FI82963B - Betongvaeg och foerfarande foer dess framstaellning. - Google Patents

Description

1 82963

Betonitie ja menetelmä sen valmistamiseksi. - Betongväg och förfarande för dess framställning.

Keksinnön kohteena on betonitie, jonka päällyste on valmistettu ns. kuivabetonimassasta, joka levityshetkellä on notkeudeltaan noin 36 Vb° tai sitä jäykempää eli sisältää vettä enintään 90 l/m^. Keksinnön kohteena on myös menetelmä tällaisen betonitien valmistamiseksi.

Tietöissä käytetty maabetoni on perinteisesti valmistettu kiviainesvarastojen yhteyteen rakennetuissa tilapäisissä betoniasemissa. Tämä on aiheuttanut hankaluutta joustavaan ja nopeaan stabilointityön aloitukseen pääsemisessä. Myös vesi-sementtisuhde näin valmistetussa betonissa on ollut epäedullinen, mikä on toisaalta aiheuttanut sen, että sementin määrän on täytynyt olla suhteettoman suuri, jotta päästäisiin tavoiteltuun betonin lujuuteen.

Maabetonin käyttöön verrattuna kuivabetonimenetelmä, jossa siis vettä ei varsinaisesti lainkaan erikseen lisätä betonin joukkoon, on tutkimuksessa todettu noin 22 - 25 % edullisemmaksi nimenomaan juuri vesi-sementtisuhteen ansiosta. Levitettävä massa on tällöin notkeudeltaan 36 Vb° tai sitä jäykempää eli sisältää vettä enintään 90 l/m^.

Tietöissä betonia on valmistettava yleensä useissa tuhansissa kuutiometreissä liikkuvia määriä, jolloin kuivabetoni-menetelmässä tarvittava vähäisempi sementin määrä maabeto-niin verrattuna muodostaa kustannustekijänä hyvin suuren osan koko valutapahtumasta.

Kuivabetonimenetelmää on aikaisemmin käytetty lähinnä pelkästään putkien, kaivonrenkaiden ja käytävälaattojen valmistukseen. Kuivabetonimenetelmän käyttöä tienrakennukseen on hakija ehdottanut patenttihakemuksissaan FI-844463 ja FI-863650, joissa on esitetty myös kuivabetonin levitykseen sopiva kone.

2 82963 Tällä hakijan aiemmin ehdottamalla menetelmällä ja koneella kuivabetonitie voidaan valmistaa siten, että kiviaines ja sementti syötetään erikseen ja toisiinsa suhteutettuna pohjasta avoimeen laskusiiloon, jossa kiviaines ja sementti sekotetaan kuivabetonimassaksi, jota jatkuvasti lasketaan laskusi ilon avoimen pohjan kautta kuivabetonilaataksi.

Ruotsalaisessa patenttijulkaisussa no: 24005 on esitetty tien pinnoitemassan valmistusmenetelmä, jossa kiviainetta, sementtiä ja vettä sekoitetaan vaiheittain käyttämällä ensimäisessä vaiheessa kiviainesta, jolla on pienempi raekoko, ja seuraa-vassa vaiheessa kiviainesta, jolla on suurempi raekoko. Siten jatketaan aina raekokoa suurentaen. Julkaisun mukaan voidaan haluttaessa, käyttämällä lisäannos vettä, mennä raekokoon aina 30 mm tai enemmän. Karkeamman kiviaineksen käytön yheydes-sä viitataan siis myös veden lisäykseen. Esillä olevassa keksinnössä sen sijaan on kysymys kuivabetonipäällysteestä, joka on jo levityshetkellä niin jäykkää, että laskettu massa kannattaa valukonetta.

Vaikka ruotsalaisessa patenttijulkaisussa no: 24005 on viitattu mahdollisuuteen käyttää yli 30 mm raekokoa betonipäällysteen kiviaineksessa, on tähän viitattu vain äärimmäisenä mahdollisuutena, joka seuraa siitä, että massan täyttöasteen parantamiseksi eri sekoitusvaiheissa käytetään portaittain kasvavaa kiviaineskarkeutta.

Keksinnön tarkoituksena on edelleenkehittää tien päällysteen muodostavaa kuivabetonimassaa siten, että massan kantavuuso-minaisuudet päällystettä levitettäessä paranevat samalla kun vesi/sementtisuhdetta voidaan muuttaa entistä edullisempaan suuntaan siten, että sama lujuus saavutetaan pienemmillä sementtimäärillä.

Tämän tarkoituksen saavuttamiseksi on keksinnön mukainen be-tonitie tunnettu siitä, että päällysteen muodostavassa betonimassassa on niin karkeaa kiviainesta, että sen sisältämä 3 82963 maksimiraekoko on 32 mm tai sitä suurempi.

Vastaavasti betonitien valmistusmenetelmä on tunnettu siitä, että tien päällysteeksi levitetään kuivabetonimassaa, jossa käytetään niin karkeaa kiviainesta, että sen sisältämä maksimi raekoko on 32 mm tai sitä suurempi, ja että levitys suoritetaan koneesta, joka liikkuu valetun massakerroksen päällä ja samalla tiivistää valettua massaa.

Toisin sanoen kiviaines valitaan siten, että se sisältää ainakin mainitun maksimiraekoon mukaisen fraktion, muiden fraktioiden ollessa mukana sillä keskinäisellä määrällisellä suhteella, joka on kulloinkin ominainen käytettävälle kiviaines-massalle. Fraktioiden määrälliset suhteet vaihtelevat jonkin verran sekä luonnonkiviaineksissa että murskaamalla tehdyissä kiviainesmassoissa.

Kun käytetään keksinnön mukaisesti erittäin karkeaa kiviai-nesmassaa, saavutetaan seuraavat olennaiset edut: 1) Kuivabetonimassaa laskettaessa pinnoitteen kantavuus on riittävä, jotta massan laskukone voi kulkea suoraan lasketun massan päällä. Vähemmän karkeilla massoilla laskukoneen eteneminen lasketun massan päällä on epätasaista; kone saattaa välillä jopa pysähtyä ja kaivautua paikoilleen.

2) Kiviaineen suhteellinen osuus kasvaa, jolloin sama lujuus saavutetaan pienemmillä sementtimäärillä, ja 3) betonitien kulutuskestävyys lisääntyy.

Keksinnön mukaisen kuivabetonitien valmistukseen käytettävän koneen rakennetta selostetaan yksityiskohtaisemmin viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa

Kuvio 1 esittää konetta sivulta nähtynä ja osittain auki-leikattuna.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen kuivabetonitien pinnan lopullisen viimeistelyn suorittavan laahinlaitteen 4 82963 erästä suoritusmuotoa.

Kuviossa 1 esitettyyn esim. kuivabetonin valmistukseen, levitykseen ja tiivistykseen tarkoitettuun koneeseen kuuluu viitenumerolla 1 merkitty runko, jonka etupäätä kannattavat telaketjuilla varustetut telapyörät 2 ja takaosaa telarumpu 3 ja täryjyrä 16. Telapyörät 2, telarumpu 3 ja täryjyrä 16 on tuettu runkoon 1 hydraulisten sylinterilaitteiden 4, 5, 23 välityksellä.

Mainittujen mäntäsylinterilaitteiden 4, 5, 23 avulla voidaan rungon 1 korkeutta ja asentoa maahan nähden säätää ja/tai pitää runko halutussa tasossa ohjaamalla mäntäsylinterilaitteiden 4, 5, 23 toimintaa vesivaakalaitteella 24 ja korkeus-asteikolla 25.

Koneen etupäässä on siilo 6 edellä ajavasta kuorma-autosta purettavaa kiviainesta varten. Siilon 6 takaosassa on lasku-siilo 8, jonka alapäässä on koneen poikittaissuuntainen las-kuaukko 9. Kiviainessiilon 6 pohjan muodostaa hihnakuljetin : 10, joka syöttää kiviaineksen 7 laskusiiloon 8.

Koneen yläosassa, laskusiilon 8 yläpuolella on sementtisäi-liö 11, jota täydennetään koneen sivulla kulkevasta säiliö-autosta putken 26 kautta syötettävällä sementillä. Sementti-säiliön 11 alaosassa on annosteluruuvi 27 ja sulkuläppä 28, jotka säätävät laskusiiloon 8 syötettävän sideaineen 12 määrää .

Valun suorittamiseksi jatkuvatoimisesti niinsanottuna nauha-valuna liikkuvasta ajoneuvosta, on laskusiiloon 8 syötettävän kiviaineksen massavirran säätämiseksi järjestetty ylös-alas-säädettävä patoluukku 19, jolloin massavirta voidaan ohjata sekä patoluukun 19 avulla että hihnakuljettimen 10 nopeutta muuttamalla. Laskusiiloon 8 joutuvan kiviaineksen 7 määrää tarkkaillaan hihnakuljettimella 10 olevan kiviaines-kerroksen paksuutta mittaavan mekaanisen laitteen 29 avulla, 5 82963 joka laite on yhdistetty elektronisen mittalaitteen 30 kanssa. Kiviainesmäärän mittaamista varten on lisäksi järjestetty hihnakuljettimen 10 päähän punnitusanturit 32.

Valmistettaessa erittäin suuret lujuusvaatimukset täyttävää betonia käytetään mekaanisen mittalaitteen 29 asemesta laserini ttalaitetta 31.

Kiviaineksen 7 massavirtaa mittaavat elimet 29, 31, 32 ohjaavat sementin 12 annosteluruuvin 27 ja sulkuläpän 28 toimintaa siten, että laskusiiloon 8 syötettävä sideaine 12 on halutussa suhteessa syötettävään kiviainekseen 7.

Tässä keksinnössä käytetään niin karkeaa kiviainesta, että sen sisältämä maksimi raekoko on 32 mm tai sitä suurempi. Kiviaines sisältää vettä enintään 90 l/m^, joka muodostaa sementin sitoutumiseen tarvittavan vesimäärän.

Jatkuvasti syötettävä kostea kiviaines 7 ja sementti 12 joutuvat laskusiilossa 8 olevaan sekoittimeen 18, jolloin kiviaines 7 ja sementti 12 sekottuvat laskusiilossa 8 samalla kun sekotetun kuivabetonimassan 14 levitys tapahtuu siilon 8 avoimen pohjan 9 kautta. Laskuaukon 9 ja sekoittimen 18 välissä on koneen poikittaissuuntainen, vaaka-akselin ympäri pyöritettävä jälkisekoituselin 13.

Laskusiilon 8 laskuaukosta 9 tulevan valumassan 14 kerrospaksuuden määrää rungon 1 mukana liikkuva säädettävä levi-tysterä 15. Levitysterän 15 takana on valumassan tiivistävä täryjyrä 16 ja sen jälkeen lopputiivistyksen aikaansaava staattinen jyrä, telarumpu 3. Pinnan lopullista viimeistelyä varten on lisäksi järjestetty laahinlaite 17.

Koneessa on kaksi toisistaan riippumattomasti toimivaa käyt-tömoottoria (ei esitetty), joista toinen on järjestetty käyttämään koneen liikenopeuden kanssa synkronisesti toimivia laitteita ja toinen liikenopeudesta oleellisesti riippumatto- 6 82963 mia laitteita. Ensin mainittu moottori antaa voiman esim. koneen liikkeitä varten, luukun 19 liikutteluun ja kuljetin-hihnan 10 ja annosteluruuvin 27 liikkeitä varten, viimeksimainittu moottori puolestaan hoitaa rungon 1 korkeudensäädön, tiivistämisen täryjyrän 16 avulla, laahimen 17 käytön sekä sekoittimen 18 käytön.

Telarummun 3 ja laahinlaitteen 17 väliin on kuvion 2 suoritusmuodossa järjestetty karkaisunestesäiliön 19 kanssa yhteydessä oleva telarumpu 20. Kumipäällysteinen telarumpu 20 kostutetaan karkaisunesteellä 21 suodattimen 33 avulla, jolloin telarummun 20 liiallinen kostutus estetään suodattimen 10 ympärillä olevien tiivistävien, telarumpuun 20 nojaavien kumihelmojen 34 avulla.

Karkaisunestesäiliö 19, telarumpu 20 karkaisunesteen levittämiseksi ja laahinlaite 17 on muodostettu yhdeksi, koneen rungon 1 suhteen nostettavaksi ja laskettavaksi yksiköksi.

Laahinlaitteessa 17 on kaksi tai useampia keskenään synkronoidusta hiertoliikettä suorittavaa laahinlankkua 22, jolloin laahinlankkujen 22 puristuspaine valupintaa vasten on säädettävissä hydraulisten mäntäsylinterilaitteiden 36 avulla .

Keksintöä on edellä selitetty vain yhteen sen edulliseen to-teuttamisesimerkkiin viitaten. Tällä ei kuitenkaan millään tavoin haluta rajoittaa keksintöä vain tätä esimerkkiä koskevaksi vaan monet muunnokset ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Niinpä pinnoitekerros voi olla valettu yhtenä massiivisena laattana tai kahtena laattana, joista alemman sementtipitoisuus voi olla pienempi kuin ylemmän kulutus-pinnan .

Claims (2)

7 82963

1. Betonitie, jonka päällyste on valmistettu ns. kuivabetoni-massasta, joka levityshetkellä on notkeudeltaan noin 36 Vb° tai sitä jäykempää eli sisältää vettä enintään 90 l/m^, tunnettu siitä/ että päällysteen muodostavassa betonimassassa on niin karkeaa kiviainesta, että sen sisältämä maksimiraekoko on 32 mm tai sitä suurempi.

2. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen betonitien valmistamiseksi, jossa menetelmässä tien päällysteeksi levitetään kuivabetonimassaa, joka levityshetkellä on notkeudeltaan noin 36 Vb° tai sitä jäykempää eli sisältää vettä enintään 90 l/m3f tunnettu siitä, että tien päällysteeksi levitetään kuivabetonimassaa, jossa käytetään niin karkeaa kiviainesta, että sen sisältämä maksimi raekoko on 32 mm tai sitä suurempi, ja että levitys suoritetaan koneesta, joka liikkuu valetun massakerroksen päällä ja samalla tiivistää valettua massaa. Patentkray 8 82963