DE69408711T2

DE69408711T2 - Durchsichtige Form für Beton

Info

Publication number: DE69408711T2
Application number: DE69408711T
Authority: DE
Inventors: Takeo Kitayama; Masahito Matsumoto; Shigeyoshi Matubara
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1993-04-28
Filing date: 1994-04-26
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2014-04-27
Also published as: KR100289922B1; DE69408711D1; EP0623434A1; EP0623434B1; US5431366A; JPH06307075A; JP2765431B2; TW280847B

Description

Die Erfindung betrifft eine durchsichtige Betonform, durch die der Zustand von in die Betonform gefülltem Beton während des Gießens des Betons geprüft werden kann.
Als Betonform sind bisher Formen aus Holzmaterialien wie etwa Südseeholz und dgl. verwendet worden. Wenn Beton in diese Betonformen, die nicht durchsichtig sind, gegossen wird, kann der Zustand des Betons, der in die Form gefüllt ist, keiner Sichtprüfung unterzogen werden. Wenn also der in eine Form gefüllte Beton einen mangelhaften Zustand, beispielsweise eine Lücke bzw. einen Hohlraum zwischen Form und Beton aufweist, ist es bisher mitunter erforderlich gewesen, die hergestellte Konstruktion nach dem Gießen des Betons zu zerstören und erneut Beton zu gießen.
Aus diesem Grund ist die Verwendung einer durchsichtigen Kunstharzplatte bzw. -tafel als Betonform vorgeschlagen worden (japanische Patentanmeldung KOKAI Nr. 64-80 665, Nr. 1- 94 195 usw.). Diese durchsichtige Kunstharzplatte hat jedoch eine geringere Steifigkeit und Schlagfestigkeit und kann eine ausreichende Festigkeit als Betonform nur dann aufweisen, wenn eine zusätzliche Maßnahme, wie etwa die Vergrößerung der Dicke der Deckplatte, ein Verbinden mit einer Querstrebe usw. ergriffen wird.
Angesichts dieser Tatsache haben die Anmelder der vorliegenden Erfindung Untersuchungen durchgeführt mit dem Ziel, eine Betonform mit einer ausreichenden Festigkeit als Betonform und einer ausreichenden Durchsichtigkeit zu entwickeln, um eine Sichtprüfung des Zustands des in die Form gefüllten Betons zu ermöglichen. Aufgrund dieser Untersuchungen entstand die vorliegende Erfindung.
Die vorliegende Erfindung stellt somit eine Betonform bereit, von der ein Teil aus einem faserverstärkten thermoplastischen Harz besteht, wobei das faserverstärkte thermoplastische Harz die folgenden Bedingungen erfüllt:
Tt(C) ≥ Tt(M) - 1,5α
15 ( Tt(C)
wobei gilt: Tt(C) (%) ist der Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad (Transmittanz) des faserverstärkten thermoplastischen Harzes, gemessen in der Dicke der Deckplatte, α (Gew.-%) ist ein Fasergewichtsanteil im faserverstärkten thermoplastischen Harz, und Tt(M) (%) ist der Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad (Transmittanz) des Matrixharzes, gemessen in der gleichen Dicke wie oben.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlich in Verbindung mit den Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Betonform mit einer Anzahl von Rippen auf der Rückseite, betrachtet von der Seite der Rippen;
Fig. 2 eine Schnittansicht der Betonform entsprechend der Schnittlinie A-A' in Fig. 1, wobei gilt:
6: Deckplatte, und
7: Rippen; und
Fig. 3 die Vorrichtung, die für die Schlagprüfung der Betonform gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, wobei gilt:
1: Last,
2: Aufschlagpunkt,
3: Prüfstück (Deckplatte),
4: Träger für Prüfstück, und
5: Spitze des Aufschlagpunkts.
Eine Betonform muß hohe Steifigkeit und hohe Schlagfestigkeit haben. Bei Betonformen aus Harz führt ein höherer Fasergewichtsanteil im verwendeten faserverstärkten Harz zu einer höheren Festigkeit und zu einer geringeren Durchsichtigkeit. Bei einem feststehenden Fasergewichtsanteil verleiht ein höherer Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad des Matrixharzes dem faserverstärkten Harz eine bessere Durchsichtigkeit.
Um unter Beibehaltung einer hohen Festigkeit als Betonform eine gute Durchsichtigkeit aufzuweisen, muß ein faserverstärktes Harz einen Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad haben, der nicht kleiner ist als ein bestimmter Standardwert. Wenn die Dicke des faserverstärkten Harzes feststeht, ist der Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad der Harzplatte Tt(C) abhängig vom Fasergewichtsanteil α (Gew.-%) und vom Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad des Matrixharzes Tt(M) (%), und eine ausreichende Durchsichtigkeit kann erreicht werden, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind, wie bereits oben angeführt:
Tt(C) ≥ Tt(M) - 1,5α
15 ≤ Tt(C)
Wenn der Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad des faserverstärkten Harzes die oben angeführten Bedingungen nicht erfüllt, verringert sich der Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad deutlich, wenn der Fasergewichtsanteil steigt, wodurch keine ausreichende Durchsichtigkeit erreicht werden kann, wenn aus einem solchen faserverstärkten Harz eine Betonform mit einer notwendigen Festigkeit hergestellt wird.
Das thermoplastische Harz, das als Basismaterial für die erfindungsgemäße Betonform verwendet wird, ist nicht kritisch, sofern das Harz eine Festigkeit hat, die ausreicht, um als Betonform verwendbar zu sein. Thermoplastische Harze wie etwa Polyethylen, Polypropylen, ABS-Harz, Vinylchloridharz, PMMA, Nylon, Polycarbonatharz und dgl. können für diesen Zweck verwendet werden. Unter diesen Harzen wird Polypropylen aufgrund seiner Wärmebeständigkeit, Festigkeit und Wirtschaftlichkeit bevorzugt.
Als die Verstärkungsfaser wird Glasfaser bevorzugt, obwohl andere Fasern wie etwa Aluminiumoxidfaser und dgl. ebenso unbegrenzt verwendbar sind.
Der Fasergewichtsanteil kann irgendein Wert sein, sofern er im oben definierten Bereich liegt. Aus Gründen der Festigkeit und der Wirtschaftlichkeit reicht der Fasergewichtsanteil jedoch normalerweise von 10 bis 50 Gew.-% und vorzugsweise von 15 bis 30 Gew.-%
Wenn Glasfaser verwendet wird, reicht die Faserlänge normalerweise von 0,1 bis 50 mm und vorzugsweise von 1 bis 15 mm. Der Faserdurchmesser reicht normalerweise von 1 bis 50 um.
Ein Bindemittel kann zwecks Verbesserung der Haftung zwischen Faser und Harz in das erfindungsgemäße faserverstärkte Harz einbegriffen bzw. inkorporiert sein, solange der Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad die oben angeführten Bedingungen erfüllt.
Es versteht sich von selbst, daß auch andere Beimischungen, die thermoplastischen Harzen herkömmlicherweise hinzugefügt werden, z. B. Stabilisatoren, Farbstoffe, Füllmittel und dgl., im faserverstärkten Harz einbegriffen sein können, solange der Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad die oben erwähnten Bedingungen erfüllt.
Die Struktur der erfindungsgemäßen Betonform, die aus thermoplastischem Harz besteht, ist nicht kritisch. Sie kann eine flache Platte sein, die lediglich aus einer Deckplatte 6 besteht, oder die Deckplatte kann eine Anzahl von Rippen 7 auf der Rückseite aufweisen, um einen kammähnlichen Querschnitt zu bilden.
Das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Betonform ist nicht besonders eingeschränkt, es können jedoch herkömmliche Harzausbildungsverfahren, z. B. Spritzgießverfahren, Spritzprägeverfahren und dgl. verwendet werden.
Bei der erfindungsgemäßen Betonform ist die Gesamtdicke der Form nicht kritisch, sofern eine solche Dicke eine notwendige Festigkeit bietet. Normalerweise reicht die Gesamtdicke von etwa 10 mm bis etwa 70 mm. Vorzugsweise reicht die Gesamtdicke bei einer flachen Platte von 10 mm bis 15 mm und bei einer rippenartigen Struktur von 62 mm bis 65 mm, angesichts der Formbarkeit während der Verwendung und insbesondere im Vergleich mit der bisher weit verbreiteten hölzernen Betonform.
Wenn Beton unter Verwendung der erfindungsgemäßen durchsichtigen Betonform gegossen wird, kann eine Wirkung erreicht werden, nämlich daß der Zustand des in die Form eingefüllten Betons, z. B. das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Hohlraums und dgl., einer Sichtprüfung unterzogen werden kann.
Die Erfindung wird nachstehend ausführlicher mit Bezug auf die folgenden Beispiele beschrieben. Es versteht sich, daß die Erfindung durch diese Beispiele nicht eingeschränkt wird.
Die in den Beispielen verwendeten Prüfverfahren sind folgende:
Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad: Dieser wurde nach JIS K7150-Überarbeitung, Verfahren B gemessen. Die für die Messung verwendete Vorrichtung war ein auf Integrationswürfelreflexion beruhendes Lichtdurchlässigkeitsmeßgerät (Modell RT-100, hergestellt von Zaiko Shikisai Gijutsu Kenkyusho K.K.).
Biegeprüfung: Dabei wurde mit dem Acht-Punkte-Auflage- Verfahren nach JIS K7203 gemessen.
Schlagfestigkeit: Die in Fig. 3 dargestellte Vorrichtung wurde verwendet. Ein Aufschlagpunkt mit einer halbkreisförmigen Spitze von 1/2 Zoll wurde auf einem Probestück mit einer Größe von 50 mm mal 50 mm angeordnet, und man ließ eine Last von oben darauf fallen. Die kleinste für die Zerstörung eines Probestücks erforderliche Fallstrecke (Bruchhöhe) wurde unter einer Last gemessen, aus der die Bruchenergie nach der folgenden Formel berechnet wurde, und die Bruchenergie wurde als "Schlagfestigkeit" angenommen:
Bruchenergie (kg cm) = Last (kg) x Bruchhöhe (cm)

Beispiele 1 und 2

Ein Polypropylen-Vorformling (Matrixharz; AX574, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.; MI = 45) mit einer Glasfaser (Faserlänge 6 mm, Faserdurchmesser 13 um) wurde in eine Schmelzvorrichtung eingeführt und bei 230 ºC geschmolzen. Das geschmolzene faserverstärkte Harz wurde dem Hohlraum zwischen den Formwerkzeugen einer aus Oberwerkzeug und Unterwerkzeug bestehenden Presse über einen im Unterwerkzeug vorhandenen Zuführweg für geschmolzenes Harz zugeführt, während die Hohlraumhöhe etwa 10 mm betrug. Dann wurden die Formwerkzeuge gegeneinandergespannt, bis die Hohlraumhöhe 2,5 mm erreichte, woraufhin die Formwerkzeuge zusammengedrückt und gekühlt wurden, um eine Betonform mit rippenähnlicher Struktur mit einer Breite von 600 mm, einer Höhe von 900 mm und einer Dicke von 61,0 mm herzustellen, wie in Fig. 1 dargestellt. Die Abmessungen der derartig hergestellten Betonform waren folgende:
Dicke der Deckplatte: 2,5 mm
Rippenhöhe: 58,5 mm
Rippenbreite an der Verbindungsstelle mit der Deckplatte: 3,5 mm
Verjüngungswinkel der Rippen: 0,5ºº Anzahl der Rippen:
11 insgesamt bei gleichen Intervallen in Längsrichtung (einschließlich der an den beiden Seitenplatten vorhandenen)
6 insgesamt in Querrichtung (einschließlich der an den beiden Seitenplatten vorhandenen und der in den Linien 150 mm und 650 mm entfernt von den beiden Seitenplatten).
Tabelle 1 zeigt Gesamtlichtdurchlässigkeitswerte des Matrixharzes und des faserverstärkten Harzes. Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften der derartig hergestellten Betonform, gemessen im oberen Teil.

Beispiele 3 bis 5

Eine Betonform wurde hergestellt, indem Beispiel 1 wiederholt wurde, außer daß ein Propylen-Vorformling (Matrixharz; AX574, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.; MI = 45) mit einer Glasfaser mit einer Faserlänge von 0,1 mm oder weniger und einem Faserdurchmesser von 10 um verwendet wurde.
Tabelle 1 zeigt die Gesamtlichtdurchlässigkeitswerte des Matrixharzes und des faserverstärkten Harzes, und Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften der derartig hergestellten Betonform, gemessen im oberen Teil.

Vergleichsbeispiele 1 und 2

Eine Glasfasermatte (VHM5075, hergestellt von Nippon Byleen Co.) wurde zwischen dem oberen und dem unteren Formwerkzeuge gehalten, und ein geschmolzenes Matrixharz (AX574, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.; MI = 45) wurde zugeführt. Danach wurde der Vorgang aus Beispiel 1 wiederholt, um eine Betonform herzustellen.
Tabelle 1 zeigt die Gesarntlichtdurchlässigkeitswerte des Matrixharzes und des faserverstärkten Harzes, und Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften der derartig hergestellten Betonform, gemessen im oberen Teil.

Vergleichsbeispiel 3

Eine Betonform wurde hergestellt, indem Beispiel 1 wiederholt wurde, außer daß ein Propylen-Vorformling (Matrixharz; AX574, hergestellt von Sumitomo Chemical Co., Ltd.; MI = 45) mit einer Glasfaser mit einer Faserlänge von 0,1 mm oder weniger und einem Faserdurchmesser von 10 um verwendet wurde.
Tabelle 1 zeigt die Gesamtlichtdurchlässigkeitswerte des Matrixharzes und des faserverstärkten Harzes, und Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften der derartig hergestellten Betonform, gemessen im oberen Teil. Tabelle 1 Tabelle 2

Claims

1. Durchsichtige Betonform, von der ein Teil aus einem faserverstärkten thermoplastischen Harz besteht, wobei das faserverstärkte thermoplastische Harz die folgenden Bedingungen erfüllt:

Tt(C) ≥ Tt(M) - 1,5α

15 ≤ Tt(C)

wobei Tt(C) (%) der Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad des faserverstärkten thermoplastischen Harzes, gemessen in der Dicke der Deckplatte, α (Gew.-%) ein Fasergewichtsanteil des faserverstärkten thermoplastischen Harzes und Tt(M) (%) ein Gesamtlichtdurchlässigkeitsgrad des Matrixharzes, gemessen in der gleichen Dicke wie oben, ist.

2. Betonform nach Anspruch 1, wobei das Matrixharz Polypropylen ist.

36 Betonform nach Anspruch 1 oder 2, wobei die zum Füllen verwendete Faser eine Glasfaser mit einer Faserlänge von 0,1 mm bis 50 mm ist.

4. Betonform nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Fasergewichtsanteil α von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% reicht.