BE1005770A3

BE1005770A3 - Konstruktie-element en werkwijze ter vervaardiging daarvan.

Info

Publication number: BE1005770A3
Application number: BE9200380A
Authority: BE
Original assignee: Metamar Naamloze Vennootschap
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1992-04-28
Publication date: 1994-01-18
Also published as: EP0568519A3; ATE143988T1; EP0568519A2; DE69305223D1; EP0568519B1

Abstract

Konstruktie-element dat in hoofdzaak bestaat uit een bouwmateriaal dat door reaktie van ten minste één chemisch reageerbare komponenet in de gewenste vorm stjf geworden is en dat op zichzelf een relatief slechte brandweerstand bezit, daardoor gekenmerkt dat het konstruktie-element ingewerkt in het bouwmateriaal een hoeveelheid bevat van een materiaal dat onontvlambaar is en geen struktuurveranderingen ondergaat tot een temperatuur van ten minsste 600 graden celsius en een slechte warmtegleidbaarheid bezit en een hoeveelheid van een zwelprodukt dat bij een temperatuur tussen 80 en 150 graden Celsius gaat zwellen.

Description

Konstruktie-element en werkwijze ter vervaardiging daarvan. De uitvinding heeft betrekking op een konstruktie-element dat in hoofdzaak bestaat uit een bouwmateriaal dat door reaktie van ten minste een chemisch reageerbare komponent in de gewenste vorm stijf geworden is en dat op zichzelf een relatief slechte brandweerstand bezit.

De reaktie van ten minste een chemische komponent van het bouwmateriaal kan zowel een onderlinge chemische reaktie zijn van in het bouwmateriaal aanwezige komponenten, bijvoorbeeld de komponenten van een twee-komponenten lijm waarmee vaste deeltjes van het bouwmateriaal bevochtigd zijn, of een chemische reaktie van één in het bouwmateriaal aanwezige komponent zoals een lijmkomponent met bijvoorbeeld de luchtvochtigheid, of nog een deshydratatiereaktie bij met toevoeging van water hardende bindmiddelen zoals cement of gips, of nog een polymerisaiiereaktie zijn van in het bouwmateriaal aanwezige monomeren.

Dergelijke konstruktie-elementen zijn meestal relatief eenvoudig van fabrikage en goedkoop. Hun nadeel is meestal dat ze een kleine brandweerstand bezitten, bijvoorbeeld een brandweerstand van amper enkele minuten, hetgeen hun toepasbaarheid in bouwkonstrukties beperkt.

De uitvinding heeft tot doel dit nadeel te verhelpen en een konstruktie-element van het voornoemde type te verschaffen dat een relatief goede brandweerstand bezit.

Tot dit doel bevat het konstruktie-element ingewerkt in het bouwmateriaal een hoeveelheid van een materiaal dat onontvlambaar is en geen struktuurveranderingen ondergaat tot een temperatuur van ten minste 600 graden Celsius en een slechte warmtegeleidbaarheid bezit en een hoeveelheid van een zwelprodukt dat bij een temperatuur tussen 80 en 150 graden Celsius gaat zwellen.

Het onontvlambare materiaal remt de voortschrijding van de vernietiging van het bouwmateriaal tengevolge van de inwerking van vlammen af, terwijl de eventueel toch in het konstruktie-element door wegbranden gevormde diepte onmiddelijk door het zwellen van het zwelprodukt gevuld wordt, waardoor het voortzetten van de brand doorheen het bouwmateriaal zeer sterk vertraagd wordt.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding is het zwelprodukt een produkt op basis van silikaat, in het bijzonder op basis van alkalidisilikaat.

In een doelmatige uitvoeringsvorm is de hoeveelheid zweiprodukt tussen 1 en 10 vol. % van het bouwmateriaal gelegen.

In een merkwaardige uitvoeringsvorm van de uitvinding is het onontvlambare materiaal een mineraal, in het bijzonder mika, en bijvoorkeur een geëxpandeerd mineraal.

In een doelmatige uitvoeringsvorm van de uitvinding is de hoeveelheid onontvlambaar materiaal tussen 10 en 30 vol. % van het bouwmateriaal gelegen.

In een voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding heeft het konstruktie-element de vorm van een plaat.

Het bouwmateriaal waarin het onontvlambare materiaal en het zwelprodukt verwerkt zijn kan daarbij doelmatig uit met een lijm gebonden vezels of spaanders bestaan, uit gehard gips of uit stijve schuimkunststof.

De uitvinding heeft ook betrekking op een werkwijze ter vervaardiging van een konstruktie-element volgens een van de vorige uitvoeringsvormen.

De uitvinding heeft aldus berekking op een werkwijze ter vervaardiging van een konstruktie-element, volgens dewelke men een bouwmateriaal dat ten minste een chemisch reageerbare komponent bevat in de gewenste vorm brengt en door reaktie van de reageerbare komponent stijf laat worden, waarvan het kenmerkende erin bestaat dat men vooraleer het bouwmateriaal in de gewenste vorm gebracht is en stijf geworden is daaraan een hoeveelheid van een materiaal toevoegt dat onontvlambaar is en geen veranderingen ondergaat tot een temperatuur van ten minste 600 graden Celsius en een slechte warmtegeleidbaarheid bezit en een hoeveelheid van een zwelprodukt toevoegt dat bij een temperatuur boven 80 graden Celsius gaat zwellen.

Andere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hier volgende beschrijving van een konstruktie-element en een werkwijze ter vervaardiging daarvan, volgens de uitvinding. Deze beschrijving wordt enkel als voorbeeld gegeven en beperkt de uitvinding niet.

Een spaanderplaat met een verhoogde brandwerendheid, bestaat volgens de uitvinding uit houtdeeltjes of houtachtige deeltjes, zoals deeltjes afkomstig van vlas of

hennep stengels, die aan elkaar gebonden zijn door een uitgeharde lijm, 10 tot 30 volumeprocent van een mineraal dat een slechte thermische geleidbaarheid bezit en onontvlambaar en onveranderbaar is tot een temperatuur boven 600 graden Celsius en 1 tot 10 volumeprocent van een zweiprodukt dat bij 80 tot 150 graden Celsius opzwelt.

Voornoemde komponenten werden gemengd vooraleer de lijm uitgehard werd en in pers in de vorm van een plaat met de gewenste afmetingen geperst ofwel op een baan kontinu tot een strook van de gewenste dikte geperste en dan in platen van gewenste grootte gezaagd. Tijdens dit persen hardt de lijm uit.
EMI4.1

De lijm kan een éénkomponentlijm zijn waarbij dan bij het mengen van de komponenten een verharder toegevoegd wordt, hetzij een tweekomponentenlijm zijn. Geschikte lijmen zijn isocyanaat-of polyurethaanlijmen. Het harden geschiedt door chemische reaktie van een lijmkomponent bijvoorbeeld met een verharder of door de onderlinge reaktie van twee lijmkomponenten, en eventueel onder toevoeging van warmte, waardoor een goede binding van de houtdeeltjes of houtachtige deeltjes en een stijf geheel verkregen worden.

Geschikte onontvlambare minerale deeltjes zijn deeltjes van mineraal perliet of van aluminiumsilikaten, meer in het bijzonder van geëxpandeerde aluminiumsilikaten. Zeer geschikte aluminiumsilikaten hiervoor zijn mika's, zoals muscoviet, bioliet, lepidoliet of zinnwaldiet. Deze deeltjes zijn onontvlambaar en onveranderlijk tot een temperatuur van 600 graden Celsius en in sommige gevallen zelfs tot een temperatuur vam 1000 graden of meer.

Dergelijke geëxpandeerde mika-deeltjes worden thans gebruikt als isolatiemateriaal en worden in de handel

gebracht door de firma SIBLI uit Luik onder de benaming "Vermiculite".

Een geschikt zwelprodukt is een produkt op basis van silikaat, in het bijzonder alkalidisilikaat zoals kaliumdisilikaat en/of natriumdisilikaat. Dit produkt is hetzij op solventbasis, hetzij op waterbasis. Dergelijke produkten op basis van silikaat zijn in de handel en worden gebruikt als verf voor het beschermen van metalen profiellijsten en worden aangebracht in een of meer lagen. Deze zwelprodukten vormen onder invloed van brand of grote hitte, bij temperaturen boven 80 graden Celsius en in het bijzonder tussen 80 en 150 of nog meer bepaald tussen 100 en 150 graden Celsius, een isolerend schuim.

Een dergelijke brandwerend zweiprodukt bestemd om als verf gebruikt te worden, wordt in de handel gebracht door de Duitse vennootschap HERBERTS GmbH uit Keulen onder het gedeponeerde merk"Unitherm".

De uitvinding zal nader gepreciseerd worden aan de hand van volgend voorbeeld : Een mengsel werd vervaardigd van 100 volumedelen houtachtige deeltjes van vlasstengels, 10 volumedelen isocyanaatlijmkomponent, 1 volumedeel verharder, 20 volumedelen geëxpandeerde mika van het merk "Vermiculit" en 5 volumedelen brandwerend zwelprodukt op basis van alkalidisilikaat in vloeibare vorm van het type"Unitherm 38091"op solventbasis.

Dit mengsel werd samengeperst tot een plaat van 35 mm dikte en tot de lijm voldoende uitgehard was.

De brandweerstand bedroeg 80 minuten tegen 23 minuten voor dezelfde plaat maar zonder de geëxpandeerde mika en het brandwerende zweiprodukt.

Brandwerende konstruktieplaten kunnen volgens de uitvinding uiteraard ook vervaardigd worden met een ander bouwmateriaal dan een mengsel van houtachtige deeltjes en lijm. Voorwaarde is dat het bouwmateriaal één of meer komponenten bezit die door chemische reaktie het materiaal doen stijf worden uitgaande van een toestand waarin zowel de onbrandbare deeltjes als het zwelprodukt kunnen toegevoegd.

In een eerste variante is dit bouwmateriaal gips en is de konstruktieplaat dus een gipsplaat. Aan het gips zijn hetzelfde mineraal onontvlambaar materiaal als bij de spaanderplaat en hetzelfde zwelprodukt maar op waterbasis in plaats van solventbasis, toegevoegd. Het toevoegen van deze laatste twee komponenten is geschied vooraleer het gips gehard was en dus terwijl het nog in poedervorm of gemengd met water en nog in vloeibare vorm was.

In een tweede variant is dit bouwmateriaal stijve schuimkunststof, in het bijzonder polyurethaan. Aan dit op zichzelf brandbare materiaal zijn hetzelfde onontvlambaar materiaal en zwelprodukt toegevoegd als hiervoor beschreven waardoor de brandweerstand in hoge mate toeneemt. De laatstgenoemde stoffen worden eerst achtereenvolgens gemengd met de nog vloeibare lijmkomponent en daarna wordt de verharder aan het verkregen mengsel toegevoegd.

Vastgesteld werd dat in al de uitvoeringsvormen de brandwerendheid zeer goed is alhoewel de brandwerendheid van het bouwmateriaal op zich slecht was. Het onontvlambare

mineraal blijkt de vernietiging door vuur of hitte af te remmen terwijl het zweiprodukt door zwellen of opschuimen de plaats van eventueel weggebrand materiaal inneemt en een brandwerend en isolerend scherm op deze plaats vormt.

Relatief goedkope konstruktie-elementen zoals spaanderplaten, polyurethaanplaten of gipsplaten kunnen door hun goede brandwerendheid nu bijkomende toepassingen vinden.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringsvormen en binnen het raam van de oktrooiaanvrage kunnen aan de beschreven uitvoeringsvormen vele veranderingen worden aangebracht.

In het bijzonder moeten de konstruktie-elementen niet noodzakelijk platen zijn. Het kunnen bijvoorbeeld ook blokken zijn.

Claims

Konklusies. l.-Konstruktie-element dat in hoofdzaak bestaat uit een bouwmateriaal dat door reaktie van ten minste één chemisch reageerbare komponent in de gewenste vorm stijf geworden is en dat op zichzelf een relatief slechte brandweerstand bezit, daardoor gekenmerkt dat het konstruktie-element ingewerkt in het bouwmateriaal een hoeveelheid bevat van een materiaal dat onontvlambaar is en geen struktuurveranderingen ondergaat tot een temperatuur van ten minste 600 graden Celsius en een slechte warmtegeleidbaarheid bezit en een hoeveelheid van een zweiprodukt dat bij een temperatuur tussen 80 en 150 graden Celsius gaat zwellen.

2.-Konstruktie-element volgens vorige konklusie, daardoor gekenmerkt dat het zweiprodukt een produkt is op basis van silikaat. EMI8.1

3.-Konstruktie-element volgens vorige konklusie, daardoor gekenmerkt dat het zweiprodukt een produkt is op basis van alkalidisilikaat.

4.-Konstruktie-element volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat de hoeveelheid zweiprodukt tussen 1 en 10 vol. % van het bouwmateriaal gelegen is.

5.-Konstruktie-element volgens vorige konklusie, daardoor gekenmerkt dat de hoeveelheid zweiprodukt ongeveer 5 vol. % van het bouwmateriaal bedraagt. <Desc/Clms Page number 9> 6.-Konstruktie-element volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat het onontvlambare materiaal een mineraal is.

7.-Konstruktie-element volgens vorige konklusie, daardoor gekenmerkt dat het onontvlambare materiaal een geëxpandeerd mineraal is. EMI9.1

8.-Konstruktie-element volgens een van de konklusies 6 en 7, daardoor gekenmerkt dat het onontvlambare mineraal mika is.

9.-Konstruktie-element volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat de hoeveelheid onontvlambaar materiaal tussen 10 en 30 vol. van het %bouwmateriaal gelegen is.

10.-Konstruktie-element volgens vorige konklusie, daardoor gekenmerkt dat de hoeveelheid onontvlambaar materiaal ongeveer 20 vol. % van het bouwmateriaal bedraagt.

11.-Konstruktie-element volgens een van de vorige konklusies, daardoor gekenmerkt dat het de vorm van een plaat heeft.

12.-Konstruktie-element volgens vorige konklusie, daardoor gekenmerkt dat het een spaanderplaat is.

13.-Konstruktie-element volgens konklusie 11, daardoor gekenmerkt dat het een schuimkunststofplaat is.

14.-Konstruktie-element volgens konklusie 11, daardoor gekenmerkt dat het een gipsplaat is. <Desc/Clms Page number 10> 15.-Werkwijze ter vervaardiging van een konstruktie-element, volgens dewelke men een bouwmateriaal dat ten minste een chemisch reageerbare komponent bevat in de gewenste vorm brengt en door reaktie van de reageerbare komponent stijf laat worden, daardoor gekenmerkt dat men vooraleer het bouwmateriaal in de gewenste vorm gebracht is en stijf geworden is, daaraan een hoeveelheid van een materiaal toevoegt dat onontvlambaar en is en geen struktuurveranderingen ondergaat tot een temperatuur van ten minste 600 graden Celsius en een slechte warmtegeleidbaarheid bezit en een hoeveelheid van een zwelprodukt toevoegt dat bij een temperatuur boven 80 graden Celsius gaat zwellen.

16. Werkwijze volgens vorige konklusie, daardoor gekenmerkt dat men aan het bouwmateriaal vooraleer het stijf geworden is een hoeveelheid onontvlambaar geëxpandeerd mineraal en een hoeveelheid brandwerend produkt op basis van silikaat toevoegt.