BE1012036A3

BE1012036A3 - Samengesteld isolerend materiaal.

Info

Publication number: BE1012036A3
Application number: BE9800451A
Authority: BE
Inventors: Hugo Remi Michiels
Original assignee: Hugo Remi Michiels
Priority date: 1998-06-10
Filing date: 1998-06-10
Publication date: 2000-04-04

Abstract

Samengesteld isolerend materiaal, daardoor gekenmerkt dat het minstens deeltjes van minstens één chemisch inerte, minerale, onbrandbare stof en er isotropisch mee vermengde vezels bevat, gebonden door een uitgehard hydraulisch bindmiddel.

Description

Samengesteld isolerend materiaal.

Deze uitvinding heeft betrekking op een samengesteld isolerend materiaal, in het bijzonder een geluidsisolerend materiaal.

De meeste geluidsisolerende materialen zijn samengesteld uit verschuimde polymeren zoals polyurethaanschuim, wolachtige materialen zoals rotswol of natuurlijke vezels zoals houtvezels en asbest.

Kunststofschuimen zijn meestal brandbaar, toxisch en moeilijk recycleerbaar. Ook natuurlijke vezels zijn meestal brandbaar.

Overigens zijn de geluidsisolerende eigenschappen van de bekende materialen voor verbetering vatbaar.

De uitvinding heeft een isolerend materiaal als doel die voornoemde en andere nadelen niet vertoont en bijzonder goed zowel geluidsisolerend als warmte-isolerend is en daarenboven niet toxisch is, onbrandbaar is en gemakkelijk recycleerbaar is.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat het isolatiemateriaal minstens deeltjes van minstens één chemisch inerte, minerale, onbrandbare stof en er isotropisch mee vermengde vezels bevat, gebonden door een uitgehard hydraulisch bindmiddel.

Bij voorkeur is de chemisch inerte stof een stof uit de
EMI1.1
groep gevormd door perliet, vermiculiet en diatomeeënaarde, waarbij het perliet of vermiculiet bij

voorkeur geëxpandeerd is, en een soortelijk gewicht bezit dat lager is dan 500 kg/m3 en bijvoorbeeld tussen 30 tot 240 kg/m3 en een korrelgrootte die tussen 0, 1 en 100 micrometer gelegen is.

Het gebruik van geëxpandeerde perliet is bekend in thermisch isolerend materiaal, maar het perliet is gebonden door kunststof.

In het materiaal volgens de uitvinding is het bindmiddel een hydraulisch bindmiddel, in het bijzonder cement, bijvoorbeeld witte Portlandcement, aluminiumcement of oxychloridecement.

De minerale vezels zijn bij voorkeur glasvezels, bijvoorbeeld met een vezellengte tussen 0, 2 en 200 cm en een diameter van 5 tot 2. 000 micrometer.

Aan deze bestanddelen kunnen hulpstoffen worden toegevoegd zoals stoffen die het uitharden versnellen, kleurstoffen, polymeren die de buigzaamheid vergroten en dergelijke.

Het volume inert materiaal bedraagt 3 tot 5 maal het volume hydraulisch bindmiddel, het volume bindmiddel 2 tot 0, 5 maal het volume minerale vezels.

Het isolerend materiaal kan van een versterking voorzien zijn, bijvoorbeeld een mat of weefsel van minerale vezels, in het bijzonder glasvezels, of van een open structuur die al dan niet dragend is, bijvoorbeeld een rooster, een honingraatstructuur of dergelijke.

Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen, zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend

karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen van een isolerend materiaal volgens de uitvinding beschreven.

Het samengesteld zowel warmte-isolerend als geluidsisolerend materiaal volgens de uitvinding bevat in hoofdzaak deeltjes van minstens een chemisch inerte, minerale en onbrandbare stof uit de groep gevormd door perliet, vermiculiet en diatomeeënaarde ; minerale vezels en meer bepaald glasvezels, die isotropisch in het inerte materiaal gemengd zijn, alles gebonden met cement als hydraulisch bindmiddel dat na toevoeging van een hoeveelheid water uitgehard is.

Perliet is een vulkanisch gesteente van de familie van de
EMI3.1
Rheolieten en bezit ongeveer volgende samenstelling 74% SiO,12,5%AI0.,1%Fe 4, en 2, Het perliet is bij voorkeur geëxpandeerd en bezit een soortelijk gewicht kleiner dan 500 kg/m3, bij voorkeur tussen 30 en 240 kg/m en een korrelgrootte van 0, 1 tot 100 micrometer.

Vermiculiet is een mica-achtig onbrandbaar silicaat
EMI3.2
(Mg, Al) /AlSiO). Het is bestand tegen water en bij hoge temperatuur sterk expandeerbaar. Dit vermiculiet is eveneens bij voorkeur in geëxpandeerde vorm in het materiaal aanwezig.

Oiatomeeënaarde of kiezelgoer is een poreus silica materiaal met kleine densiteit.

Deze inerte stoffen dienen als vulstof, doen het soortelijk gewicht sterk afnemen tot bijvoorbeeld ongeveer 800 kg/m3 en houden geluidsgolven tegen.

Het cement bindmiddel kan Portland cement zijn met een typische samenstelling van bijvoorbeeld onder meer 65% CaO, 25, 5% Si02'5, 9% A1203'0, 6% Fe203'1, 1% MgO en 0, 1% SO3 ; kan alumiumcement zijn met bijvoorbeeld onder
EMI4.1
meer 39, 1, en 0, cement MgCl.

8% A1203'35% CaO, 14, 6% Fe203'5, 3% Si02De glasvezels bezitten bijvoorbeeld een lengte van 0, 02 tot 200 cm en een diameter van 5 tot 2. 000 micrometer.

De glasvezels verhogen de demping van de geluidstrillingen door dispersie in de massa op isotropische wijze en verhogen de treksterkte, de elasticiteitsmodulus en de samendrukbaarheid. Ze verlagen daarentegen de wateropname, de lineaire uitzettingscoëfficiënt, de warmtegeleidingscoëfficiënt en het soortelijk gewicht.

De mengverhouding in volumes is 3 tot 6 delen inert materiaal en 0, 4 tot 3 delen glasvezels voor 1 deel cement.

Dit samengesteld materiaal kan onder vorm van voorgefabriceerde platen of dergelijke aangebracht worden, maar kan ook als een droog mengsel, waarbij het hydraulisch bindmiddel zich nog in poedervorm bevindt en nog niet uitgehard is, ter plaatse, na toevoeging van water, als een mortel in de gewenste vorm gegoten of gespoten worden bijvoorbeeld in een vorm voor het maken van platen of voorwerpen, tussen spouwmuren, of op een vloer of een ander vlak enzovoort.

Bij het ter plaatse toevoegen van water kan de juiste gewenste hoeveelheid aangemaakt worden zodanig dat er geen resten overblijven.

Het volume water dat bij de fabricage of ter plaatse gebruikt wordt, hangt af van de toepassing maar is meestal tussen 1 en 6 maal het volume cement gelegen.

Na het toevoegen van water is het materiaal na enkele, bijvoorbeeld twee dagen gehard en eventueel beloopbaar.

De verharding kan worden versneld door het toevoegen van
EMI5.1
een versneller, bijvoorbeeld op basis van CaCl. hoeveelheid versneller kan tussen 5 en 30 vol. van het watervolume gelegen zijn.

Het materiaal is bestand tegen temperaturen tot 1000 C. Het bezit een lage warmtegeleidingscoëfficiënt van bijvoorbeeld 0, 039 W/ (m. K) maar ook een grote geluidsverzwakkingswaarde, bijvoorbeeld 80 dB voor frequenties tussen 300 en 5. 000 Hz.
EMI5.2

De elasticiteitsmodulus, die normaal bijvoorbeeld 1 2 KN/mm bedraagd, kan verlaagd worden door het toevoegen van een polymeer zoals styreenacrylaat, styreenbutadieen of polyvinylacetaat aan het materiaal, bijvoorbeeld tussen 5 en 20 vol. % van het volume water. Hierdoor vergroot de buigzaamheid van het uitgeharde materiaal.

De druksterkte bij 1000 uur belasting bedraagt meestal
EMI5.3
2 ongeveer 3 nimf.De treksterkte, de samendrukbaarheid, de buigweerstand en de samenbindingssterkte kunnen verhoogd worden door het inbrengen in het materiaal van versterkingen of een soort

wapening, in het bijzonder matten of weefsels van minerale vezels zoals glasmatten geweven met een maasgrootte van bijvoorbeeld 20 x 20 mm met bundels met een diameter van ongeveer 1 mm en bestaande uit een 40 tal vezeltjes met een dikte van 25 micrometer.

Deze glasmatten kunnen onder spanning in het materiaal aangebracht worden, hetgeen nog de treksterkte en de weerstand tegen buigen doet toenemen.

Andere wapeningen zoals roosters of andere open structuren zijn mogelijk.

Voorwerpen vervaardigd uit dit materiaal kunnen zelfdragend zijn. Ze kunnen ook op een open draagstructuur aangebracht worden met bijvoorbeeld holtes die kunnen volgestort of volgespoten worden met voornoemd materiaal. Dergelijke structuren zijn honingraatstructuren of roosterstructuren uit kunststof of metaal. Ze kunnen op zieh al dan niet zelfdragend zijn en zelfdragend worden wanneer het erop aangebrachte materiaal gehard is.

De uitvinding zal nader toegelicht worden aan de hand van enkele praktische samenstellingen, waarbij de delen volumedelen zijn.

Samenstelling 1.

1 deel cement 4 delen perliet l deel glasvezels 0, 1 deel polyvinylacetaat

Gemengd met twee delen water is het materiaal bijzonder geschikt voor de warmte- en/of geluidsisolatie van muren.

Samenstelling 2.

1 deel cement 3 delen perliet 2 delen glasvezels 2 delen CaC12 Gemengd met vijf delen water is het materiaal bijzonder geschikt voor de warmte- en/of geluidsisolatie van vloeren.

Samenstelling 3.

1 deel cement 5 delen perliet 0, 5 delen glasvezels 0, 2 delen styreenacrylaat Gemengd met twee delen water en voorzien van een glasvezelmat met maasgrootte 20 x 20 mm geweven met bundels van 100 vezels met een vezeldiameter van 25 micrometer, wordt na harden een warmte- en geluidsisolerend element verkregen dat geschikt is als dakelement.

De uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven uitvoeringvormen doch dergelijk isolerend materiaal kan in verschillende samenstellingen worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.

Claims

Conclusies.

1. - Samengesteld isolerend materiaal, daardoor gekenmerkt dat het minstens deeltjes van minstens een chemisch inerte, minerale, onbrandbare stof en er isotropisch mee vermengde vezels bevat, gebonden door een uitgehard hydraulisch bindmiddel.

2.-Samengesteld isolerend materiaal volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat de chemisch inerte stof een stof is uit de groep gevormd door : perliet, vermiculiet en diatomeeënaarde. EMI8.1

3.-Samengesteld isolerend materiaal volgens conclusie 2, daardoor gekenmerkt dat de inerte stof geëxpandeerd is.

4.-Samengesteld isolerend materiaal volgens conclusie 3, daardoor gekenmerkt dat de inerte stof een soortelijk EMI8.2 3 gewicht bezit dat lager is dan 500 en bij voorkeur tussen 30 en 240 kg/m3 gelegen is.

5.-Samengesteld isolerend materiaal volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het perliet en/of vermiculiet een korrelgrootte bezit die tussen 0, 1 en 100 micrometer gelegen is.

6.-Samengesteld isolerend materiaal volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het hydraulisch bindmiddel cement is.

7.-Samengesteld isolerend materiaal volgens een van de vorige conlusies, daardoor gekenmerkt dat de minerale vezels glasvezels zijn. <Desc/Clms Page number 9>

8.-Samengesteld isolerend materiaal volgens conclusie 7, daardoor gekenmerkt dat de glasvezels een vezellengte bezitten tussen 0, 2 en 200 cm en een diameter van 5 tot 2. 000 micrometer.

9.-Samengesteld isolerend materiaal volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het een hoeveelheid polymeer bevat, in het bijzonder styreenacrylaat, styreenbutadieen of polyvinylacetaat.

10.-Samengesteld isolerend materiaal volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het een versneller bevat, bij voorkeur op basis van Cal2.

11.-Samengesteld isolerend materiaal volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het volume inert materiaal 3 tot 6 maal het volume hydraulisch bindmiddel bedraagt.

12.-Samengesteld isolerend materiaal volgens conclusie 11, daardoor gekenmerkt dat de volumeverhouding tussen het hydraulisch bindmiddel en minerale vezels tussen 3 en 0, 4 gelegen is.

13.-Samengesteld isolerend materiaal volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het van een versterking voorzien is.

14.-Samengesteld isolerend materiaal volgens conlusie 13, daardoor gekenmerkt dat deze versterking een mat of weefsel is van minerale vezels, in het bijzonder glasvezels. <Desc/Clms Page number 10>

15.-Samengesteld isolerend materiaal volgens conclusie 13, daardoor gekenmerkt dat deze versterking een open structuur EMI10.1 is.