NO783262L

NO783262L - Fremgangsmaate ved betongstoeping.

Info

Publication number: NO783262L
Application number: NO783262A
Authority: NO
Inventors: Stig Ernst Allan Hasselqvist; Per Christer Helenelund; Anders Victor Thoreson
Original assignee: Scanovator Handel
Priority date: 1977-09-30
Filing date: 1978-09-27
Publication date: 1979-04-02
Also published as: SE7710946L; GB2035880A; FI782972A7; SE7907135L; DK433578A; EP0007358A1; GB2035880B; WO1979000167A1

Description

Narværende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for fremstill-ing av betongprodukter.

Betong armeres vanligvis med arrneringsstenger av stål, hvorved,

de nevnte stenger utstrekker seg gjennorn den seksjon som belastes mellom opplagringene. For å forbedre bindingen mellom grunnmaterialet og armeringen utfører man nå ofte armeringen med. kammer eller andre typer, av ujevnheter på overflaten.

Fiberarmert betong er et nytt materiale med fortrinnsvis små

korte fibrer som fordeles i grunnmaterialet/matrisen, som vanligvis består av betong med eller uten additiver. Fibrene bør ligge relativt tett samt være fordelt i de retninger som en belastning kan tenkes å innta. Det er frem for alt dragbelastet betong som får sine holdf a.sthetsegenskaper sterkt forbedret ved armering. Også clagseighetsøkning kan nevnes som en framtredende

egenskap hos fiberarmert betong. Tidligere ble det anvendt hoved-sakelig asbestfiber som armering i betong. Da imidlertid bearbeid-ing av asbestsement medfører risiko for helsen er anvendelse av denne sement nå sterkt begrenset.

Av øvrige fibermaterialer kan det nevnes glass og stål, og anvendelsen av begge disse materialer er under sterk utvikling selv om produksjonsmetodene ved. deres anvendelse i betong på langt nær er som ønsket. Det er lett forståelig at anvendelsen av konvensjonelle blandingsmetoder anses å være den billigste måten for tilsetting av fibrer til betongen. På den annen side må man innse at fibrene utgjør armering ikke bare i et herdet sluttprodukt men også. i betongens'plastiske tilstand. Så. snart fibrene inn-føres i våt betong oppfører de seg som armering og blir ofte be-sværlig å håndtere, og da spesielt når konsistensen er tørr. En måte å løse produksjonsteknikken på i denne sammenheng angis i

svensk patentsøknad nr. 75H918-0,

Håndtering av betongmateriale i tørrpulverform er lettere enn i

våt betongblanding, da man i førstnevnte tilfelle har større fri-het ved valg av hånteringsutrustning, dosering etc. Fibermateriale kan tilsettes uten de samme vanskelige blandingsforhold eller transportforhold. som råder ved fuktig betongblanding. Uten vann-tilsetting herder som kjent ikke betongen, og den kan således opp-bevares i tørr form så lenge man ønsker. Betydelige besparinger med hensyn til rengjøring erholdes, og produksjohsstopp på grunn av tilstoppinger og det som ennå verre er, nemlig herding av betongen før den har kommet på plass i formen, unngås helt. Det velkjente bilde av en betongbil under full utrykning med fersk, våt betongblanding bør være alt for kjent.

Nærværende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for blanding av betong med vann, og nærvairende fremgangsmåte oppviser betydelige fordeler sammenlignet med tidligere kjent'teknikk. Enten forfylles en form med den mengde vann som medgår for støpingen, hvoretter betongmaterialet i form av tørt pulver tilsettes, eller ifølge en annen variant ifylles betongmaterialet i form av tørt pulver mens vann i finfordelt form tilsettes pulverstrømmen.

I tysk utlegningsskrift nr. 2 232 390 beskrives f.eks. en metode for å blande betong med vann, og denne metode består i at materialet får vente omkring i en for formålet egnet form (sfærisk), hvoretter rotasjonshastigheten økes og det ferdigblandete betongmaterialet ved hjelp av sentrifugalkraftens innvirkning flyter ut til et på forhånd bestemt og jevnt belegg i formen. Ved en spesiell metode Ifølge nærvairende oppfinnelse synker de første betongpartik-lene på grunn av sin høye densitet mot formoverflaten og passerer de lettere væskepartiklene, hvorved også ved små vannmengder g j ennornfuktningen blir fullstendig.

Man kan ytterligere øke gjennomfuktningseffekten ved å øke de Klasse-avhengige kreftene. Herved erholdes muligheter for å minimere vann-forbruket til det som er nødvendig for hydratisering, hvilket for-bedrer betydelig det ferdige betongproduktets kvalitet. Ved hjelp av fremgangsmåten øker vider^e mulighetene for å kunne bygge opp produkter sjiktvis. Man kan f.eks. bygge inn forskjellige egen-

I

skaper ved å legge forskjellige sjikt som hvert har gunstige egenskaper med hensyn til henholdsvis dragholdfasthet, slagseigbet, varme- og lydisolering, slitasje, tetning, overflater med lav friksjon etc.

Nærværende teknikk som innebærer.at det først tilsettes en viss mengde vann og deretter en tørrblanding er praktisk anvendbar i slike tilfeller hvor man dels kan holde vannet på plass og dels fordele det i den utstrekning som kreves for å gjennomfukte betongpulveret for dets hydratisering. De to tilfeller hvor teknikken mest hensiktsmessig kan anvendes er dels når en flate er horisontal og noenlunde plån, slik at vannet fordeler seg tilstrekkelig jevnt og dels ved sentrifugalstøping. Oppfinnelsen begrenses ikke bare til slike tilfeller. Andre metoder kan bestå

i at formen holdes fuktig med andre materialer,.f.eks. porøst materiale, som viser seg å kunne avgi rett mengde vann til betongmaterialet når dette innføres.

Ved sentrifugalstøping anvendes en rotasjonssymmetrisk. form. Det er ofte hensiktsmessig at produktenes tverrsnitt er sirkulært

eller i det minste slik formet at det oppnås balanse ved rotasjon. Formens rotasjonsaksel holdes.horisontal, og vann tilsettes under rotasjonen, hvorved vannet tilbakeholdes på grunn av sentrifugalkraften. Ved tilsetning av tørr betongblanding ved hjelp av her-til egnet anordning er en foretrukket utførelsesform en bånd-tra.nsportør, som beveger seg i aksial retning langs formens innside, da vann og betongblanding blir blandet meget effektivt.

På grunn av at tørrpulverets densitet er større enn vannets presses pulveret mot formens vegger inntil vannet passerer og gjennomfukter materialet. Ved å regulerer rotasjonshastigheten kan man i viss utstrekning styre den vannmengde sorn medgår for å oppnå optimal holdfasthet hos sluttproduktene. Innføring av fibrer kan skje enten i tørrblanderen, hvor blandingen skjer 1 samband med transporten inn i formen, eller hver for seg. Herved er det ofte hensiktsmessig å anvende en formålstjenelig rekke-følge for innmatning av forskjellige materialer. Det er f.eks. mulig å legge inn et isolerende sjikt mellom bærende flater, partikkelaggregat som inngår i betongen, og som består av sand som er gradert etter en spesiell skala,,fordeler seg sammen med sementen slik. at de grove aggregatpartiklenes mellomrom fylles godt ut av finere partikler og. av sementpartikler. Mikrohulheter reduseres og betongens tetthet og densitet økes samtidig som dens holdfasthet for såvel trykk- som dragpåkjenning øker. For effek-tiv binding mellom grunnmaterialet og tilsatte fibrer av f.eks. stål har dette den aller største betydning. Ved å øke den intime bi.ridingen og minimere porøsitet erholdes spesielt god holdfast-hetsøkning, samtidig som det er forutsetning for at fibrene skal fungere som tilsiktet i betongen.

At ifølge oppfinnelsen først å tilføre vann i formen og deretter det tørre betongmaterialet'innebærer betydelige fordeler sammenlignet med annen teknikk, f.eks. den som er beskrevet 1 britisk patent nr. 1 273 693, hvor det tørre betongpulveret først til-føres, og hvoretter vann innsprøytes. Ifølge den i dette patent beskrevne fremgangsmåten kreves slike spesielle foranstaltninger såsom ekstra presskraft for at aggregatets partikler skal holdes i kontakt mens mellomrommet skal avluftes ved'vanntilsetning. Ifølge nærværende oppfinnelse kreves ingen avluftning, da jo vannet allerede fra begynnelsen fyller rommet.

Spesielt fordelaktige elementer i prosessen skal her nevnes. Tidligere ble det nevnt at en båndtransportør erfaringsmessig har vist seg hensiktsmessig for transport av såvel betongmateriale som fibrer Inn i den roterende formen. Det er hensiktsmessig å legge båndtransportøren i et stativ, som i sin tur er bevegelig i tranportørens lengderetning. Det er ikke nødvendig å tilvirke fibrer i direkte tilslutning til prosessen. Med hensiktsmessig oppløsningsanordning kan fibrer doseres og tilføres båndtrans-portøren. Det kan va?re hensiktsmessig å anvende andre transport-midler istedenfor båndtransportør. Et tenkbart sådant alternativ er f.eks. skruetransportør. I en mer gjennomtenkt prosess kan det overhodet tenkes at de nevnte inngående elementer med fordel kan erstattes med andre. I et rasjonelt anlegg som er høymekanisert kan det meget vel tenkes å være hensiktsmessig med rørtransport av materialet.

For å øke produktiviteten hos en sentrifugalstøpeprosess, kan det vise seg fordelaktig 'å holde former i et magasin hvor materia.let tilsettes i en form, som, uten at rotasjonen stopper, deretter føres til side for å skape plass til en ny roterende form. Såvel vann som tørrmateriale tilføres på 'tidligere beskrevne måte. Det har vist seg fordelaktig å anvende engangsformer ved støping ifølge oppfinnelsen. Hvis slike engangsformer utføres i et materiale som oppfyller visse krav kan de tjenestegjøre som transportbeskyttelse og isolering. Ved f.eks. legging av rør i jord kan engansformer utføres i et materiale som hensiktsmessig også kan omgi rørene når disse legges i jorden. Både tetnings- og isoleringsegenskapene forbedres av en slik form.

I praksis kan forskjellige, typer av magasiner brukes. En variant omfatter horisontalt roterende former, som er lagt på remmer som er innspent mellom ruller, og utstyrt med anordning for en horisontal produktstrøm. Herved kan flere transportcinordninger arbeide parallelt og samtidig, f.eks. kan vann tilføres en form som er beliggende inntil en tørr fiberbetongblanding etc.

Den på remmer plasserte formen innspennes av spennruller som be-finner seg noe over formens diameter, hvorved remmene alltid under drift omslutter formen ved en rniddelpunktsvinkel sorn er større enn l80°. Spennrullene er herved låsorganer, slik at formen ikke uten dette er hensikten forlater sin plass.

En annen variant bygger på et arrangement med former som er anordnet i revolvermagasiner som roteres. Alle aksler er her hori-sontale. Chargering av materiale kan skje i en eller flere former.

I et prosessanlegg for f.eks. sentrifugalstøping av fiberarmerte betongrør, kan det avstedkommes betydelig rasjonell styring av prosessen. Således egner de beskrevne metodene seg for automatisk dosering og tilføring av alle komponenter, f.eks. kan det anvendes kontroll givere for f iberf ordeling, og da. hensiktsmessig induktive givere ved anvendelse av ferrornagnetiske fibrer. Pro-duksjonssyklusén kan styres med programstyring, og prosessen krever et minimum av personale, overvåking, service etc.

Ved tilvirkning av plater el].er ved tilvirkning av gulv, vegger og lignende anvendes en-horisontal form som innelukker vannet, hvoretter betongpulveret og eventuelle fibrer tilsettes. Kontroll av prosessens enkelte forløp muliggjør- meget god kvalitet på sluttproduktene, samtidig 'som prosessen er enkel og ikke krever noen etterrengjøring av det anvendte materiell-

Fig. 1 viser en tørrblanding som tilsettes en form, som også til-

settes en passende mengde vann. Fig. 2.viser tørrblandingen på

vei fra beholderen til formen, hvorved tørrblandingen blandes med finfordelt vann. Fig. 3 viser skjematisk et arrangement for sentrifugalstøping av f.eks. fiberarmerte betongrør med en på remmer opphengt form, som roteres mens en transportør tilsetter materialet, og ved at denne er aksialt bevegelig kan den dekke hele manteloverflaten av formen. Fig. 4 viser samme prosess som fig. 1, men viser 1 tillegg at også fibrer 1.9 tilsettes direkte på båndet 11. Fig. 5a viser hvordan en tørrmasse 2 tilsettes en form før et dekksjikt nærmest formoverflaten 3- Fig. 5b viser hvordan betongpulver 2 og fibrer 19 tilsettes formen hver for seg med marginaler for gjentatte arbeidsprosesser. Fig. 6 viser samme situasjon som fig. 3, med den unntakelse at det her tilsettes korte fibrer 19 direkte på transportbåndet 11 i den tørre betong-blandJngen 2, slik at denne kommer til å utgjøre en tørrblanding 20 sorn inneholder fibrer.

Fig; 1 viser en f ormoverf late Z> > som er innrammet med noen sorts ramme 14 og 14', som tillater vann 12 først å bli tilsatt, hvoretter betongblanding 2 i tørrpulverform påfylles. Fig. 2 har en beholder 17) med tørrblanding 2, som faller ned på en båndtransportør 1.1 og ved fallet ned på en overflate sprayes med finfordelt vann 1 for passende gjennomfukting. Tilsetting av fiber kan skje i tørrblandingen før denne tilsettes beholderen. Fibrene kan også tilsettes direkte på båndet, som da alternativt kan være belastet med tørr betongblanding, eller være tom bero-ende på ønsket hurtighet hos prosessen henholdsvis i hvilket sjikt fiberen ønskes. Fig. 3 viser en sylindrisk form 4, som kan være av engangs- henholdsvis flergangstype, og som er innspent mellom ruller 6' og 6" ved hjelp av remmer 5<*>og 5", hvorav minst en drives. Videre er f.eks. rull 7 drivrull og forsynt med hensiktsmessig overføring, d.v.s. her en remskive 16, fra motoren. Båndtransportøren 11 beveger seg i sin lengderetning frem og tilbake for å forsyne formens innside med betongblanding og fullstendig dekke nevnte innside. Her vises også at vann.12 er prefylt i formen 4, og at det således.i dette eksempel påfylles tørr betongblanding 2 i nevnte form.

Teknikken kan i nærværende oppfinnelse varieres betydelig med hensyn til detaljene uten at mah fjerner seg fra oppfinnelsestanken. Således kan man tilføre materialet ved innblåsning via kanaler, henholdsvis ved pumping av våt betongblanding og rned etterfølgende tilsetning av fibrer i formen.

Fig. 6 viser samme situasjon som fig. 5»med unntakelse av at det her tilsettes korte fibrer direkte på transportbåndet 11 i den tørre betongblandingen, slik at denne kommer til å bli en tørr-blanding 20 som inneholder fibrer.

Claims

1. Fremgangsmåte for å fremstille betongprodukt i en form, karakterisert ved at det i prinsipp anvendes .to alternative fremgangsmåter, nemlig: a) at formen eller en del av formen forfylles med den mengde vann (12) eller herdemiddel som medgår for støpingen, hvoretter betongmaterialet (2) i tørrpulver-form fordeles i formen på det sted hvor det i alt vesentlig til slutt skal ligge; eller, b) at vannet i finfordelt form (l) tilsettes en ved hjelp av en mekanisk anordning transportert tørr-pulverstrøm (2), hvorved, betongmaterialet befuktes under dets transport til støpestedet.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert v e d at i det tilfellet fremgangsmåtealternativ a) anvendes en rotasjonssymmetrisk form bringes til å rotere med en hastighet som er tilstrekkelig for at materialet, som er pålagt formens vegg ved hjelp av sentrifugalkraften, forblir der, hvorved formen forfylles med den mengde vann som medgår for støpingen, hvoretter det tørre materialet tilsettes den roterende formen. j~ 7.

Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at i det tilfellet fremgangsmåtealternativ b) anvendes en rotasjonssymmetrisk form bringes til å rotere med en hastighet som tilstrekkelig for at materialet, som er pålagt formens vegg ved hjelp av sentrifugalkraften, forblir der, hvorved vann i finfordelt form tilsettes en tørr betongpulverstrøm, hvorved betongmaterialet befuktes under dets tilførsel til formen.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller 3, karakterisert ved at formen er sylindrisk (4).

5- Fremgangsmåte ifølge krav 2 eller j5, karakterisert ved at formen er konisk.

6. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 -. 5, karakterisert ved at betongmaterialet utgjøres av et tørt betongpulyer (2) og fibrer (19), som tilsettes formen blandet eller hver for seg og eventuelt gjentatte ganger. J.

Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-6, karakterisert ved at makroarmering innstøpes i produktene.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at rnarkroarmeringen består av konvensjonelle armerings-stenger eller -nett.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at makroarmeringen forspennes.

10. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1-9, karakterisert ved at man bygger et produkt sjiktvis.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert v e d at sjiktene gis forskjellige fremtredende egenskaper, og at visse sjikt består av et annet materiale enn betong.

12. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 10 - 11, karakterisert ved at ett eller flere sjikt bibringes bedre dragholdfasthet enn de øvrige sjikt.

13. Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert v e d at i ett sjikt dragholdfastheten høyes i en viss retning ved hjelp av spesielle foranstaltninger.

14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert v e cl at dragholdfasthetens retningsavhengighet styres ved å orientere fiberarmering i en viss retning.

3.5- Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 10 - 11, karakterisert ved at ett eller flere sjikt bibringes bedre slagseighet enn de .øvrige sjikt.

16. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 10 - 11, karakterisert ved at ett eller flere sjikt bibringes bedre varmeisolerende egenskaper enn de øvrige sjikt.

17* Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 10 - 11, karakterisert ved . at ett eller flere sjikt bibringes bedre lydisolerende egenskaper enn. de øvrige sjikt.

18. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 10 - 11, karakterisert v e' d at ett eller flere sjikt bibringes bedre vsoske- eller gasstetthet enn de øvrige sjikt.

19. Fremgangsmåte ifølge.ett av kravene 10-11, karakterisert ved at et mellomliggende sjikt utføres slik at dets hovedoppgave blir å holde.avstand mellom de omgivende sj ilt tene.

20. Fremgangsmåte ifølge ett' av kravene 10 - 11, karakterisert ved at de støpte produktene helt eller partielt gis en slitasjesterk overflate.

2.1. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 10 - 11, k a r a k - t e r 1 s ert ved at ele støpte produktene helt eller partielt gis en overflate med. lav friksjonsmotstand.

22. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 10 - 11 t e r i s e r t ved at den form som anvendes ved støpingen forblir igjen på produktene også etter at betongen hår herdet.

23. Fremgangsmåte ifølge krav 22, karakterisert v e d at formen er tilvirket av i alt vesentlig organsik materiale.

24. Frerngansgmåte ifølge krav 22, karakterisert ved at en til sylindrisk form spiralfalset stålplate benyttes som form.

25. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 2-4, karak-t e r I s e r t v e d at den roterende formen opphenges i bånd (5 <1> ) og (5")> som oppebæres av ruller (6') og (6") på begge sider av formen, og at båndene omslutter formen med en omløpsvinkel, som er større enn l80°.

26. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 2-4,. karakterisert ved at den roterende formen legges opp på minst et par ruller, som har aksler parallelle med formen, og at ruller alternativt en rem rundt formen direkte driver denne.

27. Fremgangsmåte ifølge ett avkravene 2 - 26, karakterisert ved at en båndtransportør (li) er anordnet slik at den kan mate tørrmaterialet langs hele formflaten. 2H.

Fremgangsmåte ifølge et av kravene 2 - 26, k a r a k - t e r 1 s e r t v e d at en skruetransportør er anordnet slik at den kan mate tørrmaterialet langs hele formflaten.

29. Fremgangsmåte ifølge.ett av kravene 2 - 28, karakterisert ved at flere parallelle anordnede roterende former er slik anordnet at de kan chargeres av transportanord-ning for tørrmaterialet og holdes i rotasjon under den nødvendige tid.