SE501752C2 - Isolerat betongelement, samt sätt och anordning för dess tillverkning - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 501 752 2 Framställning av ett konventionellt väggelement innefattar följande moment: På ett formbord appliceras formolja och avstängare anbringas för att begränsa ytorna på elementet, varpå armeringen iord- ningställs och placeras på formbordet och en första gjutning utförs av ett första betongskikt. Armeringen omfattar ett armeringsnät i vilket armeringsstegar najas fast med förutbe- stämt inbördes avstånd. När gjutningen är avklarad, dvs betongen har hårdnat, anbringas isoleringen i form av hård mineralull på det första betongskiktet mellan stegarna, varpå komplettering sker med en rutnätsarmering som najas fast på armeringsstegarna ovanpå isoleringsskivan. Därpå gjuts det andra betongskiktet direkt på mineralullen eller alternativt lyfts hela paketet med det första betongskiktet, mineralull och kompletteringsarmering av en lyftanordning, vänds och sänks ned i den samtidigt i formen anbringade våta betongen.

Den eventuella fasadbehandling som erfordras utförs därpå, varefter elementet är färdigt för leverans. Fasadbehandlingen kan innefatta rollning eller krattning eller också bestryks formen före gjutning med s.k. retarder som fördröjer hårdnandet av själva ytskiktet, så att man kan spola bort en del av materialet och får delvis frilagd ballast.

Det är uppenbart att ovan beskrivna tillverkningsförlopp innebär användning av komplicerade monteringsanordningar eller metoder som är onödigt tidskrävande, eftersom då isole- ringen används som gjutform erhålles en annan ytstruktur än då betongen gjuts i en stålform (palett). Ytan måste glättas med ett stålblad, vilket är tidsödande eftersom glättningen ej är utförbar förrän efter en viss härdtid (c:a 1-2 tim) och betongelementet måste ligga kvar i formen tills det är genom- härdat. Härigenom uppstår besvärande produktionsstopp i tillverkningsförloppet. En väsentlig effektivisering är uppnåbar om det andra betongskiktet kan undvaras. Man slipper då även den mekaniska infästningen av detta skikt i det mot byggnadens insida vända första betongskiktet. 3 501 752 Det konventionella betong- eller väggelementet är således be- häftat med besvärande nackdelar, det är tungt och svårhanter- ligt, otympligt, medför onödigt stor väggtjocklek och det är tidskrävande och omständligt att producera och därmed ogynn- 5 samt i kostnadshänseende.

Syftet med uppfinningen är därför att anvisa ett sätt och en anordning för att åstadkomma ett betongelement som har sandwichelementets goda egenskaper men hos vilket de påvisade 10 nackdelarna har undanröjts, samt ett betongelement tillverkat enligt sättet.

Syftet uppnås enligt uppfinningen genom ett sätt enligt de kännetecknande särdragen i krav 1, ett element med de särdrag 15 som anges i krav 6 samt en anordning enligt särdragen i krav 10. Föredragna förfaranden, föredragna utföringsformer samt fördelaktiga vidareutvecklingar och förbättringar framgår av de självständiga kraven. 20 Genom att enligt uppfinningen den yttre betongskivan utgår och isoleringen utnyttjas som putsbärare eller, genom att fästen som sträcker sig genom isoleringen och är avsedda för alternativa fasadbeklädnader gjuts fast i den inre betong- skivan, vinner man bland annat följande fördelar. 25 - 40-50 % lägre vikt vilket medför lägre produktionskostnad, lägre transportkostnad samt lägre monteringskostnad.

Jämfört med konventionellt platsbygge kan stombyggnadskost- naden sänkas med hela 20 %. 30 - Genom att den yttre fasadbeklädnaden utföres på plats får den prefabricerade byggnaden ett utseende som en i sin helhet på platsen uppförd byggnad. Man slipper alla utvändiga fogar som är besvärande ur såväl tekniskt som estetiskt hänseende.

- Genom alternativa möjligheter till fasadbeklädnad ges 35 oändliga möjligheter till utformning av byggnadens exteriör.

- Genom att byggnaden totalt sett blir lättare kan man i vissa fall undgå grundförstärkning i form av pålning.

- Inredningsdetaljer som t ex fönstersmygar är utformbara efter behov med millimeterprecision. Den mot byggnadens 10 15 20 25 30 35 501 752 4 insida vända betongytan får en god ytfinish och är klar för målning utan spackling.

- Genom att betongskivan vänds inåt med utanpåliggande isole- ring tjänstgör den även som värmemagasin.

- För skarvar mellan element erforderlig profilering utformas optimalt med hög precision, t.ex. beträffande isoleringens tjocklek i skarven, och kombinerade lyftöglor/förankrings- organ är ingjutbara i resp. element med exakt läge och orien- tering. Förankringsorganen är exempelvis ingjutbara i angrän- sande bjälklag som gjuts på plats.

- Vid platsgjutning av väggelement däremot medför profile- ringen av skarvpartiet att betongen tenderar att tränga undan isoleringen, varigenom denna flyter upp och skarven partiellt kommer att bestå av betong tvärs genom väggen. Isoleringens beskaffenhet blir ojämn och är svårkontrollerbar på byggsta- diet.

- Prefabricerade betongelement enligt uppfinningen är att föredra även av miljöskäl, eftersom man slipper såväl spack- ling som kan framkalla allergier, som slipdamm vilket alstras vid avslipning av gjutskarvarna på den utvändiga betongski- van. Jämfört med platsgjutna väggar erfordras ej heller tidskrävande tilltäppning av formstagshål.

- Flexibilitet vid val av fasadbeklädnad. Vid putsad fasad utförs grundputsning på fabrik, vilket ger en hög och jämn kvalitet.

Framställning av ett betongelement enligt uppfinningen till- går inledningsvis på liknande sätt som enligt konventionell teknik t.o.m. påföring av betong för gjutning av det första betongskiktet. För att isoleringen skall sitta kvar på be- tongskivan, måste här någon form av fästanordning anbringas mellan isolering och betongskiva. Genom att använda isole- ringsskivor som formar för förstärkningsåsar och pressa ner skivorna i en form som är försedd med armering och fylld med färsk betong erhålles, då betongen härdat, ett betongelement med slät betongyta och en fastgjuten isolering. Varje isoler- skiva är lämpligen ursågad eller urfräst så att åtminstone ett urtag med en ansats bildas angränsande var och en av två av skivans motstående kanter. Genom att pressa ner skivorna i 10 15 20 25 30 35 s 501 752 den våta betongen, antingen var för sig eller tillsammans som en enhet, så att ansatserna hos två kant i kant liggande skivor angränsar varandra, bildas rännor i isoleringsmateria- lets mot betongen vända sida. Alternativt är varje isolerski- va utformad med tätt liggande ursparingar jämnt fördelade över hela skivans yta, vilka ursparingar jämfört med urtagen bildar relativt grunda rännor. Betongmassan tränger härvid in i rännorna och bringas att fylla ut dessa helt genom vibre- ring av betongen. Eventuellt innesluten luft avgår genom spalterna mellan skivorna och genom själva isoleringsmateria- let.

Då betongen härdat erhålles i förekommande fall en betongski- va med laxstjärtformade, T-formade eller med raka sidor väsentligen i rät vinkel mot skivans plan utformade betong- åsar som passar i de med motsvarande laxspår, T-spår eller med raka sidokanter utformade rännorna i isoleringsmateri- alet. Var och en av dessa betongåsar utgör ett fästorgan för isoleringen.

Enligt en föredragen utföringsform utformas varje ansats så att den av två angränsande ansatser bildade rännan i genom- skärning har en större bredd i det inre partiet än i det yttre partiet. Härigenom säkerställs en tillförlitlig in- fästning av isoleringen i betongen. Rännans tvärsnitt är härvid alternativt laxstjärtformat eller T-format. En ränna av laxstjärttyp uppnås genom att urtaget sågas ut med lämplig vinkel. T-formen uppnås genom att ett spår urfräses i urtaget angränsande och parallellt med ansatsen som bildar rännans botten.

Om en fasadbeklädnad som kräver särskilda fästanordningar skall monteras, är det lämpligt att gjuta fast en träregel försedd med fästelement för fasadbeklädnaden.

Uppfinningens utföringsformer beskrivs i det följande endast som exempel med hänvisning till bifogade, schematiska rit- ningar. 10 15 20 25 30 35 501 752 6 Fig. 1 visar ett isolerblock bestående av en grupp mot var- andra anliggande isoleringsskivor, fig. 2 visar en form försedd med armeringsstegar och fylld med armerad betong, fig. 3 visar formen enligt fig. 2 i genomskärning längs linjen A-A, fig. 4 visar en på formen anordnad hydraulisk pressanordning, fig. 5 visar ett färdigt betongelement, fig. 6 visar ett betongelementet klätt med fasadsten, vilket har ursparingsrännor med laxstjärtformad tvärsektion, fig. 7 visar ett betongelement klätt med träfasad, vilket har ursparingsrännor med raka, parallella sidoytor, fig. 8 visar ett betongelement med putsad fasad, vilket har ursparingsrännor med T-formad tvärsektion, fig. 9 visar ett bärande innerväggselement i genomskärning, vilket har en kärna av isoleringsblock och blocket har omväxlande på motsatta sidor belägna ursparingsrännor, fig. 10 visar i genomskärning utformning av ytterväggselement i anslutning till ett skarvparti mellan två element och ett betongbjälklag, fig. ll visar ett parti av en isoleringsskiva, vilken har en ursparingsränna med U-formad tvärsektion.

Tillverkning av betongelement enligt uppfinningen, "CONCELL BETONGELEMENT", utförs enligt följande beskrivning.

Ett betongelementet 2 dimensioneras efter beaktande av gäl- lande krav avseende bärande funktion, isolering, brand, ljud- isolering samt ev. objektanpassade funktions- och kundkrav.

Produkt-/objektanpassade kontrollplaner och checklistor upprättas. Elementet 2 byggs upp i huvudsak av ett isoler- block 4 och en armerad betongskiva 6 som sammanfogas genom i isolerblocket utformade öppningar 8, vilka omger motsvarande, från betongskivan utskjutande fästàsar 10. Isolerblocket är sammansatt av isoleringsskivor 12, företrädesvis av cell- plast, vilka angränsande två motstáende kanter utformas med urtag 14 och ansatser 16. Dá isoleringsskivorna fogas samman till isolerblock utmed en mellan angränsande skivor belägen föreningslinje 18, bildar urtagen och ansatserna hos varandra angränsande isoleringsskivor ursparingsrännor 20. Beroende pà 10 15 20 25 30 35 'f 501 752 den aktuella utformningen av dessa urtag och ansatser, bildas rännor 20 med alternativ tvärsektion, varvid laxstjärtformad, T-formad eller U-formad tvärsektion är exempel på föredragna alternativ. Ursparingsrännorna 20 utformas lämpligen genom ursågning eller urfräsning av urtagen 14 och ansatserna 16, varvid ursparingsrännornas 20 begränsningsytor under bearbet- ningen ruggas upp och får ett skrovligt ytskikt som inne- fattar en mångfald små utsprång 22. Genom vanlig sågning är ett positivt grepp uppnåbart, beroende på den strukturering som uppstår i sågsnittet.

En gjutform 24 av stål rengöres och inoljas. Ej visade av- stängare fastsätts, som avgränsar elementets yttermått.

Formen har en formkant 26 i vardera änden. På konventionellt sätt fixeras i förekommande fall en förtillverkad form för dörrar och fönster med magneter (ej visad). Ev. eldosor och mindre ingjutningsgods fixeras med exempelvis smältlim. En förtillverkad armeringskorg omfattande i sig kända distans- organ samt armeringsstegar 28 placeras i formen och fixeras i denna. Armeringsstegarna orienteras som framgår av fig. 2 och 3 på inbördes avstånd som lämpligen anpassas till motsvarande avstånd mellan isoleringsskivornas ursparingsrännor eller överensstämmer med skivornas yttermått. Isoleringsskivorna 12 bereds enligt ovan varpå gjutformen 24 fylls med beräknad mängd färsk betong som grovavjämnas. Isoleringsblocket 4 placeras ovanpå betongen i formen med hjälp av en därför avsedd lyft- och pressanordning 30, som är utrustad med gripdon 32. Gripdonen greppar med en ände utformad som en griphake 33 under var sin fläns 34 på i motstående formkanter fast förankrade balkar 36. Lyftanordningen är företrädesvis utformad som en i sig känd vacuumlyft, vilken är integrerad i en som en grind utförd pressplatta 38. Den andra änden av resp. gripdon är via en skänkel på en vinkelarm 40 svängbart förbunden med en antryckare 42 som är fast förbunden med pressplattan. Vinkelarmens andra skänkel är antingen via en dragstång 44 eller direkt förbunden med en hydraulcylinder 46, som är manövrerbar under inverkan av ett medelst en ej visad reglerenhet styrt hydraulflöde 48. Det är lämpligt att anordna gripdonen parvis jämnt fördelade på två motstående 10 15 20 25 30 35 501 752 8 sidor av formen, i praktiken har det visat sig att åtta gripdon på resp. sida är att föredra. Då cylindern 46 manö- vreras i pilarnas riktning drar cylinder och dragstång varje vinkelarms 40 andra skänkel i riktning mot cylindern 46, varigenom vinkelarmens 40 första skänkel svängs bort från pressplattan och strävar att röra gripdonets med skänkeln förbundna ände bort från pressplattan. Detta förhindras genom att griphaken 33 är i ingrepp med flänsen 34 på balken 36. I stället pressar antryckarna 42 pressplattan 38 mot isole- ringsblocket 4, som pressas ner i betongen.

Genom att gripdonen med manöveranordningar är jämnt fördelade över pressplattans yta, trycks pressplattan med isolerblock ner synkront i betongen, varigenom isoleringen pressas ner likformigt i betongen och bibehålles parallell med formens botten. Härigenom uppnås ett jämntjockt element 2 och vid korrekt mängd betong uppnås förutbestämd tjocklek på elemen- tet. Samtidigt som isolerblocket 4 pressas ner vibreras be- tongen medelst i formen anordade vibratorer av konventionellt slag. Härigenom bringas betongen att tränga in i varje rilla eller ursparingsränna 20 och vibreringen avbryts först när ingen ytterligare sjunkning är märkbar och avsedd tjocklek på elementet uppnåtts. Betongen skall då ha pressats upp efter ytterkanterna och därmed fyllt hela utrymmet under isolerin- gen. Lyft- och pressanordningen 30 avlägsnas därpå från gjut- formen 24 som överförs till en ej visad härdkammare, i vilken betongen snabbhärdas genom att utnyttja det frigjorda reak- tionsvärmet, vilket i regel är tillräckligt för att fort- löpande bibehålla en temperatur på c:a 40°C. Då betongen är genomhärdad avlägsnas formen ur härdkammaren och det färdiga elementet 2 losstages ur formen.

Efter avformning päföres eventuellt grundputs eller fräses isoleringen ner till exakt tjocklek. En fasadbeklädnad 50 anbringas därpå på betongelementets utsida. Alternativa fasadbeklädnader är tegel, trä eller puts. En tegelfasad 50 fästs i betongelementet medelst i varje fästas 10 ingjutna kramlor 52, som på känt sätt föranklar teglet (fig. 6). En träfasad 50 fästs i på motsvarande sätt ingjutna naror 54 10 15 20 25 9 501 752 (fig. 7). Putsning sker med hjälp av en rälsgående putsrulle av konventionellt slag som ger ett säkert putsunderlag. Med hjälp av en konventionell vibratorbalk vibreras putsen fast i rätt tjocklek. Ev. nätarmering pressas ner till ungefär halva putstjockleken och putsen 50 avslätas medelst ett vinklat stålblad (fig. 8). Elementet avsynas och placeras därefter stående på transportpall.

Genom att i betongmassa pressa ner isoleringsskivor försedda med spår av laxstjärttyp eller andra utformningar i avsikt att erhålla förbindning betong-isolering, erhålls således då betongen härdat, en god förbindning mot en i övrigt slät betongskiva. Eftersom betongen gjuts i en stålform uppnås samtidigt en màlningsklar ytfinish hos den mot byggnadens insida vända sidan av betongskivan, även inkluderande fön- stersmygar och liknande. Det direkt på isoleringsskivans utsida eller på ett putsbärande rutnät anbringade putsskiktet är elastiskt och förmår härigenom uppta genom temperaturväx- lingar uppträdande spänningar och en putsad fasadyta fri från skarvar är således uppnåbar.

Slutligen skall påpekas att föreliggande uppfinning ej får anses begränsad av den ovan redovisade speciella utförings- formen, utan att uppfinningen omfattar alla de utföranden och ekvivalenta lösningar som faller inom ramen för nedanstående patentkrav.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 501 752 10 Patentkrav

1. Sätt att tillverka isolerat betongelement (2) omfattande åtminstone en bärande betongskiva (6) och åtminstone en iso- leringsskiva (12), i vilken utformas öppningar (8) med urtag (14) och ansatser (16) för ingrepp med i ett stycke med betongskivan utformade fästorgan (10) för varje isolerings- skiva, k ä n n e t e c k n a t av att färsk betong (25) tillföres en form (24) med god ytfinish, som i förväg utrus- tats med i förutbestämda lägen och med förutbestämd oriente- ring placerad armering (28), att varje isoleringsskíva (12) medelst en pressanordning (30) likformigt pressas mot be- tongen i formen, att betongen (25) härigenom samt genom vibrering bringas att fylla ut varje öppning (8) och ränna (20) och att betongelementets (2) mot formen vända sida har målningsklar ytfinish då betongen härdat.

2. Sätt att tillverka betongelement enligt krav 1, k ä n - n e t e c k n a t av att varje rännas (20) tvärsektion utformas med ett inre parti som har större bredd än ett yttre, till skivans (12) mot betongen vända plan, angrän- sande parti.

3. Sätt att tillverka betongelement enligt krav 1, k ä n - n e t e c k n a t av att varje rännas (20) tvärsektion utformas med raka, väsentligen i rät vinkel mot skivans (12) plan orienterade sidoytor (14).

4. Sätt att tillverka betongelement enligt något av krav 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att armeringen utförs i form av armeringsstegar (28), vilkas mot formen vända delar najas fast i en, parallellt med och på förutbestämt avstånd från formens (24) plana botten belägen rutnätsarmering, samt att armeringsstegarnas (28) i riktning bort från formen (24) vända delar vid gjutning skjuter ut ovanför den i formen belägna färska betongens (25) ovansida. 10 15 20 25 30 35 501 752 11

5. Sätt att tillverka betongelement enligt krav 4, k ä n - n e t e c k n a t av att armeringsstegarnas (28) utskjutande delar, då isoleringsskivan (12) pressas mot betongen, inne- sluts i den betong som fyller ut skivans rännor eller urspa- ringar (20), och att varje ränna (20) bildas av öppningar (8) som är utformade angränsande två av isoleringsskivans (12) motstående kanter.

6. Isolerat betongelement tillverkat enligt något av sätten i krav 1-5 och omfattande åtminstone en bärande betongskiva (6) och åtminstone en isoleringsskiva (12), vilken har medelst urtag (14) och ansatser (16) bildade rännor (20), för ingrepp med i ett stycke med betongskivan utformade fästorgan (10) för isoleringsskivan, k ä n n e t e c k n a t av att fäst- organen (10) utgöres av åsar (10) som passar noga i respek- tive ränna (20), att en armering (28) är ingjuten i varje ås (10), och att varje ränna är utformad medelst urfräsning eller ursågning, vilken bearbetning förorsakar en ytbeskaf- fenhet hos rännans begränsningsytor som innefattar små ut- språng (22).

7. Betongelement enligt krav 7, k ä n n'e t e c k n a t av att varje ränna (20) har laxstjärtformad tvärsektion.

8. Betongelement enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att varje ränna (20) har T-formad tvärsektion.

9. Betongelement enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a t av att varje ränna (20) har U-formad tvärsektion.

10. Anordning (30) för genomförande av något av sätten enligt krav 1-5, vilken anordning innefattar en lyft- och pressplat- ta (38), k ä n n e t e c k n a d av att plattan (38) är likformigt antryckbar mot ett isolerblock (4) som skall pres- sas ner i betongen medelst en av en hydraulcylinder (46) manövrerad mekanism (32,40,42,44), som bringas i ingrepp med formkantbalkar (36).