SE500208C2 - Sätt och anordning för att orientera fibrer i betong - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 2 in i betongmassan genom omrörning och genom vibrering enligt uppfinningen vid gjutningen ställer fibern in sig i massans rörelseriktning. Genom att driva orienteringen så att t.ex. 40% av fibern fås att ställa in sig ungefär i massans rörelserikt- ning och en del, exempelvis 20% i tvärriktningen med resten av fibrerna spridda i olika riktningar. Därigenom fås en god håll- fasthet i alla riktningar med största styrkan i längdriktningen, god sammanhållning och minimal sprickbildning. Blandningsför- hållandena och orienteringen anpassas till de avsedda använd- ningarna, så att den färdiga produktens egenskaper alltid blir de optimala, och dimensioneringen och materialåtgången därmed kan hållas minimal. Vi har funnit att lämpliga mängder stålfib- rer ligger mellan 1 och 1,5 vol%, och av plastfibrer 0,1 till 1 vol%.

Olika fibrer uppträder på olika sätt, så att stålfibrer, särskilt grövre, orienteras mycket lättare än plastfibrer vilket också kan användas för att få orienteringen optimal genom att olika fibrer blandas i lämpliga förhållanden. Med en blandning av stålfibrer och plastfibrer kommer sålunda armeringen i längd- riktningen övervägande att utgöras av stålfibrer, medan plast- fibrerna kan dominera mindre i längdriktningen. Korta plast- fibrer lägger sig företrädesvis lättare i massans rörelserikt- ning medan långa plastfibrer påverkas mera av olika strömningar och turbulenser i massan och blir därmed inte lika lätt längs- orienterade som de korta fibrerna.

Lämpliga storlekar på stålfibrerna är en längd av 25 - 40 mm och en diameter av 0,3 - 0,4 mm och på plastfibrerna en längd av 6 - 12 mm och diametern 35 - 200 um. storlekarna är ungefärliga, och kan liksom formen tillåtas variera beroende på tillverk- ningen. Plastfibrerna kan exempelvis vara fyrkantiga eller bandformiga.

Fiberbetongen innehåller lämpligen 300 - 400 kg/m3 cement med en kornstorlek <5 mm, företrädesvis <3 mm, och 1,2 - 1,5 vol% stålfibrer och 0,2 - 1,0 vol% polypropenfibrer.

Uppfinningen skall beskrivas mera detaljerat i form av ett exempel på gjutning av en betongskiva enligt uppfinningen i samband med den åtföljande ritningen.

En massa blandades av betong med en kornstorlek <3 mm och en cementhalt av 400 kg/m3 och en tillsats av 1,2 vol% stålfibrer, 10 15 20 25 30 35 SOU 298 3 längd 25 mm, diameter 0,3 mm och 0,3 vol% polypropenfibrer, längd 6 mm, diameter 35 - 200 um.

I en utläggningsvagn i fig. 1 för gjutning av skivor av fiberbetong fylldes max 270 1 av fiberbetongblandningen i be- hållaren 1. Den utströmmande mängden reglerades med spjället 2, varvid särskilt om betongmassans konsistens är trög och fiber- mängden hög en variabel vibrator 3 på behållaren kan användas för att underlätta utflytningen. I behållaren kan också anordnas en långsamt roterande skruv för att hålla massan homogen.

Betongen rann med styrning av ledskenor 7 ned på en utmatare 4 med variabel lutning och försedd med en variabel vibrator 5 och från denna ned på gjutbordet 6. Tjockleken på den gjutna skivan reglerades med avstrykaren 9.

Strömningen över utmataren 4 och ledskenorna 7 orienterar fibrerna, varvid längden på utmataren även inverkar på orien- teringsgraden. Strömningshastigheten kan ökas och minskas genom att utmatarens lutningsvinkel ändras, såsom visas av det streckade läget på utmataren 10 och avstrykaren 11, varvid utläggarens höjd över gjutbordet kan ändras motsvarande.

Genom att ledskenorna 7 styr strömningen längs utmatarplanet ökar orienteringsgraden. Strömningshastigheten och vibrerings- effekten är variabel och regleras med manöverdon.

Orienteringsgraden blir större vid lägre strömningshastighet och högre vibreringseffekt.

Utläggningsvagnens längdrörelse kan varieras steglöst från 0 till 17,4 m/min och dess tvärrörelse mellan 0,75 och 3,0 m/min.

Tvärrörelsen användes vid gjutning av betongskivor som är breda- re än utmataren för att lägga ut ett jämt lager över hela gjut- formens yta.

De grövre och tyngre fibrerna, såsom stålfibrer, orienteras lättare än de tunnare och lättare plastfibrerna, såsom polypro- penfibrer, som kan fordra en längre orienteringssträcka. Orien- teringen är främst beroende av utmatarens lutningsvinkel och vibrationsacceleration. Den lämpligaste orienteringsgraden måste provas ut empiriskt och påverkas av betongens konsistens, fiber- koncentration, fibertypen och fiberblandningarnas sammansätt- ning.

Med användning av föreliggande uppfinning kan tunna skivor av betong framställas med väl så bra egenskaper som de tidigare 10 CO SÛO 2Ü 4 eternitskivorna, och även skivor med bättre egenskaper än de nu vanliga, ömtåliga och fuktkänsliga gipsskivorna. Likaledes kan tjockare skivor, 5 cm eller mera tillverkas för användning som mellanväggar ensamt, eller till ytterväggar och bärande väggar.

Enligt uppfinningen kan också andra produkter tillverkas, exempelvis maskinfundament och liknande. Hassan från utmataren får därvid rinna ner i en form gjord så att produkten får exakta mått och med inläggningar för hål, urtagningar osv., så att någon efterbearbetning blir obetydlig eller onödig.

Claims (5)

10 15 20 25 30 500 208 PATENTKRAV

1. Anordning för orientering av fibrer i betongmaterial, kännetecknad av en behållare (1) för blandning av betong och fibrer med en vibrator (3) för att åstadkomma en jämn blandning, ett spjäll (2) för reglering av den utströmmande mängden, en ut- matare (5) med variabel lutning och med en vibrator (6) för att styra strömningen, en avstrykare (10) för reglering av tjock- leken (9) vid avläggníng på ett gjutbord (7) samt ledskenor (8) för styrning av betongströmmen och orientering av fibrerna.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att en variabel vibrator (3) är anordnad på behållaren (1) för att hålla konsis- tensen jämn och förhindra sedimentering och att eventuellt en långsamt roterbar skruv är anordnad inuti behållaren för om- blandning av fibrerna.

3. Sätt att orientera fibrer i fiberbetongmaterial, känne- tecknad av att fibrerna blandas i betong och orienteras genom att blandningen ledes över ett vibrerande utmatningsplan med variabel lutning och förbi ledskenor som samtidigt med oriente- ringen styr blandningsströmmen över utmatningsplanet mot gjut- formen.

4. Sätt enligt krav 3, kännetecknat av att armeringsfibrerna utgöres av 1,2 vol% stålfibrer med dimensionen 25 x 0,3 mm och 0,3 vol% plastfibrer, företrädesvis polypropen, med dimensionen 6 mm x 35-200 pm, som blandas med ballast med en kornstorlek <3 mm och cement till en cementhalt av 400 kg/m3.

5. Sätt enligt något av föregående krav, kännetecknat av att produktens tjocklek är reglerbar genom att utmatarens lutning, och avstrykarens och gjutbordets höjder är variabla.