NL9500383A - Bekistingelement, alsmede werkwijze voor gebruik daarvan. - Google Patents

Description

Bfikistingelement. alsmede werkwijze voor gebruik daarvan

De uitvinding betreft een bekistingelement voor toepassing bij de vervaardiging van betonconstructies en dergeiijke, welk element een steunconstructie omvat alsmede een aan die steunconstructie bevestigd vormorgaan waarvan een oppervlak bestemd is voor het vormen van tenminste een gedeelte van de betonconstructie.

Bij de bouw van constructies uit beton worden bekistingelementen toegepast die een ruimte begrenzen waarin het beton gestort moet worden. De bekistingelementen blijven in positie tot het beton verhard is en voldoende zelfdragend is.

Bij het verharden van het beton komt tengevolge van chemische reacties warmte vrij, welke hoofdzakelijk via de bekistingelementen moet worden afgevoerd. Vooral bij dikke constructies, zoals die bijvoorbeeld voorkomen bij tunnels, doen zich in dat verband problemen voor. Bij dikke constructies komen gebieden voor die relatief ver van de bekistingelementen af liggen, waardoor de afvoer van warmte te langzaam geschiedt en de temperatuur bij het verharden tot onaanvaardbare hoogten zou stijgen.

Constructies, zoals bijvoorbeeld tunnelelementen, worden niet in één keer vervaardigd, maar achtereenvolgend: bodem, opstaande wanden en dan het dak. Aanzienlijke problemen kunnen optreden indien een onderdeel wordt vervaardigd op een reeds verhard en afgekoeld onderdeel. Bij het verharden bereikt het beton, indien dat niet kunstmatig wordt gekoeld, een temperatuur van bijvoorbeeld 50° a 70 Celsius; tegelijkertijd verkrijgt het beton een zodanige sterkte dat dit zelfdragend wordt. Bij verdere uitharding neemt de snelheid van de chemische reactie af en daalt de temperatuur; de sterkte en de samenhang zijn inmiddels echter dusdanig dat het verharde materiaal gaat krimpen.

Bij dikke elementen treden daarbij grote temperatuurverschillen op tussen buitenzijde en het inwendige. Daardoor kunnen gemakkelijk krimpscheuren ontstaan.

Krimpscheuren treden ook op indien een verhardend deel op een reeds uitgehard en afgekoeld deel wordt vervaardigd. Daarbij treden ten gevolge van afkoeling krimpscheuren op in het gebied vanaf de plaats van aanhechting in de richting van het verhardende en afkoelende deel. Krimpscheuren ten gevolge van een tijdelijk aanzienlijk verschil in temperatuur zijn niet gewenst, evenals te hoge trekspanningen.

In dergelijke dikke constructies komen daarom wel koelhuizen voor, welke een koelvloeistof bevatten die tijdens het verharden de warmte afvoert en de temperatuur laag houdt. Het nadeel van een dergelijke aanpak is dat de in de gerede constructie achtergebleven buizen geen functie meer hebben en achteraf opgevuld moeten worden met bij voorbeeld een grout. Een en ander leidt echter tot hoge kosten.

Doel van de uitvinding is een oplossing voor deze problemen te bieden. Dat doel wordt bereikt door toepassing van een bekistingelement waarvan het vormorgaan is voorzien van warmtewisselingsmiddelen.

De betonconstructie kan nu dankzij de aanwezigheid van de warmtewisselingsmiddelen zodanig gekoeld worden dat de warmte op beheerste wijze kan worden afgevoerd. Daarmee wordt een te grote temperatuurstijging aldaar op effectieve wijze voorkomen, als gevolg waarvan het niet nodig is om koelhuizen in de constructie zelf aan te brengen.

Het vormorgaan kan een plaat zijn, terwijl de warmtewisselingsmiddelen zich aan de naar de steunconstructie gekeerde zijde van de plaat kunnen bevinden. De warmtewisselingsmiddelen kunnen buizen omvatten waar doorheen een vloeistof geleid kan worden. Teneinde een zo efficiënt mogelijke warmte-overdracht te verkrijgen, kan een reeks evenwijdige buizen zijn voorzien, waarbij de ruimten tussen de buizen kunnen zijn opgevuld met isolatiemateriaal. Extra isolatie kan ook aan de buitenzijde worden aangebracht.

De warmte-overdracht kan verder gunstig beïnvloed worden door de buizen een rechthoekige doorsnede te geven en met een lange zijde te bevestigen aan de vormplaat. Als alternatief kunnen de buizen een trapeziumvormige doorsnede bezitten. Een driehoekige doorsnede is ook mogelijk.

Volgens een verdere mogelijkheid kunnen de buizen een platte doorsnede hebben waarvan de dikte belangrijk kleiner is dan de breedte, en aan elkaar grenzen. De buizen zelf verschaffen in dat geval het vormoppervlak indien zij aan een lange zijde tegen een steunorgaan zoals een steunplaat liggen, en aan de andere lange zijde zijn bedekt met een soepel vel. Het soepele vel verhindert dat de nog niet verharde beton in de eventueel aanwezige spleten tussen de aan elkaar grenzende buizen dringt.

Een bijkomend voordeel van deze opbouw van het bekistingelement is dat de koelhuizen tevens een verstijving voor het vormorgaan verschaffen.

Volgens een andere uitvoering die relatief eenvoudig kan worden samengesteld, bevindt zich aan de naar de steunconstructie gekeerde zijde van de vormplaat een tegenplaat, welke platen een ruimte begrenzen die is voorzien van een toevoer en een afvoer voor een warmtewisselingsmedium.

Bij een eenvoudig samen te stellen uitvoeringsvorm zijn afstandsstroken voorzien die zich uitstrekken tussen de vormplaat en de tegenplaat en aan weerszijden waarvan de vormplaat en de tegenplaat afdichtend aanliggen.

Ter verzekering van een goede afdichting kunnen de afstandsstroken van soepel materiaal zijn, en onder voorspanning zijn ingeklemd tussen de vormplaat en de tegenplaat. De afstandsstroken vormen bij voorkeur een meandervormig stromingskanaal.

Indien als gevolg van lage omgevingstemperaturen het vers gestorte beton te snel zou afkoelen kan via het bekistingselement ook warmte worden toegevoerd. Voor de verwarming, of een gedeelte daarvan, van het ene constructiedeel zou de warmte, welk uit het andere constructiedeel wordt afgevoerd, kunnen worden gebruikt.

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

Figuur 1 toont een doorsnede volgens I-I van figuur 2, van een bekistingselement volgens de uitvinding.

Figuur 2 toont een vooraanzicht van het bekistingselement van figuur 1.

Figuur 3 toont een detail volgens III van figuur 1.

Figuren 4, 5 en 6 tonen verdere mogelijke uitvoeringsvormen.

Figuur 7 toont een detail van een andere uitvoeringsvorm.

Figuur 8 toont een aanzicht volgens VIII-VIII van figuur 7·

Figuur 9 toont weer een andere uitvoeringsvorm.

Het in figuur 1 en 2 weergegeven bekistingelement omvat een steunconstructie 1, waarop een als vlakke plaat 9. 10 uitgevoerd vormorgaan 13 is aangebracht. De steunconstructie omvat staanders 4, die aan elkaar zijn verbonden door horizontale balken 5· Plaat 10 is door middel van balken 6, 7 in een schuine stand geplaatst.

Op de staanders 4 en balken 6 is een aantal koelhuizen 8 bevestigd, op welke koelhuizen vervolgens de uiteindelijke platen 9. 10 zijn aangebracht.

Zoals te zien in figuur 3 is tussen de koelhuizen 8 een laag isolatiemateriaal 21 aangebracht, waardoor de temperatuur van het beton 11, dat tegen de platen 9 en 10 is aangestort, goed beheerst worden.

Indien nodig kan aan de buitenzijde nog extra isolatie worden aangebracht.

De in figuur 3 weergegeven koelbuizen hebben een rechthoekige doorsnede, waarbij één van hun lange zijden is bevestigd aan de platen 9.

10. Aldus wordt een goede warmteuitwisseling verkregen.

In de variant van figuur 4 zijn buizen 12 met een trapeziumvormige doorsnede weergegeven. De lange zijde 13 van de trapeziumvormige doorsnede van de koelhuizen 12 is bevestigd aan de plaat 9· zodanig dat ook hier een goede warmtewisseling is verzekerd.

In de uitvoeringsvariant van figuur 5 zijn platte, rechthoekige metalen of kunststofbuizen 14 toegepast, die met hun zijkanten 15 tegen elkaar aanliggen. Aldus wordt een doorgaand oppervlak gevormd door de buitenwanden 16 van de buizen 14. Over deze buitenwanden kan een folie 17 gelegd, waar tegenaan de betonmassa 11 wordt gestort.

Door de buizen 14 kan koelwater worden geleid, terwijl folie 17 er voor zorgt dat in de gerede beton geen naden te zien zijn.

Steunplaat 22 kan er zorg voor dragen, dat het vormorgaan 13, hierbij gevormd door buizen 14 en folie 17. wordt verstevigd.

Bij de in figuur 6 weergegeven variant is een van verstevigings-ribben 18 voorziene vormplaat 19 aangebracht, waarbij tussen de verstevigingsribben 18 soepele slangen 20 zijn geplaatst. Door deze soepele slangen 20 kan vloeistof stromen, welke warmte kan opnemen of afgeven.

Bij de uitvoeringsvorm van figuur 7 is tegenover de vormplaat 9 (of 10) een tegenplaat 22 aangebracht. Tussen de platen 9 en 22 bevindt zich een aantal afstandsstroken 26, die onder voorspanning aangedrukt worden gehouden. Aan de vormplaat 9 is daartoe een aantal van schroefdraad voorziene pennen 28 gelast, waarop telkens een moer 29 is geschroefd.

De afstandsstroken zijn bij voorkeur aangebracht volgens het in figuur 8 weergegeven patroon, waardoor een meandervormig stromingskanaal wordt gevormd. Het warmtewisselingsmedium wordt via de toevoer 30 en de afvoer 31 door dat stromingskanaal geleid.

In de uitvoeringsvorm van figuur 9 is op de vormplaat 9 (of 10) een aantal kanalen vastgelast, deze kanalen zijn van dunwandig plaatmetaal, en dragen daarom weinig bij tot de sterkte van het bekistingelement. Door middel van isolatielaag 33 zijn vormplaat 9 en kanalen 32 geïsoleerd.

Claims (19)

1. Bekistingelement voor toepassing bij de vervaardiging van betonconstructies en dergelijke, welk element een steunconstructie (1) omvat alsmede een aan die steunconstructie (1) bevestigd vormorgaan (2, 3) waarvan een oppervlak (9, 10) bestemd is voor het vormen van tenminste een gedeelte van de betonconstructie met het kenmerk dat het vormorgaan (2, 3) is voorzien van warmtewisselingsmiddelen (8).

2. Element volgens conclusie 1, waarbij het vormorgaan (2, 3) een plaat (9. 10) is, en de warmtewisselingsmiddelen (8) zich aan de naar de steunconstructie (1) gekeerde zijde van de plaat (9. 10) bevinden.

3. Element volgens conclusie 2, waarbij de warmtewisselingsmiddelen kanalen (8) omvatten waar doorheen een warmtewisselingsmedium geleid kan worden.

4. Element volgens conclusie 3t waarbij een reeks evenwijdige buizen (8) is voorzien, en de ruimten tussen de buizen (8) is opgevuld met isolatiemateriaal (21).

5. Element volgens conclusie 3 of 4, waarbij de buizen (8) een rechthoekige doorsnede bezitten en met een lange zijde zijn bevestigd aan de plaat (9)·

6. Element volgens conclusie 3 of 4, waarbij de buizen (12) een trapeziumvormige doorsnede bezitten.

7. Element volgens conclusie 3 of 4, waarbij de buizen een driehoekige doorsnede bezitten.

8. Element volgens conclusie 3 of waarbij de kanalen gevormd worden door halfronde plaatstroken die met hun langsranden aan de vormplaat zijn gelast.

9. Element volgens conclusie 3» waarbij de buizen een platte doorsnede hebben waarvan de dikte belangrijk kleiner is dan de breedte, welke buizen aan elkaar grenzen.

10. Element volgens conclusie 3. waarbij de buizen (20) aan een van hun lange zijden tegen een steunorgaan zoals een steunplaat (19) liggen.

11. Element volgens conclusie 1, waarbij een reeks aan elkaar grenzende, platte buizen is voorzien, van welke buizen telkens een platte zijde is bevestigd aan een steunplaat en waarvan de telkens tegenoverliggende zijden (16) een vormoppervlak vormen.

12. Element volgens conclusie 11, waarbij de een vormoppervlak vormende zijden (16) zijn bedekt met een soepel vel (17).

13. Element volgens conclusie 2, waarbij aan de naar de steunconstructie (1) gekeerde zijde van de vormplaat (9) zich een tegenplaat (22) bevindt, welke platen (9, 22) een ruimte (23) begrenzen die is voorzien van een toevoer (2*0 en een afvoer (25) voor een warmtewisselingsmedium. 1*4. Element volgens conclusie 13, waarbij afstandsstroken (26) zijn voorzien die zich uitstrekken tussen de vormplaat (9) en de tegenplaat (22) en aan weerszijden waarvan de vormplaat (9) en de tegenplaat (22) afdichtend aanliggen.

15- Element volgend conclusie 1*4, waarbij de afstandsstroken van soepel materiaal zijn, en onder voorspanning zijn ingeklemd tussen de vormplaat (9) en de tegenplaat (22).

16. Element volgens conclusie 15, waarbij aan de vormplaat (9) pennen of bouten (28) zijn bevestigd welke zijn gestoken door de afstandsstroken en de tegenplaat (22).

17. Element volgens conclusie 16, waarbij de pennen of bouten (28) aan de van de afstandsstroken (26) afgekeerde zijde van de tegenplaat (22) zijn vastgezet door middel van moeren (29).

18. Element volgens conclusie 1*4, 15, 16 of 17. waarbij de afstandsstroken (22) een meandervormig stroraingskanaal vormen.

19. Werkwijze voor het vervaardigen van een betonconstructie met een bekistingelement volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de te vervaardigen betonconstructie, of delen daarvan, door het afvoeren en het toevoeren van warmte op een zodanige temperatuur tijdens het vervaardigingsproces wordt of worden gehouden, dat trekspanningen in de uiteindelijke vervaardigde betonconstructie worden voorkomen of zo laag mogelijk worden gehouden.

20. Werkwijze volgens conclusie 19. waarbij de uit het laatst gestorte deel van een betonconstructie afgevoerde warmte in zijn geheel of voor een deel wordt toegevoerd aan een naastliggend of onderliggend eerder gestorte deel van de betonconstructie.