FI72570C - Foerfarande foer framstaellning av en isolerad betongprodukt. - Google Patents

Description

72570

Menetelmä eristetyn betonituotteen valmistamiseksi

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen menetelmä betonituotteen, etenkin eristetyn betonielementin, valmistamiseksi. Tämän menetelmän mukaan betonimassa valetaan ensin sopivaan muottiin, minkä jälkeen massan pintaan saatetaan ensimmäinen sitova kerros ja mainitun kerroksen päälle toinen, eristeaineesta koostuva kerros ruiskuttamalla vaahdotettavaa ainetta betonielementin ja tämän yläpuolella, välimatkan päässä sen pinnasta olevan telamaton väliin.

Betonilla on kaksi ominaisuutta, jotka tekevät siitä pysyvän ja yhä kehittyvän rakennusmateriaalin. Nämä ominaisuudet ovat toisaalta sen helppo käsiteltävyys, jonka ansiosta se voidaan valaa haluttuihin muotoihin, ja toisaalta sen kohtuullinen säänkestävyys. Nykyään on lisäksi betonimassan kyky varata lämpöä rakenteiden sisällä nousemassa tärkeäksi uudeksi ominaisuudeksi.

Rakennusosien valmistus muuttuu luonteeltaan yhä enemmän prosessiteollisuuden tuotantomenetelmiä vastaavaksi. Tämä merkitsee jatkuvaan vuo-tuotantoon siirtymistä, ja kaikkien tuotantovaiheiden yhdistämistä mahdollisemman pitkälle.

Eri rakennemateriaalit pyritään lisäksi tuotannossa liittämään toisiinsa integraalisen tuotteen aikaansaamiseksi mahdollisimman pienen aikavälin sisällä. Uudenaikaisessa jatkuvassa tuotannossahan ei ole toivottavaa esimerkiksi odotella betonin kovettumista, pinnan kuivumista tms. ennen kuin seu-raava kerros, pinnoite tai yhdistelmä sovitetaan rakenteen osaksi.

Lämmöneriste on yksi tällaisen rakenteen integroitu osa, ja sellaisenaan yksi tärkeimmistä betonirakenteen yhdelmistä. Lämmöneristeiden tehtävänä on estää ilman virtaus elementin eristeosan sisällä, ja siten vähentää lämmönkonvektiota 2 72570 rakenne-elementin läpi. Käytettävät eristeet ovat yleensä joko kuitumaisia (mineraalivillat) tai solumaisia (vaahdotetut muoviaineet). Jokaiselle eristysmateriaalille on mitä tulee sen lämmöneristyskykyyn löydettävissä materiaalin tiheyden optimiarvo. Tämä optimitiheys on polymeerieriste-vaahdoilla noin 40 kg/m3, kun taas mineraalivillaeristeet tavallisesti tuodaan asennuspaikalle materiaalina, jonka tiheys on 40 - 80 kg/m3.

Edullinen lämmöneriste on sellainen, joka asennuspaikalla vaahdotetaan, vaahdottuessaan kiinnittyy alustaansa ja joka betonirakenteen ollessa kyseessä voidaan vaahdottaa ja kiinnittää tuoreeseen betoniin. Tavallisimmin käytetty läm-möneriste, mineraalikuiduista valmistettu lasi-tai vuorivilla, soveltuu huonosti rakenne-elementtien teolliseen tuotantoon, koska integraalituotteen valmistus siitä edellyttää paljon käsityötä.

Tärkeätä on aina, asennetaanpa lämmöneriste miten tahansa, että sen paksuus on haluttu ja että se pysyy vakiosuuruisena. Viimeksi mainittu on erityisen tärkeää seuraavan pinnoituksen ja elementin ulkonäön kannalta. Tämän lisäksi on tärkeätä, että lämmöneriste saadaan tarttumaan kohtuullisen hyvin alustaansa ja erityisesti alustaan, joka on tuoretta betonia.

Patenttikirjallisuudesta on ennestään tunnettua parantaa elementin ja vaahtomuovista koostuvan eristekerroksen välistä liitosta liimalaastien ja -aineiden avulla. Niinpä GB-patenttijulkaisun 1 528 248 mukaan voidaan valmistaa kipsistä ja eristysaineesta koostuva rakennuslevy saattamalla uunista tulevien kuumien kipsilevyjen pintaan ensin epoksi-, polyklooripreeni-, vinyyli-, akryyli-, resorsinoli-formaldehydi- tai polyuretaanipohjäinen liima-aine, jonka päälle sitten ruiskutetaan fenoli-formaldehydivaahtoa oleva eristysaine.

FI-patenttihakemuksessa 1132/66 on puolestaan selostettu rakennuslevyn valmistamista jatkuvana prosessina valamalla 3 72570 vaahtomuoviainetta kahden peitekerrosrainan väliin, jolloin eristekerroksen paksuutta rajoitetaan ylhäältä kuljetushih-nan avulla.

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan aivan uudenlainen menetelmä betonituotteiden valmistamiseksi, joka menetelmä soveltuu etenkin uudenaikaiseen vuo-tuotantoon.

Menetelmässä vaahto ruiskutetaan FI-patenttihakemuksen 1132/66 mukaisesti suljettuun tilaan, jota ylhäältä rajoittaa liikkuva telamatto, jolloin vaahto levittyy tasaisesti betonipinnan päälle. Telamatto liikkuu sopivimmin vaahdon noususuuntaan, eli samaan suuntaan kuin ruiskutus etenee.

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että sitovan kerroksen muodostavana aineena käytetään yksikomponenttista polyure-taanimuovia, ja vaahdotettavana eristysaineena kaksikompo-nenttista polyuretaania. Yksikomponenttinen polyuretaani-muovi sovitetaan peittämään tuoreen betonielementin pinta siten, että se toisaalta muodostaa vaahdotetun kaksikompo-nenttisen polyuretaanin tartuntakerroksen ja toisaalta estää betonikerroksesta tulevan veden migraation eristekerrokseen vaahdotusvaiheen aikana.

Täsmällisemmin sanottuna on keksinnön mukaiselle ratkaisulle pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Niinpä sen avulla on ratkaistu sekä elementin ja eristeen keskinäiseen kiinnittymiseen, eristeen tasaiseen kerrospaksuuteen että hallitun tiheyden aikaansaamiseen liittyvät ongelmat halvalla ja yksinkertaisella tavalla.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa suoritusesimerkissä lähemmin tarkastelemaan oheisen piirustuksen avulla, joka periaateku-viona esittää keksinnön mukaisen menetelmän suoritusta sivulta katsottuna.

4 72570

Valmistettava betonikappale 1 valetaan sinänsä tunnetulla tavalla haluttuun muotoon. Betonimassana käytetään massaa, jonka vesi/sideaine-suhde on sellainen, että veden erottumista ei tapahdu. Tämän jälkeen ruiskutetaan kostean tuoreen betonin päälle ns. yksikomponentti-polyuretaania (1-komp. PU), joka muodostaa ohuen kerroksen 2 betonin päälle. Polyuretaanina voidaan esim. käyttää tuotetta, jota nykyään yleisesti käytetään saumaus- yms. vaahtomassana. Se on sopi-vimmin formuloitu reagoimaan veden kanssa. Tämä ohut ruiskutettu kerros 2 tarttuu tuoreeseen betonipintaan paikoittain kiinni ja muodostaa yhtenäisen kerroksen. Edellä mainitun tartuntakerroksen 2 päälle vaahdotetaan välittömästi kaksi-komponenttista polyuretaania (2-komp. PU) 3, joka on katalysoitu ilman vettä ja jossa paisunta-aineena tyypillisesti on fluorattua hiilivetyä. Paisunta-aineena voidaan tietenkin myös käyttää jotain toista sinänsä tunnettua ainetta, kuten bromattua tai kloorattua hiilivetyä tai typpeä vapauttavaa yhdistettä (dinitrosopentametyleenitetraamiinia). Kaksi-komponentti-polyuretaani reagoi tunnetusti kiivaasti veden kanssa. Mikäli se vaahdotettaisiin suoraan tuoreen betonin päälle, vesi vapauttaisi hiilidioksidia, ja materiaaliin muodostuisi isoja rakkuloita. Eriste ei tästä syystä kiinnittyisi hyvin alustaansa. Yksikomponenttisen polyuretaanin muodostaman tartuntakerroksen avulla pyritään siten myös estämään betonikerroksesta tulevan veden migraatio eriste-polyuretaaniin vaahdotusvaiheen aikana.

Valetun betonikerroksen 1 yläpuolelle on sovitettu telojen 4, 5 varassa pyörivä telamatto 6, jonka leveys on likimain yhtä suuri kuin betonikerroksen päälle valmistettavan eris-tekerroksen 3 leveys. Tavallisimmin se on siten likimain yhtä leveä kuin itse betonikappale. Telat 4, 5 ovat keskenään yhdensuuntaiset, ja edullisesti poikittaissuuntaiset betonikappaleen suhteen. Telamaton 6 alapuolen etäisyys betonin pintaan vastaa oleellisesti halutun eristekerroksen paksuutta, ja matto on vaakatasossa ainakin likimain yhdensuuntainen betonin pinnan kanssa. 2-komponentti-PU ruiskute 5 72570 taan kuvion esittämällä tavalla betonikappaleen ja telamaton rajoittamaan suljettuun tilaan (tilaa voidaan haluttaessa vielä rajoittaa sivuilta irrallisilla laitaosilla). Polyuretaanin ruiskutussuutin sovitetaan tällöin telamaton 6 alle, etummaisen telan 4 ohitse. Kuten kuviosta käy ilmi, suoritetaan ruiskutus vaakatasossa, edullisesti päällystettävän betonituotteen suunnasta. Telamatto 6 liikkuu suhteessa be-tonikappaleeseen vaahdon noususuuntaan, eli ruiskutuksen etenemissuuntaan (kuviossa oikealle). Telamatto rajoittaa eristeen 3 kerrospaksuutta, ja koska se on vaakatasossa yhdensuuntainen betonipinnan kanssa, saadaan tasapaksuinen eristekerros aikaan. Telamaton 6 avulla päästään samalla materiaalin lämmöneristyskyvyn kannalta tiheyden optimiar-voon.

Käytettävä telamatto 6 on taipuisaa ja lujaa valmistetta. Materiaaleina tulevat kyseeseen lähinnä kudoksella vahvistetut luonnolliset tai synteettiset elastomeeritmatot (kumi-matot) sekä vastaavat polymeerituotteet. Matto voidaan haluttaessa pinnoittaa muovikalvolla, kuten PVC-, PE- tai PP-kalvolla, jotta estettäisiin tehokkaasti vaahdotettavaa polyuretaania tarttumasta sen pintaan.

Telamaton 4 pituus valitaan toisaalta sen pyörimis- eli liikkumisnopeuden ja toisaalta vaahdotettavan polyuretaani-seoksen koostumuksen mukaan. Alan ammattimies pystyy seoksen vaahdotusnopeuden perusteella helposti valitsemaan sopivan pituisen telamaton.

Edellä esitetyn lisäksi voidaan valmistukseen liittää lopullinen pinnoitus, joka suoritetaan kuten aikaisemmat kaksi ruiskutusta. Niinpä polyuretaaneista saadaan aikaan erittäin kestäviä elastomeeripinnoitteita, joita voidaan myös ruiskuttaa ja edullisesti suoraan juuri ruiskutetun, kohonneen vaahdon päälle. Näin saadaan aikaan pinta, joka kestää jopa kävelyä, vaikka alustana on hyvinkin kevyt vaahto. Elastomeeripinnoite jakaa näet murtumatta hyvin kuormaa, ja palautuu alkuperäiseen muotoonsa pistekuorman poistuttua.

6 72570

Muodostuneen tasapintaisen vaahtokerroksen päälle sovitetaan siten tiivis polyuretaanielastomeerikerros 7 lopullisen sään-kestävän ja askelmia kestävän pinnoitteen valmistamiseksi.

Erityisen edullista on, että kaikki erilliset polymeeriker-rokset ruiskutetaan nopeasti toinen toistaan seuraten, jolloin paras tartunta ja liimautuvuus saadaan aikaan kerrosten välillä.

Jatkuvassa tuotannossa saadaan polymeerien ruiskutussuutti-mien ja telamaton liike suhteessa betonikappaleeseen aikaan joko sovittamalla ne liikuteltavaan toimivaunuun, jota siirretään prosessin aikana betonikappaletta pitkin, tai asentamalla ne kiinteiksi ja siirtämällä betonikappaletta kuljet-timella eteenpäin niiden ohitse.

Claims (4)

7 72570

1. Menetelmä betonituotteen, etenkin eristetyn betonielementin, valmistamiseksi, jonka menetelmän mukaan - betonimassa valetaan ensin sopivaan muottiin, - tuoreen, kostean betonipinnan päälle saatetaan ensimmäisen sitovan kerroksen (2) muodostava aine, - muodostuneen kerroksen (2) päälle sovitetaan toinen, vaahdotetusta eristysaineesta koostuva kerros (3) ruiskuttamalla vaahdotettavaa ainetta betonielementin (1) ja tämän yläpuolella, välimatkan päässä sen pinnasta olevan telamaton (6) väliin vaakatasossa, edullisesti päällystettävän betonituotteen suunnasta, tunnettu siitä, että - sitovan kerroksen (2) muodostavana aineena käytetään yksikomponenttista polyuretaanimuovia, ja - vaahdotettavana eristysaineena käytetään kaksikomponent-tista polyuretaania, jolloin yksikomponenttinen polyuretaanimuovi sovitetaan peittämään tuoreen betonielementin (1) pinta siten, että se toisaalta muodostaa vaahdotetun kaksikomponenttisen polyuretaanin tartuntakerroksen (2) ja toisaalta estää betoni-kerroksesta (1) tulevan veden migraation eristekerrokseen (3) vaahdotusvaiheen aikana.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että vaahdotettavan eristysaineen ruiskutussuu-tin sovitetaan telamaton (6) alle, tämän etummaisen telan (4) ohitse.

3. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että eristävä vaahtokerros (3) päällystetään tiiviillä polyuretaanielastomeerikerroksella (7) lopullisen säänkestävän ja askelmia kestävän pinnoitteen valmistamiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että kaikki erilliset polymeerikerrokset (2, 3 e 72570 ja 7) ruiskutetaan nopeasti toinen toistaan seuraten, jolloin saadaan aikaan paras tartunta eri kerrosten välillä.