SE436506B - Friberande byggelement - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 40 81101900-2 2 om möjligt vara obrähnbárå šliëf åtminstone ej utveckla allt för besvärande rök vid eventuella brandolyckor. Man måste också vara observant ifråga om dessa byggdelar, så att ej utpräglade köldbryggor med alla dess nackdelar uppstår., Ett flertal konstruktioner av byggelement finnes för när- varande. Det vanligaste är uppbyggt av längsgående balkar på av- stånd från varandra och täckta med paneler på båda sidor samt mellanrummen fyllda med något isolerande material. Är balkarna tillverkade av stål uppstår problem med köldbryggor. Använder man trä i stället får man problem med_fuktröre1ser. Enkla trä- reglar ger ej alltid tillräckligt utrymme för fullgod isolering och använder man sig av korsande träreglar blir konstruktionen dyrbar. Vid balkkonstruktioner bör också anordnas speciella fukt- spärrar om panelerna ej i sig själva kan utgöra fuktspärr. Att isolermaterialet i sig självt är fuktspärrande är ej vanligt.

Så kallade sandwich-konstruktioner består endast av paneler med mellanliggande lager av isolermaterial. Många olika utförings- former finns idag på marknaden, utan att någon visat sig speciellt lämplig. Största problemet tycks vara att få ett lämpligt material mellan panelerna som fyller kraven på fullgod isolering samtidigt som det har sådana hållfasthetsegenskaper som fordras för att få byggelementet självbärande. Det ofta förekommande polyuretanskum- met har visserligen god isolerförmâga men mycket låg tryck- och skjuvhållfasthet och utvecklar dessutom farlig rök vid eldsvâde- tillbud. Detta material förutsätter således att det yttre panel- materialet praktiskt taget helt upptar all tryck- resp dragbelast- ning. Om exempelvis metallplåt användes kan polyuretanskummet ej till fullo förhindra plåtens utbuktning vid tryckbelastning i _ plåtens plan och plåtmaterialets hâllfasthetsegenskaper kan såle- des ej fullt utnyttjas. Annat material med bättre hållfasthetsegen- skaper har också provats, men det har då visat sig att dessa i stället ej uppfyllt tillräckliga krav på värmeisoleringsförmåga.

Dessutom har det varit problematiskt att få förbindning mellan yttre materialet och fyllnadsmaterialet. Detta är nödvändigt bl a för att kunna utnyttja fyllnadsmaterialets skjuvhållfasthet vid bl a böjbelastningar av byggelementet. Ett sätt har varit att an- vända liml Lim är dock känsligt för krypdeformation. Ett annat sätt har varit att utstansa tungor ur plâtmaterialet i sidorna och böjt in dessa i mellanrummet. För att dessutom erhålla för- styvningselement har sådana tungor gjorts så långa att dessa kunnat svetsas ihop med tungor från motsatta panelen. Systemet är dock av 10 15' 20 25 30 35 40 8101900-2 ekonomiska skäl ejïíämpligtë Enligt svenska patentansökan 7706023-4 har bryggor utstansats ur täckplåtarna och neddragits mot motstâende sida för att få ett stabilare byggelement. Detta är också ekonomiskt ofördelaktigt och skapar dessutom köldbryggor.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN: Det har nu överraskande visat sig att det går att tillverka ett mycket hållfast och ur ekonomisk synpunkt fördelaktigt bygg- element med för tidens krav helt acceptabla isoleringsegenskaper genom att som paneler på båda sidor om byggelementet använda sig av metallplåt och då framför allt stålplåt och utfylla rummet mellan dessa plåtar med skumbetong framställd av vatten, ren cement och en tvåkomponent skumbildare. Uppfinningen kommer när- mare att preciseras i efterföljande krav samt utförligare beskri- vas här nedan.

UTFÖRLIGARE BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN: Byggelementets längd kan variera. Om möjligt önskar man till exempel låta en elementlängd täcka hela sträckan från taknock till takfot eller hela sidoväggens höjd. Likaså önskar man ofta använda sig av så breda element som möjligt. Begränsningarna är givetvis beroende på hanteringsmöjligheterna vid tillverkning och på byggplats samt på transportmöjligheterna. Då byggelementen enligt uppfinningen kommer att bli relativt lättare än normalt förekommande element torde säkerligen storleken vara den mest av- görande begränsningsfaktorn. Längden kommer troligen ej att över- stiga 12 meter med 4 - 6 meter som normal storlek och bredden ej 2,4 meter med ca 1,2 meter som normal storlek.

Den ingående plåten i panelen på båda sidor är i normalutför- ande helt slät men kan ur utseendesynpunkt eller liknande orsaker något profileras. Plåttjockleken kan variera mellan 0,4 och 2,5 mm.

Den undre gränsen är till stor del bestämd av framställningstek- niska skäl. Det är oekonomiskt att valsa ut exempelvis stålplåt till tunnare dimensioner. Övre gränsen för stålplât är normalt 1,5 mm. Tjockare än detta brukar ur hâllfasthetssynpunkt ej vara nödvändigt och konstruktionen blir då allt för tung och dyrbar.

Använder man sig av aluminium kan man däremot tvingas upp till 2,5 mm, då vid hantering plåten lätt deformeras av slag och stötar.

Värmegenomföringskoefficienten i ett modernt byggelement bör ej överstiga 0,10 W/(m3- K) då i annat fall elementen antingen måste bli överdrivet tjocka eller tilläggsisolering måste till- gripas. Genom att använda ett tvâkomponent skummedel vid tillverk- l0 15 20 25 30 35 40 a1o19oo-2 4 ning av skumbetong.Rañ.máh.htänÜsvâfí§Beilkomma ned till en värmegenomföringskoefficient av 0,06 W/(m3- K) vid en densitet hos den färdigbrunna skumbetongen av 200 kg/m3. Detta har bl a praktiskt provats vid en funktionsduglig skumbetonganläggning med det i marknaden förekommande tvåkomponent skummedlet Cellex.

Tillverkningen av skumbetongen företogs i en speciell maskin där först vatten, cement och den ena komponenten skummedel tillsattes, varefter häftig omröring av blandningen utfördes. Därefter till- sattes under omröring och lufttillförsel även den andra komponen- ten. Skummassan pumpades sedan via slangar fram och in mellan stålpanelerna. Ingen ballast tillsattes.

Genom att ändra tillverkningsparametrarna kan skumbetongens densitet varieras från 200 kg/m3 och uppåt. Vid tillverkning av element enligt uppfinningen har gränsen för densitet uppåt satts till 600 kg/m3. Visserligen ökar skumbetongens hållfasthetsegen- skaper med ökad densitet men å andra sidan ökar värmegenomförings- koefficienten också med ökad densitet och vid 600 kg/m3 kan önskat maxim 0,10 W/(m3- K) befaras vara uppnått. Inom densitetsområdet 200 - 600 kg/m3 har uppmätta prov visat att följande hållfasthets- värden hos skumbetongen ej underskridits: tryckhållfasthet 0,3 MPa elasticitetsmodul 500 MPa skjuvmodul 250 MPa Vidhäftningen mellan metallyta och tvåkomponent skumbetong visade sig vara fullständig. Vid försök visade det sig nämligen att bristningar vid skjuvbelastningen uppstod i skumbetongskiktet och ej i gränsytan mellan skumbetong och metallplåt. På grund av detta och skümbetongens goda hållfasthetsegenskaper har det visat sig att elementen kan uppta stora belastningar.

Skumbetongen förhindrar buckling hos stålplåtarna så att deras materialhållfasthetsegenskaper kan utnyttjas helt; Genom den rela- tivt höga tryckhållfastheten hos skumbetongen bildar detta ett bra underlag för att tillåta höga punktbelastningar hos elementet. Då skumbetongen dessutom är en porbetong med slutna porer erfordras ej heller extra fukt- eller vindspärr. ' Genom denna kombination av metallplåtar och tvåkomponent skum- betong har ett byggelement skapats med oöverträffade hållfasthets- och byggnadsfysikaliska egenskaper och till konkurrenskraftiga kostnader.

Claims (3)

1. 0 15 8101900-2 PATENTKRAV: l. Obrännbart, âng- och vattentätt, fribärande byggelement med en värmegenomföringskoefficient av 0,06 - 0,10 W/(m3- K) k ä n n e t e c k n a t av att byggelementet är uppbyggt av 2 st parallella täckplåtar av metall med tjocklek 0,4 - 2,0 mm och att mellanrummet mellan dessa plåtar är fyllt med en skum- betong med slutna porer, tillverkad av cement, vatten och en tvåkomponent skumbildare och att den färdigbrunna skumbetongen har en elasticitetsmodul av minst 500 MPa, en skjuvmodul av minst 250 MPa, en tryckhållfasthet av minst 0,3 MPa och en densi- tet av 200 - 600 kg/m3.

2. Obrännbart, ång- och vattentätt, fribärande byggelement enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av att täckplåtarna ut- göres av stål med tjocklek 0,4 - 1,5 mm.

3. Obrännhart, ång- och vattentätt, fribärande byggelement enligt krav 1 k ä n n e t e c k n a t av att täckplåtarna ut- göres av aluminium med tjocklek 0,6 - 2,5 mm. 10 8101200-2 SIAMMANDRAG: Uppfinningen avser ett fribärande sandwich-element att användas som tak- eller väggelement i mindre och medelstora hus. Elementet är uppbyggt av 2 parallella metallplâtar på visst avstånd från varandra och mellanrummet mellan dessa är fyllt med skumbetong tillverkat av cement, vatten och en två- komponent skumbildare. Genom att hålla nere densiteten till 200 - 600 kg/m3 hos skumbetongen erhålles ett element med låg värmegenomgångskoefficient (0,06 - 0,10 W/(m3~ K). Pga den goda vidhäftningen mellan metallplåtarna och skumbetongen och de goda hållfasthetsvärdena hos skumbetongen erhålles också ett mycket bärkraftigt och stötokänsligt element.