FI97284C - Järjestely betonituotteen valamista varten - Google Patents

Description

97284 Järjestely betonituotteen valamista varten Tämän keksinnön kohteena on järjestely betonituotteen valamista varten, kun valettavassa betonituotteessa, 5 kuten ontelolaatassa, teräsbetonipalkissa, -paalussa tai vastaavassa, on betonituotteen pituussuuntaisia tukirau-doituksia, joka järjestely käsittää valettavaa betonituotetta ainakin yhdeltä sivulta koskettavan ja sähköä johtavaa materiaalia, kuten terästä, olevan valumuotin ja väli-10 neet vaihtojännitteen kytkemiseksi tukiraudoitusten ja valumuotin välille lämmön kehittämiseksi valettuun betoni-tuotteeseen sen kovettumisen edistämiseksi.

Elementtiteollisuudessa pyritään usein mahdollisimman suureen muotin kiertonopeuteen. Tätä tavoitetta sil-15 mälläpitäen saatetaan betonin kovettumisreaktiota nopeuttaa nostamalla sen lämpötilaa. Tavallisin tapa on lämmittää elementin muotin rakenteita (pohjaa/seinämiä) vesiput-kistoilla. Myös sähköä käytetään jonkin verran lämmitykseen. Eräs vaihtoehtoinen lämmitystäpä on käyttää hyväksi 20 kovettuvan betonin sähkönjohtokykyä. Tällöin sähkövirta johdetaan betonin läpi, jolloin se lämpenee sähkövastuksen tavoin - puhutaan konduktiivisesta kuumennuksesta.

Järjestelyjä, joissa betonituotetta kuumennetaan '· : sähkövirralla betonituotteen kovettumisen nopeuttamiseksi i “ 25 tunnetaan esimerkiksi julkaisuista FI-924471, US-2683916, • · US-2841856 ja DE-804179. Ongelmaksi syötettäessä sähköä • · • V betonituotteeseen siten, että elektrodeina ovat betoni- : : : tuotteen tukiraudoitus ja valualusta, on muodostunut tuki- raudoituksen suuri resistanssi. Kun jännite kytketään tu- 30 kiraudoituksen alkupäähän, virta kulkee tukiraudoituksesta . .·. valualustaan betonin kautta ja etenee myös jossain määrin • · · **-, tukiraudoitusta pitkin. Koska tukiraudoituksen resistanssi on suhteellisen suuri ja ylitettävä betonikerros ainakin : '·· ontelolaatan tapauksessa suhteellisen ohut, putoaa jännite :it#· 35 varsin nopeasti tukiraudoituksen pituussuunnassa, ja saa- 2 97284 vutettava kuumennusvaikutus keskittyy ainoastaan tuki-raudoitusten pään alueelle. Jos virta puolestaan syötetään vain tukiraudoituksen läpi käyttämättä valualustaa toisena elektrodina ja tällä tavoin kuumennetaan tukiraudoitusta, 5 voidaan sähköä syöttää vain yksivaiheisesti.

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on ensisijaisesti aikaansaada järjestely ontelolaattojen valmistusta varten. Ontelolaatat ovat esijännitettyjä erityisesti lattioissa ja välipohjissa käytettyjä elementtejä, joissa 10 taivutuslujuuden lisäämiseksi niiden alaosaan jännitetään teräsvaijerit. Nämä vaijerit muuttavat elementtiin kohdistuvan taivutusjännityksen puristusjännitykseksi, joka on suurin luonnollisesti elementin yläosassa. Ontelolaatat valetaan tavallisesti pitkissä valulinjoissa (60. . .150 m). 15 Kun betoni on riittävästi kovettunut, valettu linja katkaistaan sopivan pituisiksi (5...10 m) elementeiksi. Kat-kaisuhetken määrää pääasiassa teräsvaijerin tartuntalu-juus, toisin sanoen betonin tulee olla vaijerien ympärillä riittävän kovettunutta, jotta esijännitetyt vaijerit eivät 20 pääse katkaisuhetkellä luistamaan, jolloin elementti luonnollisesti olisi pilalla.

Lämpökäsiteltyyn betoniin liittyy kuitenkin eräs haittapuoli, nimittäin sen loppulujuus jää hiukan alhaisemmaksi kuin normaalilämpötilassa (+20 °C) hitaasti ko- • 25 vettuneella betonilla. Koska, kuten jo edellä todettiin, • · *.*·: suuri muotin kiertonopeus on tärkeä tavoite, niin lämpökä- • · • sittelyä käytetään yleisesti tästäkin epäkohdasta huoli- :#ί ; matta. Esi3ännitetyillä ontelolaatoilla niiden loppulujuus :*·*: määräytyy pääasiassa elementin yläosan puristuslujuuden 30 perusteella. Edeltävästä voidaan päätellä, että kovetta- . maila betonia ensisijaisesti vaijerien ympäristöstä, saa- • · · ···, daan vaijerien tartuntalujuus purkuhetkellä hyväksi ilman, että laatan yläpintaa kuitenkaan lämmitettäisiin, jolloin •’·· yläpinnan osalta päästään myös hyvään loppulujuuteen.

<’__/· 35 Keksinnön mukaisesti yllä mainitut tavoitteet saa- 3 97284 vutetaan järjestelyn avulla, jolle on tunnusomaista, että valumuotin betonia vasten asettuvalle pinnalle on sovitettu eristyspinnoite, jonka keskimääräinen eristävyys on sovitettu pienenemään siitä valumuotin alueesta etäännyttä-5 essä, jonka kohdalla vaihtojännite on kytketty betonituotteen tukiraudoitukseen.

Tämän keksinnön mukaisen järjestelyn avulla virta-tien vastus jännitteen kytkentäpisteestä valualustaan kyetään pitämään suhteellisen vakiona tukiraudoituksen pi-10 tuussuunnassa ja siten kompensoimaan tukiraudoituksen oman resistanssin vaikutus. Tällä tavoin virta saadaan jakautumaan tasaisesti tukiraudoituksen pituussuunnassa ja siten synnyttämään suhteellisen tasainen kuumennusvaikutus koko tukiraudoituksen pituudelle.

15 Kun vaihtojännite on kytketty valumuottia oleelli sesti pituudeltaan vastaavan betonituotteen tukiraudoitukseen sen molemmissa päissä, on keksinnön mukaiselle järjestelylle tunnusomaista, että valumuotin eristyspinnoit-teen keskimääräinen eristävyys on suurempi valumuotin 20 päissä kuin sen keskellä.

Käytännössä eristyspinnoitteen keskimääräisen eristävyyden muuttuminen voidaan toteuttaa monellakin eri tapaa. Ensinnäkin voidaan menetellä siten, että eristepin-noite muodostaa valumuotin pinnalle vaihtojännitteen kyt- • 25 kentäpisteiden kohdilla olevilta alueilta tukiraudoitusten • · * · · *. '· suunnassa etäännyttäessä kapenevat kuviot, joiden symmet- ;V ria-akselit ovat oleellisesti kohdakkain betonituotteen Σ · · tukiraudoitusten kanssa. Toisekseen voidaan menetellä si- ♦ * · ·/:*'. ten, että eristepinnoite kattaa koko valualustan, mutta 30 käsittää aukkoja, joiden yhteenlaskettu pinta-ala suhtees- . sa valumuotin pinta-alaan on sovitettu olemaan sitä suu- »·» rempi mitä etäämpänä vaihtojännitteen kytkentäpisteistä ollaan. Kolmanneksi voidaan menetellä siten, että eriste-" pinnoite kattaa koko valualustan, mutta on sitä ohuempi ja 35 eristävyydeltään siten sitä pienempi mitä etäämpänä vaih- 4 97284 tojännitteen kytkentäpisteistä ollaan. Neljänneksi voidaan menetellä siten, että eristepinnoite kattaa koko valualus-tan, mutta sen materiaalin eristävyysominaisuudet on sovitettu muuttumaan siten, että eristävyys on sitä pienempi 5 mitä etäämpänä vaihtojännitteen kytkentäpisteistä ollaan. Kaikilla näillä tavoilla virtatien resistanssi kytkentäpisteestä valualustaan saadaan oleellisesti vakioitua.

Seuraavassa keksinnön mukaista järjestelyä kuvataan yksityiskohtaisemmin viitaten oheiseen piirustukseen, jon-10 ka kuvio esittää keksinnön yhden esimerkinomaisen suoritusmuodon kaaviokuvan, kun esimerkinomaisena betonituotteena on ontelolaatta.

Kuviossa on esitetty keksinnön esimerkinomaisen suoritusmuodon mukainen järjestely betonituotteen valamis-15 ta varten. Tästä järjestelystä on esitetty ainoastaan valumuottina toimiva valualusta 1, joka soveltuu ontelolaatan valamiseen. Välineet betonimassan pursottamiseksi tai valamiseksi tälle valualustalle ja tarvittavien tukirau-doitusten sijoittamiseksi tähän betonituotteeseen on sel-20 vyyden vuoksi jätetty kuvaamatta. Nämä välineet ja laitteet voivat olla täysin tavanomaisia alalla käytössä olevia laitteistoja eikä niillä ole merkitystä esillä olevan . , keksinnön kannalta, koska keksinnön kohteena on erityises- ' ' ti tällaiseen laitteistoon sisältyvän valualustan raken- • “ 25 ne.

# · * · · *ί Piirustuksen kuviossa on esitetty esimerkinomainen ♦ i :V suoritusmuoto keksinnön mukaiselle järjestelylle betoni- * • ' \ tuotteen valamista varten. Kuvatussa suoritusmuodossa va- ί'ϊ lumuotti 1 käsittää vain yhden tasaisen pinnan, jolle be- 30 tonituote, kuvatussa tapauksessa ontelolaatta, valetaan.

. Muotti voisi luonnollisesti olla myös kolmi- tai nelisi- ·** -· vuinen jos valetaan esimerkiksi teräsbetonipaaluja tai - palkkeja. Samat periaatteet kuin mitä seuraavassa kuvataan ontelolaatan valmistuksen yhteydessä, soveltuvat myös täl-35 laisten betonituotteiden valmistukseen.

» tl . · Htik MU I UM ‘ 5 97284

Kuviossa valualustalle 1 sijoitettu betonituote 2, joka siis on kuvatussa tapauksessa ontelolaatta, käsittää sen päästä päähän ulottuvat teräsvaijerit 4, jotka muodostavat ontelolaatan tukiraudoituksen. Luonnollisesti onte-5 lolaatan läpi sen pituussuunnassa kulkee myös ontelolta 5, joita ei kuitenkaan selvyyden vuoksi ole esitetty muuta kuin laatan päissä. Tukiraudoituksen 4 on sen sijaan esitetty katkoviivoilla jatkuvan ontelolaatan pituussuunnassa .

10 Kuten kuviosta ilmenee, on tukiraudoitukseen 4 kyt ketty vaihtojännitteet siten, että vierekkäisiin, toisistaan eristettyihin teräsvaijereihin on kytketty peräkkäisesti kolmivaiheisen, edullisimmin suojajännitteisen, vaihtojänniteverkon vaiheet R, S ja T. Jos teräsvaijerei-15 den lukumäärä on suurempi kuin kolme tai pienempi kuin kolme, menetellään siten, että näihin vaijereihin kytketään yksi-, kaksi- tai kolmivaiheisen tai mahdollisesti myös useampivaiheisen vaihtojänniteverkon vaiheet peräkkäin, jolloin vierekkäisten vaijereiden tai rautojen vai-20 he-ero pysyy samana. Vaihtojänniteverkon nolla on puolestaan kytketty valualustaan 1, joka tyypillisesti ja erityisesti keksinnön mukaisessa tapauksessa on sähköä johtavaa materiaalia, kuten terästä. Kun jännite kytketään • edellä kuvatulla tavalla, saadaan sähkövirta kulkemaan : “ 25 teräsvaijereista 4 valualustaan 1 betonin kautta.

• · ί.’·| Koska teräsvaijereiden resistanssi niiden pituus- : suunnassa on kuitenkin suhteellisen suuri, joudutaan kek- • sinnön mukaisesti vielä menettelemään siten, että valu- • · · · alusta 1 varustetaan eristepinnoitteella 3, jonka tarkoi-30 tuksena on oleellisesti vakioida virtatien resistanssi vaihtojännitteen kytkentäpisteestä valualustaan 1. Tämä on t · · kuvatussa suoritusmuodossa tehty siten, että valualusta 1 on teräsvaijereiden 4 kohdalla olevalta alueelta varustettu eristepinnoitteella 3, jonka keskimääräinen eristävyys 35 on sovitettu pienenemään vaihtojännitteen kytkentäpistees- i « 6 97284 tä poispäin mentäessä. Tällä tavoin virtatien resistanssi kytkentäpisteestä betonin kautta valualustaan l saadaan suhteellisen pitkällä matkalla oleellisesti vakioitua.

Kuviossa esitetyssä suoritusmuodossa eristyspin-5 noitteen keskimääräisen eristävyyden pienentäminen on toteutettu siten, että eristyspinnoite muodostaa vaihtojännitteen kytkentäpisteiden kohdilla olevilta alueilta tuki-raudoitusten 4 suunnassa etäännyttäessä kapenevat kuviot, joiden symmetria-akselit ovat oleellisesti kohdakkain be-10 tonituotteen tukiraudoitusten kanssa. Tällaista järjestelyä käytettäessä virta joutuu kulkemaan sitä pitemmän matkan betonissa päästäkseen valualustaan 1 mitä lähempänä vaihtojännitteen kytkentäpistettä ollaan. Tällä tavoin sähkövirran kulkureitin resistanssi eli tukiraudoitusosuu-15 den ja betoniosuuden yhteenlaskettu resistanssi saadaan oleellisesti yhtäsuureksi riippumatta siitä millä etäisyydellä vaihtojännitteen kytkentäpisteestä ollaan. Tällä tavoin virta tukiraudoituksen läpi saadaan koko pituudella oleellisesti samaksi ja siten myös sen lämmitysvaikutus 20 samaksi.

Jos vaihtojännite kytketään valumuottia oleellisesti pituudeltaan vastaavan betonituotteen tukiraudoitukseen sen molemmissa päissä, on valumuotin eristyspinnoitteen : : keskimääräinen eristävyys suurempi valumuotin päissä kuin : ** 25 sen keskellä. Tällainen tilanne on esitetty piirustuksen • · ·.’·· kuviossa, jolloin eristepinnoite muodostaa jossain määrin : * ’· tiimalasimaisen kuvion kunkin tukiraudoituksen kohdalle, : jolloin tämän kuvion leveimmät alueet ovat tukiraudoituk- • · · · ;’j': sen päissä ja kapein kohta tukiraudoituksen keskikohdalla.

30 Keksinnön mukaisena ideana edeltävän mukaisesti on . .·. aikaansaada valualustan 1 sähköä johtavaan pintaan eriste- • · · pinnoite, jonka eristävyys on suurempi vaihtojännitteen kytkentäpisteiden kohdalta ja pienenee näistä pisteistä ; ·· etäännyttäessä. Tämä tavoite voidaan toteuttaa monella : 35 muullakin tavalla kuin mitä esimerkinomaisessa suoritus- :l ttt-Λ n» Ml» 7 97284 muodossa on kuvattu. Vaihtoehtoisissa suoritusmuodoissa voidaan menetellä siten, että valualustan koko betonituotetta vasten asettuva pinta varustetaan eristepinnoitteel-la, mutta tätä eristepinnoitetta käsitellään siten, että 5 sen eristävyys saadaan muuttumaan valualustan pituussuunnassa siten, että se valualustan päissä tai itseasiassa vaihtojännitteen kytkentäpisteiden kohdalta on suurempi kuin niiltä alueilta, jotka ovat etäämpänä näistä kytkentäpisteistä .

10 Eräs tapa eristävyyden muutoksen aikaansaamiseksi on muodostaa eristepinnoitteeseen aukkoja eli päästää virta kulkemaan joistakin tietyistä valualustan kohdista betonituotteesta valualustaan. Kun näitä aukkoja tehdään joko tiheämpään kuin etäännytään vaihtojännitteen kytkentäpis-15 teistä eli valualustan päistä tai näiden aukkojen pinta-alaa suurennetaan valualustan päistä etäännyttäessä päästään haluttuun lopputulokseen. Tällöin kyseisten aukkojen yhteenlaskettu pinta-ala suhteessa valumuotin pinta-alaan tulee olemaan sitä suurempi mitä etäämpänä vaihtojännit-20 teen kytkentäpisteestä ollaan.

Toinen vaihtoehto, jota voidaan soveltaa silloin, kun valualusta on koko pinnaltaan varustettu eristepin- noitteella, on käyttää pinnoitetta, joka on sitä ohuempi : '· ja siten eristävyydeltään sitä pienempi mitä etäämpänä vaih- : “ 25 tojännitteen kytkentäpisteistä ollaan. Tällä tavoin pääs- • · ·,’·· tään käytännössä samaan lopputulokseen kuin edellä. Erään j ’ * vaihtoehtoisen mahdollisuuden tarjoaa myös sellainen eris- : tepinnoite, jonka materiaalin eristävyysominaisuudet on • » · · sovitettu muuttumaan siten, eristävyys on sitä pienempi 30 mitä etäämpänä vaihtojännitteen kytkentäpisteestä ollaan.

Myös täten päästään vastaavaan lopputulokseen eli tilan- » · · teeseen, jossa virtatien resistanssi vaihtojännitteen kytkentäpisteestä valualustaan on oleellisesti yhtäsuuri ·· riippumatta valualustan kohdasta eli etäisyydestä kytken- : 35 täpisteestä valualustaan. Lopputuloksena on tasainen vir- 8 97284 ranjako koko tukiraudoituksen pituudella ja siten tuki-raudoituksen tasainen lämpeneminen koko pituudeltaan.

Yllä keksinnön mukaista järjestelyä on kuvattu vain yhden esimerkinomaisen suoritusmuodon avulla ja viitaten 5 joihinkin vaihtoehtoisiin toteutustapoihin. On ymmärrettä vää, että keksinnön mukaista periaatetta voidaan käytännössä toteuttaa myös jossain määrin toisin kuin mitä yllä on ehdotettu poikkeamatta kuitenkaan oheisten patenttivaatimusten määrittelemästä suojapiiristä. Eräänä tällaisena 10 tapana voitaisiin ajatella eristepinnoitteeseen tehtyjen reikien ja kuviopinnoituksen yhdistelmää, jolloin eriste-pinnoite vaihtojännitteen kytkentäpisteiden läheisyydessä olisi ainakin lähestulkoon yhtenäinen, mutta käsittäisi yhä laajenevia aukkopaikkoja näistä kytkentäpisteistä 15 etäännyttäessä.

< > « • · • · · • ·* « · • · • · · • · • · • · * · · • · · ··· · ·« · • · · • · · i * I • · · ·· · I ♦ I < «

Claims (6)

1. 9 97284
2. 1. Järjestely betonituotteen valamista varten, kun valettavassa betonituotteessa (2), kuten ontelolaatassa, 5 teräsbetonipalkissa, -paalussa tai vastaavassa, on betonituotteen pituussuuntaisia tukiraudoituksia (4) , joka järjestely käsittää valettavaa betonituotetta ainakin yhdeltä sivulta koskettavan ja sähköä johtavaa materiaalia, kuten terästä, 10 olevan valumuotin (1) ja välineet vaihtojännitteen (R, S, T, 0) kytkemiseksi tukiraudoitusten (4) ja valumuotin (1) välille lämmön kehittämiseksi valettuun betonituotteeseen (2) sen kovettumisen edistämiseksi, tunnettu siitä, että valu-15 muotin (1) betonia (2) vasten asettuvalle pinnalle on sovitettu eristyspinnoite (3), jonka keskimääräinen eristävyys on sovitettu pienenemään siitä valumuotin (1) alueesta etäännyttäessä, jonka kohdalla vaihtojännite (R, S, T) on kytketty betonituotteen (2) tukiraudoitukseen (4).
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestely, kun vaihtojännite (R, S, T) on kytketty valumuottia oleellisesti pituudeltaan vastaavan betonituotteen tukiraudoituk-, . seen sen molemmissa päissä, tunnettu siitä, että valumuotin eristyspinnoitteen keskimääräinen eristävyys on 1 25 suurempi valumuotin (1) päissä kuin sen keskellä. • · • · *. '"· 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, ·*.· tunnettu siitä, että eristepinnoite (3) muodostaa · · · valumuotin (1) pinnalle vaihtojännitteen (R, S, T) kytken- täpisteiden kohdilla olevilta alueilta tukiraudoitusten 30 (4) suunnassa etäännyttäessä kapenevat kuviot, joiden sym metria-akselit ovat oleellisesti kohdakkain betonituotteen • · * • · · tukiraudoitusten kanssa. • · *
4. 4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että eristepinnoite kattaa koko : ,· 35 valualustan, mutta käsittää aukkoja, joiden yhteenlaskettu .·.·. pinta-ala suhteessa valumuotin pinta-alaan on sovitettu 10 97284 olemaan sitä suurempi mitä etäämpänä vaihtojännitteen kytkentäpisteistä ollaan.
5. 5. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että eristepinnoite kattaa koko 5 valualustan, mutta on sitä ohuempi ja eristävyydeltään siten sitä pienempi mitä etäämpänä vaihtojännitteen kytkentäpisteistä ollaan.
6. 6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestely, tunnettu siitä, että eristepinnoite kattaa koko 10 valualustan, mutta sen materiaalin eristävyysominaisuudet on sovitettu muuttumaan siten, että eristävyys on sitä pienempi mitä etäämpänä vaihtojännitteen kytkentäpisteistä ollaan. • * • · · • · * • · • · • · · • » • · • i · · • t · • · · • · · • · · • · · • φ · • · · f t f i m i nm i i i iti . . ; 11 97284