä. Tämän saavuttamiseksi on aikaansaatava hyvä yhteistoiminta siderungon ja levyn välillä siten, että viimeksimainittu pääasiassa 2 57640 kannattaa kuormaa kun taas siderunko auttaa rakenteen jäykistämisessä ja estää levyn taipumista ja nurjahtamista.

Tällaisella pintakantavalla rakenteella on myös muita etuja paremman aineenkäytön lisäksi. Siderungolle asetettavat pienemmät vaatimukset tekevät koko elementin kevyemmäksi, mikä helpottaa sekä valmistamista että asentamista. Koska myös siderunko voidaan valmistaa levyaineesta vältetään käyttämästä puuta, mikä on moninkertaisesti kalliimpaa ja tämän lisäksi vaikeasti saatavissa suuremmissa mitoituksissa. Nykyiset vaatimukset paremmasta eristyksestä, mikä tavallisesti merkitsee paksumpia seiniä, kattoja ja lattioita, lisää puuta korvaavan aineen tarvetta. Halpa ja yhtenäinen levyaine tekee tämän tyyppiset pintakantavat rakennuselementit erittäin sopiviksi teollista esivalmistusta varten.

Edellämainitun hyvän yhteistoiminnan aikaansaamiseksi siderungon ja levyn välillä tarvitaan liimattu rakenne. Puhtaasti nauloilla kiinnitetyltä rakenteelta puuttuu riittävä joustavuus ja jäykkyys taipumista ja nurjahtamista vastaan jotta se voisi toimia pintakantavassa elementissä. Tässä yhteydessä asetetaan suhteellisen suuret vaatimukset liimasaumalle. Liimasauman on kyettävä vastaanottamaan suuria voimia rakennuselementtiä kuormitettaessa eikä se saa olla heikompi kuin rakenteeseen sisältyvät rakennusaineet, jotta edellämainittuja pintakantavan rakenteen etuja voitaisiin täysin käyttää hyväksi. Lii-masauma ei saa vanheta eikä kylmäjuosta edes pitkäaikaisen tai suuren kuormituksen aikana. Liimasauma on voitava saada aikaan vaikkakin rakenteeseen sisältyvät aineet ovat kieroja tai epätasaisia.

Ainoastaan kovettuvia liimoja voidaan käyttää tämäntapaisissa liimasaumoissa. Kovettuvat liimat vaativat tietyn pienimmän kontakti-ajan yhteenliimattavien pintojen välissä ennenkuin sauma on riittävän kestävä jotta tuotetta voitaisiin käsitellä. Tähän asti on liimasauman vaatimusten täyttämiseksi sen lisäksi käytetty kokoonpuristamalla aikaansaatua korkeata painetta liimauksen aikana. Naulaliimausta on käytetty vaihtoehtoisena yhteenliittämismenetelmänä.

Naulaliimauksen yhteydessä pidetään liitospinnat liiman levittämisen jälkeen yhdessä ja paineen alaisina naulaliitosten avulla levyjen ja siteiden välillä. Tämä menetelmä on yksinkertainen mutta sillä on monta oleellista epäkohtaa. Naulaaminen on suhteellisen aikaa vievä toimenpide. Naulaaminen aikaansaa pintakerroksen vahingoittumisen, jotka virheet on siloitettava ja hiottava, mutta jotka tästä huolimatta voivat tulla esille jonkin ajan kuluttua. Naulaaminen vaatii sidemateriaalin tietyn pienimmän paksuuden ja laadun, joka saattaa ylittää lujuusnäkökohtien vaatimat arvot moninkertaisesti. Tästä 3 57640 syystä vaaditaan normaaliolosuhteissa puisia siteitä. Sidepuiden vaatima tietty minimipaksuus edellyttää lisäksi että usean ohuen side-puun asemasta, mikä on edullisinta nurjahduksen kannalta katsottuna, on käytettävä harvoja paksuja sidepuita. Jos naulattavuus vaatii puuta siteissä, syntyvät myöskin edellä naulattujen rakennuselementtien yhteydessä mainitut epäkohdat.

Puristusliimaamisen yhteydessä puristetaan saumapinnat liiman kovetusvaiheen aikana yhteen korkeassa paineessa puristuslaitteiden avulla. Täten vältetään naulaamisesta aiheutuvat ongelmat, mutta sen sijaan syntyy uusia ongelmia. Pintakantavia elementtejä voidaan kylläkin valmistaa kaikissa ajateltavissa suuruuksissa, esimerkiksi kokoa 1 x 2,5 m olevia pieniä rakennuselementtejä, mutta suurimmat edut saadaan suurien rakennuselementtien kohdalla, jotka muodostavat kokonaisia seinäosia, lattia- ja kattoelementtejä, siis suuruusluokaltaan aina 10 metrisiä tai suurempia. On ilmeistä, että näin suurien rakennuselementtien valmistusta varten tarvittavat puristuslaitteet tulevat olevaan valtavia, pääomaa vaativia eivätkä kovinkaan joustavia ra-kenteita, varsinkin kun suuruusluokkaa 5-10 kp/cm olevia paineita on käytettävä rakenteiden liimauksessa. Jotta ei olisi pakko käyttää tätä painetta koko elementin pinnan yli, ne liimataan tavallisesti osina, mikä kuitenkin merkitsee, että kokoa 2 x 2,5 ra oleva osa vaatii 15-20 tonnin puristuspaineen. Koska kovetusliima vaatii tietyn odotusvaiheen, johtaa se siihen, että ylipitkien valmistusaikojen välttämiseksi on tämäntyyppiset jo olemassa olevat laitokset varustettu liimasauman suur-taajuuslämmityksellä liimaamisen aikana, joka ilmeisesti aiheuttaa li-sähankaluuksia tämän valmistusmenetelmän yhteydessä, mm. energiakulu-tuksen takia.

Edellämainittujen epäkohtien ja valmistusongelmien takia sekä naulaliimauksen että puristusliimauksen yhteydessä, ei pintakantavia rakenteita ole käytetty oleellisessa määrin teollisesti hyväksi niiden hyvistä ominaisuuksista ja suurista eduista huolimatta.

Tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada menetelmä kotelora- kennuselementtien, sopivimmin rakennuskappaleiden valmistamiseksi, jotka ovat kooltaan 1 x 2,5 m tai suurempia ja koostuvat siderungosta, jonka toiselle tai kummallekin puolelle on liimaamalla kiinnitetty le- 2 vyainetta, jolloin leikkauslujuus saumapinnalla on yli 4 kp/cm ja jonka menetelmän yhteydessä edellämainitut epäkohdat vältetään.

Keksinnön erityisenä tarkoituksena on mahdollistaa puhtaasti liimatun tuotteen valmistaminen käyttämättä monimutkaisia puristuslait-teita tai korkeita paineita.

Keksinnön tarkoituksena on myöskin aikaansaada työteknisesti 4 57640 yksinkertainen menetelmä tämän tyyppisten rakennuselementtien valmistuksessa.

Keksinnön muuta tarkoitukset ilmenevät seuraavasta yksityiskohtaisesta selityksestä ja siihen liittyvästä piirustuksesta.

Edellämainittujen tarkoituksien saavuttamiseksi on keksinnölle tunnusomaista, että siderunkoon käytetään mittatarkkaa ainetta, joka on puuperustaista kuitu- tai seka-ainetta, että levyaineena käytetään 2 joustavaa, kimmomoduliltaan alle 100 000 kp/cm olevaa puuperustaista kuitu- tai seka-ainetta, että liimana käytetään saumantäyttävää kovettuvaa muoviliimaa, joka pystyy täyttämään vähintään 0,5 mm:n raon, että siderunko ja levyaine yhdistetään tasaisella ja vaakitetulla alustalla ja liimataan yhteen saumaan levitetyllä liimalla, jolloin levyaine on sijoitettu siderungon päälle liimauksen aikana, että osat liimataan yhteen paineella, joka ei oleellisesti ylitä osien omaa painoa tai useamman päällekkäin ladotun rakenne-elementin painoa, joka paine saumakoh-dissa ei ylitä 2,5 kp/cm .

Kun nämä tunnusmerkit pätevät ei ole mitään vaikeutta sopeuttaa tarkkuus osia leikattaessa, lisätyn liiman määrä sekä muut olosuhteet siten, ettei osia yhdistettäessä synny suurempia oleellisia rakoja sau-mapintojen välillä kuin mitä saumantäyttävä liima voi lujasti yhdistää, myös kun saumapintoihin vaikuttava paine ainoastaan vastaa rakenteeseen sisältyvien osien kosketuspainetta. Täten syntyvä paine ei normaalisti ylitä 2,5 kp/cm , sopivimmin ei 0,2 kp/cm , saumapinnalla mitattuna.

Tämän keksinnön mukaisesti valmistetuilla rakennuselementeillä on samat lujuusominaisuudet kuin aikaisemmin tunnettujen menetelmien mukaan valmistetuilla elementeillä, jotka on valmistettu esimerkiksi naulaamalla tai naulaliimaamalla levyainetta puuta olevalle siderungolle tai suurtaajuusliimaamalla levyainetta suurella paineella siderungolle käyttämättä saumantäyttävää liimaa.

Saumantäyttävällä liimalla tarkoitetaan keksinnön yhteydessä jokaista liimaa, joka liimattaessa ei vaadi suoraa kosketusta saumapinto-jen välillä joka kohdassa, vaan jolla on kyky täyttää ja muodostaa luja liitos vaikka saumapintojen välissä paikoittain on rakoja. Normaalisti vaaditaan, että 0,5 mm ylittävä rako voidaan täyttää.

Teoreettinen vaatimus liimasauman kerrosleikkauslujuudesta pinta- 2 kantavissa rakenteissa on usein pienempi kuin 4-5 kp/cm . Käytännössä 2 ei kuitenkaan ole vaikeata saavuttaa 15-20 kp/cm ylittäviä arvoja hyvin tunnettujen liimatyyppien avulla. Kuten edellä on todettu, on saumojen ryömintälujuuden myös oltava hyvä.

Suuri määrä tunnettuja liimatyyppejä täyttää tarvittavat vaatimukset tässä yhteydessä. Esimerkkeinä tällaisista liimoista voidaan mainita muunnetut tai muuntamattomat epoksiliimat, polyuretaaniliimat ja aldehydien, sopivimmin formaldehydin kondensaatiotuotteisiin perus- 5 57640 tuvat liimat sekä melamiini, karbamidi, tiokarbamidi, mono- tai dife-nolit ja näiden seokset.

Näistä ovat formaldehydiin perustuvat kondensaatiohartsit ennenkaikkea epoksiin tai polyuretaaniin perustuviin hartseihin verrattuna edullisimmat, koska ne ovat suhteellisen halpoja, eivätkä ole myrkyllisiä, eivätkä kovin allergeenisia, ja koska niiden kovetusaika on sopiva ja niiden kosteuttavat ominaisuudet puuhun nähden hyvät.

Erityisen hyviä tuloksia on saatu formaldehydiin perustuvilla resorsinoli- tai resorsinoli/fenolihartseilla niiden erinomaisten kosteuttavien ja täyttävien ominaisuuksien sekä hyvien kestoaikaominai-suuksien takia.

Formaldehydiperustaisista kondensaatiohartseista suositaan lisänä sinänsä tunnettua täyteaineen, esimerkiksi kookoskuorijauheen ja/ tai kolloidaalisen piihapon käyttämistä. Sopiva täyteainepitoisuus on 5-60 paino-% yhdisteestä laskettuna, varsinkin noin 10-25 paino-%.

Formaldehydiperustaisten kondensaatiohartsien kohdalla on lisäksi suuri kuiva-ainepitoisuus edullinen. Kuiva-ainepitoisuuden tulee ylittää 55 paino-%:a liimayhdisteestä laskettuna, ja sen on sopivimmin oltava yli 65 paino-%. Sellaisten liimojen kohdalla, jotka puhtaassa muodossa ovat kiinteitä, syntyy kuitenkin ongelmia käsiteltävyydessä ja kosteutusominaisuuksissa kun kuiva-ainepitoisuus ylittää 80 paino-%.

Työteknisessä mielessä ei ole sopivaa käyttää liian helposti juoksevia liimayhdisteitä. Jotta yksinkertaisella tavalla saataisiin aikaan hyvin täytetty liimasauma on tästä syystä sopivaa että liimaa voidaan jossain määrin muotoilla, esimerkiksi siten,että jos liima levitetään nauhana, jää se sellaiseksi niiden työvaiheiden aikana, jotka edeltävät saumapintojen suoraa yhteenliittämistä.

Tällaiset ominaisuudet, kuten suurempi viskositeetti, ovat aikaansaatavissa lisäämällä täyteainetta, valitsemalla molekyylipainosuhde liiman eri komponenttien välillä sopivaksi tai muulla tavalla.

Jos liimalle annetaan tiksotrooppisia ominaisuuksia saavutetaan hyvä käsiteltävyys ja muotostabiliteetti ennen yhteenliittämistä ja sen aikana. Tämä ominaisuus voidaan aikaansaada lisäämällä tunnettuja tiksotrooppisia aineita, esimerkiksi kolloidaalista piihappoa. Sopiva tiksotrooppinen alue mitattuna Rotaatioviskosimetrillä Brookfield RVT, Spindel 7, on osoittautunut olevan: 1 kierr/min 20 000 - 2 000 000 cp 5 -"- 55 000 - 550 000 cp ja 50 10 000 - 100 000 cp.

Levitetyn liimanauhan koko ja siten myöskin liimamäärä juoksu-metriä kohti on myös merkityksellinen jotta yksinkertaisesti aikaan- 6 57640 saataisiin liimasauman hyvä täyttö. Liimanauhan halkaisijan on oltava suurempi kuin 2 mm ja on sen sopivimmin oltava 3-10 mm. Suurempien siteiden ollessa kysymyksessä levitetään sopivimmin kaksinkertaiset liimanauhat parhaimman täytön aikaansaamiseksi.

Edullisinta on lopuksi että liima on kylmäkovettuva, so. että se noin 35°C lämpötilan alapuolella kovettuu suhteellisen lyhyessä ajassa.

Mitoitukseltaan oikealla aineella siteissä tarkoitetaan jokaista ainetta, joka kosteuden ja lämpötilan muuttuessa liikkuu suurin piirtein tasaisesti X-, Y- ja Z-suunnassa. Liikkeet eri suuntiin voivat kuitenkin olla toisistaan riippumattomia. Kosteuden ja lämpötilan muuttuessa ei tämän määritelmän mukaisessa aineessa siis synny mitään vääntymistä tai muita muodonmuunnoksia tai niitä syntyy vain hyvin vähäisessä määrin.

Mitoitukseltaan oikeita aineita, jotka sopivat käytettäviksi keksinnön mukaisten pintakantavien elementtien siderungoissa, ovat puuperustaiset kuitu- ja yhdistelmäaineet. Ensinmainitut voivat olla erilaisia rakennuslevyjä. Viimeksimainitut voivat olla liimattuja tuotteita kuten lastulevyjä, vaneria tai lamellipuuta.

Puhdas puu ei yleensä täytä oikeaan mitoitukseen liittyviä vaatimuksia, koska se imiessään kosteutta liikkuu eri tavalla X-, Y- ja Z-suunnassa ja siis vääntyy.

On eduksi mutta ei mikään vaatimus että siteisiin käytetty aine myös on jonkin verran taipuisaa niin että se myöskin reunalleen asetettuna voi sopeutua jonkin verran alustan mukaan.

Lastulevyjä, vaneria ja kuitulevyä on hyvällä menestyksellä käytetty sideaineena keksinnön mukaisissa rakenteissa.

Joustavalla levyaineella tarkoitetaan jokaista ainetta, jonka taipumisominaisuudet ovat sellaiset, että se, kun se sijoitetaan tasaiselle alustalle, kykenee pienillä poikkeamilla asettumaan tasaiseksi .

Sellaisen levyaineen kohdalla, jonka luonnollinen tasaisuus on hyvin suuri, voidaan sallia aineen suhteellisen suuria taivutusjous- tomoduliarvoja. Yleensä on kuitenkin toivottavaa, että joustomoduli 2 ei ole suurempi kuin 100 000 kp/cm . Sopivin arvo on alle 50 000 kp/ 2 cm .

Sopivia aineita ovat suurin piirtein samat kuin siteissä käytetyt aineet. Erittäin hyviä tuloksia on saavutettu lastulevyillä, kuitulevyillä sekä joillakin vanerityypeillä (tasainen ja/tai taipuisa).

57640

Tasaisella alustalla tarkoitetaan jokaista pintaa joka, muiden ehtojen ollessa täytettynä, sallii käytetyn levyaineen asettumisen tasoon tai melkein tasoon.

Pinnan on oltava vaakitettu ja se voi käsittää esimerkiksi puu-tai teräsprofiileista koostuvan siderungon, jolle on asetettu puu-kuitulevy tai teräs- tai alumiinilevy. Alusta voi myös olla tasaiseksi hiottu betonilaatta.

Keksinnön mukaisten rakennuselementtien valmistuksessa levitetään liima joko levylle tai siteiden reunalle sopivimmin niin paljon, että liima peittää sidereunat kokonaan kun levy on sijoitettu paikalleen. Sopivinta on levittää liima nauhana, joka tasoittuu kun levy asetetaan päälle.

Liima voidaan levittää käsin tai automaattisesti, esimerkkksi ruiskun avulla, jossa liima ja kovettaja sekoittuvat automaattisesti sopivassa suhteessa tai levittämällä liima ja kovettaja erikseen.

Siderakenne voidaan joko sijoittaa levyn päälle, joka on asetettu tasaiselle alustalle tai siderakenne voidaan ensin sijoittaa alustalle ja levy asettaa sen päälle.

Siderunko voi yksinkertaisimmassa muodossaan koostua (kts. kuv.

1) useista yhdensuuntaisista siteistä 1. Kohtisuoraan edellämainittuja vastaan voidaan mahdollisesti asentaa lisäsiteitä ensinmainittu-jen päiden 2 kohdalle ja mahdollisesti myöskin niiden väliin 3 ensin-mainittujen yhdensuuntaisten siteiden siirtymisen estämiseksi sivusuunnassa. Tässä tapauksessa siderunkoon muodostuu useita lokeroita.

Ennen yhteenliimausta voidaan siderunko pitää paikallaan ja mitta varmistaa kiinnikkeen avulla ja keskinäisen yhdistämisen avulla, esimerkiksi sinkilöiden avulla, ohjauskappaleiden 4 (kts. kuv. 2) avulla, jotka naulataan kiinni alustaan, toiseen tai kumpaankin levyyn, pistekovettamisen avulla suurtaajuuslämmityslaitteella tai muulla tavalla.

Siteiden välissä olevat tilat voidaan varustaa diffuusioesteel-lä ja eristyksellä sijoittamalla väleihin lasi- tai mineraalikuitu-mattoja tai täyttämällä välit suoraan vaahtomuoviaineella. Tarpeellinen johtojen vetäminen voidaan myöskin suorittaa tässä tilassa.

Sen jälkeen kun levy ja siderunko on yhdistetty voidaan kovettumisen sallia tapahtuvan ympäristön lämpötilassa tai toimenpidettä voidaan nopeuttaa lämmittämällä mahdollisesti siten, että osat lämmitetään ennen yhdistämistä.

Työteknilliseltä kannalta sopiva työmenetelmä selitetään lähemmin seuraavassa viitaten kuvioihin 3-10.

8 57640

Sen jälkeen kun siderunko 11 on koottu, levitetään siteiden reunoille liimaa ruiskun 15 avulla, kuten kuviosta 3 ilmenee. Siderunko sijoitetaan tämän jälkeen tasaiselle alustalle 14 ja toinen levy 12 asetetaan siderungon päälle (kuv. 4). Menetelmä toistetaan tämän jälkeen ensimmäisen elementin päällä kunnes täysi pino 17 on saatu aikaan (kuv. 5). Viimeisen elementin päälle asetetaan mahdollisesti lisälevy kosketuksen parantamiseksi. Kun liimasaumojen käsittelylu-juus on riittävä käännetään elementit 180° (kuv. 6). Tämän jälkeen sijoitetaan välitiloihin mahdollinen eritysaine 16, diffuusioesteet jne. (kuv. 7). Tämän jälkeen liimaa levitetään siteiden toiselle puolelle (kuv. 8) ja toinen levy 13 asetetaan siderungon päälle (kuv.

9). Menetelmä toistetaan kunnes on saatu täysi pino valmiita elementtejä (kuv. 10).

Jos elementtejä tullaan käyttämään seinäelementteinä, voidaan ne suoraan kovettumisen jälkeen maalata tai tapetoida ilman lisätyömo-mentteja, jonka jälkeen ne mahdollisten kaappien, ikkunoiden ja ovien asentamisen jälkeen ovat valmiit asennettaviksi paikalleen rakennuspaikalla.

Esimerkki 1:

Tasaiselle alustalle sijoitetulle 10 mm:n lastulevylle sijoitettiin kiinnikkeeseen siderunko, joka koostui reunapinnoilleen sijoitetuista lastulevyrimoista, jotka oli sahattu 19 mm:n lastulevystä. Rimojen kummallekin reunalle levitettiin liimakerros, jonka paksuus oli vähintäin 0,5 mm ja joka on saumatäyttävä resorsinolityyppinen, kovettuva muoviliima, jonka jälkeen toinen lastulevy sijoitettiin rungon yläpinnalle siten että muodostui elementti.

Liiman annettiin kovettua (jähmettyä) huoneenlämmössä ilman mitään ylimääräistä painoa kuin ylimmän lastulevyn omapaino. Käytetyn liiman koostumus oli:

Resorsinolihartsi (kuiva-ainepitoisuus n. 60 %) 100 paino-osaa

Foramaliiniliuosta (37 %) 25 -"-

Kookoskuorijauhetta 25 -"-

Muutamissa tapauksissa, jollin levyaine oli hieman vääntynyttä tai kieroa niin ettei saatu aikaan täydellistä kosketusta saumassa, 2 käytettiin pientä kiinnityspainetta, joka ei ylittänyt 0,2 kp/cm siderungon pintayksikköä.

Esimerkki 2:

Reunapinnoilleen asetetuista lastulevyrimoista koostuva siderunko koottiin kiinnityslaitteessa ja pidettiin koossa muutamalla sinki-lällä tai sulateliimalla. Runkoon sijoitettiin eristysaine. Side- 9 57640 rungon reunoille levitettiin esimerkin 1 mukaista sauman täyttävää resorsinoliliimaa, jonka koostumus oli seuraava:

Resorsinoli-fenolihartsia (kuiva-ainepitoisuus n. 70 %) 100 paino-osaa

Formaliiniliuosta (37 %:sta) 25 -"-

Kookoskuorijauhetta 25 -"-

Lastulevy asetettiin liimalla päällystetyille reunoille ja kiinnitettiin muutamalla sinkilällä. Rakenne käännettiin tämän jälkeen ylösalaisin ja liimanauhoja levitettiin tämän jälkeen rungon vastakkaisille reunoille ja toinen lastulevy asetettiin rungon päälle. Tietty määrä tällä tavalla valmistettuja elementtejä pinottiin päällekkäin ja varastoisiin 3 tuntia, jonka jälkeen liimasauman lujuus oli niin suuri, että elementtejä voitiin käsitellä. Leikkauslujuus 2 oli vähintään 15 kp/cm .

Esimerkki 3;

Elementit valmistettiin samalla tavalla kuin esimerkissä 2 sillä erolla että lastulevyt esilämmitettiin lämpölevyllä 140°C:een lämpötilassa 2 minuuttia ennen liittämistä siderunkoon. Leikkaus-lujuus määritettiin tiettyjen ajanjaksojen jälkeen. Seuraavat tulokset saatiin: 2 3 min. yhdistämisen jälkeen 2,5 kp/cm 5 11 — ” — 11 g _ Il _ 10 " " 13 -"- 20 " -"- " 23 -"-

Esilämmittämisen takia nopeutui liiman kovettuminen ja sen ansiosta voitiin elementtejä käsitellä erittäin pian liimaamisen jälkeen .

Alle 5 minuutissa oli jo saavutettu käsittelylujuus ja 10 minuutin jälkeen oli lujuusvalmiin rakenteen tasolla.

Leikkauslujuutta määriteltäessä murtui aina lastulevy, eikä lii-masauma, vaikka mitään puristuspainetta ei käytetty liiman kovettumisen aikana. Lastulevyjen ja siderungon välinen kosketus liimasau-massa oli riittävä sen ansiosta että oli käytetty tasaista ja tasapaksua ainetta yhdessä hyvän täyttöliiman kanssa.

Esimerkki 4:

Laboratoriomittakaavassa suoritettiin sarja kokeita eri aineyhdistelmillä elementtejä liimattaessa, joiden koko oli 100 x 50 x 10 cm, jolloin käytettiin erilaisia levyaineita, sideaineita ja mitoitusta. Levyaineina käytettiin erityyppisiä vanereja, kuitulevyjä ja lastulevyjä ja siteitä varten mainittuja aineita sekä lisäksi puuta.

10 57640

Aineiden paksuus vaihteli 10 ja 20 mm:n välillä. Liimana käytettiin saumantäyttävää resorsinoli-fenoli-liimaa, jonka koostumus oli seu-raava:

Resorsinoli-fenolihartsia (kuiva-ainepitoisuus n. 50 %) 100 paino-osaa

Formaliiniliuosta (37 %:sta) 25 -"-

Kookoskuorijauhetta 21 -"- pH 7,5-8,0

Mitään lisäpainetta levyjen omapainon lisäksi ei käytetty. Koetulokset ilmenevät oheisesta taulukosta. Tulokset osoittavat yksiselitteisesti että menetelmän suorittamiseksi menestyksellisesti il-man painetta tai alhaisilla paineilla (alle 0,2 kp/cm ) tarvitaan le- vyainetta, jonka taivutusjoustavuusmoduli on suhteellisen alhainen, 2 2 so. ei yli 120 000 kp/cm ja sopivimmin alle 50 000 kp/cm . Tämä merkitsee, että menetelmä voidaan suorittaa lastulevyillä ja kuitulevyillä sekä myöskin vanerilla, jonka taivutus-E-moduli on pieni. Siderungossa voidaan käyttää lastu- tai kuitulevyjä, kuten myöskin vaneria.

Esimerkki 5;

Pintakantavia lämpöeristäviä suurelementtejä, joiden koko oli 8 x 2,5 m ja jotka olivat tarkoitetut ulkoseiniä varten, valmistettiin seuraavalla tavalla. Levyaineena käytettiin rakennelastulevyjä, joiden koko oli 8 x 2,5 m ja paksuus 12 mm. Siderunko koottiin 16 cm levyisistä eri pituisista, samaa lastulevyä olevista rimoista.

Samaa saumantäyttävää liimaa kuin esimerkissä 4 käytettiin. Eristys-aineena käytettiin lasikuituvillaa, jonka paksuus oli 16,4 cm. Rakenne ilmenee kuviosta 1. Siderunko sijaitse 20 mm levyjen ulkoreunojen sisäpuolella ja siteiden välit olivat 50 cm.

Lastulevy asetettiin tasaiselle, nostettavalle ja laskettavalle pöydälle ja suhteellisen pehmeä levyaine kosketti pöydän pintaa täydellisesti. Jotta kuvion mukainen siderunko voitaisiin yksinkertaisella tavalla sijoittaa pohjalevylle ilman monimutkaista mekaanista laitteistoa, naulattiin levylle kuvion 2 mukaisella tavalla lastule-vypalasia, joiden koko oli 2 x 2 x 1,5 cm sellaisen kuvion mukaisesti, joka vastasi tulevaa siderunkoa. Palasten välit olivat n. 80 cm ja pariin kuuluvien palasten väli oli runsaat 12 mm. (Rimojen leveys-toleranssi oli ± 0,1 mm). Ennen asennusta levitettiin n. 5 mm korkea nauha saumantäyttävää liimaa siderimojen toiselle reunalle, jonka jälkeen rimat asennettiin paikalleen pohjalevylle. Päädyistä rimat kiinnitettiin toisiinsa sinkilöillä, jotka kiinnitettiin pistoolin avulla 11 57640 n. 2 cm:n päähän siderungon ylä- ja alareunoista. Alustan tasaisuuden ja levyaineen suhteellisen pehmeyden johdosta sekä siderimojen oikean mitoituksen takia aikaansaatiin siderungon hyvä kosketus poh-jalevyä vastaan. Missään kohtaa ei mitettu saumarako ollut suurempi kuin 1,5 mm.

Mitoiltaan 20 x 12 x 490 mm olevia lastulevyliuskoja sijoitettiin poikittain sijoitettujen siteiden väliin kuviossa 1 oleviin kohtiin 3, jotta siteet eivät siirtyisi sivusuunnassa. Siten syntyneeseen laa-tikkorakenteeseen sijoitettiin lasikuituvillaa ja diffuusioestettä. Siderungon yläreunoille levitettiin samaa liimaa olevia nauhoja, jonka jälkeen yläpuolinen lastulevy asetettiin paikalleen ja sen paikallaan pysyminen varmistettiin muutamalla edellämainituntyyppisellä lastulevypalasella.

Täten valmistuneen elementin päällä valmistettiin tämän lisäksi viisi elementtiä, jolloin saatiin aikaan pino, jossa oli kuusi päällekkäistä elementtiä. Jotta pinon ylimmän levyn kosketus pinoon olisi hyvä, asetettiin mitoitukseltaan sama 22 mm:n lastulevy pinon päälle ylimmäksi. Tasaisen alustan, levyaineen ja siderungon alhaisen ja tasaisen jäykkyyden sekä siderungon oikean mitoituksen ansiosta aikaansaatiin käytännöllisesti olemattomasta puristuspaineesta ja suuresta koosta huolimatta erittäin hyvä kosketus kaikissa pinossa olevissa liimasaumoissa, eikä missään voitu mitata suurempia rakoja kuin 1,2 mm. Pinon annettiin kovettua 2-3 tuntia. Tämän ajanjakson jälkeen saatiin täysin kiinnittyneet, kylmässä juoksemattomat, säänkestävät saumat. Liimasaumojen ja pintalevyjen yhteistoiminnan ansiosta aikaansaatiin jäykkä ja tiivis rakenne, jonka pituuspoikkeama oli suurimmillaan - 2 mm. Elementtien pintalevyt säilyivät täysin ennallaan ja ikkunoiden tekemisen ja asennuksen jälkeen ei vaadittu mitään erikoista käsittelyä, kuten siloittamista ja vastaavaa ennen maalausta tai tapetointia.

Liimatuista elementeistä otettiin koekappaleita ja liimasaumojen o kerrosleikkauslujuudeksi mitattiin keskimäärin 60 kp/cm . Sauman 2 rakenteellinen vaatimus on suurimmillaan 15 kp/cm . Yhtä seinäelement-tiä tutkittiin yksityiskohtaisesti ja täydellisen hajottamisen jälkeen oli liimasaumassa yli 90 % kuitumurtumia. Yllättävän hyvä liimaus-tulos voidaan katsoa johtuvan myös liiman hyvistä kosteuttavista ja saumantäyttävistä ominaisuuksista sekä siitä että erikoinen yhdistelmä levypinta-levyreuna on edullinen liimata myöskin niillä alhaisilla paineilla, joita käytettiin tässä tapauksessa.

12 57640

Liiman valinta pintakantavia elementtejä varten on välttämättä sidottu kovettuviin liimajärjestelmiin, koska valmis sauma ei saa kylmäjuosta. Jos liima kylmäjuoksee, on se yleensä liian pehmeää ja on olemassa vaara että liimasauman lujuus heikkenee, varsinkin jos rakenne on kuormitettu. Luotettavina liimoina puuta varten käytetään tavallisesti formaldehydiperustaisia kovetusmuoveja, jotka kuitenkin normaalisti vaativat huomattavia paineita tyydyttävän liimauksen aikaansaamiseksi. Tässä tapauksessa valittiin saumantäyttä-vä resorsinoli-fenoli-liima.

13 57640 I ell a 8¾¾ il f ^1¾ 1 hl »f L e llf g s Ui Pl :3(0¾ h ·γί:3 55 «H riTiC (ö <u

E* (G C iHJfÖC Ή rH Jra 10 Ό VJ

II | . . sai f . . S3 safj j

Iti a slf a ss ssl 11¾ s tn *35 >h ro tn tn tn 3 ' tn I ΐ !

J J J I _l J g J J J

g g Ί Ί ‘i § si * Ί -y Ί Ί Ί

(5 g e <#> E dP dP tf dP

5 3 dPdPdPin dPdPdPdP ld m m m to g r» r- r- r»

M -h o o o t oooo I III

3 -H oooo oooo o ooo g H 1Η1Η1Η1Π rH rH rH rH U"> lOlDiT) ; r r s ΐ ^1. N & 1 o g ί ti li ti I iti » o ill 1 § I f i ilf o | Ni i « g li N! Ni *§ N5

3 I O CN Ο O O (N O O o (NOO

Ή CO i—t r—t r—l (N iHp—IrHCN r—H rH i—I <N

3

10 -H

^ H (N

1 ϋ "e 4

Is > > * I H <3

Wh° o o 3 (D o o o *1 °

E> -P (N O O

as " H ft §

f I

g g 'n S

p >3 I I I S I I I > III

H IEEE Isss | EES

J Niili Niili « III

•So (N O

rH rH rH

Claims (6)

14 57640

1. Menetelmä kotelorakennuselementtien, sopivimmin rakennus-kappaleiden valmistamiseksi, jotka ovat kooltaan 1 x 2,5 m tai suurempia ja koostuvat siderungosta (11), jonka toiselle tai kummallekin puolelle on liimaamalla kiinnitetty levyainetta (12), jolloin leikkauslujuus saumapinnalla on yli 4 kp/cm , tunnettu siitä, että siderunkoon (11) käytetään mittatarkkaa ainetta, joka on puuperustaista kuitu- tai seka-ainetta, että levyaineena (12) käyte-tään joustavaa, kimmomoduliltaan alle 100 000 kp/cm olevaa puuperustaista kuitu- tai seka-ainetta, että liimana käytetään saumantäyttä-vää kovettuvaa muoviliimaa, joka pystyy täyttämään vähintään 0,5 mm:n raon, että siderunko ja levyaine yhdistetään tasaisella ja vaa-kitetulla alustalla (14) ja liimataan yhteen saumaan levitetyllä liimalla, jolloin levyaine on sijoitettu siderungon päälle liimauksen aikana, että osat liimataan yhteen paineella, joka ei oleellisesti ylitä osien omaa painoa tai useamman päällekkäin ladotun ra- 2 kenne-elementin painoa, joka paine saumakohdissa ei ylitä 2,5 kp/cm .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu 2 siitä, että käytetään painetta, joka ei ylitä 0,2 kp/cm .

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että käytetään levyainetta (12), jonka kimmomoduli on alle 50 000 kp/cm2.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liimana käytetään formaldehydiperustaista resorsinoli-tai resorsinoli/fenolihartsia, jonka kuiva-ainepitoisuus on välillä 55-80 painoprosenttia.

1. Förfarande för framställning av ytbärande byggelement, företrädesvis byggblock, i format 1 x 2,5 m eller mer bestäende av en regelstomme (11) med pä en eller bäda sidor medelst limning fäs- 2 tat skivmaterial (12) tili en skjuvhällfasthet överstigande 4 kp/cm i fogytan, kännetecknat därav, att tili regelstommen (11) användes ett dimensionsriktigt material valt bland träbaserade fiber- och kompositmaterial, att tili skivmaterialet (12) användes ett flexibelt träbaserat fiber- eller kompositmaterial med en elas- 2 ticitetsmodul under 100 000 kp/cm , att.tili limmet användes ett