BE1019540A3 - Elastisch materiaal en werkwijze voor het verstevigen of herstellen van een constructie. - Google Patents

Abstract

Elastisch materiaal (1) voor het verstevigen of herstellen van een constructie (7), welk elastisch materiaal (1) door de in de richting van de constructie (7) werkende krachten als gevolg van zijn elasticiteit zelfhechtend is aan de constructie (7) wanneer het elastisch materiaal onder spanning op of rond de te verstevigen of herstellen constructie (7) is aangebracht, daardoor gekenmerkt dat het minstens bestaat uit een elastische laag (2), een laag (3) niet uitgehard uithardbaar materiaal dat door een externe invloed tot uitharding kan worden aangezet, en een afdeklaag (4) waarvan de integriteit doorbreekbaar is door de externe invloed of door uitrekken van het elastisch materiaal (1).

Description

Elastisch materiaal en werkwijze voor het verstevigen of herstellen van een constructie.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een elastisch materiaal en werkwijze voor het verstevigen of herstellen van een constructie.

Meer speciaal betreft de uitvinding een elastisch materiaal, dat onder spanning rond een te verstevigen of te herstellen constructie wordt aangebracht en door de spanning zelfhechtend is op de constructie. Hiervoor worden bij voorkeur stroken gebruikt die rond de constructie worden gewikkeld.

Het type constructies waarbij dit vooral gebruikt wordt zijn pijlers van bruggen of olieplatforms, balken of kolommen in hout, beton, metaal of een ander materiaal, rompen van schepen en dergelijke.

Een dergelijk materiaal is beschreven in BE 1.017.815. Het gebruik van het bekende materiaal is zodanig dat het onder spanning rond een constructie gewikkeld wordt, waarbij het door zijn eigen elasticiteit tegen de constructie wordt gedrukt en zich zonder hulpmiddelen daaraan vasthecht.

Door zijn spanning ondersteunt het materiaal de constructie.

Optioneel wordt een dergelijk materiaal, na aanbrengen, voorzien van een laag hars om waterdichtheid te garanderen.

De bekende elastische materialen hebben als nadeel dat zij na verloop van tijd hun elasticiteit verliezen, en dan geen of weinig verstevigend effect meer uitoefenen.

Tevens is het aanbrengen van hars op verstevigde constructies lastig en moeilijk, zeker als de versteviging onder water dient te gebeuren.

Tevens is het reproduceerbaar aanbrengen van een laag hars met gelijke dikte moeilijk, en bestaat het risico dat er plaatselijk te veel of te weinig hars wordt gebruikt, en bestaat bovendien het risico dat het hars niet voldoende doordringt in het elastisch materiaal.

De huidige uitvinding heeft tot doel aan minstens één van de voornoemde en andere nadelen een oplossing te bieden, doordat zij voorziet in een elastisch materiaal voor het verstevigen of herstellen van een constructie, welk elastisch materiaal door de in de richting van de constructie werkende krachten als gevolg van zijn elasticiteit zelfhechtend is aan de constructie wanneer het materiaal onder spanning op of rond de te verstevigen of herstellen constructie is aangebracht, dat minstens bestaat uit een elastische laag, een laag niet uitgehard uithardbaar materiaal dat door een externe invloed tot uitharding kan worden aangezet, en een afdeklaag waarvan de integriteit doorbreekbaar is door de externe invloed of door uitrekken van het elastisch materiaal.

Dit heeft als voordeel dat voor verstevigings- of herstellingswerkzaamheden direct een elastisch materiaal beschikbaar is dat al is voorzien van een uithardbaar materiaal, bijvoorbeeld hars, waardoor het elastisch materiaal gefixeerd kan worden. De afdeklaag is hierbij nuttig om te voorkomen dat mensen of apparatuur direct in contact met het uithardbare materiaal kunnen komen, of dat een strook elastisch materiaal die opgerold is te sterk aan zichzelf kleeft.

Doordat de integriteit van de afdeklaag doorbreekbaar is, hindert de afdeklaag niet in het uithardingsproces nadat het elastische materiaal is aangebracht.

Een verder voordeel is dat het hars is aangebracht in gecontroleerde omstandigheden en met een gekende laagdikte, en bij voorkeur gelijkmatig verspreid.

In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm vormt de elastische laag, wanneer niet uitgerekt, een afdeklaag waarvan de integriteit doorbreekbaar is door de externe invloed of door uitrekken van het elastisch materiaal.

Op deze manier werkt de elastische laag ook als afdeklaag, en is het uithardbaar materiaal aan beide kanten afgedekt.

De elastische laag kan bijvoorbeeld bestaan uit een elastisch vlies, dat ondoordringbaar is voor de voornoemde externe invloed.

De elastische laag kan ook uitgevoerd zijn als een weefsel, een breisel of een mat, dat in niet-uitgerekte toestand ondoordringbaar is voor de externe invloed, maar in uitgerekte toestand de externe invloed kan doorlaten.

Om de elastische laag te versterken, kan deze voorzien zijn van versterkingsvezels.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de externe invloed water. Hierdoor kan op gemakkelijke wijze de uitharding van het uithardbare materiaal worden bewerkstelligd, en wordt het mogelijk herstellingen onder water uit te voeren enkel en alleen door het elastisch materiaal rond de constructie te wikkelen zonder bijkomende bewerkingsstappen, gereedschappen of hulpstoffen.

In een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm omvat het elastisch materiaal twee afdeklagen die zich aan weerszijden van de laag niet uitgehard uithardbaar materiaal bevinden en waarvan de integriteit doorbreekbaar is door de externe invloed of door uitrekken van het elastisch materiaal.

Hierdoor wordt, ook bij een open elastische laag, de afdekking van de uithardbare laag verzekerd.

Er kan dan ook in een verdere voorkeurdragende uitvoeringsvorm een elastisch materiaal gemaakt worden waarbij het elastisch materiaal een aanvullende laag niet uitgehard uithardbaar materiaal omvat dat door de externe invloed tot uitharding kan worden aangezet, en deze aanvullende laag zich tussen een afdeklaag en de elastische laag bevindt.

In een bijzondere uitvoeringsvorm is het elastisch materiaal als strook uitgevoerd waarbij het elastisch materiaal minimaal in de lengterichting van de strook elastisch is.

Hierdoor kan het elastisch materiaal gemakkelijk opgeslagen, bijvoorbeeld op een rol, en gebruikt worden.

In dit geval, omdat het elastisch materiaal in een discrete afmeting gebruikt wordt, is het wenselijk dat de zijranden van het elastisch materiaal bedekt zijn met een gelijkaardig materiaal als waarvan de afdeklaag of -lagen gemaakt zijn.

Dit heeft als voordeel dat ook de zijranden zijn afgedekt.

In een voorkeurdragende uitvoeringsvorm is de afdeklaag effectief in het tegenhouden van de externe invloed en heeft een breukrek die lager is dan de breukrek van de elastische laag.

Op deze manier wordt een bescherming verkregen tegen invloeden van buiten die uitharding zouden kunnen veroorzaken, waaronder de externe invloed, terwijl toch, tijdens het aanbrengen onder spanning van het elastisch materiaal, de afdeklaag kan scheuren, waardoor vanaf dat moment wel gemakkelijke uitharding kan plaatsvinden.

Het is hiervoor wenselijk dat niet slechts de breukrek van de afdeklaag lager is dan de breukrek van de elastische laag, maar dat deze beduidend lager is, bijvoorbeeld slechts 50%, 25% of 10% van de breukrek van de elastische laag.

De uitvinding betreft tevens een werkwijze voor het verstevigen of herstellen van een constructie waarbij een elastisch materiaal dat minstens bestaat uit een elastische laag, een laag niet uitgehard uithardbaar materiaal dat door een externe invloed tot uitharding kan worden aangezet, en een afdeklaag waarvan de integriteit doorbreekbaar is door de externe invloed, onder spanning op of rond een constructie wordt aangebracht, en in contact gebracht wordt met de externe invloed.

De uitvinding betreft aanvullend een werkwijze voor het verstevigen of herstellen van een constructie waarbij een elastisch materiaal dat minstens bestaat uit een elastische laag, een laag niet uitgehard uithardbaar materiaal dat door een externe invloed tot uitharding kan worden aangezet, en een afdeklaag waarvan de integriteit doorbreekbaar is door uitrekken van het elastisch materiaal, onder spanning op of rond een constructie wordt aangebracht waarbij de rek die de spanning veroorzaakt tevens scheuren in de afdeklaag veroorzaakt.

Optioneel wordt daarbij aanvullend het elastisch materiaal in contact gebracht met de externe invloed met als doel de uitharding van het uithardbare materiaal.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, voorkeurdragende uitvoeringsvormen beschreven van het elastisch materiaal en de werkwijze volgens de uitvinding, met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch en in perspectief een stuk elastisch materiaal volgens de uitvinding weergeeft; figuur 2 een dwarsdoorsnede van een alternatief elastisch materiaal volgens de uitvinding weergeeft; figuur 3 een gebruik van het elastisch materiaal weergeven in figuur 1 toont; figuur 4 een gebruik van het elastisch materiaal weergegeven in figuur 2 toont.

In figuur 1 is schematisch een stuk elastisch materiaal 1 weergegeven, dat hoofdzakelijk bestaat uit drie lagen, te weten een elastische laag 2, bijvoorbeeld gemaakt uit een elastisch weefsel, een elastisch breisel, een elastische mat of een elastisch vlies, een laag 3 niet-uitgehard hars die door een externe invloed, bijvoorbeeld water of lucht kan uitharden, en een afdeklaag 4.

De elastische laag 2 is bij voorkeur voorzien van versterkingsvezels 5.

De elastische laag 2 kan zodanig uitgevoerd zijn dat deze, vooral in zijn niet uitgerekte toestand, effectief is in het tegenhouden van de externe invloed.

De afdeklaag 4 is een laag kunststof die effectief is in het tegenhouden van de externe invloed, en die bij uitrekking van het elastisch materiaal gemakkelijk scheurt.

Aan de zijkanten 6 kan een gelijkaardige afdeklaag voorzien zijn.

Op deze manier kan de afdeklaag 4 het hars tijdens opslag beschermen tegen invloeden, zoals water of lucht, die het hars te vroeg zouden kunnen doen uitharden.

Alternatief kan de afdeklaag 4 gemaakt zijn van een materiaal dat door de externe invloed aangetast wordt, bijvoorbeeld doordat het oplost in water, en daardoor water toelaat bij het hars, wat resulteert in een uitharding.

De afdeklaag 4 heeft dan niet langer de functie dat deze het hars tijdens opslag beschermt tegen de externe invloed, immers als de afdeklaag hiermee in aanraking zou komen, zou deze beschadigd raken, maar nog wel de functie dat de stroken elastisch materiaal 1 gemakkelijker op rollen opgeslagen kunnen worden, en dat er minder risico is dat mensen of machines in contact komen met het kleverige hars.

Een alternatieve uitvoeringsvorm van een elastisch materiaal volgens de uitvinding is getoond in figuur 2. Hier is een doorsnede getoond van een elastisch materiaal met vijf lagen, waarbij aan weerszijden van de elastische laag 2, zich een laag 3 hars bevindt. Op beide lagen 3 hars is een afdeklaag 4 aangebracht. Deze afdeklaag 4 is oplosbaar in water.

Het gebruik van het elastisch materiaal 1 is zeer eenvoudig en als volgt, en wordt weergegeven in figuren 3 en 4.

Om een te versterken of herstellen constructie, in dit geval een pilaar 7, wordt een strook 8 elastisch materiaal 1 volgens de uitvinding aangebracht door deze onder spanning rond de pilaar 5 te wikkelen.

Dit gaat over het algemeen het gemakkelijkst wanneer het elastisch materiaal 1 van een rol kan worden afgewikkeld.

Door de, door de elasticiteit veroorzaakte, spanning in de richting van de pilaar 7 is de gewikkelde strook zelfhechtend op de pilaar 7, en kan aldus zijn versterkende functie vervullen. Dit is des te meer het geval indien er versterkingsvezels 5 voorzien zijn, die in een andere dan de uitrekrichting werken.

Tijdens het onder spanning wikkelen ontwikkelt de afdeklaag 4 scheuren 9, doordat deze een veel lagere breukrek heeft dan de rek van de elastische laag 2 onder invloed van de spanning.

Door de scheuren 9 komt het hars minimaal deels bloot te liggen aan de atmosfeer, en is deze in aanraking te brengen met een externe invloed die het hars doet uitharden. In dit geval gebeurt dit door het met water 10 in contact brengen van de gewikkelde strook 8 elastisch materiaal 1 waarvan de afdeklaag 4 scheuren 9 vertoont.

Door het uitharden wordt de gewikkelde strook 8 in zijn positie onder spanning gefixeerd, waardoor een langdurige ondersteunende functie verkregen wordt.

In figuur 4 is getoond hoe een werkwijze volgens de uitvinding alternatief kan worden uitgevoerd. In deze uitvoeringsvorm van de werkwijze wordt een pilaar 7 onder water verstevigd. De afdeklagen 4 bestaan in dit voorbeeld, maar niet noodzakelijk, uit een wateroplosbare laag.

Na het wikkelen van de strook 8 elastisch materiaal 1 rond de pilaar 7, zoals bovenstaand beschreven, zullen door het aanwezige water de afdeklagen 4 oplossen, waarna het water in aanraking met het hars komt, en voor de uitharding kan zorgen.

Het is mogelijk dat een af deklaag 4 die oplosbaar is, tevens scheurt tijdens gebruik van het elastisch materiaal 1

In plaats van een hars kan ook een ander uithardbaar materiaal genomen worden, zoals bijvoorbeeld rubber of lijm.

De externe invloed die zorgt voor uitharding van het uithardbare materiaal, en eventueel voor het oplossen van de afdeklaag 4 wanneer deze oplosbaar is, kan naast water, zoals in de bovenbeschreven voorbeelden, ook een andere externe invloed zijn, zoals een oplosmiddel, lucht, een specifiek gas, licht of UV-straling.

Een elastisch materiaal 1 volgens de uitvinding hoeft niet noodzakelijk een afzonderlijke elastische laag 2 en laag 3 hars te bevatten. Ook wanneer deze lagen 2,3 deels of geheel in elkaar geïntegreerd zijn, bijvoorbeeld door inbedding van de elastische laag 2 in het hars, wordt dit beschouwd als twee lagen.

De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de als voorbeeld beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch een elastische laag en een werkwijze volgens de uitvinding, kunnen in allerlei variaties worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding zoals gedefinieerd in de conclusies te treden.

Claims (15)

1. Elastisch materiaal (1) voor het verstevigen of herstellen van een constructie (7) , welk elastisch materiaal (1) door de in de richting van de constructie (7) werkende krachten als gevolg van zijn elasticiteit zelfhechtend is aan de constructie (7) wanneer het elastisch materiaal onder spanning op of rond de te verstevigen of herstellen constructie (7) is aangebracht, daardoor gekenmerkt dat het minstens bestaat uit een elastische laag (2), een laag (3) niet uitgehard uithardbaar materiaal dat door een externe invloed tot uitharding kan worden aangezet, en een afdeklaag (4) waarvan de integriteit doorbreekbaar is door de externe invloed of door uitrekken van het elastisch materiaal (1).

2. Elastisch materiaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de elastische laag (2) hoofdzakelijk bestaat uit een weefsel, een breisel, een mat of een vlies.

3. Elastisch materiaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de elastische laag (2) voorzien is van versterkingsvezels (5).

4. Elastisch materiaal volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat de elastische laag (2) hoofdzakelijk in één richting elastisch is en de richting van de versterkingsvezels (5) zich hoofdzakelijk uitstrekt in een andere richting dan waarin de elastische laag elastisch is.

5. Elastisch materiaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de elastische laag (2), wanneer niet uitgerekt, een afdeklaag vormt waarvan de integriteit doorbreekbaar is door de externe invloed of door uitrekken van het elastisch materiaal (1).

6. Elastisch materiaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het niet uitgeharde uithardbare materiaal een hars is.

7. Elastisch materiaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat de externe invloed water is.

8. Elastisch materiaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het materiaal twee af deklagen (4) omvat die zich aan weerszijden van de laag (3) niet uitgehard uithardbaar materiaal bevinden en waarvan de integriteit doorbreekbaar is door de externe invloed of door uitrekken van het elastisch materiaal (1).

9. Elastisch materiaal volgens conclusies 8, daardoor gekenmerkt dat het elastisch materiaal (2) een aanvullende laag (3) niet uitgehard uithardbaar materiaal omvat dat door de externe invloed tot uitharding kan worden aangezet, en deze aanvullende laag zich tussen een af deklaag (4) en de elastische laag (2) bevindt.

10. Elastisch materiaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat het als strook (8) is uitgevoerd waarbij het elastisch materiaal (1) minimaal in de lengterichting van de strook (8) elastisch is.

11. Elastisch materiaal volgens één van de voorgaande conclusies, daardoor gekenmerkt dat, indien het elastisch materiaal (1) in discrete afmetingen uitgevoerd is, de zijranden van het elastisch materiaal (1) bedekt zijn met een gelijkaardig materiaal als waarvan de afdeklaag (4) gemaakt is.

12. Elastisch materiaal volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de afdeklaag (4) effectief is in het tegenhouden van de externe invloed en een breukrek heeft die lager is dan de breukrek van de elastische laag (2).

13. Werkwijze voor het verstevigen of herstellen van een constructie (7) daardoor gekenmerkt dat een elastisch materiaal (1) dat minstens bestaat uit een elastische laag (2), een laag (3) niet uitgehard uithardbaar materiaal dat door een externe invloed tot uitharding kan worden aangezet, en een afdeklaag (4) waarvan de integriteit doorbreekbaar is door de externe invloed, onder spanning op of rond een constructie (7) wordt aangebracht, en in contact gebracht wordt met de externe invloed.

14. Werkwijze voor het verstevigen of herstellen van een constructie (7) daardoor gekenmerkt dat een elastisch materiaal (1) dat minstens bestaat uit een elastische laag (2), een laag (3) niet uitgehard uithardbaar materiaal dat door een externe invloed tot uitharding kan worden aangezet, en een afdeklaag (4) waarvan de integriteit doorbreekbaar is door uitrekken van het elastisch materiaal (4), onder spanning op of rond een constructie (7) wordt aangebracht waarbij de rek die de spanning veroorzaakt tevens scheuren (9) in de afdeklaag (4) veroorzaakt.

15.- Werkwijze volgens conclusie 14, daardoor gekenmerkt dat aanvullend het elastisch materiaal (1) in contact wordt gebracht met de externe invloed met als doel de uitharding van het uithardbare materiaal.