<Desc/Clms Page number 1>
Constructie-element met een langwerpig lichaam op basis van houtdeeltjes en cement, en een wapening.
Deze uitvinding heeft betrekking op een constructieelement, zoals een paal of een balk, dat een langwerpig lichaam vormt, samengesteld uit een uitgehard mengsel op basis van houtdeeltjes en cement, met een wapening daarin.
Dergelijke constructie-elementen worden in het bijzonder gebruikt voor toepassingen in open lucht, zoals bij waterwerken, bijvoorbeeld ter versteviging van oevers van waterlopen of van vijvers, bij grondwerken, bijvoorbeeld voor het verstevigen van taluuds of duinen, in bouwwerken, bijvoorbeeld terrassen, voor omheiningen of in speeltuigen.
In al deze toepassingen vervangen de constructie-elementen palen of balken uit chemisch of thermisch behandeld massief hout.
Het gebruik van massief hout heeft immers als nadeel, dat voor de behandeling tegen verrotting vrij dure en ecologisch minder verantwoorde producten worden gebruikt.
Constructie-elementen met een lichaam op basis van houtdeeltjes en cement of zogenoemd houtbeton, bezitten een betere bestendigheid tegen inwerking van vocht en aantasting door schimmels, bacteriën en insecten.
Uit de Franse octrooiaanvrage nr. 2. 649. 147 is een dergelijk constructie-element uit houtbeton bekend. Als wapening bevat het een Z-vormig profiel in geperforeerd bandstaal dat centraal in het constructie-element met het vloeibare mengsel is ingegoten.
<Desc/Clms Page number 2>
Een wapening van een ingegoten stalen profiel bezit evenwel een beperkte hechting aan het houtbeton, zodat het loskomen van het houtbeton van de wapening niet uitgesloten is en de wapening kan oxideren. Door het profiel is het soortelijk gewicht van het constructie-element relatief groot.
De uitvinding heeft een constructie-element als doel dat voornoemde nadelen niet bezit, en dus uitstekende fysische eigenschappen bezit maar toch relatief eenvoudig te vervaardigen is.
Volgens de uitvinding bevat de wapening minstens een wapeningsnet.
Door de wapening met een wapeningsnet ontstaat doorheen de mazen van het wapeningsnet door een uitstekende hechting met het mengsel op basis van houtdeeltjes en cement.
Bij voorkeur is het wapeningsnet in de lengterichting van het lichaam gericht.
Het lichaam kan bijvoorbeeld vervaardigd zijn uit een uitgehard mengsel van 50 tot 60 gew. % cement, 20 tot 30 gew. % houtdeeltjes als toeslag en 20-30 gew. % water, maar naar gelang de toepassing kan deze procentuele samenstelling veranderen.
Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, is hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, een voorkeurdragende uitvoeringsvorm beschreven van een constructie-element volgens de uitvinding met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 een perspectiefzicht weergeeft van een
<Desc/Clms Page number 3>
constructie-element volgens de uitvinding ; figuur 2 een dwarsdoorsnede weergeeft volgens de lijn
II-II in figuur 1, op grotere schaal getekend ; figuur 3 een zieht in perspectief weergeeft van een wapeningsnet uit het constructie-element van figuur 1.
Het in de figuur 1 weergegeven constructie-element is een balk bestaande uit een langwerpig lichaam 1 met vierkante constante dwarse doorsnede, gevormd op basis van een uitgehard mengsel van houtdeeltjes en cement, en twee daarin aangebrachte wapeningsnetten 2.
Deze wapeningsnetten 2 strekken zieh in de lengterichting van het lichaam 1 uit en zijn op symmetrische wijze in het lichaam 1 van het constructie-element ingebracht. Ze zijn dus op een zelfde afstand van respectievelijk twee tegenover elkaar gelegen zijden van het lichaam 1 gelegen.
Ze bezitten een breedte die nagenoeg overeenkomt met de breedte van deze zijden.
De wapeningsnetten 2 bestaan uit draden of vezels die aan elkaar gelast of gelijmd zijn, ofwel door elkaar gevlochten of gebreid zijn.
Deze draden zijn monofilamenten of bundels van vezels. Ze bestaan uit kunststof, glasvezel, koolstofvezel, staal of uit een combinatie van deze materialen.
De mazen van de wapeningsnetten 2 zijn vierkant in het weergegeven voorbeeld, maar ze kunnen eventueel ook van een andere vorm zijn, zoals rechthoekig, zeshoekig, ruitvormig, enz.
Belangrijk is, dat er voldoende van het mengsel doorheen de
<Desc/Clms Page number 4>
mazen dringt, hetgeen wordt verkregen indien de mazen van de wapeningsnetten 2 voldoende groot zijn.
De mazen van de wapeningsnetten 2 zijn hiertoe groter dan tweemaal de maasgrootte van een zeef waar 50 % van de houtdeeltjes doorheen valt, en kleiner dan de kleinste dwarse doorsnede van het lichaam.
De houtdeeltjes van het mengsel kunnen bestaan uit zagemeel, spaanders, houtkrullen, houtwol, chips of dergelijke. Deze houtdeeltjes zijn gemineraliseerd met een zoutoplossing zoals bijvoorbeeld een Na2Si03-oplossing, waardoor ze goede weerstand bieden tegen chemische, fysische en biologische afbraak.
Het cement van het mengsel kan Portlandcement zijn.
Om het constructie-element te vervaardigen, giet men een mengsel van cement, houtdeeltjes en water in een bekisting, waarna men het mengsel laat uitharden. De wapeningsnetten 2 worden voor, tijdens of direct na het gieten in de bekisting gebracht.
Dit mengsel bevat bijvoorbeeld 50 tot 60 gew. % cement, 20 tot 30 gew. % houtdeeltjes als toeslag en 20-30 gew. % water.
Het verkregen constructie-element bezit door de aanwezigheid van de wapeningsnetten 2 bijzonder goede eigenschappen.
Het is bijzonder goed bestand tegen vocht en aantasting door schimmels, bacteriën en insecten. Het bezit een lange levensduur en behoudt zijn vorm, ook bij blootstelling aan lucht, licht, water en grond.
<Desc/Clms Page number 5>
Het is licht en toch sterk, onbrandbaar, relatief goedkoop en in uiteenlopende vormen en afmetingen te vervaardigen.
Het kan gemakkelijk worden gezaagd en in het constructieelement kan gemakkelijk worden geboord of genageld.
De buigweerstand van het constructie-element wordt grotendeels bepaald door de erin aangebrachte wapeningsnetten 2. Het is mogelijk de buigsterkte van een massief houten constructie-element (ongeveer 74 N/mm2) te evenaren.
Het aantal wapeningsnetten 2 moet niet noodzakelijk twee zijn. Om de buigweerstand te vergroten, kan het constructie-element meer dan twee wapeningsnetten 2 bezitten, of kunnen sterkere wapeningsnetten 2 ingewerkt zijn, dit zijn wapeningsnetten 2 met dikkere of sterkere draden of kleinere mazen of nog wapeningsnetten 2 die in voorgespannen toestand ingewerkt werden.
Door de symmetrische ligging van de wapeningsnetten 2 bezit het constructie-element isotrope trek- en buigeigenschappen.
De dwarsdoorsnede van het constructie-element hoeft niet noodzakelijk vierkant te zijn. Ze kan onder meer ook rechthoekig, zeshoekig, cirkelvormig of ovaal zijn. Het verloop van de dwarsdoorsnede in de axiale richting moet niet constant zijn. Zowel de grootte als de vorm kan veranderen. Het constructie-element kan bijvoorbeeld conisch zijn of gedeeltelijk vierkant en gedeeltelijk rond zijn.
De wapeningsnetten 2 hoeven niet evenwijdig aan elkaar te
<Desc/Clms Page number 6>
zijn. Ze moeten evenmin perfect vlak zijn zoals weergegeven. Ze kunnen bijvoorbeeld gegolfd zijn, omgeplooide randen bezitten of evenwijdig aan elkaar zijn.
Het constructie-element moet niet noodzakelijk een balk zijn. Het kan bijvoorbeeld ook een paal zijn.
De paal of balk kan na gebruik volledig en gemakkelijk gerecycleerd worden door haar of hem fijn te malen en de gemalen materie te gebruiken in de plaats van houtdeeltjes bij de aanmaak van een nieuwe balk of paal.
Het is duidelijk dat de huidige uitvinding geenszins beperkt is tot het hiervoor beschreven en in de bijgaande tekeningen weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijk constructie-element kan in verschillende vormen en afmetingen verwezenlijkt worden zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.
<Desc / Clms Page number 1>
Structural element with an elongated body based on wood particles and cement, and a reinforcement.
This invention relates to a structural element, such as a pole or beam, that forms an elongated body composed of a cured mixture based on wood particles and cement, with a reinforcement therein.
Such structural elements are used in particular for applications in the open air, such as for waterworks, for example for reinforcing banks of watercourses or for ponds, for earthworks, for example for reinforcing troughs or dunes, in structures, for example terraces, for fencing or in toys.
In all these applications, the structural elements replace posts or beams made of chemically or thermally treated solid wood.
The use of solid wood has the disadvantage that rather expensive and ecologically less responsible products are used for the treatment against rot.
Structural elements with a body based on wood particles and cement or so-called wood concrete have a better resistance to the action of moisture and attack by fungi, bacteria and insects.
Such a structural element of wood concrete is known from French patent application No. 2,649,114. As reinforcement, it contains a Z-shaped profile in perforated strip steel that is molded with the liquid mixture in the center of the structural element.
<Desc / Clms Page number 2>
However, a reinforcement of a cast steel profile has limited adhesion to the wood concrete, so that the release of the wood concrete from the reinforcement is not excluded and the reinforcement can oxidize. Due to the profile, the specific weight of the structural element is relatively large.
The invention has for its object to provide a construction element which does not have the aforementioned drawbacks, and therefore has excellent physical properties, but is still relatively easy to manufacture.
According to the invention, the reinforcement comprises at least one reinforcement mesh.
The reinforcement with a reinforcement mesh creates through the meshes of the reinforcement mesh through excellent adhesion with the mixture based on wood particles and cement.
The reinforcement mesh is preferably directed in the longitudinal direction of the body.
The body can for instance be manufactured from a cured mixture of 50 to 60 wt. % cement, 20 to 30 wt. % wood particles as surcharge and 20-30 wt. % water, but this percentage composition may change depending on the application.
With the insight to better demonstrate the characteristics of the invention, a preferred embodiment of a construction element according to the invention with reference to the accompanying drawings is described below as an example without any limiting character, in which: figure 1 shows a perspective view of a
<Desc / Clms Page number 3>
construction element according to the invention; Figure 2 represents a cross-section along the line
II-II in figure 1, drawn on a larger scale; figure 3 represents a perspective view of a reinforcement net from the construction element of figure 1.
The construction element shown in Figure 1 is a beam consisting of an elongated body 1 with a square constant transverse cross-section, formed on the basis of a hardened mixture of wood particles and cement, and two reinforcement nets 2 arranged therein.
These reinforcement nets 2 extend in the longitudinal direction of the body 1 and are introduced symmetrically into the body 1 of the structural element. They are therefore located at the same distance from two opposite sides of the body 1, respectively.
They have a width that almost corresponds to the width of these sides.
The reinforcement nets 2 consist of wires or fibers that are welded or glued together, or that are braided or knitted together.
These threads are monofilaments or bundles of fibers. They consist of plastic, fiberglass, carbon fiber, steel or a combination of these materials.
The meshes of the reinforcement nets 2 are square in the example shown, but they may also be of a different shape, such as rectangular, hexagonal, diamond-shaped, etc.
It is important that there is sufficient of the mixture through the
<Desc / Clms Page number 4>
meshes penetrates, which is obtained if the meshes of the reinforcement nets 2 are sufficiently large.
For this purpose, the meshes of the reinforcement nets 2 are larger than twice the mesh size of a screen through which 50% of the wood particles fall, and smaller than the smallest transverse section of the body.
The wood particles of the mixture may consist of sawdust, shavings, wood shavings, wood wool, chips or the like. These wood particles have been mineralized with a saline solution such as, for example, a Na2SiO3 solution, providing good resistance to chemical, physical and biological degradation.
The cement of the mixture can be Portland cement.
In order to manufacture the structural element, a mixture of cement, wood particles and water is poured into a formwork, after which the mixture is allowed to cure. The reinforcement nets 2 are placed in the formwork before, during or immediately after casting.
This mixture contains, for example, 50 to 60 wt. % cement, 20 to 30 wt. % wood particles as surcharge and 20-30 wt. % water.
The construction element obtained has particularly good properties due to the presence of the reinforcement nets 2.
It is particularly resistant to moisture and attack by fungi, bacteria and insects. It has a long service life and retains its shape even when exposed to air, light, water and soil.
<Desc / Clms Page number 5>
It is light yet strong, non-flammable, relatively inexpensive and can be manufactured in various shapes and sizes.
It can be easily sawn and drilled or nailed into the structural element.
The bending resistance of the structural element is largely determined by the reinforcement nets 2 provided therein. It is possible to match the flexural strength of a solid wooden structural element (approximately 74 N / mm 2).
The number of reinforcement nets 2 does not necessarily have to be two. In order to increase the bending resistance, the structural element can have more than two reinforcement nets 2, or stronger reinforcement nets 2 can be incorporated, these are reinforcement nets 2 with thicker or stronger wires or smaller meshes or even reinforcement nets 2 which have been incorporated in the prestressed state.
Due to the symmetrical location of the reinforcement nets 2, the structural element has isotropic tensile and bending properties.
The cross-section of the structural element does not necessarily have to be square. It can also be rectangular, hexagonal, circular or oval. The course of the cross-section in the axial direction must not be constant. Both the size and the shape can change. The structural element can for instance be conical or partly square and partly round.
The reinforcement nets 2 do not have to be parallel to each other
<Desc / Clms Page number 6>
to be. They must also not be perfectly flat as shown. They may, for example, be corrugated, have folded edges or be parallel to each other.
The structural element does not necessarily have to be a beam. For example, it can also be a pole.
The post or beam can be completely and easily recycled after use by grinding her or him and using the ground material instead of wood particles when creating a new beam or post.
It is clear that the present invention is by no means limited to the embodiments described above and shown in the accompanying drawings, but such a construction element can be realized in various shapes and dimensions without departing from the scope of the invention.