用于生產(chǎn)多層增強(qiáng)混凝土元件的方法
【專利說明】用于生產(chǎn)多層增強(qiáng)混凝土元件的方法
[0001]描沭
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)多層增強(qiáng)混凝土元件的方法，該多層增強(qiáng)混凝土元件具有與增強(qiáng)體復(fù)合的至少一個(gè)第一混凝土壁，該混凝土元件包括至少間接地承載在該第一混凝土壁上的絕緣層，并且該增強(qiáng)體被設(shè)計(jì)為從所述第一混凝土壁至少部分地伸出并且刺入所述絕緣層O
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]預(yù)澆制混凝土件在建筑業(yè)中扮演著重要的角色。鑒于越來越高的能量效率要求，多年來預(yù)澆制混凝土件已經(jīng)在工廠就被裝備有集成的絕緣層，這尤其指的是由帶有芯絕緣的增強(qiáng)混凝土制成的壁和天花板。不過，通常，在幾乎完全自動(dòng)化的生產(chǎn)過程中，用手引入尤其由礦物棉和聚苯乙烯組成的絕緣板原料。
[0003]EP I 010 828 BI示出了一種預(yù)澆制壁零件的更加先進(jìn)的生產(chǎn)，該預(yù)澆制墻零件帶有內(nèi)殼和外殼，內(nèi)殼和外殼由混凝土制造并且通過增強(qiáng)體的支座彼此連接。在生產(chǎn)出外殼以后，PU泡沫被應(yīng)用到其內(nèi)側(cè)，該內(nèi)側(cè)朝上指向以便應(yīng)用該泡沫。此后通過浸入到混凝土床中并接著凝固來生產(chǎn)互補(bǔ)的混凝土殼。在這個(gè)文獻(xiàn)中沒有給PU泡沫體提供界定的空腔，并且后續(xù)填充另外的混凝土直接在未界定的PU絕緣層表面上進(jìn)行。作為反應(yīng)混合物被應(yīng)用的還未凝固的PU泡沫體借助空氣流被分布。在這個(gè)文獻(xiàn)中固化的泡沫的高度取決于反應(yīng)混合物被應(yīng)用的高度，后者的高度，對(duì)于給定的反應(yīng)時(shí)間來說，進(jìn)而由應(yīng)用速度決定，并具有不規(guī)則的形貌。因此沒有提供該空腔的結(jié)構(gòu)幾何限制，其缺點(diǎn)是不能形成具有定義厚度的絕緣層。
[0004]類似的方法被公開在EP I 106 745 A2中。在這個(gè)文獻(xiàn)中，用于生產(chǎn)作為成品部件的預(yù)制天花板元件的方法被類似地描述，兩個(gè)增強(qiáng)混凝土盤通過多個(gè)格狀結(jié)構(gòu)支座彼此分開，格狀結(jié)構(gòu)支座被混凝土澆鑄在相應(yīng)的盤中，末端部分至少圍繞帶有焊接安裝的支柱連接配件的縱向棒，并且盤之間的空間被完全填滿發(fā)泡聚氨酯。在兩個(gè)盤之間出現(xiàn)的空腔在生產(chǎn)過程中就早早地被用現(xiàn)場(chǎng)聚氨酯泡沫填滿。固化的聚氨酯層在這個(gè)文獻(xiàn)中被用來輔助格狀結(jié)構(gòu)支座和混凝土盤的結(jié)構(gòu)靜力功能。而且，在這個(gè)文獻(xiàn)中具體說明了這種制造可有利地在循環(huán)托盤安裝時(shí)在生產(chǎn)中高效地進(jìn)行。在這個(gè)文獻(xiàn)中所要求的熱絕緣可通過聚氨酯層的厚度設(shè)置，但是缺點(diǎn)是預(yù)制天花板元件僅能以夾心類型的構(gòu)造被完成，因?yàn)楸仨毜糜袃蓚€(gè)彼此分開的混凝土盤元件以限定用于引入反應(yīng)混合物以形成聚氨酯層的空腔。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種用于生產(chǎn)多層增強(qiáng)混凝土元件的改進(jìn)的方法，并且，尤其是，本發(fā)明的目的是能夠以靈活的方式用PU泡沫形成優(yōu)選地帶有不同厚度的絕緣層。
[0006]本發(fā)明所基于的目的由權(quán)利要求1限定的方法實(shí)現(xiàn)，有利的改進(jìn)存在于從屬權(quán)利要求中。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于生產(chǎn)多層增強(qiáng)混凝土元件的方法，該混凝土元件包括與增強(qiáng)體復(fù)合的第一混凝土壁，該第一混凝土壁具有至少間接地承載在該第一混凝土壁上的絕緣層，該第一混凝土壁通過增強(qiáng)體被連接到該絕緣層，并尤其被連接到第二混凝土壁，該增強(qiáng)體尤其是GFRP或鋼增強(qiáng)體。在這種情況下根據(jù)本發(fā)明的方法包括如下步驟:
作為第一步驟，可提供具有增強(qiáng)體的第一混凝土壁，該增強(qiáng)體可被部分地澆鑄在該第一混凝土壁中。這可通過在澆鑄模具中澆鑄并凝固第一混凝土壁來進(jìn)行，在澆鑄過程中增強(qiáng)體的一部分被澆鑄在該混凝土壁中(后稱:澆鑄部分)，并且該增強(qiáng)體的另外部分能從該第一混凝土壁伸出(后稱:伸出部分)。這后面的步驟是將第一混凝土壁和布置在該第一混凝土壁上的增強(qiáng)體布置成通過堆放的松散材料形成距離該第一混凝土壁的底側(cè)的豎直間距，該松散材料尤其是石英砂，該松散材料事前就被引入到堆放容器中并，例如，已經(jīng)被晃動(dòng)過或被平滑。在這種情況下伸出部分被布置在該第一混凝土壁的底側(cè)上并且刺入該材料堆中，并且尤其是，該材料堆可接著被晃動(dòng)。在這種情況下在材料堆的表面和第一混凝土壁的底側(cè)之間留有預(yù)先界定的自由空間。此后可用反應(yīng)混合物填滿該自由空間以形成聚氨酯泡沫，該聚氨酯泡沫構(gòu)成了絕緣層。接著進(jìn)行固化絕緣層的步驟。在最后的步驟中，該混凝土壁與增強(qiáng)體和固化在該復(fù)合材料上的聚氨酯絕緣層一起可被從材料堆移除，并且尤其是，不帶有該材料堆的材料。
[0008]本發(fā)明的實(shí)質(zhì)尤其是設(shè)置有增強(qiáng)體的混凝土壁被頂側(cè)朝下地放置在優(yōu)選是可晃動(dòng)的堆放容器等上，也就是說，增強(qiáng)體朝下指向，增強(qiáng)體例如由一體的金屬格狀支座或GFRP結(jié)形成，在該堆放容器中提供有可流動(dòng)的固體的堆，該固體尤其是細(xì)粒的顆粒，例如石英砂。該堆的填充高度或者該混凝土壁被保持在該堆的表面之上的高度可被根據(jù)需要規(guī)定。因此，可以最高度靈活的方式以不同的厚度形成絕緣層。該絕緣層的厚度例如可等于2cm到40cm的值，優(yōu)選地，例如是5cm到30cm的值，并且尤其優(yōu)選地，例如是1cm到25cm的值，因?yàn)檫@些厚度可用反應(yīng)混合物非常好地發(fā)泡形成。多元醇和異氰酸鹽的反應(yīng)混合物尤其適合于生產(chǎn)絕緣層，盡管該絕緣層可包括任何其它的絕緣材料，例如甚至是酚醛樹脂泡沫。
[0009]該增強(qiáng)體不必被生產(chǎn)為一件式的，并且例如，單獨(dú)的、優(yōu)選是玻璃纖維增強(qiáng)的聚合物棒或籠也可形成該增強(qiáng)體。有時(shí)被提及的推力楔子也是已知的，并且因此增強(qiáng)體也可尤其由推力楔子系統(tǒng)構(gòu)成，該推力楔子系統(tǒng)由形成推力楔子的鋼元件或纖維增強(qiáng)的聚合物元件組成。
[0010]用反應(yīng)混合物填充自由空間可借助柔性鑄造系統(tǒng)來進(jìn)行，例如借助鑄造耙系統(tǒng)，這種系統(tǒng)帶有剛性或帶有擺動(dòng)鑄造頭或者帶有鑄造心軸，盡管存在增強(qiáng)體，其也能在混凝土元件和堆表面之間移動(dòng)。不過，優(yōu)選地，鑄造也可從一側(cè)進(jìn)行，并且反應(yīng)混合物可流入該自由空間。術(shù)語“鑄造”在這種情況下類似地包含反應(yīng)混合物的任何類型的噴灑或注射。
[0011]原則上，可由任何類型的可流動(dòng)的固體形成該堆，并且該堆也可包括不同固體的混合物。在這種情況下該堆應(yīng)該適合于形成反應(yīng)混合物的屏障，由此以施加成形作用，同時(shí)，該反應(yīng)混合物可利用泡沫填充到該自由空間的豎直限定高度，該高度例如在水平方向上平坦地延伸，該反應(yīng)混合物尤其包括作為其成分的多元醇和異氰酸鹽。
[0012]為此目的，尤其是，石英砂證明是適合的。由此提供的中空空間形成了帶有基本上平坦范圍的界定空腔，所述空腔平行于第一混凝土壁延伸，位于作為下邊界的所述堆的表面和作為上邊界的所述第一混凝土壁的底側(cè)之間，并且這個(gè)中空空間可在其整個(gè)面積上尤其通過分布系統(tǒng)被填滿可流動(dòng)的反應(yīng)混合物或者另一至少在某相下可流動(dòng)的混合物，以在固化后形成絕緣層。
[0013]接著，第二混凝土壁可被澆鑄在所生產(chǎn)的元件上或者所述絕緣的第一混凝土壁可被浸入到仍然是新的(未凝固的)第二混凝土壁中，從而獲得最為最終部件的帶有兩個(gè)混凝土壁并帶有位于它們之間的絕緣層的增強(qiáng)混凝土夾心元件，絕緣層尤其是PU硬泡沫芯絕緣。
[0014]已經(jīng)證明了使用聚氨酯硬泡沫絕緣能夠在更加高效的自動(dòng)化生產(chǎn)和/或更加能量高效且更加細(xì)長(zhǎng)的部件方面實(shí)現(xiàn)顯著的優(yōu)勢(shì)，聚氨酯硬泡沫絕緣可作為液體反應(yīng)混合物被引入到自由空間內(nèi)。借助根據(jù)本發(fā)明的方法，可實(shí)現(xiàn)作為液體反應(yīng)混合物的聚氨酯絕緣層的自動(dòng)化引入并且這種自動(dòng)化引入可被集成到整個(gè)生產(chǎn)過程中。
[0015]在第一優(yōu)選改進(jìn)中，在絕緣層固化之后可進(jìn)行如下方法步驟:將第一混凝土壁和增強(qiáng)體一起插入到澆鑄模具中，伸出部分和絕緣層被布置在第一混凝土壁下面。隨后可用混凝土填充該澆鑄模具，但是優(yōu)選地可將第一混凝土壁插入已經(jīng)增強(qiáng)的且新用混凝土澆鑄的第二壁。
[0016]因此第二壁的混凝土澆鑄通常發(fā)生在插入已經(jīng)凝固的第一壁之前。因此獲得了第二混凝土壁，增強(qiáng)體的伸出部分同樣地至少部分地被澆鑄在該第二混凝土壁中。因此，在這個(gè)改進(jìn)中，伸出部分向下伸出。澆鑄模具由混凝土壁朝上地限定。因此以定向方式填充該自由空間，這取決于被引入到該澆鑄模具中的液體混凝土的量。
[0017]在這種情況下，選擇性地，通過該自由空間被完全填滿，第二混凝土壁也可被以如下方式形成，即第二混凝土壁至少間接地承載在絕緣層上。因此此時(shí)在最終產(chǎn)品中在第二混凝土壁和絕緣層之間不再有任何中間空間。不過，替換地，還可以規(guī)定在澆鑄模具中在澆鑄模具底部和絕緣層之間的自由空間僅被部分地用液體混凝土填充，使得在絕緣層和第二混凝土壁之間保留有中間空間。例如，這樣的中間空間可此后在建筑工地用混凝土填充。
[0018]在第二優(yōu)選的改進(jìn)中，規(guī)定在固化之后絕緣層和第一混凝土壁的復(fù)合物與增強(qiáng)體一起被插入到澆鑄模具中，增強(qiáng)體的伸出部分和絕緣層被布置在第一混凝土壁上面。在這種情況下，絕緣層可形成由此提供的澆鑄模具的底部。接著用液體混凝土填充這個(gè)澆鑄模具，并且，由此產(chǎn)生的第二混凝土壁必然至少間接地與絕緣層承載接觸。優(yōu)選地，對(duì)于這個(gè)方法步驟，帶有增強(qiáng)體的第一混凝土壁和絕緣層的復(fù)合物也被浸入到已經(jīng)填滿混凝土的鑄造模具中，絕緣層朝下指向，并且接著使該混凝土凝固。在這個(gè)改進(jìn)中，在第二混凝土壁和絕緣層之間沒有產(chǎn)生中間空間。
[0019]在這個(gè)情況下，間接承載也意味著一種設(shè)置，其中另外的材料層片，例如絕緣箔，被提供在混凝土壁和承載在其上的絕緣層之間。不過，如果在兩個(gè)層之間設(shè)有自由的，尤其是填滿空氣的中間空間，那么這兩個(gè)層就不再是彼此承載接觸的。
[0020]在填充操作期間，原則上可以是板狀形狀的混凝土壁可基本上水平地定向。
[0021 ] 本發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施例
下面參照附圖更詳細(xì)地示出了改善本發(fā)明的另外的措施以及對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的示例性實(shí)施例的描述。附圖中:
圖1用若干步驟示出了生產(chǎn)方法的第一部分，
圖2用若干步驟示出了第一改進(jìn)中的生產(chǎn)方法的第二部分；以及圖3用若干步驟示出了第二改進(jìn)中的生產(chǎn)方法的第二部分。
[0022]圖2c示出了通過根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的最終增強(qiáng)混凝土元件10。增強(qiáng)混凝土元件10包括布置在頂部的第一混凝土壁11和與其間隔開的第二混凝土壁12。在兩個(gè)混凝土壁11和12之間，設(shè)置有絕緣層14。絕緣層14承載在第一混凝土壁11上，并且在絕緣層14和第二混凝土壁12之間形成了自由中間空間20。
[0023]圖3c示出了替換的增強(qiáng)混凝土元件