PL68325Y1

PL68325Y1 - Prefabricated reinforced concrete slab

Info

Publication number: PL68325Y1
Application number: PL120011U
Authority: PL
Inventors: Marek Drożdż; Adam Puczka; Bogdan Wojewódzki; Grzegorz Rogojsz
Original assignee: Rekma Trading Poland Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2011-05-10
Publication date: 2016-04-29
Also published as: PL120011U1

Description

Opis wzoruPattern description

Przedmiotem wzoru użytkowego jest prefabrykowana płyta żelbetowa stosowana do naprawy wymagających nawierzchni, zwłaszcza lotniskowych.The subject of the utility model is a prefabricated reinforced concrete slab used for repairing demanding surfaces, especially airport surfaces.

Nawierzchnie lotniskowe należą do grupy budowli najsilniej obciążonych działaniem cyklicznie zmiennych (dobowo i rocznie) pól termicznych i występujących okresowo wód opadowych, które powodują destrukcję podłoża gruntowego oraz podlegających statycznym i dynamicznym obciążeniom zmiennym. Obciążenia pochodzą od lądujących i kołujących statków powietrznych, przekraczających nierzadko masę 200 ton. Pasy startowe, drogi kołowania i płaszczyzny postojowe lotnisk narażone są więc na dużą ilość czynników, które powodują ich częste i niebezpieczne uszkodzenia. Skuteczne usuwanie uszkodzeń z nawierzchni lotniskowych jest zagadnieniem poważnym, gdyż stanowi o bezpieczeństwie ruchu statków powietrznych. Świadczy o tym liczba uszkodzeń występujących na lotniskach, często pojawiających się w krótkim czasie po remoncie nawierzchni lotniskowych. Zasadniczym problemem przy naprawie tego rodzaju obiektów jest krótki czas wyłączenia nawierzchni z użytkowania (często jest to jedynie kilka godzin w ciągu doby), spowodowany koniecznością utrzymania stałego ruchu lotniczego.Airport pavements belong to the group of structures most heavily burdened by the action of cyclically changing (daily and yearly) thermal fields and periodically occurring rainwater, which cause the destruction of the subsoil and are subject to static and dynamic variable loads. The loads come from landing and taxiing aircraft, often exceeding a mass of 200 tons. Therefore, airport runways, taxiways and parking areas are exposed to a large number of factors that cause frequent and dangerous damage. Effective removal of damage from airport pavements is a serious issue, as it determines the safety of aircraft traffic. This is evidenced by the number of damage occurring at airports, which often occurs shortly after the renovation of airport pavements. The main problem in the repair of such facilities is the short time when the pavement is not in use (often it is only a few hours a day), caused by the need to maintain constant air traffic.

Nawierzchnie lotniskowe to głównie nawierzchnie betonowe ale ze względu na fakt, iż nie można sobie pozwolić na zamknięcie lotniska na kilka miesięcy w celu wykonania kapitalnego remontu nawierzchni i dlatego właśnie sankcjonuje się stosowanie napraw maskujących uszkodzenia - wypełnianie powierzchniowe pęknięć masami bitumicznymi i nietrwałych, które nie eliminują problemu.Airfield pavements are mainly concrete pavements, but due to the fact that the airport cannot be closed for several months in order to perform a major overhaul of the pavement, and therefore the use of repairs masking damage is sanctioned - filling the surface of cracks with bituminous masses and perishable masses that do not eliminate problem.

Częstym powodem powstania uszkodzeń w nawierzchniach betonowych są błędy popełnione przy budowie lub naprawie. Niezachowanie reżimu technologicznego przy budowie powoduje, że spękania płyt mogą powstawać w wyniku działania skurczu betonu lub wysokiego ciepła hydratacji. Uszkodzenia powierzchniowe w postaci kawern, włosowatych spękań lub złuszczeń są najczęściej spowodowane niewłaściwym doborem materiału lub nieodpowiednią pielęgnacją betonu przy niekorzystnych warunkach atmosferycznych.A common cause of damage to concrete pavements are mistakes made during construction or repair. Failure to comply with the technological regime during construction may cause cracks in the panels to occur as a result of concrete shrinkage or high hydration heat. Surface damage in the form of caverns, hairline cracks or flaking are most often caused by improper selection of material or improper care of concrete in unfavorable weather conditions.

Naprawy nawierzchni lotniskowych są utrudnione ze względu na stosunkowo krótki czas przeznaczony do ich wykonania. Ponieważ płyta lotniska nie może być wyłączona na dłużej niż kilka godzin to technologia naprawy powinna uwzględniać krótkotrwałość wykonania przy jednoczesnym zachowaniu reżimu technologicznego, tj. wytrzymałości i odporności nawierzchni, dlatego tez coraz częściej uzupełnia się zniszczoną nawierzchnię gotowymi płytami żelbetowymi o wysokiej wytrzymałości na oddziaływanie warunków atmosferycznych oraz sił nacisku. Z niemieckiego opisu patentowego DE 3113469 znana jest prefabrykowana płyta żelbetowa, zawierająca układ wzmacniający prętów zbrojeniowych ze stali zbrojeniowej, które są umieszczone pod kątem prostym do siebie i są osadzone w betonie, pręty wzmacniające zbrojeniowe są zamocowane do wzmacniającej ramy, która biegnie równolegle do boków płyty żelbetowej. Są one rozmieszczone w granicy płyty. Ramy mogą być utworzone z profilowanych stalowych prętów albo z wzmocnionych stalowych prętów, które są zdecydowanie grubsze w porównaniu z prętami tworzącymi układ wewnętrzny. Nawierzchnia utworzona z takich płyt charakteryzuje się dużą wytrzymałością. Z koreańskiego opisu patentowego KR 100954154 znana jest zespolona płyta stalowo-beto-nowa wytwarzana przy użyciu niewielkiej ilości stali i charakteryzująca się dużą wytrzymałością na siły ściskające przenoszone z zewnątrz. Zespolona płyta stalowo-betonowa składa się z stalowych ram zewnętrznych, stalowej wewnętrznej ramy, oraz warstwy betonu. Ramy zewnętrzne formowane są w kształcie pudła. Wewnętrzne ramy składają się z okrągłych płyt stalowych i zawierają zawiasowe połączenia. Przestrzenie między ramkami zewnętrznymi wypełnione są betonem, który jest nanoszony warstwa po warstwie, pokrywając ramy wewnętrzne. Z polskiego opisu patentowego PL 159 556 znana jest zbrojona nawierzchnia drogowa zawierająca zbrojenie w warstwie wierzchniej posadowione na betonowej podlewce, z tym, że zbrojenie stanowią belki najkorzystniej o przekroju w kształcie litery „C” posadowione w odstępach równolegle do siebie i pod kątem do osi nawierzchni, przy czym belki są wyposażone w zaczepy kotwiące je w betonowym podłożu oraz mają przelotowe otwory w części stanowiącej element wierzchniej, jezdnej części nawierzchni a odstępy między belkami są wypełnione w warstwie wierzchniej utwardzoną masą asfaltową.Repairs of airport pavements are difficult due to the relatively short time allocated to their implementation. Since the airport apron cannot be turned off for more than a few hours, the repair technology should take into account the short duration of execution while maintaining the technological regime, i.e. strength and resistance of the pavement, therefore more and more often the damaged pavement is supplemented with ready-made reinforced concrete slabs with high resistance to weather conditions and pressure forces. From the German patent DE 3113469 a prefabricated reinforced concrete slab is known, containing a reinforcement system of reinforcing steel bars, which are placed at right angles to each other and embedded in the concrete, the reinforcing bars are attached to a reinforcing frame that runs parallel to the sides of the plate reinforced concrete. They are arranged in the border of the slab. The frames can be formed of profiled steel bars or of reinforced steel bars, which are considerably thicker compared to the bars making up the internal system. The surface made of such boards is characterized by high durability. Korean patent description KR 100954154 describes a composite steel-concrete plate produced with a small amount of steel and characterized by high resistance to compressive forces transmitted from the outside. A composite steel and concrete slab consists of a steel outer frame, a steel inner frame, and a concrete layer. The outer frames are box-shaped. The inner frames are made of round steel plates and contain hinged connections. The spaces between the outer frames are filled with concrete, which is applied layer by layer to cover the inner frames. From the Polish patent specification PL 159 556, a reinforced road pavement containing reinforcement in the surface layer, placed on a concrete grout, is known, but the reinforcement is preferably beams with a "C" -shaped cross-section, placed at intervals parallel to each other and at an angle to the pavement axis , the beams are provided with catches anchoring them in the concrete substrate and have through holes in the part constituting an element of the top, road surface part, and the gaps between the beams are filled in the surface layer with hardened asphalt mass.

Przedstawione powyżej rozwiązania charakteryzują się znaczną wytrzymałością nawierzchni, jednak czas jaki potrzebny jest do naprawy zdegradowanego fragmentu lotniska z ich zastosowaniem jest zbyt długi, przez co są trudne do wykorzystania przy zachowaniu niezachwianego ruchu lotniczego.The solutions presented above are characterized by considerable durability of the pavement, but the time needed to repair a degraded part of the airport with their use is too long, which makes them difficult to use while maintaining unwavering air traffic.

Prefabrykowana płyta żelbetowa według wzoru użytkowego eliminuje powyżej przedstawione niedogodności, jest wytrzymała na siły nacisku i co najistotniejsze, umożliwia bardzo szybkie dokonanie naprawy nawierzchni lotniskowej lub drogowej. Rozwiązanie według wzoru użytkowego stosuje się do betonowych nawierzchni lotniskowych, a także nawierzchni drogowych, gdy nawierzchnia jest silnie zdegradowana (pęknięcia, wytłuki, obłamane naroża płyt) i występuje bezwzględna konieczność wymiany fragmentu nawierzchni, a czas przeznaczony na wyłączenie nawierzchni z ruchu nie pozwala na wykonanie betonowania „na mokro”.The prefabricated reinforced concrete slab according to the utility model eliminates the above-mentioned inconveniences, is resistant to pressure forces and, most importantly, enables very quick repairs of the airport or road surface. The solution according to the utility model is used for concrete airport pavements, as well as road pavements, when the pavement is heavily degraded (cracks, breakouts, broken plate corners) and there is an absolute necessity to replace a part of the pavement, and the time allocated to taking the pavement out of traffic does not allow for "wet" concreting.

Prefabrykowana płyta żelbetowa posiada wymiary 2,3 m-2,7 m x 4,8 m-5,2 m x 0,20 m-0,22 m, korzystnie 2,5 m x 5,0 m x 0,22 m i przeznaczona jest do pracy na nawierzchniach drogowych i lotniskowych o obciążeniach do 60 PCN. Jednostka PCN oznacza nośność nawierzchni dla określonej liczby obciążeń samolotami, równoważnej 1/500 dopuszczalnego obciążenia (w kg masy) przyłożonego do nawierzchni za pośrednictwem standardowego pojedynczego koła o intensywności obciążeń 1,25 MPa.The prefabricated reinforced concrete slab has dimensions of 2.3 m-2.7 mx 4.8 m-5.2 mx 0.20 m-0.22 m, preferably 2.5 mx 5.0 mx 0.22 m, and is intended for operation on road and airport surfaces with loads up to 60 PCN. The PCN unit is the pavement load capacity for a given number of airplane loads, equivalent to 1/500 of the allowable load (in kg of mass) applied to the pavement through a standard single wheel with a load intensity of 1.25 MPa.

Zaopatrzona w zawiesia prefabrykowana płyta żelbetowa zawiera zbrojenie górne i dolne wykonane z prętów ze stali zbrojeniowej, dwuskośnie żebrowanej o podwyższonej czystości w zakresie fosforu i siarki.The prefabricated reinforced concrete slab equipped with slings contains upper and lower reinforcement made of reinforcing steel bars, ribbed with two diagonals, with increased purity in terms of phosphorus and sulfur.

Zbrojenie górne wykonane jest z prętowo średnicy od 0 12 mm do 0 16 mm, korzystnie 0 14 mm w siatce 300 mm x 300 mm, natomiast zbrojenie dolne z prętów średnicy od 0 14 mm do 0 16 mm w siatce 150 mm x 150 mm. Siatki stalowe górnego i dolnego zbrojenia są w otulinie betonowej. W zbrojeniu górnym następuje zagęszczenie prętów poprzecznych w konfiguracji 250 mm--100 mm-250 mm. Również w zbrojeniu dolnym, następuje zagęszczenie prętów podłużnych i poprzecznych do 100 mm w konfiguracji 100 mm-100 mm-100 mm. Zagęszczenie to występuje w miejscu montowania zawiesi służących do przenoszenia płyty, tj. w odległości od 900 mm do 1100 mm, korzystnie 1000 mm od końców dłuższych boków płyty oraz od 450 mm do 550 mm, korzystnie 500 mm od końców krótszych boków płyty.The upper reinforcement is made of a bar diameter from 12 mm to 0 16 mm, preferably 0 14 mm in a 300 mm x 300 mm mesh, while the lower reinforcement is made of bars with a diameter of 0 14 mm to 0 16 mm in a 150 mm x 150 mm mesh. The steel meshes of the upper and lower reinforcement are covered with a concrete cover. In the upper reinforcement, the transverse bars are compacted in the configuration 250 mm - 100 mm-250 mm. Also in the bottom reinforcement, the longitudinal and transverse bars are compacted up to 100 mm in the 100 mm-100 mm-100 mm configuration. This compaction occurs in the place where the slings for carrying the plate are mounted, i.e. at a distance of 900 mm to 1100 mm, preferably 1000 mm from the ends of the long sides of the plate and from 450 mm to 550 mm, preferably 500 mm from the ends of the shorter sides of the plate.

Zawiesia do podnoszenia płyty, które stanowią płaskownik wraz z kątownikiem zaopatrzonym w otwór do połączenia z zawiesiem dźwigu, umieszczone są w poprzek na wierzchniej stronie prefabrykowanej płyty żelbetowej i są mocowane za pomocą śruby z łbem sześciokątnym (M20x200 o klasie wytrzymałości 5.8), wkręcanej w nakrętkę M20 klasy wytrzymałości 5.8., usytuowaną w dolnej części płyty, poniżej dolnego zbrojenia płyty, w miejscu jego trapezowego wygięcia. W celu właściwej dystrybucji naprężeń nakrętka przyspawana jest do biegnącego w poprzek płyty płaskownika o wymiarach korzystnie 50 mm x 5 mm, w którym wywiercone są centralnie otwory, przez które przechodzi śruba. W celu współpracy płaskownika ze zbrojeniem w strefie rozciąganej, płaskownik jest przyspawa-ny do wygiętych trapezowo prętów zbrojenia dolnego. Do płaskownika przyspawana jest także nakrętka dolna, służąca do wkręcenia w nią śruby z łbem sześciokątnym, która w górnej części płyty łączona jest z kątownikiem zawiesia o wymiarach korzystnie 120 mm x 120 mm x 12 mm z otworem 0 35 mm, w który wkładany jest hak od zawiesia dźwigu. Płytę zalewa się betonem klasy C35/45, sporządzonym z cementu portlandzkiego, mieszanki kruszyw, wody, dodatków plastyfikujących i domieszek napowietrzających.The slings for lifting the slab, which are a flat bar with an angle bar provided with a hole for connection to the crane sling, are placed transversely on the top side of the prefabricated reinforced concrete slab and are fixed with a hexagonal bolt (M20x200, strength class 5.8), screwed into the nut M20 strength class 5.8., Located in the lower part of the plate, below the lower plate reinforcement, in the place of its trapezoidal bend. In order to properly distribute the stresses, the nut is welded to the transverse plate of a flat bar, preferably 50 mm x 5 mm in size, with centrally drilled holes through which the bolt passes. In order to cooperate with the reinforcement in the tensile zone, the flat bar is welded to the trapezoidal bent bars of the bottom reinforcement. A lower nut is also welded to the flat bar, used to screw a hexagonal bolt into it, which in the upper part of the plate is connected to the sling angle, preferably 120 mm x 120 mm x 12 mm with a 35 mm hole in which the hook is inserted from the crane sling. The slab is poured with C35 / 45 class concrete, made of Portland cement, a mixture of aggregates, water, plasticizing additives and air-entraining admixtures.

Do produkcji betonu stosuje się 18-25% cementu portlandzkiego czysto klinkierowego o klasie wytrzymałości wczesnej (R), korzystnie 42,5, o umiarkowanej odporności na siarczany, niskoalkalicz-nego, o wydłużonym początku wiązania i szybkim narastaniu wytrzymałości a nadto o stabilnych parametrach jakościowych i wysokim cieple hydratacji.For the production of concrete, 18-25% purely clinker Portland cement is used, of early strength class (R), preferably 42.5, with moderate resistance to sulphates, low-alkali, with an extended setting start and fast strength build-up, and with stable quality parameters. and high heat of hydration.

Kruszywa i sporządzona na ich bazie mieszanka mineralna w ilości 72-82% winna zawierać kruszywo łamane, którego chropowata powierzchnia poprawia przyczepność zaczynu cementowego, zmniejszając jednocześnie jego nasiąkliwość n.w niż 2%.Aggregates and the mineral mix prepared on their basis in the amount of 72-82% should contain crushed aggregate, the rough surface of which improves the adhesion of the cement paste, while reducing its water absorption by less than 2%.

Mieszanka kruszywa zawiera 38-40% piasku o wielkości ziaren n.w. 2 mm, 34—36% kruszywa o wielkości ziaren od 8 do 16 mm, a także 25-27% kruszywa o wielkości ziaren od 2 do 8 mm. Pozwalają one uzyskać maksymalnie szczelny stos ziarnowy, czyli najlepsze z możliwych „rusztowanie", a przez to pozwalają wytworzyć odpowiedniej jakości beton.The aggregate mixture contains 38-40% sand with the grain size of the above-mentioned. 2 mm, 34-36% aggregates with a grain size of 8 to 16 mm, and 25-27% aggregates with a grain size of 2 to 8 mm. They allow to obtain the most tight grain pile, i.e. the best possible "scaffolding", and thus enable the production of concrete of appropriate quality.

Do mieszanki kruszywa i cementu wykorzystuje się wodę zarobową (wodociągową), w ilości 0,3-0,8%, a także dodatki plastyfikujące, korzystnie lignosulfoniany w ilości od 0,3% do 0,8% w przeliczeniu na masę zastosowanego cementu oraz domieszki napowietrzające, korzystnie tensydy syntetyczne w ilości od 0,3% do 0,5% w przeliczeniu na masą zastosowanego cementu.For the mixture of aggregate and cement, mixing (tap) water is used, in the amount of 0.3-0.8%, as well as plasticizing additives, preferably lignosulfonates in the amount of 0.3% to 0.8% in relation to the weight of the cement used, and air-entraining admixtures, preferably synthetic surfactants in an amount of 0.3% to 0.5%, based on the weight of the cement used.

Przedmiot według wzoru został uwidoczniony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie geometrię płyty w widoku z góry, fig. 2 przedstawia schematycznie zbrojenie dolne płyty, fig. 3The object according to the pattern has been shown in the drawing, in which Fig. 1 shows schematically the geometry of the plate in a top view, Fig. 2 schematically shows the bottom reinforcement of the plate, Fig. 3

Claims

shows schematically the top reinforcement of the slab, fig. 4 schematically shows a longitudinal section of the slab, fig. 5 schematically shows a cross-section of the slab, fig. 6 shows the cross-section of the slab at the point of attachment of the slings. Fig. 1 shows schematically the slab 1 in a plan view, on which slings 5 are placed with flat bars 2 and angles H. The dimensions of the slab are preferably 2.5 mx 5.0 mx 0.22 m. Fig. 2 schematically shows the bottom reinforcement of the slab ± made of transverse steel bars 4a and longitudinal steel bars 4b, which are arranged perpendicular to each other, whereby at the place of mounting slings 5 (made of flat bars 2 and angles 1_1_) - transverse bars 4a and longitudinal bars 4b thicken. Fig. 3 schematically shows the upper reinforcement of the slab ± made of transverse steel bars 6a and longitudinal steel bars 6b, which are arranged perpendicularly to each other, with the slings 5 (made of flat bars 2 and angles 1JJ) becoming compacted. 4 shows schematically a longitudinal section of the slab 1, showing the top reinforcement 6a, 6b and the bottom reinforcement 4a, 4b, with the bottom reinforcement 4a, 4b being profiled in the shape of a trapezoid 7 at the bolt installation location, allowing the bolt to be mounted. Fig. 5 shows schematically the cross-section of the plate 1, where the upper reinforcement 6a, 6b and the lower reinforcement 4a, 4b are placed Fig. 6 shows the cross-section of the plate 1 at the place of fastening of slings 5 (made of flat bars 2 and angles 11) with the plate ±. The slings 5 are connected by means of a bolt 8 with a hexagonal head 8b in such a way that on the top side of the board 1, bolt 8 with the head The hexagonal 8b is connected to the angle bar 1 ± mounted on the flat bar 2 of the sling 5, and on the opposite side of the plate ±, the bolt 8 is screwed into the nut 8a, permanently attached to the flat bar 10 welded by the weld 9 to the lower reinforcement 4a, 4b. Protective Claims 1. A prefabricated reinforced concrete slab containing slings and reinforcement, characterized by having bottom reinforcement (4a, 4b) made of transverse steel bars (4a) and longitudinal steel bars (4b) and top reinforcement (6a, 6b) made of transverse steel bars (6a) and longitudinal steel bars (6b), and has slings (5) composed of flat bars (2) with angles (1_1_), with the plate (i) with a screw (8) provided with a hexagonal head ( 8b) the slings (5) are connected in such a way that on the top side of the plate (1) the screw (8) with a hexagonal head (8b) is connected to the angle (11) and the flat bar (2) of the sling (5), and on the opposite side side of the plate (I), the bolt (8) is screwed into the nut (8a), firmly attached to the flat bar (10), welded to the bottom reinforcement (4a, 4b).

2. Prefabricated reinforced concrete slab according to claim The method of claim 1, characterized in that the bottom reinforcement (4a, 4b) is trapezoidal (7) profiled at the point of connection with a flat bar (10).

The prefabricated reinforced concrete slab according to claim 1 or 2, characterized in that it has dimensions of 2.3 m-2.7 mx 4.8 m-5.2 mx 0.20 m-0.22 m, preferably 2.5 mx 5.0 mx 0.22 m.

Prefabricated reinforced concrete slab according to any of the above claims, characterized in that the upper reinforcement (6a, 6b) is made of bars with a diameter of 12 mm to 0 16 mm, preferably 0 14 mm in a mesh of 300 mm x 300 mm, while bottom reinforcement (4a, 4b) made of bars with a diameter of 0 14 mm to 0 16 mm in a 150 mm x 150 mm mesh.

5. Prefabricated reinforced concrete slab according to any of the above claims, characterized in that at the place of installation of the slings (5), i.e. at a distance of 900 mm to 1100 mm, preferably 1000 mm from the ends of the longer sides of the plate (1) and from 450 mm to 550 mm , preferably 500 mm from the ends of the shorter sides of the slab (1), in the upper reinforcement (6a, 6b) the transverse bars (6a) are compacted in the 250 mm-100 mm-250 mm configuration, while in the lower reinforcement (4§, 4b) longitudinal (4b) and transverse (4a) bars up to 100 mm in the 100 mm-100 mm-100 mm configuration.

6. A prefabricated reinforced concrete slab according to any of the preceding claims, characterized in that it is poured with concrete containing 18-25% Portland cement, a mixture of mineral aggregates in an amount of 72-82%, a mixing water in an amount of 0.3-0.8% and additives plasticizing, preferably lignosulfonates in an amount from 0.3% to 0.8% based on the weight of the cement used