NL1013857C2

NL1013857C2 - Werkwijze en inrichting voor het vormen van een betonelement.

Info

Publication number: NL1013857C2
Application number: NL1013857A
Authority: NL
Inventors: Peter Schaap; Jerardus Adrianus Waayer
Original assignee: Hollandsche Betongroep Nv
Priority date: 1999-12-15
Filing date: 1999-12-15
Publication date: 2001-06-25
Also published as: WO2001043930A2; WO2001043930A3; AU3242701A

Description

Werkwijze en inrichting voor het vormen van een betonelement

De uitvinding heeft betrekking op het vormen van een betonelement. Dat kan op allerlei wijzen plaatsvinden. Als voorbeeld wordt genoemd het vervaardigen van 5 vloerdelen of dakdelen in een gesloten fabrieksbekisting. Volgens weer een andere mogelijkheid wordt het betonelement gevormd in een bestaand raamwerk, zoals de zich tussen kolommen en liggers bevindende opening in een reeds bestaand gebouw.

Bij al deze gevallen doet zich het probleem voor dat de veibarde betonspecie niet meer volledig aansluit op het raamwerk door het optreden van krimp. Deze krimp is het 10 gevolg van volume-vermindering die voortvloeit uit de chemische processen bij het verharden, en van temperatuurafhame. Zoals bekend is beton een mengsel, dat tenminste bestaat uit aggregaat, cement, zand en water. Bij het verharden van dit mengsel treedt hydrateren op, waardoor de temperatuur in het mengsel kan oplopen tot ongeveer 70 ° C.

15 Het water-aandeel van het beton omvat kristalwater, water dat gebonden is als gevolg van electrostatische ladingsverschillen, en vrij water. Het vrije water uit het mengsel verdampt daardoor. Mede als gevolg van het afkoelen van het mengsel krimpt het betonelement enigszins ten opzichte van de vormruimte.

Doel van de uitvinding is een werkwijze zoals hiervoor beschreven voor het 20 vormen van een betonelement te verschaffen waarbij de vorming van scheuren, openingen en dergelijke kan worden vermeden. Dat doel wordt bereikt door een werkwijze voor het vormen van een betonelement, omvattende de stappen van: - het verschaffen van een raamwerk, zoals een kader of een omlijsting en dergelijke ter bepaling van de omtrek van het betonelement, 25 - het aan beide zijden afsluiten van het kader en dergelijke ter vorming van een vormruimte, - het verschaffen van een toevoer voor betonspecie, alsmede een afvoer voor de bij het toevoeren van de betonspecie verdrongen lucht, - het volledig vullen van de vormruimte met betonspecie, 30 - het onder een overdruk brengen van de betonspecie, - het laten verharden van de betonspecie onder handhaving van de overdruk van de bekistingwanden, - het verwijderen van de bekistingwanden.

v1 0138 57 2

Als gevolg van het op overdruk brengen van het mengsel treden verschillende verschijnselen op. Allereerst wordt de betreffende vormruimte volledig en betrouwbaar gevuld. Het volledig vullen is een eerste vereiste ter verkrijging van het gewenste resultaat, maar wordt vaak bemoeilijkt door gebrekkige controlemogelijkheden. Door 5 middel van zogenaamde opkomers in de afvoer kan de vullingsgraad echter betrouwbaar worden vastgesteld.

Verder treedt onder invloed van de overdruk in het mengsel uitbuigen van de bekistingwanden op. Daardoor gaan deze een membraanwerking vertonen. De bekistingwanden kunnen daardoor de krimp van het mengsel enigszins volgen door 10 elastisch terug te veren naar de vlakke toestand. Het mengsel blijft daardoor, ondanks de krimp, aanvankelijk onder overdruk, en wordt aangedrukt in die gebieden waar zich eventueel scheurvorming of holtevorming dreigt voor te doen.

Weliswaar treedt de krimp, die het terugveren van de bekistingwanden tot gevolg heeft, pas op nadat het mengsel reeds in enige mate een plastisch karakter heeft 15 gekregen. Er hebben zich in dat stadium reeds enige kristalverbindingen gevormd, maar de mate van kristallisatie is nog dusdanig gering dat vervormen van het mengsel onder invloed van de aandrukking door de bekistingwanden nog mogelijk is.

De beste resultaten worden verkregen indien de overdruk in de gehele vormruimte heerst. De werkwijze omvat daarom tevens het onder een zodanige 20 overdruk brengen van de betonspecie dat die druk ter plaatse van het hoogste niveau van de betonspecie tenminste 0,5 bar is.

Het volledig vullen van de vormruimte kan het best worden verkregen bij toepassing van vloeibeton of zelfhivellerend beton.

De duurzaamheid van het verkregen betonelement hangt vooral af van de 25 kwaliteit van de buitenste laag. Deze kan verhoogd worden door het aanbrengen van een fijnmazige doek aan de naar de vormruimte gekeerde zijde van de bekistingwanden en het daarna inbrengen van de betonspecie.

De fijnmazig doek is doorlaatbaar voor water, maar niet voor de verschillende componenten van het mengsel. Daardoor is een vrije afVoer van water en lucht 30 mogelijk, die nog verbeterd wordt door de overdruk in de vormruimte.

Water, lucht en damp kunnen ontwijken door de afvoer, maar ook door eventuele kleine spleten die vrijwel altijd zullen voorkomen in de aansluitingen tussen de bekistingwanden en het kader. Een dergelijke geringe lekkage is aanvaardbaar en hoeft 1Q\óoï 1 3 niet tot een al te grote afname van de overdruk in de vormruimte te leiden. Na zekere tijd slibben dergelijke geringe openingen dicht als gevolg van de passerende, minuscule mengseldeeltjes.

Het op overdruk brengen van het mengsel kan in één of meerdere fasen 5 plaatsvinden, door middel van de pomp voor het vullen van de vormruimte, en eventueel in afhankelijkheid van de druk in de vormruimte. Als alternatief kan de druk ook worden opgebracht door middel van bijvoorbeeld een pneumatische accumulator die is aangesloten op de toevoerleiding voor het mengsel.

De uitvinding betreft tevens een bekisting voor het uitvoeren van de werkwijze 10 zoals hiervoor beschreven, omvattende een raamwerk, zoals een kader of omlijsting die de omtrek van de vormholte bepaalt, alsmede twee op de zijden van het raamwerk aansluitbare bekistingwanden, een in het raamwerk en/of een bekistingwand aangebrachte toevoer voor betonspecie en afvoer voor verdrongen lucht.

De afvoer bevindt zich in het op het hoogste niveau zich bevindende deel van het 15 raamwerk en/of tenminste één der bekistingwanden, terwijl de toevoer zich bevindt in het op het laagste niveau zich bevindende deel van het raamwerk en/of tenminste één der bekistingwanden.

Ter verkrijging van een zo gunstig mogelijke membraanwerking zoals hiervoor toegelicht, kan de bekisting enigszins moeten worden aangepast. Dat kan volgens de 20 uitvinding worden bereikt door middel van een bekisting waarbij tenminste één der bekistingwanden een relatief lage stijfheid heeft zodanig dat als gevolg van membraanwerking die bekistingwand, onder invloed van het op overdruk brengen van de betonspecie naar buiten welft, en bij het krimpen van de betonspecie als gevolg van het hydrateren en/of afkoelen daarvan de welving afheemt voor het tenminste 25 gedeeltelijk tegengaan van de met krimpen samenhangende drukafname alsmede voor het opvullen van eventueel als gevolg van de krimp optredende krimpopeningen.

Vervolgens zal de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van enkele in de figuren weergegeven uitvoeringsvoorbeelden.

Figuur 1 toont een inrichting voor het vormen van een betonelement volgens de 30 uitvinding.

Figuur 2 toont een tweede uitvoering.

Figuur 3 toont een mogelijke toepassing voor het aanbrengen van een betonelement volgens de uitvinding.

.1 013 8 57 4

De in figuur 1 weergegeven inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding omvat een bekisting 1, bestaande uit een kader 2 alsmede twee daarop aansluitende bekistingwanden 3, 4. Tenminste één der bekistingwanden 3 bezit een aansluitpunt 5 waarop een toevoerleiding 6 is aangesloten. Door middel van een 5 niet getoonde betonpomp wordt via deze leiding 6, geregeld door de capaciteitsregelaar 7, een mengsel uit aggregaat, cement en water voor het vormen van een betonelement toegevoerd aan de vormruimte die zich bevindt in de bekisting 1. Door middel van de manometer 8 kan de druk worden afgelezen waarmee dat mengsel wordt toegevoerd.

Aan de bovenzijde van het kader 2 bevinden zich opkomers of afvoeren 9, via 10 welke de lucht uit de vormruimte kan ontwijken. Zodra het mengsel tevoorschijn komt bij deze opkomers 9, is verzekerd dat de gehele vormruimte met het betonmengsel is gevuld. Daarna worden de opkomers 9 afgesloten door middel van de kleppen 20.

Eventueel kan voor het sluiten van de bekisting 1 daarin een wapening zijn opgenomen.

15 De pompwerking bij het toevoeren van het mengsel via de toevoerleiding 6 wordt zolang doorgezet, tot in het gehele mengsel in de vormruimte een overdruk heerst Dat kan eventueel gemeten worden door drukmeters 10, aangebracht in de bekistingwanden 3.

Bij voorkeur wordt de druk zo geregeld dat in het bovenste gedeelte van de 20 vormruimte een overdruk van tenminste 0,5 bar heerst. De druk kan bijvoorbeeld waarden bereiken van 200 a 300 bar.

Onder invloed van deze overdruk wijken de bekistingwanden 3, 4 een weinig naar buiten uit. Bij het krimpen van het mengsel als gevolg van het verharden daarvan kunnen de bekistingwanden 3 ten gevolge van hun membraanwerking enigszins 25 terugveren. Het nog plastische mengsel kan daarbij voortdurend aangedrukt gehouden worden, zodanig dat eventueel zich vormende gaten of spleten tussen het mengsel en de wanden van de vormruimte opgevuld kunnen blijven.

Aldus kan worden verzekerd dat het betonelement ook in verharde toestand de gehele vormruimte vult, waardoor een nauwkeurig product is verzekerd.

30 In de variant van figuur 2 is getoond dat op de toevoerleiding 6 ook een pneumatische of hydraulische accumulator 13 kan zijn aangesloten. Deze pneumatische accumulator 13 heeft ten doel om bij en na het verpompen van het mengsel 12, voortdurend een overdruk daarin te garanderen.

1 n ^ Λ :> ? i u p ·· 5

Door de kleppen 18, 19 en 20 op geschikte wijze te manipuleren, kan de drukopbouw in de bekisting 1 worden beïnvloed. Zo kan de bekisting 1 in één doorgaande pompfase op druk worden gebracht, waarna de klep 18 wordt gesloten en de accumulator 13 zorgdraagt voor het handhaven van de druk.

5 De drukopbouw kan ook in fasen plaatsvinden. In dat geval wordt bij het bereiken van een eerste druk de klep 19 gesloten. Vervolgens wordt de pompwerking voortgezet, zodanig dat de druk in de accumulator 13 stijgt. Daarna wordt klep 18 gesloten en klep 19 geopend, zodanig dat een aanvullende drukverhoging in de bekisting wordt verkregen.

10 In figuur 3 is een mogelijk toepassingsvoorbeeld van de werkwijze volgens de uitvinding weergegeven. De daar getoonde ondergrondse parkeergarage omvat een werkvloer 14, die zich op enige afstand onder de parkeervloer 15 bevindt. Deze parkeervloer 15 is ondersteund door de wanden 16, alsmede door de kolommen 17 die steunen op de werkvloer 14.

15 In verband met het sluiten van de openingen tussen naburige kolommen 17, de werkvloer 14 en de parkeervloer 15, kunnen daarop de bekistingwanden 3, 4 worden aangesloten.

Door middel van de werkwijze volgens de uitvinding kunnen de ruimten tussen deze kolommen 17 en de vloeren 14, 15 op betrouwbare wijze geheel met het mengsel 20 worden gevuld, waarbij het aldus tussen die kolommen 17 en wanden 14, 15 verkregen betonelement volledig aansluit, ondanks de daarin bij het verharden optredende krimp.

101385?

Claims

1. Werkwijze voor het vormen van een betonelement, omvattende de stappen van: - het verschaffen van een raamwerk, zoals een kader (2) of een omlijsting (14,15, 5 17) en dergelijke ter bepaling van de omtrek van het betonelement, - het aan beide zijden afsluiten van het kader (2; 14, 15, 17) en dergelijke ter vorming van een vormruimte (11), - het verschaffen van een toevoer (5) voor betonspecie (12), alsmede een afvoer (9) voor de bij het toevoeren van de betonspecie (12) verdrongen lucht, 10. het volledig vullen van de vormruimte (11) met betonspecie (12), - het onder een overdruk brengen van de betonspecie (12), - het laten verharden van de betonspecie (12) onder handhaving van de overdruk van de bekistingwanden (3,4), - het verwijderen van de bekistingwanden (3,4). 15

2. Werkwijze volgens conclusie 1, omvattende het onder een zodanige overdruk brengen van de betonspecie (12) dat de druk ter plaatse van het hoogste niveau van de betonspecie (12) tenminste 0,5 bar is.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, omvattende het toepassen van een mengsel (12) voor vloeibeton of zelfhivellerend beton.

4. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, omvattende het aanbrengen van een fijnmazige doek aan de naar de vormruimte (11) gekeerde zijde van de 25 bekistingwanden (3,4) en het daarna inbrengen van de betonspecie (12).

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, omvattende het in twee achtereenvolgende fasen op overdruk brengen van de betonspecie (12).

6. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, omvattende het op overdruk brengen van de betonspecie (12) door middel van een pomp.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, omvattende het op overdruk 1013357 brengen van de betonspecie (12) door middel van een accumulator (13).

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, omvattende het aanbrengen van een wapening in de vormruimte (11). 5

9. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, omvattende het regelen van de stap van het op overdruk brengen en/of houden in afhankelijkheid van de druk in de betonspecie (12).

10. Bekisting voor het uitvoeren van de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, omvattende een raamwerk, zoals een kader (2) of omlijsting (14, 15, 17), dat de omtrek van de vormholte (11) bepaalt, alsmede twee op de zijden van het raamwerk (2; 14, 15, 17) aansluitbare bekistingwanden (3, 4), een in het raamwerk (2; 14, 15, 17) en/of een bekistingwand (3, 4) aangebrachte toevoer (5) voor betonspecie 15 (12) en afvoer (9) voor verdrongen lucht.

11. Bekisting volgens conclusie 10, waarbij de afvoer (9) zich bevindt in het op het hoogste niveau zich bevindende deel van het raamwerk (2; 14, 15, 17) en/of tenminste één der bekistingwanden (3,4). 20

12. Bekisting volgens conclusie 10 of 11, waarbij de toevoer (5) zich bevindt in het op het laagste niveau zich bevindende deel van het raamwerk (2; 14, 15, 17) en/of tenminste één der bekistingwanden (3,4).

13. Bekisting volgens één der conclusies 10-12, waarbij tenminste één der bekistingwanden (3, 4) een relatief lage stijfheid heeft zodanig dat als gevolg van membraanwerking die bekistingwand (3, 4), onder invloed van het op overdruk brengen van de betonspecie (12) naar buiten welft, en bij het krimpen van de betonspecie (12) als gevolg van het hydrateren en/of afkoelen daarvan de welving 30 afneemt voor het tenminste gedeeltelijk tegengaan van de met krimpen samenhangende drukafname alsmede voor het opvullen van eventueel als gevolg van de krimp optredende krimpopeningen. j Q 4 o -3 £ '7