FI76614B - VAERMEISOLERINGSELEMENT OCH FOERFARANDE FOER GJUTNING AV BETONGELEMENT. - Google Patents

Description

7661 4 Lämmöneristyselementti ja menetelmä betonielementin valamiseksi Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen lämmöneristyselementti.7661 4 Thermal insulation element and method for casting a concrete element The present invention relates to a thermal insulation element according to the preamble of claim 1.

Keksinnön kohteena on myös menetelmä betonielementin valamiseksi keksinnön mukaista lämmöneristyselementtiä hyväksikäyttäen.The invention also relates to a method for casting a concrete element using a thermal insulation element according to the invention.

Nykyisin lämmöneristeen jäykkyyttä käytetään hyväksi siirtämällä siihen tuleva kuormitus suoraan tukirakenteelle, jolloin hyödynnetään pääasiassa lämmöneristeen puristuslujuut-ta.Today, the rigidity of thermal insulation is exploited by transferring the load to it directly to the support structure, whereby the compressive strength of the thermal insulation is mainly utilized.

FI-patenttihakemuksessa 791566 on kuvattu puisen seinäele-mentin eristesauma. Kokonaisen seinärakenteen sisäpuolelle on järjestetty kutakin lämmöneristyselementtiä tämän reunoilta molemmin puolin ympäröivät puurakenteet, jotka on yhdistetty toisiinsa emälevykaistaleilla.FI patent application 791566 describes an insulating seam for a wooden wall element. Arranged inside the entire wall structure are wooden structures surrounding each thermal insulation element on both sides of its thermal insulation elements, which are connected to each other by motherboard strips.

FI-kuulutusjulkaisussa 60904 on kuvattu modulisysteemi, jossa tukirungon muodostavat vahvikesauvat sijaitsevat pareittain kunkin elementin reunoilla. Vahvikekaistoja yhdistävät toisiinsa levyrakenteet.FI publication 60904 describes a modular system in which the reinforcing bars forming the support frame are located in pairs at the edges of each element. Reinforcement strips are connected by plate structures.

SE-kuulutusjulkaisusta 447361 tunnetaan kerroselementti, jossa välikelevyä ympäröi molemmin puolin kuiturakenteinen peitekerros ja ainakin yhteen peitekerrokseen joko tämän sisä- tai ulkopuolelle on yhdistetty lujia vahvikekuiduista muodostettuja tankoja.SE-A-447361 discloses a layer element in which a spacer plate is surrounded on both sides by a fibrous cover layer and strong reinforcing fiber bars are connected to at least one cover layer either inside or outside it.

DE-hakemusjulkaisussa 2,035,358 on kuvattu valmisrakenneosa, jossa polystyreeniseen runko-osaan tehtyihin uriin tai onkaloihin on valettu betonia. Betonivahvistukset ovat vain yhdellä puolella ja ulottuvat lähes koko laatan läpi.DE-A-2,035,358 describes a prefabricated component in which concrete is cast in grooves or cavities in a polystyrene body. The concrete reinforcements are on one side only and extend through almost the entire slab.

DE-hakemusjulkaisussa 2,060,128 on kuvattu menetelmä esival-misteltujen tuki- ja eristyskatteiden valmistamiseksi. Mene- 2 76614 telmässä eristysmateriaaliin tehdään urat, joihin raudoitus sijoitetaan. Raudoituksen päälle valetaan yhtenäinen betoni-kerros. Urat ulottuvat lähes eristyskerroksen läpi ja ainoastaan toinen puoli eristyselementistä voidaan varustaa tukirakenteella.DE-A-2,060,128 describes a method for preparing prefabricated support and insulation coverings. In method 2 76614, grooves are made in the insulating material in which the reinforcement is placed. A uniform layer of concrete is poured on top of the reinforcement. The grooves extend almost through the insulating layer and only one half of the insulating element can be provided with a support structure.

DE-hakemusjulkaisusta 2,629,870 tunnetaan rakennuselementti, joka koostuu valubetonista ja ainakin alueesta lämpöä eristävää materiaalia, joka toimii muottina ja johon betoni ko-vetuttuaan kiinteästi liittyy. Esitetyissä ratkaisuissa betoniosa ulottuu likimain läpi laattarakenteen.DE-A-2,629,870 discloses a building element consisting of cast concrete and at least a region of a heat-insulating material which acts as a mold and to which the concrete, when hardened, is firmly attached. In the solutions presented, the concrete part extends approximately through the slab structure.

Tunnetun tekniikan epäkohtana on se, etteivät nykyiset eristerakenteet voi toimia tarvittavilla eristepaksuuksilla kantavina rakenteina. Massiiviset betonirakenteet puolestaan ovat hankalia käsitellä.A disadvantage of the prior art is that the existing insulation structures cannot function as load-bearing structures with the required insulation thicknesses. Massive concrete structures, on the other hand, are difficult to handle.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvatussa tekniikassa esiintyvät haitat ja saada aikaan aivan uudentyyppinen, kantava lämmöneristyselementti.The object of the present invention is to obviate the disadvantages of the technique described above and to provide a completely new type of load-bearing thermal insulation element.

Keksintö perustuu siihen, että lämmöneristyselementti lujitetaan tarvittavalla määrällä eristyselementin vastakkaisten pintojen läheisyyteen sijoitettuja vahvikekaistoja, jotka on kytketty pareiksi eriste-elementin läpi ulottuvilla kiinnikkeillä elementin tekemiseksi kantavaksi rakenteeksi.The invention is based on the fact that the thermal insulation element is reinforced with the necessary number of reinforcing strips placed in the vicinity of the opposite surfaces of the insulating element, which are connected in pairs by fasteners extending through the insulating element to make the element a load-bearing structure.

Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle lämmöneristys-elementille on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.More specifically, the thermal insulation element according to the invention is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 1.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on puolestaan tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa.The method according to the invention, in turn, is characterized by what is set forth in the characterizing part of claim 6.

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.The invention provides considerable advantages.

Keksinnön mukainen lämmöneristyselementti on koneellisesti valmistettavissa edullisesti yksinkertaisilla laitteilla. Laattojen ja palkistojen valut voidaan suorittaa ilman eril-The thermal insulation element according to the invention can be mechanically manufactured, preferably with simple devices. Tile and beam castings can be carried out without

IIII

3 76614 lisiä muottirakenteita, jolloin säästetään muottien materiaali sekä vältetään niiden rakentamiselta ja purkamiselta. Ns. tuuletetun alapohjan valmistaminen on keksinnön mukaisia lämmöneristyselementtejä käyttäen yksinkertaista, koska tällöin ei tarvitse purkaa muottia ahtaista onkaloista. Maata vasten tehdyissä rakenteissa maan tiivistystarve vähenee. Seinärakenteissa keksinnön mukainen lämmöneriste ei tarvitse erillisiä tukirakenteita, koska lämmöneristyselementti kestää tuulikuormat ja siirtää ne suoraan pysyville rakennusosille. Betonipintaisissa seinärakenteissa säästyy materiaalia, ja kokonaispaino pienenee huomattavasti, koska jäykistetyn lämmöneristyselementin kanssa voidaan käyttää erittäin ohuita betonipintoja. Tällöin myös seinien kokonaispaksuuden pieneneminen lisää rakennuksen hyötyneliömetrejä. Elementtien keveys säästää kuljetuskustannuksia eikä asennuksessa tarvita nosturia. Myös julkisivujen muunneltavuus on helppoa, koska elementin muotoilu on yksinkertaista ennen jäykistämistä.3 76614 additional mold structures, which saves the material of the molds and avoids their construction and dismantling. The production of the so-called ventilated lower base is simple using the thermal insulation elements according to the invention, because in this case there is no need to disassemble the mold from the narrow cavities. In structures made against the ground, the need for soil compaction is reduced. In wall structures, the thermal insulation according to the invention does not need separate support structures, because the thermal insulation element withstands wind loads and transfers them directly to permanent building components. In concrete-surface wall structures, material is saved and the total weight is significantly reduced, because very thin concrete surfaces can be used with a stiffened thermal insulation element. In this case, the reduction of the total thickness of the walls also increases the useful square meters of the building. The lightness of the elements saves transport costs and no crane is required for installation. The flexibility of the facades is also easy, as the design of the element is simple before stiffening.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten piirustusten mukaisten sovellutusesimerkkien avulla .The invention will now be examined in more detail by means of application examples according to the accompanying drawings.

Kuvio 1 esittää perspektiivikuvantona yhtä keksinnön mukaista lämmöneristyselementtiä.Figure 1 shows a perspective view of one thermal insulation element according to the invention.

Kuvio 2 esittää perspektiivikuvantona kuvion 1 mukaista lämmöneristyselementtiä, jossa elementin sisälle jäävät osat on kuvattu katkoviivoin.Fig. 2 shows a perspective view of the thermal insulation element according to Fig. 1, in which the parts inside the element are illustrated in broken lines.

Kuvio 3 esittää poikkileikattuna sivukuvantona keksinnön mukaisten lämmöneristyselementtien käyttöä tuuletetun alapohjan valmistuksessa.Figure 3 shows a cross-sectional side view of the use of thermal insulation elements according to the invention in the manufacture of a ventilated subfloor.

Kuvio 4 esittää poikkileikattuna sivukuvantona keksinnön mukaisen lämmöneristyselementin käyttöä välipohjan valmistuksessa.Figure 4 shows a cross-sectional side view of the use of a thermal insulation element according to the invention in the manufacture of a midsole.

Kuvio 5 esittää kuvion 4 mukaisen ratkaisun yksityiskohtaa kahden elementin liitoskohdasta.Figure 5 shows a detail of the solution according to Figure 4 from the junction of the two elements.

4 766144,76614

Kuvio 6 esittää poikkileikattuna sivukuvantona keksinnön mukaisen elementin käyttöä seinärakenteessa.Figure 6 shows a cross-sectional side view of the use of an element according to the invention in a wall structure.

Kuvio 7 esittää poikkileikattuna sivukuvantona yhtä tehtaalla esivalmistettua keksinnön mukaista lämmöneristyselement-tiä.Figure 7 shows a cross-sectional side view of a factory-made thermal insulation element according to the invention.

Kuvio 8 esittää poikkileikattuna sivukuvantona toista tehtaalla esivalmistettua lämmöneristyselementtiä.Figure 8 shows a cross-sectional side view of another factory-made thermal insulation element.

Kuvioissa 1 - 2 on esitetty yksi mahdollinen ratkaisu keksinnön mukaisen lämmöneristyselementin toteuttamiseksi. Lujitettu lämmöneristyselementti 1 koostuu runkona toimivasta solumuovisesta eristeosasta 2 sekä jäykistiminä toimivista betonista valetuista vahvikekaistoista 3. Raudoituksella 5 varustetut vahvikekaistat 3 on puolittain upotettu eristeo-san 2 sisään ja sijoitettu eristeosan 2 vastakkaisille sivuille pareittain. Kukin kaistapari on kytketty toisiinsa jäykillä, eristeosan 2 läpi työntyvillä metallikiinnikkeillä 4, jotka on tuettu raudoitukseen 5 hakasilla 16 lujuuden lisäämiseksi. Vahvikekaistat 3 on sijoitettu tasavälein ja yhdensuuntaisesti toisiinsa nähden. Vahvikekaistat 3 ulottuvat yli koko eristeosan 2 ja niiden paksuus on n. 5 - 15 %, so-pivimmin n. 10 % eristeosan paksuudesta. Kaistojen 3 leveyden suhde paksuuteen on n. 2-3, sopivimmin 2,5. Kaistojen 3 välimatka on tyypillisesti likimain eristeosan 2 paksuus. Kaistojen 3 tiheys ja lukumäärä valitaan niin suureksi, että saavutetaan riittävä jäykkyys, esimerkiksi valumuottina käytettäessä vaadittava riittävä lujuus valun kuormituksen kantamiseksi .Figures 1 to 2 show one possible solution for implementing a thermal insulation element according to the invention. The reinforced thermal insulation element 1 consists of a foam insulating part 2 acting as a frame and reinforced concrete strips 3 acting as stiffeners. The reinforcing strips 3 provided with reinforcement 5 are half-embedded inside the insulating part 2 and placed on opposite sides of the insulating part 2 in pairs. Each pair of strips is connected to each other by rigid metal fasteners 4 projecting through the insulating part 2, which are supported on the reinforcement 5 by hooks 16 to increase the strength. The reinforcing strips 3 are arranged at regular intervals and parallel to each other. The reinforcing strips 3 extend over the entire insulating part 2 and have a thickness of about 5 to 15%, preferably about 10% of the thickness of the insulating part. The ratio of the width of the strips 3 to the thickness is about 2-3, preferably 2.5. The distance between the strips 3 is typically approximately the thickness of the insulating part 2. The density and number of strips 3 are chosen so as to achieve a sufficient rigidity, for example sufficient strength when used as a mold to support the casting load.

Vahvikekaistat 3 voivat olla sijoitetut kokonaan eristeosan 2 pinnalle tai upotetut kokonaan eristeosaan 2 tehtyihin uriin.The reinforcing strips 3 can be placed completely on the surface of the insulating part 2 or completely embedded in the grooves made in the insulating part 2.

Eristeosa 2 voi olla valmistettu muös jostain muusta kevyestä, hyvin lämpöä eristävästä jäykästä materiaalista kuin solumuovista.The insulating part 2 may also be made of a lightweight, highly heat-insulating rigid material other than cellular plastic.

Il 5 76614 Jäykistetty elementti 1 pyritään sijoittamaan niin, että suurin kuormitus on vahvikekaistojen 3 suuntainen.Il 5 76614 The stiffened element 1 is intended to be positioned so that the maximum load is parallel to the reinforcing strips 3.

Kuvion 3 mukaisesti tuuletettu alapohja valmistetaan siten, että perustuksien 9 päälle asennetaan jäykistetyt seinäeris-tyselementit 7 valumuoteiksi siten, että ei-esitetyt vahvi-kekaistat 3 ovat pystysuorassa. Seinäeristyselementtien 7 päälle asetetaan lattiaeristyselementit 6, jolloin valumuotti on valmis betonimassaa 8 varten. Eristyselementtien väliset liitokset voidaan tehdä joko liimaamalla tai erillisten ei-esitettyjen kiinnitysosien avulla. Lattiaeristyselement-tien 6 paksuus on tyypillisesti 70 - 100 mm ja seinäeristyselementtien 7 paksuus 100 - 150 mm.According to Fig. 3, the ventilated lower base is manufactured in such a way that the stiffened wall insulation elements 7 are mounted on the foundations 9 in molds so that the reinforcement strips 3 (not shown) are vertical. The floor insulation elements 6 are placed on top of the wall insulation elements 7, whereby the casting mold is ready for the concrete mass 8. The joints between the insulating elements can be made either by gluing or by means of separate fastening parts (not shown). The thickness of the floor insulation elements 6 is typically 70 to 100 mm and the thickness of the wall insulation elements 7 is 100 to 150 mm.

Kuvioiden 4-5 mukaisesti keksinnön mukaista lämmöneristys-elementtiä voidaan käyttää välipohjien valmistuksessa. Lat-tianeristyselementti 6 asetetaan seinien 12 tai erillisten ei-esitettyjen kannattamien varaan ja elementtien 6 saumoihin ja yläpinnoille sijoitetaan laatan vaatimat raudoitukset 5. Elementin alapinta 10 valetaan ruiskubetonilla n. 20 -30 mm:n paksuiseksi, minkä jälkeen elementtien 6 saumat ja yläpinta 11 valetaan yhtäaikaisesti n. 50 mm paksuksi.According to Figures 4-5, the thermal insulation element according to the invention can be used in the manufacture of midsoles. The floor insulation element 6 is placed on the walls 12 or separate supports not shown, and the reinforcements 5 are placed on the seams and upper surfaces of the elements 6. The lower surface 10 of the element is cast with shotcrete to a thickness of about 20-30 mm, then the seams simultaneously about 50 mm thick.

Lämmöneristyselementin käyttöä seinärakenteissa kuvataan kuviossa 6. Seinäeristyselementti 7, jonka paksuus on n. 120 - 200 mm, nostetaan pystyyn ja tuetaan pystyasentoon ala- ja yläpäästään kiinnittimillä 13. Seinän sisä- ja ulkopinnat 14 valetaan ruiskubetonilla ja käsitellään lopulliseen muotoonsa.The use of a thermal insulation element in wall structures is illustrated in Figure 6. A wall insulation element 7 with a thickness of about 120-200 mm is raised and supported in a vertical position at its lower and upper ends by fasteners 13.

Keksinnön mukainen jäykistetty lämmöneristyselementti voidaan myös pintakäsiteliä jo tehtaalla valmistusvaiheessa. Kuviossa 7 on esitetty elementtiratkaisu, jossa sokkelin ulkopuoli tai kattoelementin alapuoli 17 on pinnoitettu jo tehtaalla esimerkiksi ruiskuvalamalla. Kuviossa 8 on esitetty ratkaisu, jossa elementin yksi pinta on jätetty käsittelemättä, koska tälle pinnalle on kiinnitetty puupinnoite 15.The stiffened thermal insulation element according to the invention can also be surface-treated already at the factory at the manufacturing stage. Figure 7 shows an element solution in which the outside of the plinth or the underside 17 of the roof element is already coated at the factory, for example by injection molding. Figure 8 shows a solution in which one surface of the element is left untreated because a wood coating 15 is attached to this surface.

Claims (6)

1. Ett för byggnader avsett, skivformigt, styvt värmeisole-ringselement (2) av t.ex. cellplast omfattande en betong-förstärkningsdel (3), kännetecknat av att - betongförstärkningsdelen (3) bestar av i vardera ytan av värmeisoleringselementet placerade, väsent-ligen parallella, armerade förstärkningslister (3), som medelst trad- eller stangformiga fästorgan (4) är parvis ihopkopplade genom värmeisoleringselementet, varvid tjockleken hos var och en av lister-na uppgar tili högst 15 % av elementets totala tjocklek och varvid den tilläggshallfasthet som de star för gör konstruktionen (1) bärande.1. A building, rigid thermal insulation element (2) of e.g. cellular plastic comprising a concrete reinforcing member (3), characterized in that - coupled through the heat insulating element, the thickness of each of the moldings being equal to not more than 15% of the total thickness of the element and whereby the additional wall strength which they assume to support the structure (1). 2. Värmeisoleringselement (2) enligt patentkrav 1, kännetecknat av att förstärkningslisterna (3) är limartat fästade vid värmeisoleringselementet (2).2. Thermal insulation element (2) according to claim 1, characterized in that the reinforcing strips (3) are glued to the thermal insulation element (2). 3. Värmeisoleringselement (2) enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att fästorganen (4) utgörs av metall- eller plaststavar.Heat insulation element (2) according to claim 1 or 2, characterized in that the fastening means (4) are made of metal or plastic rods. 4. Värmeisoleringselement (2) enligt nägot av de föregaende patentkraven, kännetecknat av att ändarna av fästorganen (4) är försedda med häktor (16) för att förstär-ka fogen mellan fästorganen (4) och förstärkningslisterna (3).Heat insulating element (2) according to any of the preceding claims, characterized in that the ends of the fastening means (4) are provided with fasteners (16) to strengthen the joint between the fastening means (4) and the reinforcing strips (3).