FI66581C - Foerfarande foer framstaellning av plattelement - Google Patents

Description

66581

Menetelmä laattaelementtien valmistamiseksi - Förfarande för framställning av plattelement

Keksinnön kohteena on laattaelementtien kuten maavaraiseksi asennettavien lattialaattaelementtien valmistusme-5 netelmä, jollaisia laattoja käytetään erityisesti erilaisten talousrakennusten maavaraisten lattioiden valmistukseen, varsinkin navetoiden parsilaattoina.

Navetoita rakennettaessa on lattiat yleisesti tehty maavaraislaattoina, jolloin sorapatjan päälle valetulla, suh-10 teellisen ohuella lattialaatalla saavutetaan tarvittava lattian kantokyky. Tällaisella maavaraislattialla on etuna myös sen lämpimyys. Vanhoissa navetoissa on yleensä katsottu tämän rakenteen antavan riittävän lämpimyyden parsilatti-oihin. Lehmien sairaudet, joihin makuualustan kylmyys on il-15 meisenä osasyynä, ovat kuitenkin johtaneet nykyisin siihen, että ainakin parsien kohdat navettojen lattioista pyritään lämpöeristämään paremmin kuin mitä pelkällä maavaraisella betonilattialla saadaan aikaiseksi. Vanhoissa, lämpöeristä-mättömissä parsissa on jouduttu käyttämään myös erillisiä 20 lehmien makuualustoja, jotka ovat kuitenkin käytössä huomattavan kalliita. Erillisen lämpöeristyksen tekeminen lattian alle lattian tekovaiheessa aiheuttaa myös omat lisäkustannuksensa, varsinkin kun lämpöeristeen heikompi kantokyky suoraan soran päälle valettuun betonilattiaan nähden on lat-25 tian teossa otettava huomioon.

Nämä riittävän lämpöeristyksen ja lujuuden asettamat vaatimukset korostuvat erityisesti lattioiden elementtirakenteissa, joissa elementtien saumakohdat katkaisevat yhtäjaksoisen lisäraudoituksen vaikutuksen, joka lisäraudoitus 30 on käyttökelpoinen ratkaisu paikallaan valettavien lattioiden lujuuden lisäämiseksi lattianalaisen lämpöeristeen antaman huonomman tuen kompensoimiseksi. Tämän vuoksi olisi tavoiteltavaa saada itse elementti valmistetuksi eristävistä ominaisuuksistaan huolimatta jäykäksi ja elämättömäksi ra-35 kenteeksi kohtuullisin kustannuksin. Ongelmaa on pyritty 66581 2 ratkaisemaan mm. valmistamalla elementit lämpöä eristävästä raemaisesta aineesta sekä sideaineena toimivasta sementistä. Tällöin sementistä sekä lämpöeristeaineesta, joka tavallisesti on ollut paisutettuja savirakeita, on valmistettu ho-5 mogeeninen seos, joka on kaadettu elementtimuottiin.

Saksalaisesta kuulutusjulkaisusta 26 26 041 tunnetaan myös menetelmä muototuotteiden valmistamiseksi, joilla tuotteilla on hyvät lämmöneristysominaisuudet sekä lujuus-ja pintaominaisuudet. Kyseisen menetelmän mukaisesti tuot-10 teet valmistetaan sideaineesta, kuten Portland-sementistä ja masuunikuonasta. Masuunikuona on raekooltaan alueella 0 - 6 mm ja tuotteiden koossapysymisen valmistuksen aikana sekä lopullisen tuotteen ominaisuuksien parantamiseksi on menetelmässä ehdotettu käytettäväksi osaksi rikottuja kuo-15 narakeita. Tunnetussa menetelmässä käytetään kuonaseosta, jossa on 55 - 85 paino-% ehjiä rakeita ja 45 - 15 paino-% rikottuja rakeita. Sementtiä on ehdotettu käytettäväksi 3 noin 220 kg/m tuorebetonia. Tällöin on sopivaksi vesi-sementtisuhteeksi annettu 0,75 - 0,95. Tuotteiden tiiviyden 20 parantamiseksi on niitä ehdotettu tärytettäväksi muotissa, jolloin tuotteen pinnan on todettu muodostuvan sileäksi.

Suorittamiemme kokeiden mukaan jättävät näillä tunnetuilla menetelmillä aikaansaadut laattaelementit kuitenkin vielä paljon toivomisen varaa etenkin tuotteiden lämmöneris-25 tyskyvyn ja myös lujuuden suhteen, millä ominaisuuksilla on erityinen merkitys juuri parsielementeissä. Tavoitteena olisi aikaansaada mahdollisimman hyvin lämpöä eristävä ja luja elementti kohtuullisella 10 - 15 cm:n elementtipaksuu-della. Kokeiden mukaan on osoittautunut, että mikäli ele-30 mentin ainesjakautuma saadaan valmistuksessa muutetuksi siten, että sopiva osa sideaineesta saadaan rikastumaan elementin pintaosaan, saadaan elementti, jolla on erittäin hyvät pintaominaisuudet, ts. pinta on sileä ja luja sekä korroosiota vastustava, jolla on tunnetuilla menetelmillä val-35 mistettuihin elementteihin nähden erinomaiset lämmöneristysominaisuudet sekä lisäksi hyvät lujuusominaisuudet.

3 66581

Kyseiseen ainesjakautumaan päästään valmistamalla elementti masuunikuonarakeesta, sideaineesta, kuten sementistä sekä vedestä menetelmällä, jolle on tunnusomaista, että käytetään masuunikuonaraetta, jonka rakeista vähintään 90 % on 5 välillä 4-15 mm, käytetään sideaine/raesuhdetta alle 0,16 sekä vesi-sideainesuhdetta 0,3 - 0,45 ja että valettua elementtiä tärytetään osan sideaineesta rikastamiseksi elementin pintaan.

Sideaineena voidaan käyttää tavallista Portland-sement-10 tiä tai sideaineseosta, josta osa koostuu masuunikuonasemen-tistä. Masuunikuonasementin on todettu antavan elementin pinnalle hyvät korroosionkesto-ominaisuudet. Sopivaksi seossuh-teeksi on osoittautunut 50 % Portland-sementtiä ja 50 % ma-suunikuonasementtiä. Käytetyn masuunikuonarakeen kokojakau-15 tuma on erittäin tärkeä hyvään tulokseen pääsemiseksi. Ensisijaisesti tulee pääosa kuonarakeista olla kooltaan välillä 4-15 mm. Pienempiäkin rakeita saa seoksessa olla, mutta niiden määrä ei saisi ylittää 10 %:a, ja edullisesti sen tulisi olla alle 5 % rakeiden painosta. Rakeiden valtakoko on 20 edullisesti alueella 6-8 mm. Sopivan erottumisen aikaansaamiseksi tulee betoniseoksen sideaineen määrä kuonarakeiden määrään olla riittävän alhainen, jolloin ylärajaksi on saatu sideaine/raesuhteelle n. 0,16. Toisaalta ei sideainemäärä saa olla liian alhainen, jotta tuotteen lujuus ei kärsisi.

25 Tosin masuunikuonarakeilla on itsessään sideaineominaisuuksia, jotka osittain korvaavat tärytyksen vaikutuksesta vähentyneen sideaineen sitomisvaikutusta elementin pohjaosassa.

Myös vesi-sideainesuhteella on tärkeä merkitys tuotteen ominaisuuksiin. Lujuuden kannalta tulee vesimäärä pi-30 tää suhteellisen pienenä, edullisen alueen ollessa vesi-sideainesuhteelle 0,3 - 0,45.

Edellä esitettyyn edulliseen valmistusmenetelmään on päädytty seuraavien kokeiden perusteella.

66581

Esimerkki I

Kokeissa käytettiin masuunikuonaa, jonka raekoko oli koeseulonnan mukaisesti

Seula, mm 0,125 0,25 0,5 1,0 2,0 5 Läpäisy, % 0,5 0,6 0,7 0,8 1,0

Seula, mm 4,0 6,0 8,0 12 16 Läpäisy, % 7,2 55,4 85,4 90 100 Tällä kuonarae-erällä suoritettiin koesarja käyttäen sideaineena 1/2 Portland-sementtiä, 1/2 masuunikuonasement-10 tiä. Ainesuhteet olivat seuraavat: kuonasementti/ kuonarae, kg sideaine/rae sementti, kg 80/80 650 0,25 " 700 0,23 15 " 750 0,22 " 850 0,19 " 1000 0,16

Seokseen käytettiin vettä 50 1, ts. vesi-sideaine-suhde oli 0,32. Käytetty tärytysaika oli 1 minuutti.

20 Koetulokset osoittivat, että vain viimeisellä koesar jalla saatiin tavoiteltu ainesjakautuma elementtiin. Muilla kokeilla saatiin tuotteita, joissa ei ollut riittävää sideaineen erottumiskykyä ja massa muistutti tavallista betoni-massaa.

25 Esimerkki 2 Käytettiin esimerkissä 1 määriteltyä masuunikuonase-menttiraetta, jolla tehtiin seuraava seos: 66581 5 masuunikuonasementti 180 kg

Portland-sementti 195 " vesi 123 " masuunikuonarae 900 " 5 Sideaineen ja masuunikuonarakeen suhde = 0,42 Vesi-sideainesuhde = 0,32

Kyseisestä seoksesta valmistettua muottikappaletta (laattaa) tärytettäessä todettiin, ettei riittävää erottumista synny. Syynä todennäköisesti kuonarakenteeseen näh-10 den liian suuri sideainemäärä.

Parhaan tuloksen on todettu syntyvän esimerkin 1 viimeisellä koesarjalla.

Kokeissa on käytetty tärytyslaitteena Sejma 1200X1600 tärytyskonetta, jonka intensiteettiä käytetty 1 minuutin tä-15 rytysaika vastaa. On luonnollisesti täysin keksinnön puitteissa käyttää lyhyempää tai pidempää aikaa tärytyslaittees-ta riippuen sopivan erottumisen aikaansaamiseksi.

Kyseisellä menetelmällä valmistettu elementti on erityisen sopiva juuri navettojen parsielementeiksi, jolloin 20 elementti on edullista muotoilla ja mitoittaa juuri parsi-paikkaa vastaavaksi. Tällöin on edullista huomioida myös elementin muotoilussa elementin liittäminen vierekkäisiin elementteihin sekä parsien vaatimat mahdolliset erityisratkaisut, kuten parsipaikkojen väliset aidat ja vastaavat.

25 Oheisessa piirroksessa on esitetty keksinnön havain nollistamiseksi keksinnönmukaisella menetelmällä valmistettu parsielementti sekä sen poikkileikkaus, josta elementin rakenne selvästi ilmenee. Piirroksessa esittää

Kuva 1 keksinnön mukaista parsielementtitoteutusta 30 päältä,

Kuva 2 osittaista poikkileikkausta kuvan 1 mukaisesta elementistä kohdalta A, jolloin elementti on valun jälkeisessä asennossaan, ja

Kuva 3 perspektiivikuvaa elementistä käyttöasentoon-35 sa käännettynä.

6 66581

Kuviosta 1 ilmenee koko elementin 1 perusmuoto parsielement-tinä, jossa toteutusmuodossa on elementtiin jätetty molemminpuolinen loveus 2, joka elementtejä vierekkäin yhtenäiseksi parsistoksi kasattaessa jää tyhjäksi. Tämä kahden 5 vierekkäisen elementin jättämä tyhjä tila täytetään elementtien asennusvaiheessa betonilla, johon on helppo upottaa parsipaikkojen välillä tarvittavien kaiteiden tai aitojen kiinnikeosat. Kuviossa 2 on esitetty osittainen poikkileikkaus kuvion 1 mukaisesta elementistä, elementin ollessa valo letussa asennossaan. Poikkileikkauskuvasta näkyy selvästi keksinnönmukaisen elementin ominainen rakenne. Valmistukseen kuuluvan tärytyksen aikana on osa sideaineesta sekä osittain myös raemaisen lämpöeristeaineen hienompi osa laskeutunut elementin pintaosaan muodostaen erittäin tiiviin 15 pintakerroksen. Karkeampi masuunikuonarae, eli pelletti on jäänyt tässä tärytyserottelussa elementin keskialueelle sekä yläpinta-alueelle, jossa nämä suuremmat rakeet ovat sitoutuneet toisiinsa oman sitoutumiskykynsä sekä niiden pintaan osittain jääneen sideaineen vaikutuksesta. Sama ra-20 kenne selviää myös perspektiivisestä käyttötilannekuvasta 3, jossa tiivistetty pinta on käännetty yläpinnaksi.