NL2003552C2 - Gewichtsbesparend bouwelement. - Google Patents

Description

Titel: Gewichtsbesparend bouwelement

De uitvinding heeft betrekking op een bouwelement, met name in de vorm van een blok, vervaardigd uit beton. Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een stapelbaar bouwelement, voorzien van nokken en overeenkomstige uitsparingen.

5 Dergelijke bouwelementen vinden veelal toepassing als tijdelijke of semipermanente afscheiding, zoals keerwanden gebruikt in binnen- of buitenruimtes voor de opslag van bulkgoederen, zoals op bouwterreinen, bedrijfsterreinen, kades, of in schepen.

Deze bouwelementen, zoals bij voorbeeld MegaBlock®, worden 10 doorgaans geleverd in verschillende vormen en afmetingen. Bij voorkeur zijn de bouwelementen aan een zijde (doorgaans de bovenkant) voorzien van nokken, en aan de tegenover gelegen zijde (doorgaans de onderkant) voorzien van overeenkomstige uitsparingen, zodat de nokken van een eerste bouwelement passen in de uitsparingen van een op het eerste bouwelement 15 geplaatst tweede bouwelement. Dankzij deze constructie van met elkaar overeenkomstige nokken en uitsparingen, zijn deze bouwelementen gemakkelijk en stevig stapelbaar.

Gezien het vaak tijdelijke karakter van de afscheiding, bij voorbeeld met de wens deze te kunnen verplaatsen afhankelijk van de 20 indeling van het desbetreffende terrein, is het gewenst om de genoemde bouwelementen lichter van gewicht te maken. Dit laatste is bovendien van groot belang voor het vervoer van de bouwelementen, omdat de laadcapaciteit van vrachtauto’s, goederenwagons en schepen per definitie gebonden is aan een maximumgewicht. Gezien het hoge soortelijk gewicht 25 van beton, is het gewicht van de bouwelementen de belangrijkste beperkende factor bij vervoer. Zou men een gewichtsbesparing verwezenlijken in het bouwelement, dan zou dit rechtstreeks betekenen dat 2 navenant meer van dergelijke elementen per rit of vaart vervoerd kunnen worden. Dit biedt evidente voordelen zoals een efficiënter gebruik van transportmiddelen, een lager brandstofverbruik, en andere positieve gevolgen van minder vervoersbewegingen.

5 Het is wel bekend om te trachten gewichtsbesparingen te verwezenlijken in betonnen bouwelementen door te zoeken naar vervangende materialen in toepassing samen met beton, of lichtere betonsoorten. Dit is voor de gemiddelde betonfabrikant niet ideaal, omdat het tot duidelijk meer gecompliceerde fabricageprocessen leidt. Het zou 10 gewenst zijn om een gewichtsbesparing te verwezenlijken ongeacht de samenstelling van het beton.

Ook is het bekend om betonblokken hol uit te voeren. Daarbij zorgen de uitsparingen ervoor dat het gewicht van de blok verminderd wordt. De uitsparingen kunnen horizontaal of verticaal in de betonsteen 15 verwerkt zijn. Dergelijke uitsparingen worden ook gebruikt om nutsleidingen in te plaatsen, omdat zij bij stapeling van de blokken samen een daartoe geschikt continu verticaal kanaal vormen.

Anders dan bij deze bestaande holle blokken, is het voorts gewenst dat de gewichtsbesparing zo wordt gerealiseerd dat het bouwelement nog 20 voldoende stevigheid en stijfheid bezit om gebruikt te kunnen worden in een door stapeling gebouwde wand, zoals bij bovengenoemde van nokken en uitsparingen voorziene blokken.

Met de uitvinding wordt beoogd aan een of meer van deze wensen beter tegemoet te komen. Hiertoe voorziet de uitvinding, in een eerste 25 aspect, in een Bouwelement vervaardigt uit beton, in de vorm van een blok omvattende drie stelsels van elk twee in wezen in tenminste één richting met elkaar parallelle, in wezen tegen over elkaar gelegen vlakken: - een eerste stelsel (1) zijnde een voorvlak (la) en een achtervlak (lb) in wezen parallel aan het voorvlak; 3 - een tweede stelsel (2) zijnde een eerste zijvlak (2a) en een tweede zijvlak (2b) in wezen parallel aan het eerste zijvlak; - een derde stelsel (3) zijnde een ondervlak (3a) en een bovenvlak (3b) in wezen parallel aan het ondervlak, 5 waarbij tenminste één van de vlakken van genoemd eerste stelsel (1) is voorzien van een geopend gedeelte, waarbij het geopende gedeelte bestaat uit tenminste één driedimensionale opening waarvan twee dimensies in het vlak liggen en de derde dimensie een diepte vormt, in het resterend beton (5), die zich uitstrekt in de richting van het andere, tegenover gelegen vlak 10 van genoemd stelsel (1), waarbij het oppervlak van het geopende gedeelte groter is dan het oppervlak van het in het vlak resterend beton (5a), en waarbij de diepte van de opening reikt tot een wand (6) maximaal halverwege de afstand tot het genoemde tegenover gelegen vlak.

Bij voorkeur omvat het bouwelement volgens de uitvinding in een 15 vlak (doorgaans het bovenvlak) nokken (5), en bevat de tot hetzelfde stelsel behorende tegenover gelegen vlak (doorgaans de onderkant) overeenkomstige uitsparingen (6).

Opgemerkt zij, dat een baksteen of tegel met een vorm enigszins gelijkend op het bouwelement volgens de uitvinding, in 1915 is beschreven 20 in het Britse octrooischrift no. 12,279. Hier betreft het echter geen beton, en heeft de beschreven vorm een geheel ander doel dan de onderhavige uitvinding. Het gaat hier om het hergebruik van de warmte van afgas in een verbrandingsoven. De beschreven stenen en tegels hebben een vorm, met verzonken panelen, die ertoe dient om bij het overdragen van de warmte 25 van het afgas op een secundaire luchtstroom de weerstand te verkleinen. De vorm heeft derhalve niets te maken met gewichtsbesparing, en de beschreven toepassing staat ver af van het verschaffen van bouwelementen van beton.

In een ander aspect voorziet de uitvinding in een mal geschikt voor 30 de vervaardiging van een gewichtsbesparend betonnen bouwelement, 4 waarbij de mal de negatieve vorm heeft van het hierboven beschreven bouwelement.

Het dient te worden opgemerkt, dat de mal volgens de uitvinding wezenlijk afwijkt van mallen zoals die gebruikelijk worden toegepast bij de 5 vervaardiging van betonnen bouwelementen zoals betonblokken. Bij de bekende blokken, ook die welke zijn voorzien van nokken en uitsparingen (6), is tenminste een zijde van de mal open. Via de open zijde wordt het beton gestort, waarna men het beton laat uitharden, en het aldus gevormde betonblok vervolgens kan worden ontkist (d.w.z. waarbij de mal wordt 10 verwijderd, althans het betonblok uit de mal wordt gestort). Ook kan de mal tweezijdig open zijn, waarbij de mal als bekisting op een ondergrond ligt, en het beton in de bekisting wordt gestort. In alle gevallen is het van belang dat het beton in voldoende geringe mate aan de mal of de ondergrond hecht, dat het gevormde betonblok los kan komen van de mal. De gebruikte 15 materialen en technieken hiervoor zijn de vakman bekend.

Bij de bekende bouwelementen die zijn voorzien van nokken en uitsparingen, vindt de vorming ervan in een mal doorgaans zo plaats dat de zijkanten van de mal de negatieve vorm hebben van de gewenste nokken en uitsparingen, waarmee dus de zijkanten in de mal de uiteindelijke boven- en 20 onderkant vormen van het vervaardigde bouwelement, en evenzeer de boven- en onderkant van de mal uiteindelijk de zijkanten zullen vormen van het element. Het nieuwe bouwelement volgens de uitvinding is juist aan de zijkanten voorzien van een structuur (namelijk de geopende gedeeltes). Voor zover de te vormen bouwelementen geen nokken en uitsparingen hebben, 25 kan de techniek van vorming in een mal en ontmalling analoog plaatsvinden aan die van bekende blokken.

Anders is dit bij de vervaardiging van blokken die zowel vlakken met nokken en uitsparingen hebben (aan het bovenvlak respectievelijk het ondervlak), als vlakken met geopende gedeeltes (voorvlak en achtervlak). In 30 dat geval wordt het blok als het ware op zijn kant geproduceerd, omdat de 5 open gedeeltes van de maal noodzakelijkerwijs de zijvlakken zullen vormen (voor de structuur in de boven-, onder-, voor- en achtervlakken zijn overeenkomstig negatieve structuren nodig in de wanden van de mal).

In het bouwelement volgens de uitvinding bestaat het geopende 5 gedeelte bij voorkeur uit twee openingen, bij nadere voorkeur spiegelsymmetrisch geplaatste ten opzichte van een fictieve middenlijn van het vlak, gescheiden door een wand (6). Beide openingen hebben bij voorkeur dezelfde dimensies. Hoewel de open gedeeltes in principe in slechts een van de wanden van het stelsel van voor- en achtervlakken kan worden 10 vervaardigd, heeft de voorkeur om een optimale gewichtsbesparing te realiseren door ook het tweede vlak van dit te voorzien van een geopend gedeelte zoals boven gedefinieerd, met dien verstande dat de diepte van de openingen in beide vlakken zich zodanig verhoudt tot de afstand tussen de beide vlakken, dat tussen beide dieptes nog een wand aanwezig is. Dit 15 resulteert in een bouwelement (met name een betonblok) dat op uitgekiende wijze bestaat uit wanden van vol beton die bij elkaar in alle richtingen de stevigheid en stijfheid geven vergelijkbaar met die van een niet hol uitgevoerd bouwelement (met name een vol betonblok). Hiertoe lopen de open gedeeltes (anders dan bij conventionele hol betonblokken) niet door 20 van het voorvlak naar het achtervlak, zodat een betonnen wand evenwijdig aan het voorvlak (respectievelijk het achtervlak) resteert, en is in wezen loodrecht op deze wand een wand aanwezig parallel aan de zijvlakken. Een resultaat waarbij gewichtsbesparing, constructie-eigenschappen, en vervaardigingsgemak optimaal gecombineerd worden, bereikt men indien 25 alle geopende gedeeltes in wezen gelijk zijn aan elkaar. De vervaardiging, met name het ontmallen, wordt verder vergemakkelijkt indien de open gedeeltes taps toelopen in die zin dat het in het vlak gelegen open oppervlak groter is dan het oppervlak van het eindvlak van de opening, in de wand (6).

6

Het bouwelement volgens de uitvinding kan overigens voorzien zijn van diverse functionele en/of esthetische structuurkenmerken zoals bekend bij conventionele, volle betonblokken.

Zo kan het element zijn voorzien van een rondom aangebrachte 5 herbruikbare afdichting, die dient om uit de elementen een waterdichte keermuur te vervaardigen. Om een betonnen bouwelement wordt in de lengte richting, d.w.z. over de vlakken die bij stapeling in contact komen met andere blokken een aangesloten elastische band aangebracht. Bij het stapelen van het ene blok op het andere, of het plaatsen van het blok op een 10 (betonnen) ondervloer wordt de elastische band onder het gewicht samengedrukt. Hierbij vervormt het materiaal zodanig dat oneffenheden en sparingen tussen de twee elementen worden opgevuld, zodat een waterdichte afsluiting ontstaat. Als twee blokken naast elkaar geplaatst worden vormt zich op eenzelfde wijze een afdichting. Met name wanneer de 15 elementen in verband gestapeld worden, worden op de afdichtingen rondom elk blok dusdanige krachten uitgeoefend dat een afdoende waterdichte afsluiting verzekerd is. In het geval dat de keerwand niet langer nodig is, bijv. als het geval van overstroming geweken is, dan kunnen de bouwelementen eenvoudig van elkaar getild worden. De elastische 20 afdichting ontspant zich, en het element kan zonder verdere bewerking weer toegepast worden op een andere locatie.

Rondom het bouwelement, ter plaatse van de afdichting is een sleuf aangebracht. Deze dient enerzijds om de afdichting op zijn plaats te houden en anderzijds om te voorkomen dat de dikte van de afdichting de stabiliteit 25 van het blok in gevaar brengt.

Het gewichtsbesparende element volgens de uitvinding, biedt duidelijk voordeel bij het van elkaar tillen van de tijdelijke keerwand. Voor de verdere uitvoering van dit type bouwelement wordt verwezen naar NL1023479. Andere uitvoeringsvormen van het bouwelement volgens de 30 uitvinding zijn bijvoorbeeld betonblokken voorzien van een metalen korf aan 7 het voor- en of achtervlak. In deze korf kan een esthetische vulling, zoals natuursteen worden geplaatst. Dergelijke blokken kunnen worden gestapeld tot een wand die de stevigheid van beton combineert met het fraaie uiterlijk van natuursteen. Dankzij het feit dat de uitgekiende open gedeeltes in het 5 bouwelement volgens de uitvinding de mogelijkheid beiden om tussenliggend een voldoende groot betonvlak aanwezig te houden, kan het gewichtsbesparende bouwelement volgens de uitvinding zo worden uitgevoerd dat voldoende plaats is in het vlak om de korf te bevestigen.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een mal, geschikt voor de 10 vervaarding van een betonblok, waarbij de mal wanden omvat die het negatief vormen van het stelsel van voorvlak (la) achtervlak (lb) in een bouwelement volgens een der voorgaande conclusies. Bij voorkeur voorziet men tevens in nokken en uitsparingen, en omvat de mal voorts wanden die het negatief vormen van het stelsel van ondervlak (3a) en bovenvlak (3b) in 15 een bouwelement voorzien van nokken en uitsparingen, als boven beschreven. De mallen kunnen op overigens gebruikelijke wijze, uit gebruikelijke materialen worden vervaardigd.

De uitvinding betreft ook een werkwijze voor de vervaardiging van beton, waarin men een mengsel van cement en voor beton gebruikelijke 20 toeslagmaterialen zoals zand, grind of steenslag, in een mal verhardt en na harding uit de mal verwijdert, waarbij men gebruik maakt van een mal zoals hiervoor beschreven. Voor mengsels voor het maken van beton bestaan vele recepten. Deze zijn de vakman bekend, en behoeven hier geen toelichting.

25

Figuurbeschriiving

Fig.1 toont een bovenaanzicht van een bouwelement volgens de uitvinding. 30 Hierin zijn aangegeven: een voorvlak (la), een achtervlak (lb), zijvlakken 8 (2a) en (2b), een bovenvlak (3a), een open gedeeltes (4), resterend beton (5), wanden (6), en nokken (7).

Fig.2 toont een zijaanzicht van een bouwelement volgens de uitvinding. Hierin zijn aangegeven: een voorvlak (la), zijvlakken (2a) en (2b), een 5 bovenvlak (3a), een open gedeeltes (4), resterend beton (5), een wand (6), nokken (7), en uitsparingen (8).

Fig.3 toont een doorsnede van een bouwelement volgens de uitvinding. Hierin zijn aangegeven: een voorvlak (la), een achtervlak (lb), een ondervlak (3a), een bovenvlak (3b), open gedeeltes (4), resterend beton (5), 10 een wand (6), nokken (7), en uitsparingen (8).

Fig.4 toont een perspectief tekening van een bouwelement volgens de uitvinding. Hierin zijn aangegeven: een voorvlak (la), een bovenvlak (3b), een zijvlak (2a), open gedeeltes (4), resterend beton (5), wanden (6), en nokken (7).

Claims (12)

1. Bouwelement vervaardigd uit beton, in de vorm van een blok omvattende drie stelsels van elk twee in wezen in tenminste één richting met elkaar parallelle, in wezen tegen over elkaar gelegen vlakken: - een eerste stelsel (1) zijnde een voorvlak (la) en een achtervlak (lb) in 5 wezen parallel aan het voorvlak; - een tweede stelsel (2) zijnde een eerste zijvlak (2a) en een tweede zijvlak (2b) in wezen parallel aan het eerste zijvlak; - een derde stelsel (3) zijnde een ondervlak (3a) en een bovenvlak (3b) in wezen parallel aan het ondervlak, 10 waarbij tenminste één van de vlakken van genoemd eerste stelsel (1) is voorzien van een geopend gedeelte (4), waarbij het geopende gedeelte bestaat uit tenminste één driedimensionale opening waarvan twee dimensies in het vlak liggen en de derde dimensie een diepte vormt, in het resterend beton (5), die zich uitstrekt in de richting van het andere, 15 tegenover gelegen vlak van genoemd stelsel (1), waarbij het oppervlak van het geopende gedeelte groter is dan het oppervlak van het in het vlak resterend beton (5a), en waarbij de diepte van de opening reikt tot een wand (6) maximaal halverwege de afstand tot het genoemde tegenover gelegen vlak.

2. Bouwelement volgens conclusie 1, waarbij het geopende gedeelte bestaat uit twee openingen, bij voorkeur spiegelsymmetrisch geplaatste ten opzichte van een fictieve middenlijn van het vlak, gescheiden door een wand (6).

3. Bouwelement volgens conclusie 2, waarbij beide openingen dezelfde 25 dimensies hebben.

4. Bouwelement volgens een der voorgaande conclusies waarbij ook het tweede vlak van het eerste stelsel (1) is voorzien van een geopend gedeelte zoals gedefinieerd in conclusie 1, met dien verstande dat de diepte van de openingen in beide vlakken zich zodanig verhoudt tot de afstand 5 tussen de beide vlakken, dat tussen beide dieptes nog een wand (6) aanwezig is.

5 Bouwelement volgens conclusie 4, waarbij beide geopende gedeeltes gelijk zijn aan elkaar.

6. Bouwelement volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de 10 opening of openingen taps toelopen in die zin dat het in het vlak gelegen open oppervlak groter is dan het oppervlak van het eindvlak.

7. Bouwelement volgens een der voorgaande conclusies, waarbij tenminste één van de vlakken van stelsel (3) is voorzien van nokken (7).

8. Bouwelement volgens conclusie 7, waarbij het ene vlak van het 15 derde stelsel (3) is voorzien van nokken (7) en het andere vlak van genoemd stelsel (3) is voorzien van uitsparingen (8), waarbij de vorm en afmetingen van de nokken en uitsparingen zo zijn gekozen dat de nokken passen in de uitsparingen, bij voorkeur zodanig geplaatst dat opeengestapelde blokken, bij in elkaar voegen van nokken en uitsparingen, in wezen recht boven 20 elkaar liggen.

9. Bouwelement volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het element is voorzien van een rondom het bouwelement aangebrachte herbruikbare afdichting.

10. Mal, geschikt voor de vervaarding van een betonblok, waarbij de 25 mal wanden omvat die het negatief vormen van het stelsel van het voorvlak (la) en het achtervlak (lb) in een bouwelement volgens een der voorgaande conclusies.

11. Mal volgens conclusie 10, tevens omvattende wanden die het negatief vormen van het stelsel van het ondervlak (3a) en het bovenvlak (3b) 30 in een bouwelement volgens conclusie 7.

12. Werkwijze voor de vervaardiging van beton, waarin men een mengsel van cement en voor beton gebruikelijke toeslagmaterialen in een mal verhardt en na harding uit de mal verwijdert, waarbij men gebruik maakt van een mal volgens conclusie 11.