SE500226C2 - Väggelement samt sätt att tillverka detta element - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 500 226 2 eller cellplast. I mellanväggar, och i s.k. utfackningselement behöver inte elementen vara bärande, utan de tunna betongskivor- nas egen hållfasthet är fullt tillräcklig, och elementen blir därigenom lätta. För bärande element göres endast avstyvningar av fiberbetong, som dock inte behöver öka elementens vikt med mer än 20 - 22 kg/m2.

Uppfinningen avser också ett sätt att tillverka väggelement av armerad fiberbetong, vilket kännetecknas av att först gjutes en innerskiva av betong armerad med orienterade stålfibrer och plastfibrer, att isolering därefter lägges på och att slutligen en ytterskiva gjutes av samma fiberbetong som innerskivan, varvid elementet i sin gjutform vibreras under gjutningarna så att en stark förbindning fås mellan betongskivorna och isole- ringen genom att deras ytskikt diffunderar in i varandra.

Enligt uppfinningen sammangjutes sålunda mycket tunna fiber- betongskivor med mellanliggande isolering till hållfasthets- mässigt samverkande och mycket lätta väggelement och genom att en blandning av stål- och plastfibrer i betongen fäster i isole- ringsskiktet vid formens vibrering.

Blandningen av orienterade stål- och plastfibrer förbättrar betongskivornas motståndskraft mot slag och ger ett segare _ brott. Plastfibrerna, företrädesvis polypropen, förhindrar mikrosprickor att uppstå i skivorna och hindrar stålfibrerna från att sedimentera vid gjutformens vibrering. I ytterskivorna för fasadelement är dessa plastfibrer den enda armeringen i de yttersta 5 mm, som hålles fria från stålfibrer för att undvika rostutslag.

Uppfinningen skall beskrivas utförligare i form av ett exempel med hänvisning till den åtföljande figuren. I en form göts en skiva, den avsedda innerskivan 1, med en tjocklek av 12 mm och armerad med 1,2 vol% stålfibrer och 0,3 vol% polypropen- fibrer. Gjutningen och armeringen av skivan med orientering av fibrerna skedde på det sätt som angivits i vår förutnämnda patentansökan. Ovanpå lades en isolering 2 av 200 mm mineralull, på denna göts den 18 mm tjocka ytterskivan 3, 4, varvid först ett 13 mm tjockt lager 3 göts på samma sätt som innerskivan, och därefter ett översta 5 mm tjockt lager 4 göts innehållande enbart polypropenfibrer som armering. För att i viss mån kompri- mera betongen och öka vidhäftningen till mineralullen vibrerades 10 15 20 25 30 35 500 22ö 3 formen vid gjutningen. Elementet kunde avformas dagen efter gjutningen, och betongskivorna hade mycket god vidhäftning till isoleringen.

Fibermängder av 1,0 - 1,5 vol% stålfibrer med en längd av 25 - 40 mm och en diameter av 0,3 - 0,4 mm, och 0,2 - 0,5 vol% polypropenfibrer med längden 6 - 12 mm och diametern 35 - 250 um gav goda resultat men även dimensioner och mängder utanför dessa gränser exempelvis med andra partikelstorlekar i betongen.

Vanligen användes en kornstorlek <5 mm och företrädesvis <3 mm i betongen, och 300 - 400 kg cement/m3 betong. Isolering med 100 - 300 mm mineralull eller tunnare isolering med cellplast är lämplig, och företrädesvis 200 mm mineralull är tillräcklig och ekonomiskt fördelaktigast för de flesta väggar.

För att få ett mått på vidhäftningen mellan fiberbetong och isolering, en egenskap som är väsentlig för elementens funktion som bärande enhet samt med tanke på vindbelastning, undersöktes skjuvbelastningen. Genomsnittliga skjuvbelastningen blev vid mineralullsisolering 28 kPa. Den karakteristiska hållfastheten enligt BBK 79 blir fk=23 kPa.

Ett väggelement med bredden 2,4 och höjden 3,0 m belastades med en tryckkraft av 114 kN, motsvarande 3 gånger brukslasten i ett aktuellt fall. Inga nämnvärda deformationer kunde iakttas under inverkan av lasten, och brottbelastningen ligger således väsentligt högre. Fiberarmeringen gör det lämpligt att även utbyta konventionell betong mot höghållfast betong, med tryck- hållfasthet 80 - 120 MPa.

Vid böjprovning blev böjmomentet 14,6 kNm/m. Som jämförelse är böjmomentet vid normal vindbelastning 0,36 kNm/m, dvs. 1/40 av momentet vid provningen. Denna styvhet hos elementet beror på att ytterskiva och innerskiva samverkar via skjuvspänningar i isoleringen. Den maximala skjuvpåkänningen vid provbelastningen kan beräknas till 158 kPa, som är väsentligt högre än de värden som erhölls vid rena skjuvningsprov enligt ovan. Brand- och belastningsprov har också gjorts, och elementen har därvid visat sig ha en avskiljande och bärande funktion under 120 minuter, motsvarande brandklass 120 A.

Claims (7)

10 15 20 25 30 500 226 H BAIENIKBY

1. Sammansatt väggelement med sidor av betong och med mellanliggande isolering av mineralull eller cellplast, känna- tacknat av att betongen är armerad med 1,0 - 1,5 volt stålfibrer och 0,2 - 0,5 volt plastfibrer orienterade i sådan riktning att väggelementet får maximal styrka mot förväntade påkänningar och att elementet med de gjutna sidorna och den mellanliggande isoleringen vibrerats vid gjutningen så att en stark förbindning mellan isolering och fiberbetongsidor åstadkommits.

2. Väggelement enligt krav 1, kinnatacknat av att de gjutna sidorna framställts av höghållfast betong med tryckhållfasthet liggande mellan 80 och 120 MPa.

3. Väggelement enligt något av krav 1 - 3, kännotecknat av att för användning till ytterfasader är ett yttre lager pålagt som endast innehåller plastfibrerna utan några stålfibrer.

4. Väggelement enligt något av föregående krav, kännatacknat av att bärande element har förstyvningar av fiberbetong.

5. Väggelement enligt något av föregående krav, kïnnatacknat av en skjuvhållfasthet överstigande 28 kPa, ett böjmoment av 14,6 kNm/m eller däröver, en brandklass av A 120 och att ett 2,4 x 3,0 m element kan belastas med en tryckkraft av 114 kN. _

6. Sätt att tillverka väggelement av armerad fiberbetong kännatacknat av att först gjutes en innerskiva av betong armerad med orienterade stålfibrer och plastfibrer, att isolering där- efter lägges på och att slutligen en ytterskiva gjutes av samma fiberbetong som innerskivan, varvid elementet i sin gjutform vibreras under gjutningarna så att en stark förbindning fås mellan betongskivorna och isoleringen genom att deras ytskikt diffunderar in i varandra. '

7. Sätt enligt krav 6, kännatacknat av att för fasadelement göres innerskivan 1,0 - 1,5 cm tjock och ytterskivan 1,5 - 2,0 cm med ett 0,5 cm ytlager utan några stålfibrer, att isoleringen göres av 20 cm mineralull och att skivorna i bärande element förses med förstyvningar av fiberbetong vid gjutningen.