NEW VERTICAL SLIP FORMING TECHNIQUE UTILIZING CEMENTS THAT WILL DOUBLE THE SLIP RATE WHILE CUTTING COST AND MANPOWER

Slip forming has been the fastest construction method for high-rise concrete structures since its invention some seventy years ago in Sweden by Bygging-Uddemann. They are now the largest in the world.
Slip forming’s other strong suite is it’s the safest method of forming since the formwork is only assembled once at ground level.

DOUBLING THE SLIP FORM RATE

Setting time of concrete depends on temperature. This can be achieved by a new type of cement used in the concrete. Seven years ago, a company in Houston Texas called Geopolymer Solutions, LLC invented this cement (binder) for concrete called Cold Fusion Cement (CFC). This company, now with its new cement for concrete, obtained a patent entitled “Method of making construction materials with a voltage.”

Om aan de eisen van de passieve brandbeveiligingscode voor constructiestaal te voldoen, zijn er een aantal methoden beschikbaar.

NEW LOW VOLTAGE CFC PRONE CONCRETE

When electricity is passed through CFC the electrons are excited and the concrete cure begins. As the concrete passes the electrical input sources on the forming panels its conductivity will start to cure the mixture while seeking parts of the mix it has not cured. This heat input is assured by the second set of voltage inputs in the bottom third of the forming panels.

OTHER FACTORS THAT WILL SPEED THE SLIP

The CFC is a high slump material that will require fewer concrete placement positions. The CFC mix design will have no air entrainment or vibrating requirements, which will eliminate a few men on the production deck allowing more room for the horizontal bar rod busters to place and tie the bar.
Since the cure will start when the concrete is placed, the pressure on the slip form plates will reduce, allowing them to be moved down on the vertical yokes allowing a larger dimension between the horizontal bar and the work deck. This will allow the rod buster a larger space and time for rebar placing and tying.
The upper deck will have fewer concrete boom placement feeds, allowing better rebar and concrete management.
If the structure is designed with Basalt rebar, its lightweight and ease of handling could easily cut the rebar crew by a third, allowing for better rebar management and a faster slip.

MINIMUM MODIFICATION TO THE SLIP FORM FORMWORK

In general, the formwork will have to be modified to achieve the higher slipping rates. These few changes and adds are as follows:

  • Teflon coating on all forming plates
  • A single wire, low voltage plug-in, from the back through to the surface face so some but not all of the forming panels
  • Placing insulation on the waling’s to ensure there is no incorrect voltage flow to the facing panels. There is a wide variety of ways to accomplish the voltage installation.
  • The voltage input placement for a four-foot deep forming panel run is, a single wire adapter placed one-foot down every five feet along the top and one-foot up from the bottom, placed two and a half feet laterally starting from the inputs above.

Staal verliest ongeveer 50% van zijn draagvermogen wanneer het 1.000oF (537oC) bereikt. Daarom moeten alle constructiestalen gebouwen en industriële installaties met menselijke bewoners tegen brand worden beschermd, zodat reddingswerkers tijd hebben om de structuren te evacueren.

Brandbeveiliging kan actief of passief zijn. Actieve brandwering bestaat hoofdzakelijk uit sprinklerinstallaties, gassen of andere middelen om de brand automatisch te blussen. Passieve brandbeveiliging bestaat uit opofferingslagen die op het oppervlak van stalen elementen worden aangebracht om tijd te geven om de brand te blussen of de inzittenden te evacueren voordat de constructie instort.

Bij de specificatie van brandbeveiliging wordt meestal rekening gehouden met twee mogelijke gebeurtenissen: cellulose- en koolwaterstofbranden. Cellulose bestaat uit houtbranden die langzamer warmte ontwikkelen en over het algemeen minder hoge temperaturen bereiken. De bescherming tegen cellulosebrand wordt beoordeeld aan de hand van een geleidelijke oventemperatuur die in vier uur tijd 1093oC (2.000oF) bereikt. Cellulosebescherming wordt gebruikt in scholen, woonhuizen, ziekenhuizen en commerciële gebouwen.

Koolwaterstof bestaat uit agressieve brandstof- en chemische branden die sneller een hogere hitte ontwikkelen. De bescherming tegen koolwaterstofbranden wordt beoordeeld met behulp van een expedient testoven met een hoge temperatuur van 2.000oF (1093oC) binnen vijf minuten en waarbij die temperatuur gedurende de gehele duur van de test wordt gehandhaafd.

Andere bescherming tegen blootstelling aan brand en testen kunnen bestaan uit Jet Fuel, Pool Fire, Blast en Hose Stream testen. Daarom is het belangrijk dat ingenieurs begrijpen aan welke brandveiligheidsvereisten zij moeten voldoen en welke brandveiligheidsopties voor constructiestaal beschikbaar zijn.

Constructiestaal Brandwerende Code Vereisten

De specifieke voorschriften variëren naar gelang van uw rechtsgebied, hoewel de meeste gebaseerd zijn op modelvoorschriften zoals de ICC/IBC, NFPA of NORSOk.

De brandklasse van constructieonderdelen of brandwerende systemen wordt meestal uitgedrukt in een uurklasse. Als bijvoorbeeld een brandwerendheid van twee uur is vereist, moeten het systeem of de constructie-elementen voldoen aan de vereisten voor een brandwerendheid van twee uur in een standaard ASTM E119/UL263 (cellulose) of UL1709 (koolwaterstof) brandwerendheidstest. Voor het bepalen van de brandwerendheid van verschillende bouwelementen kan gebruik worden gemaakt van brandwerendheidsgidsen, zoals de gids van Underwriter's Laboratories.

De vereisten voor een bepaald bouwproject zullen variëren op basis van een aantal factoren, waaronder het beoogde gebruik, de locatie en het ontwerp. Om de vereiste brandwerendheid voor uw project te bepalen, raadpleegt u de plaatselijke bouwvoorschriften, raadpleegt u de modelbouwvoorschriften en/of raadpleegt u de structurele/architectonische ontwerpvoorschriften.

Constructiestaal Brandwerende Methoden

Om aan de eisen van de passieve brandbeveiligingscode voor constructiestaal te voldoen, zijn er een aantal methoden beschikbaar.

Opgespoten brandwerend materiaal (SFRM)

De meest gebruikelijke brandbeveiligingsmethode in de Verenigde Staten is het aanbrengen van een opgespoten brandwerend materiaal (SFRM). Typische SFRM's zijn samengesteld uit cement en gips en kunnen andere materialen bevatten zoals minerale wol, kwarts, perliet of vermiculiet. De brandwerende laag wordt nat of droog gespoten, maar kan ook met een troffel worden aangebracht tot de gewenste dikte.

SFRM's worden meestal gebruikt bij het brandwerend maken van stalen balken of kolommen. Hoewel het niet het belangrijkste gebruik is, kunnen SFRM's ook een bijkomend voordeel bieden in de vorm van akoestische of thermische isolatie.

SFRM's zijn doorgaans echter niet geschikt voor oppervlakken die in hoge mate worden blootgesteld aan vocht of vochtigheid, waardoor het product kan worden aangetast. Dit kan het moeilijk maken om het te gebruiken in gebieden met een hoge luchtvochtigheid of waar vries-dooicycli voorkomen. De meeste SFRM's bieden weinig tot geen onafhankelijke corrosie-inhibitie voor stalen elementen en er moet voor andere relatieve bescherming worden gezorgd. De voorbereiding van het oppervlak (stralen, primers, latten/bevestigingen, enz.) voor de meeste SFRM's kan kostbaar en tijdrovend zijn.

Opzwellende Coatings

Opzwellende brandwerende bekledingen (IFRM) zijn een ander brandwerend materiaal voor constructiestaal. Een dunne laag van een mengsel op epoxybasis wordt op het oppervlak aangebracht. Bij verhitting verhardt deze coating, schuimt en zet uit - tot 100 maal de oorspronkelijke dikte - en vormt zo een barrière tussen het stalen element en het vuur.

Een van de voordelen van opzwellende verf is het lichte gewicht en de overeenkomstige mogelijkheid om te worden gebruikt op blootgestelde stalen oppervlakken, zonder afbreuk te doen aan het ontwerp.

Opzwellende producten zijn echter zeer kwetsbaar voor blootstelling aan de omgeving tijdens het aanbrengen, wat hun prestaties kan beperken. De kosten van opzwellende coatings zijn ook veel hoger dan die van andere opties, waarbij de kosten toenemen naarmate de vereiste brandklasse hoger is.

Opzwellende producten bevatten gewoonlijk een inherente corrosie-inhibitie voor stalen elementen. De voorbereiding van het oppervlak (stralen, primers, latten/bevestigingen, enz.) voor de meeste IFRM's kan kostbaar en tijdrovend zijn.

Stijve Board Brandwerende

Rigid Board Fireproofing bestaat uit het aanbrengen van een stijve brandwerende plaat op balken, kolommen en vloeren. Brandwerend materiaal kan worden gebruikt in bouwfasen die buiten elkaar liggen, zodat het "as-you-go" kan worden geïnstalleerd. Onbuigzame brandwerende platen kunnen ook in vele omgevingen worden gebruikt, waaronder plaatsen met vrieskou en met een verscheidenheid aan ondergronden.

Een rigide brandwerende plaat is echter duurder en trager te installeren, wat gevolgen kan hebben voor krappe projectbudgetten en tijdschema's. Brandwerende bekleding met harde platen biedt geen onafhankelijke bescherming tegen corrosie van stalen elementen en er moet voor andere relatieve bescherming worden gezorgd (stralen, primers, galvaniseren, corrosiebestendige verven, enz.)

Flexibele deken systemen

Flexibele dekselsystemen bieden gecombineerde brand-, thermische en akoestische isolatie en produceren geen giftige rook bij hoge temperaturen. Ze zijn een lichtgewicht en veelzijdig product dat gemakkelijk te installeren is, zelfs op complexe vormen.

Flexibele deken systemen kunnen echter niet op maat worden gemaakt - de dikte van het product wordt bepaald door de fabrikant. De producten vereisen ook extra bevestigingsmiddelen als onderdeel van de installatie. Ten slotte zijn er maar weinig fabrikanten van deze producten.

Flexibele deken systemen bieden geen onafhankelijke corrosie-inhibitie voor stalen elementen en er moet voor andere relatieve bescherming worden gezorgd (stralen, primers, galvaniseren, corrosiebestendige verven, enz.)

Portland Beton

Beton en metselwerk waren vroeger een van de meest gebruikte methoden voor het brandwerend maken van constructiestaal. Tegenwoordig wordt portlandbeton vooral gebruikt om grote stalen oppervlakken te omhullen, zoals bij het brandwerend maken van stalen kolommen.

De traditionele betonnen vuurvaste bekleding van constructiestaal vergt echter een groter volume, heeft een grote koolstofvoetafdruk en is niet ontwerpvriendelijk. Portlandbeton fireproofing biedt weinig tot geen onafhankelijke corrosie-inhibitie voor stalen elementen en er moet voor andere relatieve bescherming worden gezorgd (stralen, primers, galvaniseren, corrosiebestendige verven, enz.)

Geopolymeer Brandwerende Methoden

De traditionele methoden die lange tijd in de bouwsector zijn gebruikt, hebben vaak nadelen en kunnen niet worden gebruikt om te voldoen aan de ontwerp- of brandbeveiligingsbehoeften van projecten in een breed scala van omgevingen en complexiteit.

Daarom creëerde Geopolymer Solutions Cold Fusion Concrete® FP250, een spray-on brandwerende coating voor staal. De innovatieve engineering achter Geopolymer Solutions laat oude methoden die door de Romeinen werden gebruikt herleven en verbeeldt deze opnieuw om de volgende generatie SFRM te creëren.

Onze gepatenteerde geopolymeerbetontechnologie is een Portland-vrij brandwerend materiaal met een hoge dichtheid, en het is anders dan elk ander commercieel verkrijgbaar product. FP250 kan op elk formaat staal worden aangebracht, zowel boven het hoofd als verticaal - en het is nog nooit zo eenvoudig geweest om brandwerende spray-on voor stalen balken, kolommen en systemen te gebruiken.

FP250, met een brandklasse tot 4,5 uur, kan in één laag worden aangebracht, waardoor u tijd bespaart en veel waar voor uw geld krijgt in vergelijking met andere producten met een vergelijkbare brandklasse.

FP250 heeft een aantal voordelen, waaronder:

  • Bestand tegen extreme hitte zonder degradatie
  • Zeer slijtvast
  • Zeer slagvast
  • Zeer goed bestand tegen zuren, oplosmiddelen, chloriden en sulfaten
  • Bestand tegen weersinvloeden en vorst-dooicycli
  • Lange levensduur (naar schatting tot 10 maal die van traditioneel portlandcementbeton)
  • Niet nodig om te stralen, voor te strijken of gaasversterkingen of hoekprofielen te gebruiken
  • Installeert extreme inherente corrosie-inhibitors
  • Reeds UL1709 5e Editievereisten gepasseerd
  • Overtreft vele technische specificaties

Door zijn superieure sterkte en duurzaamheid wordt FP250 sterk aanbevolen voor toepassingen waar veiligheid van het grootste belang is, zoals petrochemische fabrieken, elektriciteitscentrales, scholen, ziekenhuizen, en militaire en havenfaciliteiten.

Door gebruik te maken van 50-60% gerecycleerde materialen, geen vluchtige organische stoffen en geen Portland cement te gebruiken in onze productie, is FP250 een milieuvriendelijk product dat uw ecologische voetafdruk kan verkleinen. Dit kan van groot nut zijn bij het verkrijgen van LEED-certificaten.

FP250 omzeilt alle uitdagingen van traditionele brandwerende opties en biedt een gemakkelijk te gebruiken, kostenefficiënte, milieuvriendelijke en goed presterende oplossing.

Meer informatie

Zorg ervoor dat voor uw project de beste brandwerende bekleding op de markt wordt gebruikt. Voor meer informatie over het verschil tussen FP250 en de traditionele methoden voor het brandwerend maken van staal, contact met ons opnemen.

Een van de duurste uitdagingen in de petrochemische industrie vandaag is het beheersen van corrosie onder isolatie (CUI) en corrosie onder brandwerende bekleding (CUF). De meest simplistische beschrijving van corrosie op staal is roest.

Het overgrote deel van staalcorrosie bestaat uit een elektro-chemische reactie waarbij het ijzer wordt omgezet in een oxide. Dit type corrosie wordt meestal voorkomen of beheerst door het gebruik van coatings, galvanisatie of aarding.

De op één na grootste vorm van staalcorrosie is die door chemische aantasting. Dit type corrosie kan worden voorkomen of beheerst door het gebruik van coatings.

NACE (National Association of Corrosion Engineers) schatte in NACE International News van 8 maart 2016 dat de "wereldwijde kosten van corrosie jaarlijks $2,5 biljoen bedragen." Voor sommige landen is dit een aanzienlijk deel van hun BBP. Energy Skeptic meldde op 26 maart 2016, dat in de VS:

  • $1,4 miljard jaarlijks verlies als gevolg van staalcorrosie in de Olie & Gas Exploratie en Productie Industrie.
  • $3,4 miljard jaarlijks verlies door staalcorrosie in de petroleumraffinage-industrie.
  • $1,7 miljard jaarlijks verlies door staalcorrosie in de Chemische, Petrochemische en Farmaceutische Industrie.
  • $6,0 miljard jaarlijks verlies als gevolg van staalcorrosie in de Pulp- en Papierindustrie.

Corrosie is een reëel probleem dat de gemiddelde Amerikaan duur komt te staan.

Industriële leidingen en vaten zullen corroderen door overmatig vocht of binnendringend water - als er geen doeltreffende, duurzame behandeling is. Ingenieurs beperken deze risico's met beschermende behandelingen en inspecties, waarvan sommige met aanzienlijke hindernissen gepaard gaan.

Maar er zijn duurzamere oplossingen om ingenieurs te helpen (kostbare) fouten te vermijden en corrosie onder isolatie en vuurvaste bekleding geheel te voorkomen.

Neveneffecten van corrosie onder isolatie en vuurvaste bekleding

Corrosie onder isolatie en vuurvaste bekleding kost de eigenaars van gebouwen en projecten elk jaar miljarden dollars. Veel van de factoren die corrosie veroorzaken, zoals het ontwerp van de apparatuur, het weer, zoutnevel en de vochtigheid, zijn moeilijk - zo niet onmogelijk - te beheersen. Dit maakt consequent onderhoud en frequente inspecties niet alleen noodzakelijk, maar ook standaard.

Corrosie onder isolatie en vuurvaste bekleding zijn verantwoordelijk voor veel lekken, scheuren en andere schade, waaronder catastrofale constructiefalen, en in de chemische, verwerkende en raffinage-industrie wordt druk gezocht naar doeltreffende oplossingen.

Corrosie onder isolatie en vuurvaste bekleding zal zich in de nabije toekomst blijven voordoen, waardoor preventief onderhoud en CUI/CUF-detectiemethoden van cruciaal belang zijn. Door corrosie onder isolatie en vuurvaste bekleding te voorkomen, kan de industrie extra, onnodige kosten en energie-uitgaven besparen.

Omdat brandbeveiliging een noodzakelijk onderdeel is van elke industriële produktiviteit om werknemers en publiek te beschermen, moeten maatregelen worden genomen om CUF onder controle te houden.

Strategieën ter voorkoming van corrosie

Er zijn een aantal doeltreffende strategieën om corrosie onder isolatie en vuurvaste bekleding te voorkomen, van de gekozen materialen tot de aangebrachte barrières en onderhoudssystemen. Vaak zijn de middelen die worden gebruikt om corrosie te ontdekken niet op tijd en moeten elementen worden vervangen.

Maar er zijn een aantal niet-invasieve methoden voor inspectie, van wervelstroom, radiografie tot ultrasone diktemetingen, waarbij geluidsgolven helpen om gegevens van het pijpleidingontwerp vast te leggen. Deze gegevens helpen ingenieurs bij het vaststellen van CUI en CUF in constructie-elementen, pijpleidingen en vaten, zodat de schade kan worden aangepakt.

Snelle ontdekking is een belangrijk onderdeel van de strategie. Wanneer corrosie begint, is de schade meestal exponentieel met de tijd.

Effectievere oplossingen voor corrosie

Er is echter nog een andere aanpak voor preventie: het gebruik van een corrosie-inhibitor. Een corrosie-inhibitor van hoge kwaliteit biedt een uitstekende bescherming en weerstand tegen beschadiging van structurele elementen, industriële leidingen en vaten.

Moderne fabrikanten hebben een koude-fusie-beton geproduceerd dat een alkali-activator bevat die grotendeels bestaat uit glasachtige elementen, wat resulteert in een product dat schade voorkomt zoals andere materialen dat niet kunnen. Het mengsel bevat geen Portlandcement, waardoor het veel milieuvriendelijker is om te produceren, en het product bevat geen van de inherente zwakheden van Portland.

Het gebruik van een alkali-geactiveerde cementoplossing geeft ingenieurs meer mogelijkheden voor corrosiebescherming, aangezien het gemakkelijk kan worden geproduceerd door materialen te combineren die overal ter wereld toegankelijk zijn.

Het is bewezen dat de inherente corrosie-inhibitor voor beton roestvorming en schade op metalen substraten voorkomt, zelfs na te zijn getest met tienduizend uur blootstelling aan zoutnevel (ASTM B117). Testrapporten van derden geven aan dat het gebruik van deze glasachtige corrosie-inhibitor een hogere weerstand heeft tegen zuren, oplosmiddelen, sulfaten en vuur dan andere behandelingen.

Oplossingen die standhouden

Bron: Corrosie onder isolatie en vuurvaste bekleding is al lang een probleem voor ingenieurs. "CUI is moeilijk te vinden vanwege de isolatiebedekking die het corrosieprobleem maskeert tot het te laat is," schreef Michael Twomey voor Inspectioneering. "Het is duur om de isolatie te verwijderen." Brandwerende isolatie is niet anders.

Maar ingenieurs en bouwers hebben oplossingen voor corrosie onder isolatie en vuurvaste bekleding door de juiste vormen van preventie te gebruiken. Onderhoud en inspecties zijn een standaard onderdeel van elke bouwplaats, maar het gebruik van een effectieve corrosie-inhibitor is de beste manier om schade en dure reparaties te voorkomen.
De corrosieremmende materialen van Geopolymer Solutions hebben ingenieurs overal ter wereld geholpen om te voldoen aan de eisen (en de kosten) van een betere bescherming van constructiedelen, pijpleidingen en vaten. De glasachtige eigenschap van Geopolymer Solutions' Cold Fusion Concrete/cement isoleert het substraat elektrisch en laat geen water of chemicaliën toe om in contact te komen met stalen elementen, waardoor de mogelijkheid van corrosie wordt geëlimineerd voordat het begint.

Uw project vereist waarschijnlijk een soort brandbescherming om de werknemers te beschermen en het economisch verlies bij explosies of brand te beperken. Het gebruik van een economisch en ecologisch superieur brandwerend middel dat tegelijkertijd corrosie tegengaat, is volkomen logisch.

De overgrote meerderheid van de klanten zijn terugkerende klanten, en het werken met Geopolymer Solutions omvat een uitgebreide opleiding voordat hun producten worden gebruikt.

De beste manier om schade te voorkomen is door deze volledig te voorkomen. Als u meer wilt weten over Geopolymer Solutions en de hoogwaardige producten die beschikbaar zijn, neem hier contact op met een expert.