NL8401857A - Werkwijze voor het vervaardigen van een met vezels gewapend, hydraulisch bindmiddel bevattend, samengesteld materiaal. - Google Patents

Description

. .<* ' P HP/EA/1 WERKWIJZE VOOR HET VERVAARDIGEN VAN EEN MET VEZELS GEWAPEND, HYDRAULISCH BINDMIDDEL BEVATTEND, SAMENGESTELD MATERIAAL.

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een met vezels gewapend, hydraulisch afbindend samengesteld materiaal, op het bereide samengestelde materiaal, en op de toepassing van de genoem-5 de werkwijze voor het vervaardigen van met vezels gewapende elementen.

Met vezels gewapende cementprodukten, in het bijzonder asbestcement, worden alom met succes gebruikt bij het fabriceren van bouwmaterialen (buizen, golf- en vlakke platen, 10 pannen, enz.) sinds het eind van de 19 eeuw. Er zijn verschillende vervaardigingswerkwijze, de heden meest algemeen gebruikte zijn de Magnani-werkwijzen, waarnaar wordt verwezen in "Asbestozement machine" van H. Hiendl,(bladzijde 42, 1964), de Hatschek werkwijze (Australisch octrooischrift no.

15 5,970) en de Mazza-werkwijze (Italiaans octrooischrift 185,500).

Deze het produkt vervaardigende werkwijzen bestaan in hoofdzaak uit het vormen van met water verdunde suspensies van asbest en cementmengsels, die met behulp van een geschik-20 te werkwijze worden gefiltreerd, afgezet op een doek die de op cilindrische trommels te winden laag geleidt totdat het produkt een dikte bereikt die nodig is in een bepaald geval.

Het op de cilinder gevormde materiaal kan voor het aanbrengen van een golfstructuur worden gesneden, in het ge-25 val van golfplaten.

Het is een bekend feit, dat de beschikbaarheid van asbest met de tijd is afgenomen als gevolg van de beperking in de asbestertsafzettingen over deze planeet.

Als gevolg van de genoemde factoren, dat wil zeg-30 gen het bestaan van een volledig ontwikkelde technologie voor het vervaardigen van asbestcement bevattende bouwmaterialen en, anderzijds de beperking in de beschikbaarheid van het ruwe materiaal, zijn de laatste tijd pogingen ondernomen om produkten te vinden en te ontwikkelen, welke geen asbest-35 vezels bevatten (zieo.a. Amerikaanse octrooien 4,261 ,754 en 4,263,049 en de Franse octrooien 2,409,969; 2,448,516; 2,442,071 en 2,479,280).

84 0 1 8 5 7 - 2 -

Al de pogingen, anders dan waarbij asbest wordt gebruikt, pogen de kenmerken van deze vezel te immiteren en te reproduceren, ofwel vanuit het oogpunt van de bekende technologische processen, ofwel vanuit de eigenschappen van 5 de met vezels gewapende produkten. Vanuit deze gezichtspunten zijn proeven uitgevoerd naar het vinden van vezels of vezelmengsels die in staat zijn met cement in water suspensies te vormen, met voldoende filterkenmerken voor het gebruik in de bekende produktiemachines, welke bovendien de 10 mechanische weerstand leveren die vereist is bij elk produkt.

Pogingen zijn gedaan de volgende vezels op basis van de wapeningskenmerken te gebruiken: staalvezels, verschillende typen glasvezels, koolstofvezels, polyvinylalco-holvezels, polypropeenvezels, acrylvezels, fenolformaldehyde-15 vezels, polyestervezels, polyamidevezels, zowel alifatische als aromatische, polyacrylonitrilvezels, enz., in hoeveelheden die gewoonlijk variëren van 0,5 tot 25% van zijn samenstelling.

Bij pogingen de filtratiekarakteristieken te ver-20 krijgen, werden de volgende vezels gebruikt: cellulose, polyetheen, fibrillar, mechanische en chemische papierpulp en pasta, minerale wol, glaswol, kaoline wol enz.

Al deze werkwijzen leverden twee belangrijke nadelen op.

25 Enerzijds is het nodig, omdat de cement tegenge houden moet worden, een hoog percentage filterende vezels te gebruiken, hetgeen leidt tot produkten met een hoge porositeit, een verminderde hechting van de vezels aan het hydraulische bindmiddel en, daardoor, beperkingen aan de 30 mechanische karakteristieken van de produkten.

Anderzijds ondergaan een aantal soorten van de gebruikte vezels een degradatie en een verslechtering als gevolg van de inwerking van het alkalische medium op de cementmatrix, hetgeen aanleiding geeft tot zeer slechte 35 resultaten met betrekking tot de duurzaamheid van de vervaardigde produkten.

Daarom ligt de ideale oplossing in de mogelijkheid volgens de normale werkwijzen die gebruikt worden in de 8401857 - 3 - asbestcementindustrie, produkten te vervaardigen die gemaakt zijn uit zowel deze filterende als wapenende vezels, en een hydraulisch bindmiddel en daarbij de mechanische weerstand en de duurzaamheidkarakteristieken te garanderen, die over-5 eenkomen met die van de hedendaagse asbestcement en die op hun beurt concurreren met deze produkten.

De werkwijze voor het vervaardigen van een met vezels gewapend, en hydraulisch afbindend middel bevattend samengesteld materiaal met hoge mechanische weerstand en 10 duurzaamheid volgens deze uitvinding, wordt gekenmerkt, doordat het een vervaardigingswerkwijze volgt, die gebaseerd is op filterende en wapenende vezels, overeenkomstig de conventionele vezels voor asbestcement, het uitvoeren van het uitharden in oplossingen met bepaalde anorganische en orga-15 nische zouten met een concentratie van 0 tot 10% en bij temperaturen van 5 tot 95°C, voor het verminderen van de porositeit van het produkt, het vergroten van zijn mechanische weerstand en een verlaging te weeg te brengen van de alkaliniteit van de cementmatrix, die beschermt tegen 20 de degradatie van de wapenende vezels.

Vezels die kunnen worden gebruikt als wapenings-vezels kunnen een anorganische of organische oorsprong hebben zoals staalvezels, verschillende typen glasvezels, koolstofvezels, polyvinylalcoholvezels, polypropeenvezels, 25 polyetheenvezels, acrylvezels, fenolformaldehydevezels, polyestervezels, alifatische en aromatische polyamideve-zels, polyacrylonitrilvezels, enz., met bij voorkeur een lengte van 20-25 mm en in hoeveelheden vanaf 0,5 tot 25 vol.%.

Vezels die kunnen worden gebruikt als filtervezels 30 zijn: cellulosevezels, polyetheen, fibrillar, mechanische en chemische papierpulp en pasta, glaswol, kaoline wol, minerale wol, enz.

Deze werkwijze kan ook worden gebruikt voor asbest cement teneinde een hogere mechanische opbrengst of presta-35 tie te verkrijgen.

Als geschikte hydraulische bindmiddelen kunnen Portland-cement. marmercement, puzzolaancement en hoogoven-slakcement, calciumsilicaten en/of mengsels daarvan gebruikt worden.

8401857 Λ - 4 -

Het is ook mogelijk andere materialen, zoals kwarts, perliet, diatoneeënaarde, vliegas, pozzolaan, minerale wol enz. te gebruiken als toevoegingen.

Als verbinding in oplossing voor de geschikte 5 uithard- en verduurzamingsbehandeling kunnen carbonaten en bicarbonaten van alkali en aardalkalimetalen gebruikt worden.

De behandelingcondities die geschikt zijn voor het uitharden kunnen, voor wat betreft de temperatuur, va-10 riëren van 5 tot 95°C, en voor wat betreft de concentraties van 0,5 tot 20 gew.% voor het behandelende agens.

Tijdens de werkwijze reageren de verbindingen in oplossing met het calciumsilicaathydraat van het cementmeng-sel, waardoor de alkaliniteit wordt verminderd en micro-15 crystallijne structuren worden gevormd die een hogere compactheid van het eindprodukt opleveren, hetgeen zijn mechanische kenmerken vergroot.

Het chemische reactieschema van de werkwijze omvat de volgende reacties: 20 MCO, Na+ + ÏÏC03”

Ca (OH) 2 + HC03“-£ CaCO^ + HgO + Ca(Si02(0H)2).

Ca(Si02(0H)2) HC03" + ïï20 -> CaC03 + Si02(0H)2

Ca0.Al203.13H2) + 4AC02 ->4CaC03 ; 2A(0H)3 + 10H20

De experimentele, verkregen resultaten tonen 25 duidelijk, dat de werkwijze volgens deze uitvinding met vezels gewapende cementprodukten oplevert, met een mechanische weerstand die hoger is dan de bekende produkten en met een langere duurzaamheid.

De volgende tabel toont een aantal resultaten 30 verkregen met een aantal uitgevoerde experimenten: 8401857 V· *5 - 5 - Η

Eh

Ο Q

£ 5 ,_j - !Γ\ 'O CO CV! O

Si &h "· ^ , C! O O O r-i g g I cl cl cl * GJ C\l 63 63 t-3 33 au 6i ü —1 % 33 a; o S ^ 5 km r-Γι rc\ ΓΛ rCN ro» ïC\ a; 63 1¾ O S3 Sh «ή· S3 63 Q ^

Q ïq — O

<—n. O

O O lO1 v s ** s v s s

j., O O CJ O O O

S CM O O O O

+3 CM NM !-. O tfV LfV

m ·Η KM CM CM

3 r a rc\ fit -o r<M

§ f, « «® 8 * O'S § 5 O's' S 5 S,* 8» “4 >1 °i ceöC4iöfC\&JCMcöfCvaKVaf-5r a; S3 63

Eh a; 63 a:

H P

I £ è ^ §\ ^lf\ ΙΛΙΝ KNVO KVIN WCD ΙΓ\1Λ 63 fO, CM LC\ Ό

Ei a>- &3 a; *33 63 E3 «ς &< _1 r-t

O i—I H O

,3 ·Η ··"· *5

Oh h O

o -P -P O

rA -H -H ^ I cd ö o 0 Ü rH Φ r-1 Φ -Η Φ rH Φ T*2 > >;03 r=-aCQ 0>CQ <1JU3

Hen flO PONONOhOÖO

> 43 ·Η ι-H Ür-3 <D r-3 Φ r-j S'w’d'^ ra >2 «2 >3 >3 £3 >2 O, N Φ r-i >3 r-1 S'-1 5 ij Z? n! *C63 pQ I—} r-i f—i r-1 tór-l ώ H ^ s 3 *5 oa> Ο Φ rHO f-4 Φ p <D Ο Φ 4 1¾ Ü CLj 0 OO CiJ O iiO ft Ü

Eh % 63 a:

N

as 63 a, ^ *: μ 04 γλ u\ M3 i>- \ 8401857

Claims (3)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een met vezels gewapend, hydraulisch bindmiddel bevattend, samengesteld materiaal, met een hoge mechanische weerstand en duurzaamheid, gekenmerkt door het behandelen van 5 het hydraulische bindmiddel met opgeloste verbindingen, waarbi j gebruik gemaakt wordt van carbonaten en bicarbonaten van in hoofdzaak alkali- en aardalkalimetalen, met variabele concentraties vanaf 0,5 tot 20 gew.% en bij verschillende behan-deltemperaturen van 0 tot 99°C.

2. Werkwijze voor het vervaardigen van een met vezels gewapend, hydraulisch bindmiddel bevattend, samengesteld materiaal met een hoge mechanische weerstand en duurzaamheid volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vezels worden gekozen uit natuurlijke en cellulose-15 vezels, enz, en synthetische vezels, zowel anorganische als organische, bijvoorbeeld staalvezels, glasvezels, koolstof-vezels, polyvinylalcoholvezels, polypropeenvezels, acrylvezels, fenolformaldehydevezels, polyestervezels, aromatische en alifatische polyamidevezels, polyacrylonitrilvezels, in 20 hoeveelheden van 0,5 to 20 % van het samengestelde materiaal.

3. Werkwijze voor het vervaardigen van een met vezels gewapend, hydraulisch bindmiddel bevattend samengesteld materiaal met·een hoge mechanische weerstand en duurzaamheid, volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, 25 dat andere toevoegingen en materialen zoals kwarts, perliet, minerale wol, vliegas of pozzalaan, en mengsels daarvan, worden gebruikt. 8401857