SE533326C2 - Byggelement och metod att bygga ytterväggar med nämnda element - Google Patents

Description

20 25 30 35 40 Byggblock av lättbetong med volymvikter mellan 400 - 800 kg/ m3 har tillverkats sedan 1930. Den första lättbetongen baserades på alunskiffer. På 1970-talet påtalades emellertid det olämpliga i att använda detta material då det innehåller uran som avger radon, vilket ledde till att tillverkningen av alunskifferbaserad lättbetong upphörde 1975. Därefter har lättbetong fortsatt att tillverkas av bl.a. finmalen sandsten, cement och kalk, som bringas att expandera i en autoklav genom gasutveckling orsakad av upphettningen av aluminiumpulver i recepturen. Dessa byggblock tillverkas i regel i mindre enheter som staplas och sammanfogas på arbetsplatsen, att iämföra med uppbyggnaden av en mur. Kapillärsugkraften är dock sä stark i dessa material att fuktupptagning riskerar att väsentligt reducera isoleringsförmågan, beroende pä montering och användning.

En metod att blanda in lätta cellplastpartiklar av expanderad polystyren (EPS) i cementblandningen lanserades redan på 1950-talet och har fått viss användning som lättviktsballast i betong vid högre volymvikter, ca 1000 kg/m3 eller mer, vilket i sig emellertid är en väsentlig viktsreduktíon från betongens normaldensitet pä ca 2.400 kg /m3. Problemet har varit att erhålla en homogen blandning dä cellplastkulorna flyter upp i vattenblandningen. Detta problem är i dag överkomligt och för ändamålet behandlade EPS-partiklar kan köpas på marknaden. Denna utveckling har också möiliggiort tillkomsten av föreliggande uppfinning.

Sammanfattning av uppfinningen Syftet med uppfinningen är att åstadkomma ett förenklat, kvalitetsäkert, kostnadseffektivt, resurseffektivt, miljövänligt, obrännbart, ängdiffusionsöppet byggsystem baserat på cement eller annat huvudsakligen oorganiskt material men med låg volymvikt som därmed även ger materialet inbyggd isolering.

Ytterligare ett syfte är att åstadkomma ett "allt-i-ett-materíal" i form av hanterbara och sammanfogningsbara byggelement som också innebär en snabb och kvalitetssäker montering på byggplatsen.

Byggelement enligt uppfinningen innehåller högisolerande EPS-partiklar eller partiklar av annat isolerande material eller medium inblandade i en cementblandning eller annan huvudsakligen mineraliskt baserad byggmassa som härdar när den reagerar med vatten. Partiklarna ger genom sin inblandning i den våta byggmassan det resulterande härdade lättviktsmaterialet en volymvikt efter härdning på ca 50 - 800 kg/ms, tryckhällfastheten är mer än 0,5 MPa och har ett värmeledningstal Ä mindre än 0,15. Företrädesvis är volymvikten 300- 600 kg/m3 och helst 400-500 kg/ms, tryckhällfastheten är mer än 1,0 MPa och helst mer än 2,0 MPa samt värmeledningstalet Ä är mindre än 0,12 och helst mindre än 0,10. 10 15 20 25 30 35 40 1.51 ia itu En Wi m 3 lsoleringspartiklarna är fukttäta och har företrädesvis en volymvikt som är mindre än 50 kg/m3, helst mindre än 30 kg/m3. Allra helst har partiklarna en volymvikt upp till 15 kg/ms. Volymvikten stär i allmänhet i omvänd relation till värmeledningstalet k, dvs ju lägre volymvikt desto högre isoleringsvärde. Den önskade volymvikten pä slutprodukten kan bestämmas allt efter inblandning av mängden partiklar. Företrädesvís används en blandning innehållande minst 50 volymprocent isoleringspartiklar av expanderad polystyren (EPS) med slutna celler eller annat icke fuktabsorberande material eller medium med en volymvikt icke överstigande 30 kg/ma. Även tex iäsmedel, luft eller annat medium kan tillsättas blandningen. lsoleringspartiklarna kan ha exempelvis grafit- eller aluminiuminblandning för ökad isoleringsförmäga. Partiklarna kan ha olika fraktioner av olika storlekar för förbättrad fyllningsgrad. Utan olika fraktioner skapas luftrum mellan de betongbelagda och mot varandra häftande partiklarna som därigenom ger blandningen sämre isoleringsvärde, dvs värmeledningstal k. lsoleringspartiklarna kan ha alla former men är företrädesvis sfäriska för att erhälla optimal styrka i det betongskal som bildas kring varje partikel och som häftar mot anlíggande skalförsedda partiklar. För ökad styrka i betongskalen kan tex glaspartiklar tillsättas i cementblandningen.

En för uppfinningen lämplig och pä detta sätt framställd materialblandning kan erhälla a/ ett värmeledningstal (lambdavärde) av mindre än 0,15, företrädesvis ca 0.060. l 2, b/ en tryckhällfasthet av minst 0,5 MPa, företrädesvis minst l,0 MPa, c/ ett änggenomgängsmotständ mellanlO 000 - 400 000 s/m, företrädesvis mellan l0 000 -l00 000 s/m, helst mellan l0 000 - 30 000 s/m.

Byggelement har en utfackningsform, dvs det är avsett att monteras i det öppna utrymmet mellan resta vertikala element, säsom innerväggar eller stälbalkar, och biälklag för att bilda ytterväggen. Utfackningselementet har minst en formpassning passande i utrymmet bildat av biälklag och vertikala element och uppvisar ett runtomgäende utspräng för anliggning mot biälklag och vertikala element. Pä sä sätt isoleras vertikala element och biälklag frän väder och vind pä utsidan av den av utfackningselement bildade ytterväggen.

Företrädesvis har utfackningselementet minst en överskiutande läpp som sträcker sig utanför det runtomgäende utspränget längs en eller tvä angränsande sidor för överlappning av skarv mellan intilliggande utfackningselement i monterat läge. Pä sä sätt minimeras värmelöckage och kallras i skarven mellan utfackningselementen. Helst är bäde utspräng och läpp integrerat gjutna av samma material som resterande parti av utfackningselementet. För att minimera 10 15 20 25 30 35 40 vörmelöckaget och kallraset önnu mer kan en tötning anordnas på formpassningarna, tex en tötningsmassa.

Utfackningselementet har dessutom företrödesvis ett beslag eller anordning för lösning mot biölklag respektive vertikala element för att fixeras i sitt monterade löge.

I byggelementet enligt uppfinningen ör anordningar ingiutningsbara. Det kan exempelvis vara armeringar, inföstningsanordningar så att skruvar kan fösta bra i byggelementen, karmar för fönster eller dörrar, hela fönster eller dörrar, el- eller VA-ledningar etc. Armeringen kan vara en för varje konstruktion anpassad en-, tvö- eller tredimensionellt formad armeringskonstruktion, av t.ex. metallnöt, ingiuten i elementet för att kunna motstå öven mycket höga belastningskrav såvöl vertikalt som horisontellt. Armeringskonstruktionerna kan öven vara ingiutna vinklade, trapetsformade eller i annan form. Förutom som förstörkning av byggelementet i dess användning i byggnadskonstruktionen kan t.ex. en dubbelarmering, dvs två armeringskonstruktioner i samma byggelement, vara en fördel i samband med byggelementets tillverkning för att förhindra att byggelementet vrider sig i samband med uttorkningen efter giutning.

Utfackningselementen produceras i fabrik för senare montering på blivande byggnader.

Den uppfinningsenliga metoden att bygga yttervöggar medelst byggelement enligt uppfinningen innefattar steget att inpassa prefabricerade formgiutna utfackningselement i de utrymmen som bildats av biölklag och vertikala element i en byggnadsstomme.

Byggnadsstommen reses genom att stölbalkar och/eller börande innervöggar och biölklag sammanfogas till önskad höid och avslutas med inpassning av takbiölklaget. Dörefter monteras utfackningselement som bildar yttervöggarna.

För byggnadens yttervögg anbringas företrädesvis ett putsskikt av mineralisk tjockputs med en kapillörsugkraft som ör större ön byggmassans kapíllörsugkraft vilket garanterar att elementet alltid ör torrt med bibehållen isoleringsförmöga.

Det utvöndiga mineraliska vöggputsskiktet tiönar dels som förstärkning, aviömning, förgdekorskikt och fuktabsorbent/fuktregulator vilket garanterar att vöggens isoleringsvörde bibehålls genom att vöggelementets porer alltid ör torra. Putsskiktet av mineralisk tiockputs kan anbringas prefabricerat i fabrik eller på plats vid bygget. Alternativt kan en panelvögg av t.ex. trö monteras utanpå vöggelementet med luftspalt emellan.

Med detta byggsystem baserat pö löttviktsbyggelement enligt uppfinningen uppnås en rad fördelar i förhållande till tidigare teknik: 10 15 20 25 30 40 išt ul! w t...\.,.t t GT* 5 l/ Ett enhetligt materialkoncept för utfackningselement, vilka utgörs av samma typ av material med samma isoleringsvärde, varför inga kallras uppstår i förbindelserna mellan de intilliggande utfackningselementen. 2/ Byggelementen är obrännbara. 3/ Byggelementen är bärande. 4/ Byggelementen är ångdiffusionsöppna (andas). 5/ Byggelementen är isolerande. 6/ Genom att byggelementen är prefabricerade i en kontrollerad fabriksmiliö undviks de miliöbetingade problem som annars gäller på en byggarbetsplats varför produktionseffektiviteten och kvalitén blir betydligt högre och iämnare.

Kort beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas mer i detalj under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. l visar ett byggelement enligt föreliggande uppfinning som har utfackningsform i tvärsnitt, Fig. 2 visar utfackningselementeti Fig. l från insidan, Fig. 3 visar en variant av utfackningselementet i Fig. l i tvärsnitt, Fig. 4 visar utfackningselementet i Fig. 3 från insidan, Fig. 5 visar ett utfackningselement enligt föreliggande uppfinning försedd med armering i tvärsnitt.

Fig. 6 visar en yttervägg under uppbyggnad från utsidan av en blivande byggnad, och Fig. 7 visar ett monterat utfackningselement från insidan av en blivande byggnad.

Detaljerad beskrivning av föredragna utföringsformer av uppfinningen Byggelementen enligt uppfinningen prefabriceras i fabrik och formgiuts av en byggmassa, baserad på t.ex. cement eller annat huvudsakligen oorganiskt material, som hördar i en vattenblandning, med inblandning av partiklar av expanderad polystyren (EPS) med slutna celler eller annat isolerande material eller medium. Företrädesvis har de prefabricerade elementen en storlek på upp till 3 x 14 m, en tjocklek på 100 - 400 mm samt en volymvikt mellan 300 - 600 kg/ m3. Tryckhållfastheten på byggelementet är företrädesvis minst 0,5 MPa och vörmeledningstalet Ä mindre än 0,15. lsoleringspartiklarna är fukttäta och har företrädesvis en volymvikt som är mindre än 50 kg/ms, helst mindre än 30 kg/ma. Allra helst har partiklarna en volymvikt upp till 15 kg/ma. Volymvikten står i allmänhet i omvänd relation till värmeledningstalet k, dvs iu lägre volymvikt desto högre ísoleringsvärde. Den önskade volymvikten på slutprodukten kan bestämmas allt efter inblandning av mängden partiklar. Företrädesvis används en blandning innehållande minst 50 10 15 20 25 30 40 fi! :_43 ti t DJ F-J fi” 6 volymprocent isoleringspartiklar av expanderad polystyren (EPS) med slutna celler eller annat icke fuktabsorberande material eller medium med en volymvikt icke överstigande 30 kg/m3. Även tex iäsmedel, luft eller annat medium kan tillsättas blandningen. lsoleringspartiklarna kan ha exempelvis grafit- eller aluminiuminblandning för ökad isoleringsförmåga. Partiklarna kan ha olika fraktioner av olika storlekar för förbättrad fyllningsgrad. Utan olika fraktioner skapas luftrum mellan de betongbelagda och mot varandra häftande partiklarna som därigenom ger blandningen sämre isoleringsvärde, dvs värmeledningstal t.. lsoleringspartiklarna kan ha alla former men är företrädesvis sfäriska för att erhålla optimal styrka i det betongskal som bildas kring varje partikel och som häftar mot anliggande skalförsedda partiklar. Exempelvis kan två fraktioner blandas där företrädesvis den första fraktionen partiklar har en storlek upp till 1,5 mm och den andra fraktionen företrädesvis har en storlek mellan 1,5 mm och 3 mm. Den första fraktionen kan utgöra 20% och den andra fraktionen kan utgöra 80% som ett exempel. För ökad styrka i betongskalen kan tex glaspartiklar tillsättas i cementblandningen. l Fig. 1 och 2 visas ett byggelement enligt uppfinningen med utfackningsform 7.

Om en byggnad reses genom att först resa vertikala element, såsom stålbalkar eller bärande innerväggar 3, och biälklag 4 till önskad höjd och avslutas med inpassning av takbiälklaget 5 så ska ytterväggarna åstadkommas därefter. Detta kan ske genom att montera utfackningselement 7 i de utrymmen som bildas mellan biälklagselementen 4 och de vertikala elementen, såsom innerväggselementen 3. Utfackningselementets 7 insida 8 fyller ut utrymmet meilan väggelement 3 och biälklagselement 4 medan ett runtomgående utsprång 9 anligger mot väggelementen 3 och biälklagselementen 4. Utsprånget 9 täcker företrädesvis halva bredden av väggelementen 3 och biälklagselementen 4. På så sätt isoleras biälklag 4 och vertikala element 3 så att de inte står i kontakt med den bildade ytterväggens utsida och rådande väderlek.

I Fig. 3 och 4 visas en variant av ett utfackningselement 10 som skapar en överlappning av skarvarna mellan de intill varandra monterade utfackningselementen 10 genom att en eller två sidor är försedda med en läpp 1 1 som täcker över skarvarna utefter de läppförsedda sidorna och anligger mot de intilliggande utfackningselementens 10 sidor 12 av utsprången 9. Helst är både utsprång 9 och läpp 1 1 integrerat giutna av samma material som resterande parti av utfackningselementet 7, 10. På så sätt isoleras även skarvarna mellan utfackningselementen 10. För att minimera värmeläckaget och kallraset ytterligare kan en tätning anordnas mellan läpp 1 1 och ytan 12 på utsprånget 9, tex en tätningsmassa (ei visat). 10 15 20 25 30 35 40 Lïl lÜ-.J 03 fit-li »TJ I Fig. 6 visas en start pä uppbyggnaden av en yttervägg med hjälp av utfackningselement l0 som inpassas mellan vertikala element 3 och bjälklag 4 samt överlappar över skarvarna mellan intilliggande utfackningselement lO med minst en läpp l l.

Utfackningselementet 7, l0 har dessutom företrädesvis ett beslag eller anordning för lösning l7 mot bjälklag 4 respektive vertikala element 3 för att fixeras i sitt monterade läge, ett möjligt exempel visas i Fig. 7.

Det är möjligt att redan vid tillverkningen av byggelementen gjuta in armeringar, fönster- och dörrkarmar säväl som el- och VA-ledningar, förankringar och andra förberedelser. För att förenkla senare montering av exempelvis upphängningsanordningar i den färdiga byggnaden kan exempelvis skivor av trä eller dragmetall gjutas in i byggelementen vari exempelvis skruvar fäster pä ett säkert sätt.

Armeringen kan vara en för varje konstruktion anpassad en-, tvä- eller tredimensionella* formad armeringskonstruktion, av t.ex. metallnät, ingjuten i elementet för att kunna motstö även mycket höga belastningskrav såväl vertikalt som horisontellt. Armeringskonstruktionerna kan även vara ingjutna vinklade, trapetsformade eller i annan form. I Fig. 5 visas ett byggelement frön änden i tvärsnitt med en zick-zackformad armeringskonstruktion ló. Som exempel kan metallträcl med en diameter av 6-8 mm sammanfogas till ett nät med exempelvis kvadratdecimeterstora luckor. Näten kan formas eller pressas till önskad form.

Förutom som förstärkning av byggelementet i dess användning i byggnadskonstruktionen kan t.ex. en dubbelarmering, dvs tvä armeringskonstruktioner ló i samma byggelement, vara en fördel i samband med byggelementets tillverkning för att förhindra att byggelementet vrider sig i samband med uttorkningen efter gjutning. De ingjutna armeringskonstruktionerna ló kan även tjäna som förankring för, t.ex. i kombination med ingjutet och i armeringskonstruktionen fostsvetsat metallbleck, i byggelementen ingående infästningsanordningar.

Vid utnyttjande av förankringsförstärkning kan ett häl borras i byggelementet, bjälklag respektive vertikala element vid monteringen på t.ex. förmarkerad plats varefter exempelvis sä kallade kemankare kan appliceras. Dessa förankringar kan med fördel användas vid läsning av utfackningselementen 7, l0 efter montering. företrädesvis anordnas metallbleck i armeringsnätet längs utsprängen 9 eller läpparna l l sö att ett kemankare kan fästas i bjälklag eller vertikala element respektive utfockningselementet 7, l0.

Byggelementen kan tillverkas i valfri formgivning enligt ett formverktygs geometri, med beaktande av praktiska begränsningar som hällfasthet, 10 15 20 ut m :in w n: m 8 transportbegrönsningar etc. Byggelementen kan exempelvis giutas böida i valfri diameter eller med valtri topogratisk ytprolil för att åstadkomma en levande vöggyta. Giuttormarna för elementtillverkningen kan vara utiörda i t.ex. metall, glasfiberarmerad plast eller annat lömpligt material.

Enligt den upptinningsenliga metoden inpassas prefabrícerade lormgiutna utlackningselement 7, 10 i de utrymmen som bildats av biölklag och vertikala element i en byggnadsstomme. Företrödesvis låses de sedan med hiölp av ett eller flera beslag eller anordning för låsning l7 mot biölklag respektive vertikala element 3, se Fig. 7.

På uttackningselementets yttre sida anbringas företrädesvis ett putsskikt av mineralisk tiockputs med en kapillörsugkratt som ör större ön uttackningselementets kapillörsugkratt vilket garanterar att elementet alltid ör torrt med bibehållen isoleringstörmåga. Det mineraliska vöggputsskiktet tiönar dels som törstörkning, aviömning, törgdekorskikt och luktabsorbent/tuktregulator vilket garanterar att vöggens isoleringsvörde bibehålls genom att vöggelementets porer alltid ör torra. Putsskiktet av mineralisk tiockputs kan anbringas pretabricerat i fabrik eller på plats vid bygget. Alternativt kan en panelvögg av t.ex. trö monteras utanpå vöggelementet med luttspalt emellan.

Claims (1)

1. 533 325 O) Pate ntkrav i. Byggelement av pretabricerad typ, vilket är lormgiutet av byggmassa, baserad på cement eller annat huvudsakligen oorganiskt material som härdat i en vattenblandning och innetattande inblandning av partiklar av expanderad polystyren eller annat isolerande material, kånnetecknat av att byggmassan innehåller minst 50 volymprocent isoleringspartiklar av expanderad polystyren (EPS) med slutna celler eller annat icke luktabsorberande material med en volymvikt icke överstigande SOkg/rna så att en volymvikt mellan SO - 800 kg/m3, en tryckhälltasthet mer än 0,5 lVlPa och ett värmeledningstal Å på mindre än O, l 5 erhålls, samt att byggelementet uppvisar en utlackningstorm (7, lO), vilket byggelement är ångdiltusionsöppet och innefattar ett putsskikt av mineralisk tiockputs med en kapillärsugkralt som är större än byggelementets kapillärsugkratt är anbringbart på sin utsida vid användning. Byggelement enligt krav l, ivilket utlackningselementet (7, lO) har vertikala element uppvisande ett runtomgående utsprång (Q) för anliggning mot biälklag (4) och vertikala element. . Byggelement enligt krav 2, i vilket uttackningselementet (lO) har minst en överskiutande läpp (l l) som sträcker sig utanlör det runtomgående utsprånget (9 längs en eller två angränsande sidor för överlappning av skarv mellan intilliggande utlackningselement (l O) i monterat läge. Byggelement enligt något av de föregående kraven, i vilket anordningar är ingiutningsbara. Byggelement enligt krav 4, i vilket den ingiutningsbara anordningen är en armeringskonstruktion (lö). Byggelement enligt krav 5, i vilket beslag eller anordningar tor låsning av uttackningselementet (7, lO) i monterat läge är anordnade i armeringskonstruktionen (lö). Metod att åstadkomma ytterväggar medelst byggelement enligt något av de föregående kraven, varvid pretabricerade lormgiutna uttackningselement (7, lO) inpassas i de utrymmen som bildats av biälklag (4) och vertikala element i en byggnadsstomme.