BR112019002206B1 - Método para produzir pasta fluida cimentícia reforçada por fibra com o uso de um misturador contínuo de múltiplos estágios - Google Patents

Método para produzir pasta fluida cimentícia reforçada por fibra com o uso de um misturador contínuo de múltiplos estágios Download PDF

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BR112019002206B1
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Ashish Dubey
Peter B. Groza
Christopher R. Nelson
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United States Gypsum Company
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Abstract

Trata-se de um método em que uma corrente (5) de pó cimentício seco de um alimentador de pó seco (2) passa através de um conduto de entrada de pó cimentício seco (5a) para alimentar uma primeira seção de alimentação (20) de um misturador de pasta fluida-fibra (32). Uma corrente de meio aquoso (7) passa através de pelo menos um conduto de corrente de meio aquoso (7a) para alimentar uma primeira seção de mistura (22) do misturador de pasta fluida-fibra (32). Uma corrente (34) de fibras de reforço passa de um alimentador de fibras (33) através de um conduto de corrente de fibras de reforço (34a) para alimentar uma segunda seção de mistura (24) do misturador de pasta fluida-fibra (32). A corrente (5) de pó cimentício seco, a corrente de meio aquoso (7) e a corrente (34) de fibras de reforço se combinam no misturador de pasta fluida-fibra (32) para produzir uma corrente de mistura de fibra-cimento (36) que descarrega através de um conduto de descarga (36a) em uma extremidade a jusante do misturador (32).

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[0001] Este pedido está relacionado ao documento copendente:
[0002] Pedido de Patente Provisório n° US 62/371.554, intitulado CONTINUOUS METHODS OF MAKING FIBER REINFORCED CONCRETE PANELS, depositado em 5 de agosto de 2016;
[0003] Pedido de Patente Provisório n° U.S. 62/371.569, intitulado HEADBOX AND FORMING STATION FOR FIBER REINFORCED CEMENTITIOUS PANEL PRODUCTION, depositado em 5 de agosto de 2016;
[0004] Pedido de Patente n° U.S. 62/371.578, intitulado CONTINUOUS MIXER AND METHOD OF MIXING REINFORCED FIBERS WITH CEMENTITIOUS MATERIALS, depositado em 5 de agosto de 2016; todos incorporados ao presente documento a título de referência em suas totalidades.
CAMPO DA INVENÇÃO
[0005] Esta invenção revela um misturador contínuo e um método de mistura de fibras de reforço com materiais cimentícios para a produção de materiais cimentícios reforçados com fibra, a saber (painel de concreto reforçado com fibra (FRC)), em um processo contínuo.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0006] A Patente n° U.S. 6.986.812 de Dubey et al., incorporada ao presente documento a título de referência na sua totalidade, apresenta um aparelho de alimentação de pasta fluida para uso em uma linha de produção de painel SCP ou aplicação análoga em que pastas fluidas assentáveis são usadas na produção de placas ou painéis de construção. O aparelho inclui um rolo de medição principal e um rolo secundário colocados em uma relação estreita, geralmente paralela entre si, para formar um estreitamento no qual um fornecimento de pasta fluida é retido. Ambos os rolos, de preferência, giram na mesma direção, de modo que a pasta fluida seja extraída do estreitamento sobre o rolo de medição para ser depositada sobre uma manta móvel da linha de produção do painel SCP. Um rolo de controle de espessura é fornecido em estreita proximidade operacional ao rolo de medição principal para manter uma espessura desejada da pasta fluida.
[0007] A Patente n° U.S. 7.524.386 B2 de George et al., incorporada ao presente documento a título de referência na sua totalidade, revela um processo que emprega um misturador úmido que tem uma câmara de mistura vertical para formar uma pasta fluida úmida de um pó e líquido cimentício. A câmara de mistura vertical é projetada para fornecer a quantidade necessária de mistura para fornecer uma pasta fluida uniformemente fina e misturada, dentro de um tempo de permanência de mistura que permita o fornecimento adequado de pasta fluida para assegurar o funcionamento contínuo de uma linha de produção de painéis de cimento associados. São também revelados meios de alimentação por gravidade para fornecimento de pó cimentício e água à área de mistura da câmara. Na preparação dos painéis SCP, uma etapa importante é misturar pó cimentício para formar pasta fluida. A pasta fluida é, então, retirada do fundo da câmara e bombeada através de uma bomba de cavidade para o aparelho de alimentação de pasta fluida. Um misturador contínuo de cimento convencional típico é o misturador de contínuo de cimento DUO MIX2000 disponível junto à M-TEC GmbH, Neuenburg, Alemanha, que é usado na indústria da construção para misturar e bombear pasta fluida de concreto.
[0008] A Patente n° U.S. 7513.963 B2 de George et al., incorporada ao presente documento a título de referência na sua totalidade, revela um aparelho misturador a úmido e método para seu uso, sendo que o misturador tem uma câmara de mistura vertical para formar uma pasta fluida úmida de uma pasta fluida cimentícia e água. A câmara de mistura vertical é projetada para fornecer a quantidade necessária de mistura para fornecer uma pasta fluida uniformemente fina e misturada, dentro de um tempo de permanência de mistura que permita o fornecimento adequado de pasta fluida para assegurar o funcionamento contínuo de uma linha de produção de painéis de cimento associados. A alimentação por gravidade para fornecimento separado de pó cimentício e água para a área de mistura de pasta fluida da câmara sem pré-mistura do pó e da água é também revelada.
[0009] A Patente n° U.S. 8038790 de Dubey et al., incorporada ao presente documento a título de referência em sua totalidade, revela um painel de cimento estrutural para resistir às cargas transversais e de cisalhamento iguais às cargas transversais e de cisalhamento fornecidas por madeira compensada e orientadas para a placa de tensão, quando preso a uma estrutura para uso em paredes de cisalhamento, sistemas de piso e forro. Os painéis fornecem transmissão térmica reduzida em comparação com outros painéis cimentícios estruturais. Os painéis empregam uma ou mais camadas de uma fase contínua resultante da cura de uma mistura aquosa de alfa hemi- hidrato de sulfato de cálcio, cimento hidráulico, enchimento de partículas de perlita expandida revestida, cargas adicionais opcionais, pozolana ativa e cal. A perlita revestida tem um tamanho de partícula de 1 a 500 mícrons, um diâmetro médio de 20 a 150 mícrons e uma densidade efetiva de partículas (gravidade específica) inferior a 0,50 g/cm3. Os painéis são reforçados com fibras, por exemplo, fibras de vidro resistentes a álcalis.
[0010] A Publicação de Pedido de Patente n° U.S. 2005/0064164 de Dubey et al., incorporada ao presente documento a título de referência na sua totalidade, revela um processo de múltiplas camadas para a produção de painel de cimento estrutural que inclui: (a.) fornecer uma manta móvel; (b.) um dentre (i) depositar uma primeira camada de fibras soltas individuais, sobre a manta, seguida pela deposição de uma camada de pasta fluida sobre a manta ajustável e (ii) depositar uma camada de pasta fluida sobre a manta ajustável; (c.) depositar uma segunda camada de fibras individuais soltas sobre a pasta fluida; (d.) incorporar ativamente a referida segunda camada de fibras individuais, soltas, na pasta fluida para distribuir as referidas fibras através da pasta fluida; e (e.) repetir as etapas (ii) a (d.) até que o número desejado de camadas de pasta fluida de fibra reforçada ajustável seja obtida e de modo que as fibras sejam distribuídas por todo o painel. São também fornecidos um painel estrutural produzido pelo processo, um aparelho adequado para a produção de painéis cimentícios estruturais de acordo com o processo e um painel cimentício estrutural com múltiplas camadas, em que cada camada é criada pelo depósito de uma camada de pasta fluida assentável sobre uma manta móvel, e depósito de fibras sobre a pasta fluida, e embutimento de fibras na pasta fluida tal que cada camada seja formada integralmente com as camadas adjacentes.
[0011] A Publicação de Pedido de Patente n° U.S. 2006/0061007 de Chen et al. revela um método e aparelho para extrusão de artigos cimentícios. A extrusora inclui um invólucro com um par de parafusos de autolimpeza entrelaçados e montados de modo giratório. Os parafusos misturam e amassam continuamente os componentes do fibrocimento fornecidos através de vários meios de alimentação para formar uma pasta fluida substancialmente homogênea e forçar a pasta fluida através de uma matriz para formar um extrudado cimentício verde adequado para fundição. Misturas cimentícias para extrusão são muito viscosas e não são adequadas para usos como concreto projetado ou deposição através de um conjunto de formação em uma linha de produção de painéis cimentícios.
[0012] A tecnologia de mistura atual para a produção de pasta fluida cimentícia reforçada por fibra tipicamente envolve o uso de misturadores de batelada padrão da indústria nos quais todas as matérias- primas, incluindo fibras de reforço, são primeiro adicionadas e, então, misturadas por vários minutos para produzir uma mistura de pasta fluida com fibras dispersadas aleatoriamente. Tambores giratórios e misturadores são exemplos de misturadores de concreto que são comumente usados na preparação de misturas de pastas fluidas cimentícias reforçadas por fibras. Algumas das principais limitações e desvantagens dos atuais misturadores de concreto da técnica atual e tecnologias de mistura para a produção de misturas de pasta fluida cimentícias reforçadas por fibras incluem:
[0013] A operação de mistura em um misturador de batelada não é contínua, tornando, assim, seu uso mais difícil em aplicações em que é necessário um fornecimento contínuo de pasta fluida, tal como no caso de uma linha de produção de painel contínuo.
[0014] O tempo de mistura em um misturador de batelada é tipicamente muito longo, na ordem de vários minutos, para obter uma mistura de pasta fluida homogênea bem mesclada.
[0015] Visto que uma grande quantidade de fibras é adicionada de cada vez em um misturador de bateladas, isso leva à formação de grumos e aglomeração das fibras durante a operação de mistura.
[0016] Tempos de mistura mais longos envolvidos no processo de mistura de bateladas tendem a danificar e romper as fibras de reforço.
[0017] Os misturadores de bateladas não são muito úteis e práticos no que diz respeito à manipulação de materiais cimentícios de endurecimento rápido.
[0018] Existe uma necessidade de um processo de camada única para a produção de pasta fluida para painéis cimentícios com concentrações elevadas de fibras de reforço. Assim, existe uma necessidade por um aparelho de mistura a úmido melhorado que assegure o fornecimento de uma pasta fluida cimentícia de fluido misturado suficiente que contenha fibras de vidro para fornecer uma linha de produção de painel contínuo. É desejável fornecer um grau de mistura do pó cimentício reativo, fibras de vidro e água no misturador para resultar em uma pasta fluida de reologia adequada e fluidez suficiente para fornecer uma pasta fluida para uso na linha de fabricação de painéis cimentícios contínuos.
SUMARIO DA INVENÇÃO
[0019] A presente invenção usa um aparelho misturador a úmido para preparar a pasta fluida a ser alimentada a um aparelho de alimentação de pasta fluida (tipicamente conhecido como "caixa de entrada") para uso em depósito de pasta fluida em uma manta móvel de uma linha de produção de painéis cimentícios ou semelhantes, em que pastas fluidas assentáveis são usadas para a produção de painéis ou placas de construção reforçadas por fibra.
[0020] Considerando as limitações e desvantagens dos atuais misturadores de concreto da técnica atual, seguem alguns objetivos da presente invenção:
[0021] Fornecer um misturador que permita a mescla contínua de fibras com o restante dos componentes cimentícios para produzir uma mistura de pasta fluida cimentícia reforçada por fibras misturadas de modo uniforme.
[0022] Fornecer um misturador que reduza o tempo de mistura necessário de vários minutos para menos de 60 segundos, de preferência, menos de 30 segundos, para produzir uma mistura de pasta fluida cimentícia reforçada por fibra misturada de modo uniforme.
[0023] Fornecer um misturador que não cause aglomeração e formação de grumos nas fibras durante a operação de mistura.
[0024] Fornecer um misturador que não cause danos às fibras de reforço como resultado da ação de mistura.
[0025] A invenção fornece um método para a preparação de pasta fluida de compósito de cimento que pode ser fornecida de uma maneira contínua que compreende as etapas de:
[0026] alimentar um pó cimentício seco para um misturador contínuo horizontal através de pelo menos uma porta de entrada de pó de cimento seco;
[0027] em que o misturador contínuo horizontal compreende
[0028] uma câmara de mistura alongada, em que a câmara de mistura alongada definida por um alojamento horizontal (tipicamente cilíndrico) tem uma parede lateral interior, em que a câmara de mistura alongada tem uma seção de alimentação de extremidade a montante, uma primeira seção de mistura e uma segunda seção de mistura de extremidade a jusante, sendo que a primeira seção de mistura está entre a seção de alimentação da extremidade a montante e a segunda seção de mistura da extremidade a jusante,
[0029] pelo menos um par de propulsores autolimpantes entrelaçados orientados horizontalmente que atravessam de uma extremidade a montante da câmara de mistura alongada para uma extremidade a jusante da câmara de mistura alongada e que gira dentro da câmara de mistura alongada,
[0030] em que cada propulsor montado horizontalmente dentro da seção de alimentação da extremidade a montante da câmara de mistura alongada compreende uma broca, em que o pó cimentício seco é alimentado na seção de alimentação de extremidade a montante da câmara de mistura alongada e transportado pela broca para a primeira seção de mistura,
[0031] alimentar uma corrente líquida que compreende água na câmara de mistura alongada do misturador de pasta fluida contínuo através de pelo menos uma porta de entrada de corrente líquida a montante da pelo menos uma porta de entrada de pó cimentício seco e que mistura o pó cimentício seco e a corrente líquida na primeira seção de mistura para formar uma pasta fluida cimentícia;
[0032] em que cada propulsor montado de modo horizontal dentro da primeira seção de mistura compreende uma primeira pluralidade de pás de mistura montadas em uma haste orientada de modo horizontal do propulsor em intervalos regulares e localizações circunferenciais diferentes, em que as pás são giradas sobre a haste orientada de modo horizontal dentro do alojamento horizontal, de preferência, cilíndrico, em que as pás se estendem de modo radial a partir da haste,
[0033] alimentar uma corrente de fibras de reforço através de pelo menos uma porta de entrada de fibra de reforço na segunda seção de mistura, e misturar a pasta fluida cimentícia e as fibras de reforço na segunda seção de mistura para formar uma mistura de pasta fluida-fibra,
[0034] em que pelo menos uma porção de cada propulsor montado de modo horizontal dentro da segunda seção de mistura da câmara de mistura alongada compreende pelo menos um membro selecionado a partir do grupo que consiste em:
[0035] uma broca, e
[0036] uma segunda pluralidade de pás de mistura montada na haste orientada de modo horizontal do misturador em intervalos regulares e localizações circunferenciais diferentes, em que as pás são giradas sobre cada respectiva haste orientada de modo horizontal dentro do alojamento horizontal (de preferência, cilíndrico), em que as pás se estendem de modo radial a partir da respectiva haste,
[0037] descarregar a mistura de pasta fluida-fibra do misturador através de uma porta de saída de mistura de pasta fluida-fibra em uma porção de extremidade a jusante da segunda seção de mistura,
[0038] em que a pasta fluida cimentícia e as fibras são misturadas na câmara de mistura do misturador contínuo horizontal por um tempo de permanência médio de mistura de cerca de 5 a cerca de 240 segundos, de preferência, 10 a 180 segundos, mais preferencialmente, 10 a 120 segundos, com máxima preferência, 10 a 60 segundos, enquanto as pás giratórias aplicam força de cisalhamento, em que a haste giratória central gira em 30 a 450 RPM, mais preferencialmente, 40 a 300 RPM e, com máxima preferência, 50 a 250 RPM durante a mistura, à mistura de pasta fluida-fibra para produzir uma mistura de pasta fluida-fibra uniforme, sendo que as misturas de pasta fluida-fibra descarregadas do misturador contínuo horizontal têm um afundamento de 10,16 a 27,94 centímetros (4 a 11 polegadas), conforme medido de acordo com um teste de afundamento com o uso de um tubo de 10,16 centímetros (4 polegadas) de altura e 5,08 centímetros (2 polegadas) de diâmetro.
[0039] As misturas de pasta fluida-fibra resultantes também têm uma viscosidade inferior a 45 Pa.s (45.000 centipoise), preferencialmente inferior a 30 Pa.s (30.000 centipoise), mais preferivelmente inferior a 15 Pa.s (15.000 centipoise), e mais preferivelmente inferior a 10 Pa.s (10.000 centipoise) quando medida usando um Viscosímetro Brookfield, Modelo DV-II+ Pro com acessório Spindle HA4 em execução a uma velocidade de 20 RPM. Tipicamente, as misturas de pasta fluida-fibra resultantes têm uma viscosidade de pelo menos 1,5 Pa.s (1.500 centipoise). As misturas de pasta fluida-fibras tipicamente também incluem plastificantes e superplastificantes. Plastificantes são comumente fabricados a partir de lignossulfonatos, um subproduto da indústria de papel. Os superplastificantes têm sido geralmente fabricados a partir de condensado de naftaleno sulfonado ou formaldeído de melamina sulfonada, ou à base de éteres policarboxílicos.
[0040] O termo pás significa qualquer estrutura que se estenda radialmente a partir da haste para girar em torno da haste. As pás podem ter uma variedade de formas. Por exemplo, as pás preferidas são pás planas, pás helicoidais ou pás produzidas a partir de um pino que tem extremidades opostas, uma extremidade para fixar à haste e a outra extremidade para fixação a uma cabeça de pás ampla. Os pinos usados sem a cabeça da pá são também considerados pás dentro do escopo da invenção.
[0041] As presentes misturas de pasta fluida-fibra, de preferência, não têm espessantes ou outros aditivos que aumentem substancialmente a viscosidade do material.
[0042] Cada haste orientada horizontalmente está conectada externamente a um mecanismo de acionamento e a um motor de acionamento, por exemplo, alimentado com eletricidade, gás combustível, gasolina ou outro hidrocarboneto, para realizar a rotação da haste quando o misturador está em operação.
[0043] As misturas de pasta fluida-fibra descarregadas do misturador de pasta fluida-fibra são adequadas para uma variedade de usos, por exemplo estatuária, concreto projetado, consolidação de rocha solta em declives, estabilização do solo, revestimento de minas e túneis, produtos de concreto pré-moldado, plataformas de pavimentos e pontes, laje de concreto, aplicações de reparo, ou para produção de um painel ou placa de construção de cimento reforçado por fibra.
[0044] Ao usar a mistura de pasta fluida-fibra assentável para a produção de painel de cimento reforçado por fibra (também conhecido como painel de concreto reforçado por fibra, abreviado painel FRC), a mistura de fibras é alimentada a um dispositivo de alimentação de pasta fluida (conhecido como "caixa de entrada") que deposita a mistura de pasta fluida-fibra em uma superfície móvel de uma linha de produção de painéis uniformemente como uma camada de 0,32 centímetros a 5,08 centímetros (0,125 a 2 polegadas) de espessura, de preferência, 0,635 a 2,54 centímetros (0,25 a 1 polegada) de espessura, tipicamente 1,016 a 1,905 centímetros (0,40 a 0,75 polegada) de espessura para produzir o painel de cimento reforçado por fibra. O processo para a produção de painéis cimentícios a partir de misturas de fibra-pasta fluida da presente invenção produz painéis que têm, no máximo, uma única camada de pasta fluida de cimento reforçada por fibra. De preferência, a superfície móvel se move a uma velocidade de 0,304 a 30,4 metros por minuto (1 a 100 pés por minuto), mais preferencialmente, 1,524 a 15,24 metros por minuto (5 a 50 pés por minuto). Isso é substancialmente mais rápido que os processos de extrusão convencionais bem conhecidos na técnica. De um modo preferido, a pasta fluida é depositada na superfície móvel a uma taxa de 0,0028 a 0,7080 metro cúbico por minuto (0,10 a 25 pés cúbicos por minuto), para uma placa que está na faixa de 1,22 a 2,44 metros (4 a 8 pés) de largura. O processo de fabricação desta invenção é também substancialmente mais rápido do que processos de extrusão convencionais que usam misturas de cimento com viscosidades extremamente elevadas.
[0045] As misturas de pasta fluida-fibra resultantes da presente invenção se distinguem por misturas cimentícias usadas em processos de extrusão. Tais misturas de extrusão têm um assentamento de 0 a 5,08 centímetros (0 a 2 polegadas), como medido de acordo com o teste de assentamento com o uso de um tubo de 10,16 centímetros (4 polegadas) de altura e 5,08 centímetros (2 polegadas) de diâmetro e tem uma viscosidade maior que 50 Pa.s (50.000 centipoise). As misturas de extrusão também não incluem plastificantes e superplastificantes que estão presentes em misturas de pasta fluida-fibra da presente invenção. Como mencionado acima, os plastificantes são comumente fabricados a partir de lignossulfonatos, um subproduto da indústria de papel. Os superplastificantes têm sido geralmente fabricados a partir de condensado de naftaleno sulfonado ou formaldeído de melamina sulfonada, ou à base de éteres policarboxílicos.
[0046] Um recurso distintivo do misturador e do modo de mistura da presente invenção aqui revelada é a capacidade desse misturador para misturar fibras de reforço com o resto dos componentes cimentícios em uma operação contínua sem danificar indevidamente as fibras adicionadas. Além disso, o misturador e o método de mistura desta invenção permitem a produção de uma mistura de pasta fluida cimentícia reforçada com fibra que tem uma consistência de trabalho desejável. As pastas fluidas com propriedades reológicas favoráveis produzidas por esse misturador podem ser aproveitadas beneficamente para produzir produtos com o uso de uma variedade de processos de fabricação. Por exemplo, uma consistência de pasta fluida utilizável facilita o processamento adicional e a formação de produtos de painel em uma linha de formação contínua que corre a altas velocidades de linha.
[0047] De preferência, as pás do misturador compreendem ambos os membros do grupo que consiste em:
[0048] as pás da primeira pluralidade de pás misturadoras e de transporte, em que cada uma compreende um pino engatado a uma cabeça de pás, em que o pino é engatado de modo pivotante à haste orientada horizontalmente e/ou à cabeça de pá para permitir a rotação pivotante da cabeça da pá em relação à respectiva localização na haste orientada horizontalmente, em que a pluralidade de pás está disposta para misturar o pó cimentício seco e a corrente líquida para formar uma pasta fluida cimentícia e mover a pasta fluida cimentícia para a segunda seção de mistura e
[0049] as pás da segunda pluralidade de pás misturadoras e de transporte, em que cada uma compreende um pino engatado a uma cabeça de pás, em que o pino é engatado de modo pivotante à haste orientada horizontalmente e/ou à cabeça de pá para permitir a rotação pivotante da cabeça da pá em relação à respectiva localização na haste orientada horizontalmente, em que a pluralidade de pás está disposta para misturar as fibras de reforço e a pasta fluida cimentícia e mover a pasta fluida cimentícia e as fibras de reforço que são misturadas para a saída de misturador de fibra-pasta fluida.
[0050] De preferência, a câmara de mistura do misturador horizontal é adaptada e configurada para misturar a pasta fluida cimentícia e fibras na câmara de mistura do misturador horizontal por um tempo médio de permanência de mistura de cerca de 5 a cerca de 240 segundos, de preferência, 10 a 180 segundos, com mais preferência, 10 a 120 segundos, com máxima preferência, 10 a 60 segundos, enquanto as pás giratórias aplicam uma força de cisalhamento, em que a haste giratória central gira em 30 a 450 RPM, com mais preferência, 40 a 300 RPM e, com máxima preferência, de 50 a 250 RPM durante a mistura, para que mistura de pasta fluida-fibra produza uma mistura de pasta fluida-fibra uniforme como descrito acima, que tem uma consistência para permitir que a mistura de pasta fluida-fibra seja descarregada do misturador de pasta fluida-fibra.
[0051] O misturador da presente invenção pode ser usado como parte de um aparelho para produzir um painel cimentício que tem no máximo uma única camada de composição cimentícia reforçada com fibra que inclui uma estrutura do tipo transportador que sustenta uma manta móvel; um primeiro misturador de água e material cimentício em relação operacional com a armação e configurado para fornecer a pasta fluida cimentícia ao misturador de pasta fluida e fibra; uma primeira estação de alimentação de pasta fluida (caixa de entrada) em relação operacional com a estrutura e configurada para depositar uma camada de pasta fluida cimentícia que contém fibra configurável sobre a manta móvel. A jusante, está um aparelho para cortar a pasta fluida endurecida em placas de cimento.
[0052] O método aqui revelado é um método contínuo em oposição a um método em bateladas. Em um método contínuo, as matérias- primas necessárias para produzir o produto final são medidas e fornecidas continuamente a uma taxa igual à taxa (equilíbrio de massa) na qual o produto final está sendo produzido, ou seja, os fluxos de alimentação de matéria-prima no processo e o produto final fluem para fora do processo simultaneamente. Em um método em bateladas, as matérias-primas necessárias para produzir o produto final são primeiro combinadas em grandes quantidades para preparar um lote grande de mistura para armazenamento em recipiente (ou recipientes) apropriado; essa batelada de mistura é, então, retirada do recipiente de armazenamento para produzir múltiplas peças do produto final.
[0053] Neste relatório descritivo, todas as porcentagens da composição estão em porcentagem em peso, salvo indicação em contrário.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0054] A Figura 1 mostra um fluxograma em blocos do método da presente invenção.
[0055] A Figura 2A mostra uma seção de broca na entrada do misturador e pás planas montadas nas duas hastes na primeira seção de mistura da modalidade do misturador de fibra contínua de múltiplos estágios do misturador de pasta fluida-fibra.
[0056] A Figura 2B mostra uma porção da seção de broca na entrada de pó seco de misturador em uma modalidade de misturador contínuo de fibra-pasta fluida de múltiplos estágios de haste dupla horizontal do presente dispositivo misturador de pasta fluida-fibra.
[0057] A Figura 2C mostra uma pá de mistura plana da modalidade de misturador contínuo de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios de haste dupla horizontal do presente dispositivo misturador de pasta fluida-fibra.
[0058] A Figura 2D mostra uma pá de mistura helicoidal adequada para uso na modalidade de misturador contínuo de fibra- pasta fluida de múltiplos estágios de haste dupla horizontal do presente dispositivo misturador de pasta fluida-fibra.
[0059] A Figura 2E mostra pás planas montadas nas duas hastes na primeira seção de mistura da modalidade do misturador contínuo de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios de haste dupla horizontal do presente dispositivo misturador de pasta fluida-fibra.
[0060] A Figura 2F mostra pás planas e uma pá helicoidal em uma haste.
[0061] A Figura 3A mostra uma primeira configuração de um misturador de pasta fluida-fibra contínua de múltiplos estágios de haste dupla da presente invenção em que a primeira seção tem pás de mistura e a segunda seção de mistura tem apenas brocas em ambas as hastes.
[0062] A Figura 3B mostra uma segunda configuração de um misturador contínuo de fibra-pasta fluida de múltiplos estágios de haste dupla da presente invenção em que a primeira seção de mistura tem pás e a segunda seção de mistura tem brocas seguidas de pás em ambas as hastes.
[0063] A Figura 3C mostra uma terceira configuração de um misturador contínuo de fibra-pasta fluida de múltiplos estágios de haste dupla da presente invenção em que a primeira seção de mistura tem pás e a segunda seção de mistura tem uma broca seguida por pá (ou pás) por uma broca em ambas as hastes.
[0064] A Figura 3D mostra uma quarta configuração de um misturador contínuo de fibra-pasta fluida de múltiplos estágios de haste dupla da presente invenção em que a primeira seção de mistura tem pás e a segunda seção de mistura tem apenas pás ou pinos em ambas as hastes.
[0065] A Figura 4A mostra uma vista lateral em elevação diagramática da configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3D) do misturador contínuo de fibra-pasta fluida de múltiplos estágios de haste dupla horizontal (uma haste mostrada) da presente invenção, em que a primeira seção de mistura tem pás e a segunda seção de mistura tem apenas pás.
[0066] A Figura 4B mostra uma vista em perspectiva de uma pá (com um pino e uma cabeça) da modalidade de misturador de fibra- pasta fluida horizontal do presente dispositivo de mistura de pasta fluida-fibra da Figura 4A.
[0067] A Figura 4C mostra uma vista superior de uma pá (com um pino e uma cabeça) e uma porção da haste da modalidade de misturador de fibra-pasta fluida horizontal do presente dispositivo de mistura de pasta fluida-fibra da Figura 4A.
[0068] A Figura 4D fornece uma vista aproximada do misturador com uma porta para a câmara de mistura do presente dispositivo de mistura de fibra-pasta fluida da Figura 4A aberta que mostra a orientação das pás (com um pino e uma cabeça) em relação à haste central (uma haste mostrada para maior clareza).
[0069] A Figura 4E mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3B) de um misturador contínuo de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios de haste dupla (uma haste mostrada), em que a primeira seção de mistura tem pás e a segunda seção de mistura tem brocas seguidas por pás de ambas as hastes.
[0070] A Figura 4F mostra uma configuração de um misturador contínuo de fibra-pasta fluida de múltiplos estágios de haste dupla (uma haste mostrada) (esquematicamente mostrado na Figura 3C) em que a primeira seção de mistura tem pás e a segunda seção de mistura tem uma broca seguida de pá (ou pás) seguida por uma broca em ambas as hastes (uma haste mostrada para maior clareza).
[0071] A Figura 4G mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3B) de um misturador contínuo de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios de haste dupla (uma haste mostrada), em que a primeira seção de mistura tem pás e a segunda seção de mistura tem uma broca seguida por pino (ou pinos) seguida por uma broca de ambas as hastes.
[0072] A Figura 4H mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3D) de um misturador contínuo de fibra- pasta fluida de múltiplos estágios de haste dupla horizontal (uma haste mostrada) da presente invenção, em que a primeira seção de mistura tem pás e a segunda seção de mistura tem apenas pinos em ambas as hastes.
[0073] A Figura 4I mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3A) que tem um misturador contínuo de fibra-pasta fluida de múltiplos estágios de haste dupla (uma haste mostrada) da presente invenção, em que a primeira seção de mistura tem pás e a segunda seção de mistura tem brocas em ambas as hastes, em que as pás são pás planas ou pás helicoidais.
[0074] A Figura 4J mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3B) que tem um misturador contínuo de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios de haste dupla (uma haste mostrada) da presente invenção, em que a primeira seção de mistura tem pás e a segunda seção de mistura tem brocas seguidas por pás em ambas as hastes (uma haste mostrada para maior clareza), em que as pás são pás planas ou pás helicoidais, o espaço vazio entre as pás em que a haste é visível se destina a transmitir a presença de pás.
[0075] A Figura 4K mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3C) na qual a primeira seção de mistura tem pás planas e/ou pás helicoidais e a segunda seção de mistura tem uma broca seguida por pás planas e/ou pás helicoidais seguidas por uma broca em ambas as hastes (uma haste mostrada para maior clareza), em que as pás são pás planas ou pás helicoidais; o espaço vazio entre as pás, em que o veio é visível, se destina a transmitir a presença de pás.
[0076] A Figura 4L mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3D) que tem um misturador contínuo de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios de haste dupla (uma haste mostrada) da presente invenção, em que a primeira seção de mistura tem pás e a segunda seção de mistura tem pás em ambas as hastes, em que as pás são pás planas ou pás helicoidais; o espaço vazio em que a haste é visível se destina a transmitir a presença de pás.
[0077] A Figura 4M mostra uma variação da configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3D) que tem um misturador contínuo de fibra-pasta fluida de múltiplos estágios de haste dupla (uma haste mostrada), em que a primeira seção de mistura pode ter um tipo de pás e a segunda seção de mistura pode ter um tipo diferente de pás; a disposição preferida nessa configuração é ter pás planas e/ou pás helicoidais na primeira seção de mistura e pás com um pino e uma cabeça e/ou apenas pinos na segunda seção de mistura 24.
[0078] A Figura 5 é uma vista em elevação diagramática de uma linha de produção de painéis cimentícios, adequada para uso com o presente dispositivo misturador de pasta fluida-fibra.
[0079] A Figura 6 mostra a linha de produção de painel cimentício da Figura 5 como uma vista composta de um fluxograma de processo para a porção da linha de produção de painel cimentício a montante da caixa de entrada e uma vista superior da linha de produção de painel cimentício a jusante da caixa de entrada.
[0080] A Figura 7 mostra uma primeira variação da linha de produção de painel cimentício da Figura 5 como uma vista composta de um fluxograma de processo para a porção da linha de produção de painel cimentício adequada para uso com o presente dispositivo de mistura de pasta fluida-fibra a montante da caixa de entrada e uma vista superior da linha de produção de painel cimentício a jusante da caixa de entrada.
[0081] A Figura 8 mostra uma segunda variação da linha de produção de painel cimentício da Figura 5 como uma vista composta de um fluxograma de processo para a porção da linha de produção de painel cimentício adequada para uso com o presente dispositivo de mistura de pasta fluida-fibra a montante da caixa de entrada e uma vista superior da linha de produção de painel cimentício a jusante da caixa de entrada.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0082] A Figura 1 mostra um fluxograma em blocos do método da presente invenção. Na corrente de método 5 de pó cimentício seco a partir de um alimentador de pó seco 2 passa através de um conduto de entrada de pó de cimento seco 5A para alimentar uma primeira seção de alimentação 20 de um misturador de pasta fluida-fibra 32. Uma corrente de meio aquoso 7 de uma ou mais bombas 3 passa através de pelo menos um conduto de corrente de meio aquoso 7A (dois mostrados) para alimentar uma primeira seção de mistura 22 e opcionalmente também a primeira seção de alimentação 20 do misturador de fibra-pasta fluida 32. Uma corrente 34 de fibras de reforço passa de um alimentador de fibra 33 através de um conduto de fluxo de fibras de reforço 34A para alimentar uma segunda seção de mistura 24 do misturador de fibra- pasta fluida 32. A corrente 5 de pó cimentício seco, a corrente de meio aquoso 7 e a corrente 34 de fibras de reforço se combinam no misturador de pasta fluida- fibra 32 para produzir uma corrente de mistura de fibra-cimento 36 que descarrega através de um conduto de descarga 36A em uma extremidade a jusante do misturador 32.
[0083] A mistura de pasta fluida-fibra resultante adequada para uma variedade de usos. Por exemplo, a pasta fluida resultante é adequada para ser depositada e usada como estátuas, concreto projetado, consolidação de rocha solta, estabilização do solo, produtos de concreto pré- moldado, pavimento, aplicação de reparo ou como uma camada em uma superfície móvel de uma linha de produção de painéis uniformemente como uma camada de 0,32 a 5,08 centímetros (0,125 a 2,00 polegadas) de espessura, de preferência, 0,64 a 2,54 centímetro (0,25 a 1 polegada) de espessura, com mais preferência, 1,01 a 2,03 centímetros (0,4 a 0,8 polegada), tipicamente, 1,02 a 1,91 centímetros (0,5 a 0,75 polegadas) de espessura na superfície móvel para produzir um painel de concreto reforçado por fibra. A mistura de pasta fluida-fibra resultante tem uma viscosidade inferior a 45 Pa^s (45.000 centipoise), com mais preferência, inferior a 30 Pa^s (30.000 centipoise) e, com máxima preferência, inferior a 15 Pa^s (15.000 centipoise). Tipicamente, as misturas de pasta fluida- fibra resultantes têm uma viscosidade de pelo menos 1,5 Pa.s (1.500 centipoise). A mistura de pasta fluida-fibra resultante também tem um abatimento de acordo com o teste de abatimento com o uso de um tubo de 10,16 centímetros (4 polegadas) de altura e 5,08 centímetros (2 polegadas) de diâmetro de 10,16 a 27,94 centímetros (4 a 11 polegadas). A mistura de pasta fluida-fibra resultante não é adequada para processos de fabricação de extrusão que tipicamente dependem de composições de mistura de pasta fluida que têm viscosidade extremamente alta.
[0084] O teste de abatimento caracteriza o comportamento de abatimento e fluxo das composições cimentícias produzidas por esta invenção. O teste de abatimento usado aqui usa um cilindro oco de cerca de 5,08 centímetros (2 polegadas) de diâmetro e cerca de 10,16 centímetros (4 polegadas) de comprimento retido verticalmente com uma extremidade aberta apoiada em uma superfície plástica lisa. O cilindro é enchido até o topo com a mistura cimentícia, seguido por um golpe na superfície superior para remover o excesso de mistura de pasta fluida. O cilindro é, então, gentilmente levantado verticalmente para permitir que a pasta fluida saia do fundo e se espalhe na superfície de plástico para formar uma lâmina circular. O diâmetro da lâmina é, então, medido e registrado como a consistência do material. Como usado aqui, composições com bom comportamento de fluxo produzem um maior valor de abatimento.
[0085] Como visto nas Figuras 3A a 3D e 4A a 4M, a invenção emprega as seguintes variações primárias de misturador:
[0086] Entrada de Pó Seco de Misturador
[0087] Broca (para mover o pó seco para a primeira seção de mistura com pás)
[0088] Primeira Seção de Mistura - Pás (um tipo ou outro)
[0089] Segunda Seção de Mistura - Vários cenários possíveis - Somente Broca, Apenas Pás ou uma combinação de Brocas e Pás.
MISTURADOR CONTÍNUO DE PASTA FLUIDA-FIBRA HORIZONTAL
[0090] O misturador contínuo de pasta fluida-fibra da presente invenção atinge, de preferência, os resultados a seguir:
[0091] Permite a mescla contínua de fibras com o restante dos componentes cimentícios para produzir uma mistura de pasta fluida cimentícia reforçada com fibra de mistura uniforme.
[0092] Reduz tempo de mistura necessário de vários minutos para menos de 60 segundos, de preferência, menos de 30 segundos, para produzir uma mistura de pasta fluida cimentícia reforçada com fibra uniformemente mesclada. Geralmente, a câmara fornece um tempo de permanência médio da pasta fluida de cerca de 5 a cerca de 240 segundos, de preferência 10 a 180 segundos, com mais preferência 10 a 120 segundos e, com máxima preferência, 10 a 60 segundos.
[0093] Não provoca aglomeração de fibra e formação de grumos durante a operação de mistura.
[0094] Não causa danos às fibras de reforço como resultado da ação de mistura.
[0095] Permite o uso de materiais cimentícios de endurecimento rápido úteis em aplicações de fabricação e construção.
[0096] O método de usar o misturador contínuo de pasta fluida-fibra horizontal revelado como parte desta invenção que compreende as etapas de:
[0097] alimentar um pó cimentício seco em um misturador de pasta fluida contínuo horizontal através de pelo menos uma porta de entrada de pó cimentício seco;
[0098] em que o misturador contínuo horizontal compreende
[0099] uma câmara de mistura alongada, em que a câmara de mistura alongada definida por um alojamento horizontal (tipicamente cilíndrico) tem uma parede lateral interior, em que a câmara de mistura alongada tem uma seção de alimentação de extremidade a montante, uma primeira seção de mistura e uma segunda seção de mistura de extremidade a jusante, sendo que a primeira seção de mistura está entre a seção de alimentação da extremidade a montante e a segunda seção de mistura da extremidade a jusante,
[0100] pelo menos um par de propulsores autolimpantes entrelaçados orientados horizontalmente que atravessam de uma extremidade a montante da câmara de mistura alongada para uma extremidade a jusante da câmara de mistura alongada e que gira dentro da câmara de mistura alongada,
[0101] em que cada propulsor montado horizontalmente dentro da seção de alimentação da extremidade a montante da câmara de mistura alongada compreende uma broca, em que o pó cimentício seco é alimentado na seção de alimentação de extremidade a montante da câmara de mistura alongada e transportado pela broca para a primeira seção de mistura,
[0102] alimentar uma corrente líquida que compreende água na câmara de mistura alongada do misturador de pasta fluida contínuo através de pelo menos uma porta de entrada de corrente líquida a montante da pelo menos uma porta de entrada de pó cimentício seco e que mistura o pó cimentício seco e a corrente líquida na primeira seção de mistura para formar uma pasta fluida cimentícia;
[0103] em que cada propulsor montado de modo horizontal dentro da primeira seção de mistura compreende uma primeira pluralidade de pás de mistura e transporte montadas em uma haste orientada de modo horizontal do propulsor em intervalos regulares e localizações circunferenciais diferentes, em que as pás são giradas sobre a haste orientada de modo horizontal dentro do alojamento horizontal, de preferência, cilíndrico, em que as pás se estendem de modo radial a partir da haste,
[0104] alimentar uma corrente de fibras de reforço através de pelo menos uma porta de entrada de fibra de reforço na segunda seção de mistura, e misturar a pasta fluida cimentícia e as fibras de reforço na segunda seção de mistura para formar uma mistura de pasta fluida-fibra,
[0105] em que pelo menos uma porção de cada propulsor montado de modo horizontal dentro da segunda seção de mistura da câmara de mistura alongada compreende pelo menos um membro selecionado a partir do grupo que consiste em:
[0106] uma broca, e
[0107] uma segunda pluralidade de pás de mistura e transporte montada na haste orientada de modo horizontal do misturador em intervalos regulares e localizações circunferenciais diferentes, em que as pás são giradas sobre cada respectiva haste orientada de modo horizontal dentro do alojamento horizontal (de preferência, cilíndrico), em que as pás se estendem de modo radial a partir da respectiva haste,
[0108] descarregar a mistura de pasta fluida-fibra do misturador através de uma porta de saída de mistura de pasta fluida-fibra em uma porção de extremidade a jusante da segunda seção de mistura,
[0109] a pasta fluida e as fibras cimentícias são misturadas na câmara de mistura do misturador de pasta fluida e fibra horizontal por um tempo de permanência médio de mistura de cerca de 5 a cerca de 240 segundos, de preferência, 10 a 180 segundos, com mais preferência, 10 a 120 segundos, com máxima preferência, 10 a 60 segundos, enquanto as pás giratórias aplicam força de cisalhamento, em que o eixo giratório central gira de 30 a 450 RPM, com mais preferência, 40 a 300 RPM e, com máxima preferência, 50 a 250 RPM durante a mistura, à mistura de pasta fluida e fibra, sendo que a mistura de pasta fluida e fibra descarregada do misturador tem um afundamento de 10,16 a 27,94 centímetros (4 a 11 polegadas), de preferência, 15,24 a 25,4 centímetros (6 a 10 polegadas), conforme medido de acordo com um teste de afundamento com o uso de um tubo de 10,16 centímetros (4 polegadas) de altura e 5,08 centímetros (2 polegadas) de diâmetro e uma viscosidade inferior a 45 Pa^s (45.000 centipoise), de preferência, inferior a 30 Pa^s (30.000 centipoise) e, com mais preferência, menos de 15 Pa^s (15.000 centipoise).
[0110] A mistura de pasta fluida-fibra resultante também tem um abatimento de acordo com o teste de abatimento com o uso de um tubo de 10,16 centímetros (4 polegadas) de altura e 5,08 centímetros (2 polegadas) de diâmetro de 10,16 a 27,94 centímetros (4 a 11 polegadas). A mistura de pasta fluida-fibra resultante não é adequada para processos de fabricação de extrusão que tipicamente dependem de composições de mistura de pasta fluida que têm viscosidade extremamente alta.
[0111] Cada haste orientada horizontalmente está conectada externamente a um mecanismo de acionamento e a um motor de acionamento, por exemplo, alimentado com eletricidade, gás combustível, gasolina ou outro hidrocarboneto, para realizar a rotação da haste quando o misturador está em operação.
[0112] As pás da primeira e/ou segunda seções de mistura podem ser pás planas ou pás helicoidais. As pás planas e as pás helicoidais são pás unitárias que têm uma abertura central montada na haste, de tal modo que a pá circunde uma parte da haste. Além disso, as pás planas e pás helicoidais têm extremidades opostas que se estendem em direções opostas a partir da haste. De preferência, se as pás planas ou as pás helicoidais forem empregues na segunda seção de mistura, as mesmas são empregues em uma porção de pás da segunda seção de mistura e também for usada uma broca na segunda seção de mistura antes e/ou depois da seção da pá.
[0113] No entanto, na alternativa, a pá da primeira e/ou da segunda seções de mistura compreende um pino engatado a uma cabeça de pás ampla, em que o pino é engatado de modo pivotante à haste orientada horizontalmente e/ou à cabeça de pá para permitir a rotação pivotante da cabeça da pá em relação à respectiva localização na haste orientada horizontalmente, em que as pás estão dispostas para misturar as fibras de reforço e a pasta fluida cimentícia e mover a pasta fluida cimentícia e as fibras de reforço que são misturadas para a saída de misturador de fibra-pasta fluida. De preferência, se as pás da primeira e segunda seção de mistura compreenderem, cada uma, o pino encaixado na cabeça da pá, então, a segunda seção de mistura tem uma ausência de uma broca. A segunda seção de mistura pode opcionalmente ter apenas pinos (sem cabeça de pá) para misturar fibras com a pasta fluida. A forma de corte transversal do pino pode ou ser redonda, plana (isto é, quadrada ou retangular), triangular, oval ou qualquer outra forma. Quando pinos com corte transversal alongada são empregados (por exemplo, corte transversal retangular ou oval), os pinos são preferencialmente orientados de modo que os mesmos não apenas ajudem a misturar o material, mas também forneçam a função de mover o material para frente em direção à saída do misturador.
[0114] A haste central é conectada externamente a um mecanismo de acionamento e a um motor de acionamento, por exemplo, alimentado com eletricidade, gás combustível, gasolina ou outro hidrocarboneto, para realizar a rotação da haste quando o misturador está em operação. Normalmente, um motor elétrico e um mecanismo de acionamento acionam a haste central na câmara de mistura.
[0115] Uma característica distintiva do misturador e do método de mistura aqui revelados é a capacidade desse misturador de mesclar fibras de reforço com o resto dos componentes cimentícios em uma operação contínua sem danificar indevidamente as fibras adicionadas. Além disso, o misturador e o método de mistura desta invenção permitem a produção de uma mistura de pasta fluida cimentícia reforçada com fibra que tem uma consistência de trabalho desejável. As misturas de pasta fluida-fibra descarregadas do misturador de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios são adequadas para uma variedade de usos, por exemplo estatuária, concreto projetado, consolidação de rocha solta, estabilização do solo, produtos de concreto pré-moldado, pavimentos, aplicações de reparo ou para produção de um painel ou placa de construção de cimento reforçado por fibra. Por exemplo, uma consistência de pasta fluida utilizável facilita o processamento adicional e a formação de produtos de painel em uma linha de formação contínua que corre a altas velocidades de linha.
[0116] A mistura de pasta fluida-fibra uniforme produzida tem uma consistência que permitirá que a mistura de pasta fluida-fibra seja descarregada do misturador de pasta fluida-fibra horizontal e seja adequada para ser depositada como uma camada contínua em uma superfície móvel de uma linha de produção de painéis uniformemente como uma camada de 0,64 a 5,08 centímetros (0,25 a 2,00 polegadas) de espessura, de preferência, 0,64 a 2,54 centímetros (0,25 a 1 polegada) de espessura, tipicamente, 1,27 a 1,91 centímetros (0,5 a 0,75 polegada) de espessura na superfície móvel da linha de produção do painel para produzir um concreto reforçado com fibra.
[0117] O misturador contínuo de múltiplos estágios desta invenção pode ser um misturador de haste dupla ou um misturador de múltiplas hastes. De preferência, o misturador contínuo de múltiplos estágios desta invenção é um misturador de haste dupla.
[0118] O misturador contínuo de múltiplos estágios desta invenção tem uma seção de broca inicial e pelo menos duas seções de mistura. Os pós secos são introduzidos no misturador através de uma porta de entrada localizada em uma extremidade do misturador. Os trados localizados na seção de broca movem os pós secos para frente na primeira seção de mistura. A primeira seção de mistura se destina a misturar os pós secos com os aditivos líquidos, incluindo água, para produzir uma mistura uniforme de mistura de pasta fluida cimentícia. A mistura de pasta fluida cimentícia assim produzida na primeira seção do misturador é transportada para a segunda seção de misturador. A segunda seção de mistura é onde as fibras são misturadas com pasta fluida cimentícia produzida e transportada a partir da primeira seção do misturador. A mistura de pasta fluida reforçada com fibra resultante sai do misturador através de uma porta de saída localizada no final da segunda seção do misturador.
[0119] Os vários componentes e características chave de um misturador contínuo de múltiplos estágios, de haste dupla (ou de múltiplas hastes) descritos como parte desta invenção podem ser destacados como segue:
[0120] Uma câmara de mistura alongada
[0121] A câmara de mistura de cano duplo alongada aloja as hastes giratórias duplas (ou múltiplas hastes giratórias) do misturador contínuo.
[0122] O comprimento total da câmara de mistura está tipicamente na faixa de 0,61 a 2,44 metros (2 e 8 pés). O comprimento preferencial da câmara de mistura é tipicamente de cerca de 0,91 a 1,52 metros (3 a 6 pés).
[0123] O diâmetro da câmara de mistura tipicamente está na faixa de cerca de 7,62 a 60,96 centímetros (3 a 24 polegadas). O diâmetro preferencial da câmara de mistura está na faixa de cerca de 15,24 a 30,48 centímetros (5 a 12 polegadas).
[0124] As hastes giratórias duplas (ou múltiplas hastes giratórias) montadas na câmara de mistura alongada atravessam de uma extremidade do misturador para outra. As hastes são conectadas externamente a um mecanismo de acionamento e a um motor elétrico para realizar a rotação da haste quando o misturador está em operação. As hastes giram a uma velocidade que está na faixa de 30 a 450 rpm, mais preferivelmente 40 a 300 rpm, e mais preferencialmente 50 a 250 rpm. Como parte do trabalho de desenvolvimento e otimização do misturador, foi constatado que velocidades de mistura relativamente mais baixas são preferenciais e fornecem uma excelente dispersão de fibras na mistura de pasta cimentícia. Além disso, outro benefício importante do uso de velocidades de mistura mais baixas é o fato de resultar na redução do rompimento de fibras e propriedades superiores de trabalho e fluxo do material, úteis no processamento adicional da mistura de pasta fluida cimentícia reforçada com fibras. Um acionamento de frequência variável junto com engrenagem, corrente ou um arranjo de correia é tipicamente usado com o misturador para girar a haste giratória quando o misturador está em operação. O inversor de frequência variável é útil para ajustar e regular a velocidade do misturador para uma determinada combinação de matérias-primas envolvidas no processo de produção.
[0125] Uma seção de broca é usada para transportar os pós secos da porta de entrada do misturador para a primeira seção de mistura do misturador contínuo. O comprimento inicial das hastes de misturador está na forma de uma broca que realiza o movimento do pó seco para frente. Quando hastes duplas (ou múltiplas hastes) são usadas no misturador, as hastes individuais são posicionadas no misturador de forma que os deslocamentos de uma seção de broca estejam sobrepostos (mas não interferem durante a rotação da haste) para os deslocamentos da segunda seção de broca. Essa colocação sobreposta das duas seções da broca no misturador fornece ação autolimpante para a seção da broca do misturador. A seção de broca inicial (localizada perto da entrada do misturador de pó seco) em uma configuração de misturador de haste dupla está mostrada nas Figuras 2A e 2B.
[0126] A Figura 2A mostra a modalidade de misturador contínuo de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios de haste dupla horizontal do presente dispositivo misturador de pasta fluida-fibra. Em particular, a Figura 2A mostra uma primeira seção de alimentação 20 (também conhecida como seção de broca) que tem uma broca 26 na entrada do misturador. A Figura 2A também mostra uma primeira seção de mistura 22 com pás planas 25 montadas nas duas hastes.
[0127] A Figura 2B mostra outra vista das brocas 26 na primeira seção de alimentação 20 (também conhecida como uma seção de broca) do presente misturador de pasta fluida-fibras 32. O comprimento da primeira seção de alimentação 20 é tipicamente de cerca de 0,3 a 0,91 metros (1 a 3 pés). O passo de deslocamento da broca pode ser variado dependendo das matérias-primas usadas, taxas de alimentação da matéria-prima desejadas e a configuração do desenho das duas seções de mistura do misturador.
[0128] A primeira seção de mistura 20 compreende pás de mistura 25 montadas nas hastes giratórias individuais do misturador. Existem dois tipos de pás que são normalmente usadas na primeira seção de mistura - plana ou helicoidal. A Figura 2C mostra uma pá de mistura plana 25 como usada na Figura 2A. A Figura 2D mostra uma pá de mistura helicoidal 27 que pode ser usada na primeira seção de mistura desse misturador. As pás planas 25 fornecem uma ação de mistura de alto cisalhamento com ação de transporte insignificante para o material no misturador. Por outro lado, as pás helicoidais 27 fornecem tanto as ações de transporte de mistura como (limitadas) ao material no misturador.
[0129] As pás planas 25 e as pás helicoidais 27 são pás unitárias (peça única) que têm uma abertura central montada na haste, de tal modo que a pá circunde uma porção da haste. Além disso, as pás planas e pás helicoidais têm extremidades opostas que se estendem em direções opostas a partir da haste. As pás planas 25 e as pás helicoidais 27 têm um orifício central com ranhuras de chave cortadas para permitir que as pás deslizem e se montem em uma haste com chavetas. As pás são montadas concentricamente e encaixadas na haste. A orientação das pás adjacentes montadas nas duas hastes do misturador de haste dupla é tal que fornecem ação de limpeza sem qualquer interferência giratória,
[0130] A Figura 2F mostra pás planas 25 e uma pá helicoidal 27 em uma haste 29. O espaço 25A representa ser preenchido por pás planas 25 e/ou pás helicoidais 27.
[0131] Outras formas de pá e geometrias também podem ser usadas na primeira seção de mistura do misturador. Por exemplo, de pás de mistura e transporte, as quais compreendem, cada uma, um pino engatado a uma cabeça de pá, podem ser empregues na primeira e/ou segunda seções de mistura, como explicado em maiores detalhes abaixo, relativamente à Figura 4A.
[0132] As pás montadas nas hastes individuais estão na orientação de sobreposição, mas sem interferências, quando as hastes do misturador estão no modo de rotação durante a operação do misturador. As Figuras 2A e 2E mostram pás planas 25 montadas nas duas hastes (na primeira seção de mistura) de um misturador de haste dupla. Em particular, a Figura 2E mostra uma vista ampliada de pás planas 25 montadas nas duas hastes na primeira seção de mistura da modalidade do misturador contínuo de pasta fluida- fibra de múltiplos estágios de haste dupla horizontal do presente dispositivo misturador de pasta fluida-fibra. Contudo, as pás helicoidais 27 podem ser substituídas por algumas ou por todas as pás planas 25.
[0133] O objetivo principal das pás situadas na primeira seção de mistura 22 do misturador 32 é misturar o pó seco com a água e outros aditivos líquidos (se existirem) para produzir uma mistura de pasta fluida cimentícia uniforme. Devido à sobreposição, mas à orientação não interferente das pás, a rotação das pás 25 montadas nas hastes individuais fornece uma ação de autolimpeza à primeira seção de mistura 22 do misturador 32. As pás de mistura planas 25 ou helicoidais 27 montadas nas duas hastes são particularmente úteis a esse respeito. Isso fornece uma excelente ação de autolimpeza devido à ação de raspagem das pás entre si e contra o barril (concha) do misturador. As pás lisas são as pás mais preferidas, em oposição às pás helicoidais, para uso na primeira seção de mistura 22 para os fins dessa invenção. O comprimento da primeira seção de mistura 22 é tipicamente de cerca de 0,3 a 1,22 metros (1 a 4 pés). Mais tipicamente, o comprimento da primeira seção de mistura é de cerca de 0,91 metro (3 pés) ou menos. A largura das pás de mistura planas ou helicoidais individuais está na faixa de cerca de 0,64 centímetros a 10,16 centímetros (0,25 a 4 polegadas). Mais tipicamente, a largura das pás planas ou helicoidais de mistura é de 1,27 a 7,62 centímetros (0,50 polegada a 3 polegadas). Mais tipicamente, a largura das pás planas ou helicoidais de mistura é de 2,54 a 5,08 centímetros (1 a 2 polegadas). A folga das pás de mistura, independentemente de ser plana, helicoidal ou de outra forma, das paredes internas do invólucro do misturador é, de preferência, inferior a 0,64 centímetros (1/4 polegada), mais preferencialmente inferior a 0,32 centímetros (1/8 polegada) e, ainda mais preferencialmente, inferior a 1,57 centímetros (1/16 polegada).
[0134] A segunda seção de mistura 24 do misturador 32 é onde as fibras de reforço são tipicamente introduzidas no misturador e misturadas com a pasta fluida cimentícia. A segunda seção de mistura 24 é essencialmente uma continuação da primeira seção de mistura 22 e usa um ou mais meios para misturar fibras na suspensão cimentícia. As fibras de reforço através do conduto 34 são introduzidas no misturador contínuo 32 no início da segunda seção de mistura 24. As fibras de reforço são misturadas com a pasta fluida cimentícia produzida na primeira seção de mistura 22, com o uso de pás de mistura ou brocas ou uma combinação dos mesmos. As pás de mistura e/ou brocas são montadas nas hastes giratórias duplas do misturador e ajudam a misturar as fibras de reforço com a mistura de pasta fluida cimentícia transportada da primeira seção de mistura. As pás de mistura (pás planas 25 e/ou pás helicoidais 27), como descritas e usadas na primeira seção de mistura 22, podem também ser usadas na segunda seção de mistura 24. No entanto, foi constatado que o uso dessas pás causa danos significativos às fibras, devido à ação de alto cisalhamento fornecida por essas pás. Portanto, o uso de tais pás sozinho na segunda seção de mistura não é preferido, particularmente quando um grande número dessas pás é usado. As pás helicoidais são mais adequadas do que as pás planas na segunda seção de mistura para atender aos objetivos desta invenção.
[0135] As brocas também podem ser usadas para a mistura de fibras com a pasta fluida cimentícia na segunda seção de mistura 24. As brocas usadas por si só fornecem uma ação de transporte rápida e uma ação de mistura relativamente menor do que a fornecida apenas pelas pás. As brocas montadas nas duas hastes paralelas em configuração sobreposta ajudam ainda mais o aspecto de autolimpeza do misturador.
[0136] De preferência, se as pás planas 25 ou pás helicoidais 27 forem empregues na segunda seção de mistura 24, as mesmas são empregues em uma porção de pás da segunda seção de mistura 24 e também é usada uma broca na segunda seção de mistura 24 antes e/ou depois da seção de pá. Uma combinação de brocas e um número limitado de pás helicoidais (ou, de preferência, pás planas) também pode ser usada na segunda seção de mistura 24. Tal combinação é, de fato, preferida e recomendada para alcançar melhores resultados de mistura de fibras com a pasta fluida cimentícia. O uso de um número limitado de pás helicoidais (ou planas) após as brocas na segunda seção de mistura 24 provoca uma resistência ao fluxo de material através do misturador. Essa resistência ao fluxo de material fornece uma melhor mistura e umedecimento das fibras com a pasta fluida cimentícia na segunda seção de mistura do misturador.
[0137] Resumindo, a segunda seção de mistura 24 pode ser configurada de uma ou mais formas, como destacado abaixo, para facilitar a mistura de fibras com a mistura de pasta fluida cimentícia:
[0138] A Figura 3A mostra uma primeira configuração de um misturador contínuo de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios de haste dupla 32 da presente invenção com fluxo de material no misturador na direção “X”. Na primeira configuração, as brocas 26 estão montadas nas duas hastes de propulsor 29 na primeira seção de alimentação 20, as pás misturadoras são montadas em ambas as hastes de propulsor 29 na primeira seção de mistura 22 e as brocas 29A são montadas em ambas as hastes de propulsor 29 na segunda seção de mistura 24. Os parâmetros de broca (exemplo, passo de broca, comprimento de broca) são selecionados para maximizar a retenção de material e promover um contato mais íntimo entre as fibras e a pasta fluida cimentícia no misturador 32. O comprimento total da segunda seção de mistura e brocas está na faixa entre cerca de 0,3 e 1,52 metros (1 e 5 pés), mais preferencialmente, entre cerca de 0,61 e 1,22 metros (2 e 4 pés). Nesse e outros desenhos deste relatório descritivo, os números de referência nos desenhos se destinam a identificar elementos semelhantes, salvo indicação em contrário.
[0139] A Figura 3B mostra uma segunda configuração de um misturador contínuo de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios de haste dupla 32 da presente invenção com fluxo de material no misturador na direção “X”. Na segunda configuração, as brocas 29A são seguidas por pás de mistura/transporte 29B montadas em ambas as hastes 29 na segunda seção de mistura. Tanto as pás planas 25 como as pás helicoidais 27 podem ser usadas como pás de mistura/transporte 29B. O uso de pás helicoidais 7 é preferencial na segunda seção de mistura. As pás planas ou helicoidais adjacentes montadas e, uma haste singular na segunda seção de mistura podem ter a mesma orientação em relação uma à outra ou alternativamente podem ser giradas em relação uma à outra. Quando as pás adjacentes em uma haste são giradas uma em relação à outra, o ângulo de rotação das pás adjacentes pode variar de 0 ° a 90 °, tipicamente 20 ° a 90 °. Um número maior de pás pode ser usado na segunda seção de mistura quando as pás adjacentes tiverem uma rotação de zero grau em relação uma à outra. Algumas das pás helicoidais 27 usadas também podem ser colocadas na direção inversa, se desejado, para aumentar a resistência ao fluxo de material e a ação de mistura de fibra-pasta fluida que ocorre nas brocas 29A. Quando são usadas pás planas ou helicoidais, o número de conjuntos de pás (pás por haste) na segunda seção de mistura 24 varia, de preferência, de 1 a 20, mais preferencialmente de 1 a 10. Os parâmetros de pá (tipo, dimensões, orientação, número e configuração) são selecionados para minimizar a ação de cisalhamento a que o material é submetido no misturador 32. As pás podem ser produzidas a partir de vários materiais, incluindo metais, cerâmicas, plásticos, borracha ou uma combinação dos mesmos. As pás com materiais de revestimento mais macios também são contempladas, pois tendem a minimizar os danos de material e fibra. Pás com um pino e uma cabeça ou apenas pinos podem alternativamente ser usados na segunda seção de mistura após a broca.
[0140] Os parâmetros de broca (exemplo, passo de broca, comprimento de broca) são selecionados para maximizar a retenção de material e promover um contato mais íntimo entre as fibras e a pasta fluida cimentícia no misturador 32. O comprimento total da segunda seção de mistura está na faixa entre cerca de 0,3 e 1,52 metros (1 e 5 pés), mais preferencialmente, entre cerca de 0,61 e 1,22 metros (2 e 4 pés). Apenas uma pequena porção desse comprimento é absorvida pelas pás 29B e a maior parte da segunda seção de mistura 24 é coberta pelas brocas 29A.
[0141] A Figura 3C mostra uma terceira configuração de um misturador contínuo de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios de haste dupla 32 da presente invenção com fluxo de material no misturador na direção “X”. A terceira configuração tem as brocas 29A são seguidas por pás de mistura/transporte 29B seguidas por brocas 29C montadas em ambas as hastes 29 na segunda seção de mistura. Tanto as pás planas 25 como as pás helicoidais 27 podem ser usadas como pás de mistura/transporte 29B, mas o uso das pás helicoidais 27 é preferencial. Algumas das pás helicoidais 27 usadas também podem ser colocadas no sentido inverso, se desejado, para aumentar o tempo de permanência e melhorar a mistura de pasta fluida-fibra na seção anterior da broca. As pás planas ou helicoidais adjacentes montadas e, uma haste singular na segunda seção de mistura podem ter a mesma orientação em relação uma à outra ou alternativamente podem ser giradas em relação uma à outra. Quando as pás adjacentes em uma haste são giradas uma em relação à outra, o ângulo de rotação das pás adjacentes pode variar de 0 ° a 90 °, tipicamente 20 ° a 90 °. Quando são usadas pás planas ou helicoidais, o número de conjuntos de pás na segunda seção de mistura 24 varia, de preferência, de 1 a 20, e mais preferencialmente de 1 a 10. Um número maior de pás pode ser usado na segunda seção de mistura quando as pás adjacentes tiverem uma rotação de zero grau em relação uma à outra. Os parâmetros de pá (tipo, dimensões, orientação, número e configuração) são selecionados para minimizar a ação de cisalhamento a que o material é submetido no misturador 32. Pás com um pino e uma cabeça ou apenas pinos podem alternativamente ser usados na segunda seção de mistura após a broca. Os parâmetros de broca (exemplo, passo de broca, comprimento de broca) são selecionados para maximizar a retenção de material e promover um contato mais íntimo entre as fibras e a pasta fluida cimentícia no misturador. O comprimento total da segunda seção de mistura está na faixa entre cerca de 0,3 e 1,52 metros (1 e 5 pés), mais preferencialmente, entre cerca de 0,61 e 1,22 metros (2 e 4 pés). Apenas uma pequena porção desse comprimento é absorvida pelas pás e a maior parte da segunda seção de mistura é coberta pelas brocas.
[0142] A Figura 3D mostra uma quarta configuração de um misturador contínuo de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios de haste dupla 32 da presente invenção com fluxo de material no misturador na direção “X”. A quarta configuração tem pás de mistura/transporte 29D montadas apenas nas duas hastes 29 na segunda seção de mistura do misturador. O uso de pás planas e helicoidais na segunda seção de mistura não é preferencial nessa configuração, uma vez que seu uso resulta em um corte muito elevado e causa danos significativos às fibras. Mistura e transporte de pás que provocam baixo cisalhamento de mistura são preferidos quando essa configuração de misturador é usada na segunda seção de mistura. O uso de pás com um pino e uma cabeça ou apenas pinos é preferido na segunda seção de mistura dessa configuração do misturador. No entanto, nessa modalidade, é aceitável usar qualquer tipo de pás, por exemplo, pás planas e/ou helicoidais, na primeira seção de mistura.
[0143] A Figura 4A mostra um desenho de uma modalidade da configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3D) do misturador de pasta fluida-fibra de haste dupla 32 (um veio mostrado) com o uso de tais pás 100 que causam baixo cisalhamento de mistura tanto na primeira seção de mistura 22 como na segunda seção de mistura 24. A Figura 4A mostra a primeira seção de alimentação 20 que tem uma broca 26, a haste 29 e pás 100. Cada pá 100 tem um pino 114 e uma cabeça de pá ampla 116 que se estende transversalmente em relação ao pino 114. De preferência, o misturador de pasta fluida e fibra 2 é um misturador de eixo único.
[0144] A Figura 4A mostra uma mistura em pó de, por exemplo, cimento Portland, gesso, agregado, cargas, etc. que é alimentada a partir do alimentador de pó seco que é tipicamente um caixote de tremonha suspenso 160A através de um conduto de pó seco 5A, que é um fole 161, para uma câmara de mistura horizontal alongada 163 do misturador 32. A haste de propulsão 29 é acionada por um motor de propulsor montado lateralmente 172 que é regulado por um controlador de velocidade (não mostrado). Os sólidos da mistura em pó podem ser alimentados a partir da caixa da tremonha 160A para a câmara de mistura horizontal 163 que contém a broca 26 por um alimentador volumétrico ou por um alimentador gravimétrico (não mostrado).
[0145] Os sistemas de alimentação volumétrica usariam um transportador de parafuso de broca (não mostrado) que funciona a uma velocidade constante para descarregar o pó da caixa de tremonha de armazenamento 160A a uma taxa constante (volume por unidade de tempo, por exemplo, metros cúbicos por minuto). Os sistemas de alimentação gravimétrica usam geralmente um alimentador volumétrico associado a um sistema de pesagem para controlar a descarga de pó do depósito de armazenamento 160A a um peso constante por unidade de tempo, por exemplo, quilos (libras) por minuto. O sinal de peso é usado através de um sistema de controle de realimentação para monitorar constantemente a taxa de alimentação real e compensar as variações de densidade bruta, porosidade, etc. ajustando-se a velocidade (RPM) do parafuso de broca do alimentador de parafuso de broca. Tais sistemas de alimentação volumétrica também podem ser usados para quaisquer outras modalidades do misturador 32.
[0146] Um meio aquoso, tal como a água, de uma bomba de líquido (não mostrada) alimenta a câmara horizontal 163 através de um bocal de pelo menos um conduto de corrente de meio aquoso 7A.
[0147] A Figura 4A mostra a câmara de mistura horizontal alongada 163 que compreende paredes laterais horizontais cilíndricas 102, uma primeira parede de extremidade 104 e uma segunda parede de extremidade 106. O fluxo de material está em uma direção X da primeira parede de extremidade 104 para a segunda parede de extremidade 106. A haste 29 se estende da primeira parede de extremidade 104 para a segunda parede de extremidade 106. O misturador de fibra-pasta fluida cimentícia horizontal 32 também compreende pelo menos uma haste giratória 29 (preferencialmente duas hastes giratórias, em que a segunda haste não é mostrada para clareza), um conduto de meio aquoso líquido 7A para alimentação de líquido que compreende água para a câmara 163, um conduto de fibra de reforço 34A para alimentação de fibra de reforço na câmara 163, e uma saída de descarga de mistura de pasta fluida-fibra 36A para descarregar a mistura de fibra-pasta fluida. As pás de mistura e de transporte 100 se estendem a partir da haste giratória central 29. O misturador de pasta fluida cimentícia e fibra horizontal 32 também compreende outras portas de entrada 167, uma mostrada, para alimentar outras matérias-primas e aditivos que melhoram o desempenho ao misturador 32. O misturador de pasta fluida cimentícia e fibra horizontal 32 também compreende uma porta de ventilação 70 para remover qualquer ar introduzido na câmara de mistura 163 a partir da alimentação da matéria-prima. O misturador de pasta fluida cimentícia e fibra horizontal 32 também compreende um motor elétrico e mecanismo de acionamento 172 para acionar a haste central 29 na câmara de mistura 163.
[0148] A haste giratória 29 gira em torno do seu eixo geométrico longitudinal “A” para misturar os ingredientes fornecidos e transportá- los como mistura de fibras e pastas fluidas para a saída de descarga 168. A haste giratória tem a broca 26 na primeira seção de alimentação de câmara 20, e as pás 100 tanto na primeira seção de mistura 22 quanto na segunda seção de mistura 24.
[0149] As fibras de reforço e a pasta fluida cimentícia e outros ingredientes serão fornecidos ao misturador 32 a taxas respectivas para deixar um espaço aberto no misturador acima da mistura resultante para facilitar a mistura e o transporte. Se desejado, um sensor de controle de nível de líquido é usado para medir o nível da pasta fluida na câmara horizontal do misturador.
[0150] A haste giratória 29 pode incluir um primeiro conjunto de extremidade 160 e um segundo conjunto de extremidade 162. O primeiro conjunto de extremidade 160 e o segundo conjunto de extremidade 162 podem assumir qualquer uma dentre uma grande variedade de formas conhecidas pelos versados na técnica. Por exemplo, o primeiro conjunto de extremidade 160 pode incluir uma primeira porção de engate de extremidade que engata operativamente uma primeira extremidade da haste giratória 29, uma primeira porção cilíndrica 164 que se estende desde a primeira porção de engate da extremidade, uma porção cilíndrica intermédia 166 que se estende da primeira porção cilíndrica 164, e uma porção cilíndrica de extremidade 168 que se estende da porção cilíndrica intermediária 166 e inclui uma ranhura 170. O segundo conjunto de extremidade 162 pode incluir uma segunda porção de engate de extremidade que engata operativamente uma segunda extremidade da haste giratória 29, uma primeira porção cilíndrica 165 que se estende da segunda porção de engate da extremidade e uma porção cilíndrica da extremidade 169 que se estende da primeira porção cilíndrica. Em pelo menos uma modalidade, a primeira porção de engate da extremidade do primeiro conjunto de extremidade 160 pode ser engatada à haste giratória 29 próxima à primeira proporção cilíndrica 164. Em uma ou mais modalidades, a porção cilíndrica de extremidade 168 pode ser engatada operacionalmente a um motor 172 ou mecanismo com capacidade de transmitir rotação (por exemplo, rotação de alta velocidade) para a haste giratória 29 e um ou mais conjuntos de pá 100 engatadas ao mesmo para misturar as fibras de reforço e a pasta fluida cimentícia. Em pelo menos uma modalidade, a segunda porção de engate da extremidade do segundo conjunto de extremidade 162 pode ser engatada a uma segunda extremidade (por exemplo, uma extremidade oposta à primeira extremidade) do eixo giratório 29 próximo da primeira porção cilíndrica 165. Em uma ou mais modalidades, a porção cilíndrica da extremidade 169 do segundo conjunto de extremidade 162 pode ser, de preferência, engatada a um conjunto de rolamento, que pode ser parte integrante de uma parede exterior do misturador de pasta fluida cimentícia e fibra 32 para permitir a rotação da haste giratória 29.
[0151] Como pode ser visto na Figura 4A, uma pluralidade de conjuntos de pá 100 pode ser encaixada de forma permanente e/ou removível (por exemplo, afixada, aderida, conectada, etc.) na haste giratória 29 e configurada em, por exemplo, fileiras e/ou colunas alinhadas (por exemplo, fileiras ao longo do comprimento da haste giratória 29, colunas ao redor da circunferência da haste giratória 29). Em uma ou mais modalidades, os conjuntos de pás 100 podem estar engatados de forma permanente ou removível à haste giratória 29 em fileiras ou colunas deslocadas, conforme desejado. Além disso, a haste giratória 29 pode acomodar qualquer disposição ou configuração de conjuntos de pá 100 conforme desejado, de preferência, porém sem limitação, configurações em espiral e/ou helicoidais.
[0152] A haste giratória 29, em uma ou mais modalidades, pode ser construída para girar a uma taxa predeterminada de 30 a 450 RPM, com mais preferência, 40 a 300 RPM e, com máxima preferência, 50 a 250 RPM durante a mistura.
[0153] O pino de pá 114 tem uma largura W1 que é menor do que a largura W2 da cabeça de pá 116 (consulte a Figura 4B). O pino 114 da pá de mistura e transporte 100 pode incluir uma porção de extremidade rosqueada 115 (consulte a Figura 4B) adaptada para engatar a uma abertura rosqueada da haste giratória 29, de tal modo que a pá de mistura e transporte 100 possa ser girada para obter um passo (por exemplo, ângulo) desejado ou selecionado em relação à haste giratória 29. Se desejado, cada pá de mistura e transporte 100 pode ser girada em uma distância desejada na haste giratória 29, em que a distância pode ser igual ou diferente a um ou mais outros conjuntos de pá ou seções de conjuntos de pá conforme engatados à haste giratória 29. As pás podem ser ligadas à haste central com o uso de diferentes meios, incluindo a fixação rosqueada (como mostrada) e/ou o fixação por soldagem (não mostrada).
[0154] A Figura 4E mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3B) de um misturador contínuo de pasta fluida-fibra de múltiplos estágios de haste dupla 32, em que a primeira seção de mistura 22 tem pás 100 e a segunda seção de mistura 24 tem brocas 29 seguidas por pás 100 de ambas as hastes 29.
[0155] A Figura 4F mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3C) de um misturador de pasta fluida- fibra contínuo de múltiplos estágios de haste dupla 32 em que as brocas 26 estão montadas em ambas as hastes de propulsor 29 na seção de alimentação 20, a primeira seção de mistura 22 tem pás 100 e a segunda seção de mistura 24 tem uma broca 29A seguida por pás 100 seguidas por uma broca 29C em ambas as hastes 29.
[0156] A Figura 4G mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3C) de um misturador de pasta fluida- fibra contínuo de múltiplos estágios de haste dupla 32 em que as brocas 26 estão montadas em ambas as hastes de propulsor 29 na seção de alimentação 20, a primeira seção de mistura 22 tem pás 100 e a segunda seção de mistura 24 tem a broca 29A seguida por pino (ou pinos) 114 seguidas pela broca 29C em ambas as hastes 29.
[0157] A Figura 4H mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3D) do misturador de pasta fluida-fibra contínuo de múltiplos estágios de haste dupla horizontal 32 em que as brocas 26 estão montadas em ambas as hastes de propulsor 29 na seção de alimentação 20, a primeira seção de mistura 22 tem pás 100 e a segunda seção de mistura 24 tem apenas pinos 114 em ambas as hastes 29.
[0158] A Figura 4I mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3A) que tem um misturador de pasta fluida-fibra contínuo de múltiplos estágios de haste dupla (uma haste mostrada) 32 da presente invenção em que as brocas 26 são montadas em ambas as hastes de propulsor 29 na seção de alimentação 20, a primeira seção de mistura 22 tem pás 25, 27 e a segunda seção de mistura 24 tem brocas 29A em ambas as hastes), em que as pás são pás planas 25 e/ou pás helicoidais 27.
[0159] A Figura 4J mostra uma vista lateral em elevação diagramática da configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3B) que tem um misturador de pasta fluida-fibra contínuo de múltiplos estágios de haste dupla (uma haste mostrada) da presente invenção em que as brocas 26 são montadas em ambas as hastes de propulsor 29 na seção de alimentação 20, a primeira seção de mistura 22 tem pás 25, 27 e a segunda seção de mistura 24 tem brocas 29A seguidas por pás 25, 27 em ambas as hastes, em que as pás são pás planas 25 e/ou pás helicoidais 27. O espaço vazio 25A entre as pás, onde a haste 29 é visível, se destina a transmitir a presença de pás. Nessa configuração de misturador, as pás adjacentes da segunda seção de mistura em uma haste podem ser giradas em relação umas às outras ou podem ter uma rotação de zero graus em relação uma à outra, isto é, as pás estão uniformemente alinhadas umas em relação às outras.
[0160] A Figura 4K mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3C) na qual brocas 26 são montados em ambas as hastes de propulsor 29 na seção de alimentação 20, a primeira seção de mistura 22 tem pás planas 25 e/ou pás helicoidais 27 e a segunda seção de mistura tem uma broca 29A seguida por pás planas 25 e/ou pás helicoidais 27 seguidas por uma broca 29C em ambas as hastes (uma haste mostrada para clareza). O espaço vazio 25A entre as pás, onde a haste 29 é visível, se destina a transmitir a presença de pás.
[0161] A Figura 4L mostra uma configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3D) que tem um misturador de pasta fluida-fibra contínuo de múltiplos estágios de haste dupla (uma haste mostrada) 32 da presente invenção em que as brocas 26 são montadas em ambas as hastes de propulsor 29 na seção de alimentação 20, a primeira seção de mistura 22 tem pás e a segunda seção de mistura 24 tem pás em ambas as hastes 29, em que as pás são pás planas 25 ou pás helicoidais 27. O espaço vazio 25A onde a haste 29 é visível se destina a transmitir a presença de pás. Nessa configuração de misturador, é preferencial que as pás adjacentes da segunda seção de mistura em uma haste tenham uma rotação de zero graus em relação uma à outra, isto é, as pás estão uniformemente alinhadas umas em relação às outras.
[0162] A Figura 4M mostra uma variação da configuração (esquematicamente mostrada na Figura 3A) que tem um misturador de pasta fluida-fibra contínuo de múltiplos estágios de haste dupla (uma haste mostrada) 32 da presente invenção em que as brocas 26 são montadas em ambas as hastes de propulsor 29 na seção de alimentação 20, a primeira seção de mistura 22 pode ter um tipo de pás e a segunda seção de mistura 24 pode ter um tipo diferente de pás. A disposição preferida nessa configuração é ter pás planas 25 e/ou 27 pás helicoidais na primeira seção de mistura 22 e pás 100 com um pino 114 e uma cabeça 116 e/ou apenas pinos 114, na segunda seção de mistura 24. Mais preferencialmente, as pás na primeira seção de mistura são planas ou helicoidais, e as pás na segunda seção de mistura compreendem pás com um pino e uma cabeça e/ou pinos.
[0163] Nas configurações do misturador da invenção que emprega pás planas e/ou helicoidais na segunda seção de mistura, por exemplo, nos misturadores das Figuras 4I, 4J, 4K, 4L e 4M, as pás planas 25 e/ou as pás helicoidais 27 estão na haste 29; e todas as pás planas e/ou helicoidais adjacentes na haste 29 na segunda seção de mistura 24 têm uma rotação de 0 a 90 graus em relação uma à outra.
[0164] Se desejado, as pás planas e/ou helicoidais estão na haste na segunda seção de mistura e todas as pás planas e/ou helicoidais adjacentes na haste na segunda seção de mistura têm uma rotação de grau zero em relação uma à outra.
[0165] Se desejado, as pás planas e/ou helicoidais estão na haste na segunda seção de mistura e todas as pás planas e/ou helicoidais adjacentes na haste na segunda seção de mistura têm uma rotação de 30 graus em relação uma à outra.
[0166] Se desejado, as pás planas e/ou helicoidais estão na haste na segunda seção de mistura e todas as pás planas e/ou helicoidais adjacentes na haste na segunda seção de mistura têm uma rotação de 45 graus uma em relação à outra.
[0167] Se desejado, as pás planas e/ou helicoidais estão na haste na segunda seção de mistura e todas as pás planas e/ou helicoidais adjacentes na haste na segunda seção de mistura têm uma rotação de 60 graus uma em relação à outra.
[0168] Se desejado, as pás planas e/ou helicoidais estão na haste na segunda seção de mistura e todas as pás planas e/ou helicoidais adjacentes na haste na segunda seção de mistura têm uma rotação de 90 graus uma em relação à outra.
[0169] As características e parâmetros mencionados acima do misturador contínuo de pasta fluida e fibra desta invenção são adicionalmente descritos como a seguir: Isso se aplica não apenas às modalidades dos desenhos, mas à invenção em geral, salvo indicação em contrário.
CÂMARA DE MISTURA ALONGADA
[0170] A câmara de mistura alongada tem formato tipicamente cilíndrico. O comprimento da câmara de mistura varia tipicamente entre 0,61 a 2,44 metros (2 e 8 pés). O comprimento preferencial da câmara de mistura é de cerca de 0,91 a 1,52 metros (3 a 5 pés). O diâmetro da câmara de mistura varia tipicamente entre cerca de 10,16 a 60,96 centímetros (4 a 24 polegadas). O diâmetro preferencial da câmara de mistura varia de cerca de 15,24 a 30,48 centímetros (6 a 12 polegadas).
EIXOS GIRATÓRIOS
[0171] O diâmetro de cada uma das hastes duplas ou múltiplas hastes é tipicamente de cerca de 2,54 a 10,16 centímetros (1 a 4 polegadas). O diâmetro preferido das hastes centrais varia de cerca de 2,54 a 7,62 centímetros (1 a 3 polegadas).
[0172] As hastes giratórias centrais giram a uma velocidade, de preferência, que está na faixa de cerca de 30 a 450 rpm, mais preferivelmente 40 a 300 rpm, e mais preferencialmente 50 a 250 rpm. Constatou-se que velocidades de mistura relativamente mais baixas são preferenciais para cumprir os objetivos da presente invenção. Constatou-se surpreendentemente que pode ser obtida uma excelente dispersão de fibra na mistura de pasta fluida cimentícia, mesmo a velocidades de mistura relativamente baixas. Além disso, outro benefício importante do uso de velocidades de mistura mais baixas é o fato de resultar na redução do rompimento de fibras e propriedades de fluxo e de trabalho de material superiores, úteis no processamento adicional da mistura de pasta fluida cimentícia reforçada com fibras.
[0173] Um acionamento de frequência variável é, de preferência, usado com o misturador para girar a haste giratória central quando o misturador está no modo operacional. O inversor de frequência variável é útil para ajustar e regular a velocidade do misturador para uma determinada combinação de matérias-primas envolvidas no processo de produção.
[0174] Os misturadores contínuos da presente invenção podem ser um misturador de eixo único, um misturador de eixo duplo ou um misturador de múltiplos eixos. Esta revelação descreve os misturadores de haste dupla da presente invenção em maiores detalhes. No entanto, é contemplado que misturadores de haste dupla ou de múltiplas hastes de acordo com a presente invenção podem também ser beneficamente empregados para produzir misturas de pasta fluida cimentícia reforçada com fibra que têm propriedades desejáveis que são úteis em uma variedade de aplicações incluindo processos de produção contínuos.
PÁS DE MISTURA
[0175] As pás de mistura montadas na haste central podem ter diferentes formas e dimensões para facilitar a mistura e o transporte dos componentes adicionados no misturador.
[0176] Como explicado acima, a invenção pode empregar pás planas e pás helicoidais.
[0177] As pás de mistura adequadas para uso na presente invenção também incluem pás com um pino e uma cabeça relativamente mais larga para ajudar a mover o material para a frente, por exemplo, a pá 100. Além das pás que têm um tipo de pino e cabeça, o misturador de pasta fluida e fibra pode incluir mais do que um tipo de pá que tem um pino e uma cabeça relativamente mais larga, ou apenas pinos, para alcançar características desejáveis para processamento adicional do material. No entanto, como visto na Figura 4B, a invenção pode empregar uma pá de estilo único tanto na primeira seção de mistura 22 como na segunda seção de mistura 24. Contudo, o uso de pás planas ou helicoidais é mais preferida na primeira seção de mistura da quarta configuração de misturador, a qual tem pás tanto na primeira seção de mistura 22 como na segunda seção de mistura 24. Além disso, o uso de pás 100 com um pino 114 e uma cabeça 116 ou apenas pinos 114 é mais preferida na segunda seção de mistura 24 da quarta configuração do misturador. O uso do mesmo tipo de pás nas duas seções de mistura é permitido na quarta configuração do misturador, mas não é preferida.
[0178] As dimensões gerais das pás são tais que a folga (espaço) entre a circunferência interna da câmara do misturador e o ponto mais distante da pá a partir do eixo central é, de preferência, inferior a 0,63 centímetros (1/4 polegada), com mais preferência, inferior a 0,31 centímetros (1/8 polegada) e, com máxima preferência, inferior a 0,15 centímetros (1/16 polegada). Uma distância muito grande entre as pontas da pá e as paredes internas da câmara resultaria no acúmulo de pasta fluida. Os pinos 114 podem ser substituídos por pelo menos algumas das pás 100. Por exemplo, os pinos podem ser os pinos 114 das pás 100 sem a cabeça de pá larga 116.
[0179] A qualidade da mistura e transporte dos componentes no misturador é também ditada pela orientação das pás no misturador. Uma orientação de pá paralela ou perpendicular em relação ao corte transversal do eixo central diminui a ação de transporte das pás aumentando assim o tempo de permanência do material no misturador. Um aumento do tempo de permanência do material no misturador pode levar a danos significativos na fibra e à produção de mistura de pasta fluida cimentícia reforçada com fibra com características indesejáveis. Ao empregar pás que têm pinos e cabeças, por exemplo, pá 100, a orientação do eixo geométrico longitudinal "LH" da cabeça de pá 116 em relação ao eixo geométrico longitudinal "A" da haste central 118 está, de preferência, em um ângulo "B" (Figura 4C) de cerca de 10° a 80°, com mais preferência, de cerca de 15° a 70° e, com máxima preferência, de cerca de 20° a 60°. O uso da orientação de pá preferencial leva a uma ação de mistura e transporte mais eficiente da mistura de pasta fluida e também causa danos mínimos às fibras de reforço no misturador.
[0180] A Figura 4D fornece uma vista em proximidade do misturador 32 com uma porta 37 para a câmara de mistura 163 aberta, mostrando a orientação das pás 100 em relação à haste central 29 (uma haste mostrada). A colocação das pás 100 na haste central 118 na forma em espiral também pode ser observada.
[0181] Ao empregar as pás que têm pinos e cabeças, por exemplo, pás 100, o conjunto de pás no misturador é tipicamente configurado em uma forma espiral na haste central a partir de uma extremidade do misturador para outra. Essa disposição de pás facilita ainda mais a ação de transporte do material dentro do misturador. Outras configurações de disposição de pá no misturador são possíveis e estão contempladas como parte desta invenção.
[0182] As pás podem ser produzidas a partir de vários materiais, incluindo metais, cerâmicas, plásticos, borracha ou uma combinação dos mesmos. As pás com materiais de revestimento (invólucro) mais macios também são contempladas, pois tendem a minimizar o rompimento de material e fibra.
[0183] As pás e/ou paredes internas da câmara de mistura alongada podem ser revestidas com um material de liberação para minimizar o acúmulo de pasta fluida cimentícia nas pás e/ou nas paredes internas do invólucro (tambor de misturador).
OUTRAS CONFIGURAÇÕES:
[0184] Outras combinações de brocas e pás de mistura/transporte para alcançar os objetivos dessa invenção são possíveis e contempladas como parte desta invenção. Quando se empregam pás que têm pinos e cabeças, por exemplo, pás 100, esses tipos de pás podem ser usados sozinhos na primeira seção de mistura 22 e na segunda seção de mistura 24 como descrito acima e mostrado na Figura 4B ou podem ser usados em combinação com brocas. Por exemplo, podem ser usadas pás com pinos e cabeças, por exemplo, pás 100, podem ser empregadas para substituir as pás 29B nas Figuras 3B a 3C.
PORTAS DE ENTRADA
[0185] Os condutos de entrada 5A, 7A, 34A para as matérias-primas, tais como o pó cimentício seco, meio líquido aquoso, e as taxas de fibras para o misturador nas aberturas de entrada da câmara de mistura. O tamanho, o local e a orientação das portas de entrada de matéria-prima do misturador de pasta fluida e fibra são configurados para facilitar a introdução da matéria-prima no misturador de pasta fluida e fibra e para minimizar o potencial de bloqueio das portas a partir da mistura de pasta fluida no misturador.
[0186] O misturador contínuo de fibra e pasta fluida tem pelo menos uma porta de entrada para introduzir pós secos na câmara de mistura. Essa porta de entrada está localizada no início da primeira seção de alimentação (seção de broca) do misturador contínuo de fibra e pasta fluida.
[0187] O misturador contínuo de fibra-pasta fluida tem pelo menos uma porta de entrada para introduzir meio aquoso que compreende água na câmara de mistura. A porta de entrada de água está normalmente localizada no final da primeira seção de alimentação (seção de broca) do misturador contínuo de fibra-pasta fluida. O misturador de pasta fluida e fibra pode ter portas de entrada adicionais para introduzir outras matérias-primas ou outros aditivos que melhoram o desempenho na câmara de mistura. Essas portas de entrada estão normalmente localizadas no final da seção de broca ou no início da primeira seção de mistura da fibra-pasta fluida contínua.
[0188] O misturador contínuo de fibra e pasta fluida tem pelo menos uma porta de entrada para introduzir fibras de reforço na câmara de mistura. A porta de entrada de fibra está tipicamente localizada no início da segunda seção de mistura do misturador contínuo de fibra-pasta fluida. As fibras podem ser introduzidas no misturador contínuo de pasta fluida e fibra gravimétrica ou volumetricamente com o uso de uma variedade de equipamentos de medição, tais como alimentadores de parafuso ou alimentadores vibratórios. As fibras podem ser transportadas de um alimentador de fibra para o misturador de pasta fluida e fibra por uma variedade de dispositivos de transporte. Por exemplo, as fibras podem ser transferidas com o uso de parafusos (brocas), transporte por ar ou deposição por gravidade simples. Fibras distintas ou cortadas podem ser produzidas a partir de diferentes materiais de fibras de reforço, incluindo fibra de vidro; materiais poliméricos tais como polipropileno, polietileno, álcool polivinílico, etc.; carbono; grafite; aramida; cerâmica; aço; celulose, papel ou fibras naturais, tais como juta ou sisal; ou uma combinação dos mesmos. De preferência, as fibras são de fibra de vidro. O comprimento da fibra é de cerca de 5,08 centímetros (2 polegadas) ou inferior, mais preferencialmente, 3,81 centímetros (1,5 polegada) ou inferior e, com máxima preferência, 1,905 centímetros (0,75 polegada) ou inferior.
[0189] O misturador contínuo de fibra-pasta fluida tem uma porta de saída para descarregar a mistura de suspensão cimentícia reforçada com fibra produzida pelo misturador contínuo de fibra-pasta fluida. A porta de saída está localizada no final da segunda seção de mistura do misturador contínuo de fibra-pasta fluida.
[0190] O misturador tem uma porta de ventilação para remover qualquer ar introduzido na câmara de mistura a partir da alimentação de matéria-prima.
[0191] Um motor elétrico e mecanismo de acionamento para acionar as hastes estão associados à câmara de mistura.
PRODUÇÃO DE PAINÉIS
[0192] A pasta fluida cimentícia reforçada com fibras produzida com o uso desse misturador pode ser usada para uma variedade de outras aplicações. Um dos usos da mistura de fibras e pasta fluida está na produção de painéis. Em particular, a produção de painéis de concreto estrutural reforçados com fibras é um dos usos preferenciais.
[0193] Referindo-se agora às Figuras 5 e 6, uma linha de produção de painéis de cimento para a produção de painéis de concreto reforçado com fibras (FRC) é mostrada esquematicamente e é geralmente designada 10. A linha de produção 10 inclui uma estrutura de suporte ou mesa de formação 12 tendo uma pluralidade de pernas 13 ou outros suportes. Integrado à estrutura de suporte 12, está um transportador móvel 14, tal como uma correia transportadora tipo borracha sem fim com uma superfície lisa e impermeável a água e, no entanto, são contempladas superfícies porosas. Como é bem conhecido na técnica, a estrutura de suporte 12 pode ser produzida a partir de pelo menos um segmento semelhante a mesa, que pode incluir pernas designadas 13 ou outra estrutura de suporte. A estrutura de suporte 12 também inclui um rolo de acionamento principal 16 em uma extremidade distal 18 da estrutura e um rolo intermédio 17 em uma extremidade proximal 19 da estrutura. Além disso, pelo menos um dispositivo de rastreio e/ou de tensionamento de correia 15 é tipicamente fornecido para manter uma tensão e posicionamento desejados do transportador 14 sobre os rolos 16, 17. Nessa modalidade, os painéis de cimento (painéis FRC) são produzidos continuamente enquanto o transportador móvel prossegue na direção "T" da extremidade proximal 19 para a extremidade distal 18.
[0194] Nessa modalidade, a manta 61 de papel de liberação, película de polímero ou um carreador de plástico, ou estratos de fibra não tecido para suportar uma pasta fluida antes da colocação, podem ser fornecidos e colocados sobre o suporte 14 para proteger e/ou manter o mesmo limpo. No entanto, é também contemplado que, em vez de manta contínua 61, folhas individuais (não mostradas) de um material relativamente rígido, por exemplo, folhas de plástico polimérico, podem ser colocadas no transportador 14. Essas películas ou folhas transportadoras podem ser removidas dos painéis produzidos no final da linha ou podem ser incorporadas como uma característica permanente no painel como parte do desenho geral do compósito. Quando essas películas ou folhas são incorporadas como um recurso permanente no painel, as mesmas podem fornecer atributos aprimorados ao painel, incluindo estática aprimorada, maior resistência à tração e à flexão, maior impacto e resistência à explosão, maior durabilidade ambiental, como resistência à água e transmissão de vapor de água, resistência ao congelamento e descongelamento, resistência à salinidade e resistência química.
[0195] Opcionalmente, uma camada de fibras de reforço distintas (não mostradas) pode ser depositada diretamente na correia de transporte (transportador), papel de liberação ou folha de formação a montante da caixa de entrada 40.
[0196] Nessa modalidade, o reforço contínuo 44, tal como um cordão ou uma manta de tela de reforço, como tela de fibra de vidro ou um forro de fibra de vidro não tecido, tal como forro de fibra de vidro não tecido ou forro de polipropileno não tecido, pode ser fornecido para incorporação na pasta fluida antes de fixar e reforçar os painéis cimentícios resultantes. Os cordões contínuos e/ou o rolo de tela de reforço 42 são alimentados através da caixa de entrada 40 para serem colocados no transportador 14. No entanto, também é contemplado que o reforço contínuo 44 não seja usado. A tela contínua, pano não tecido ou cordão podem ser produzidos a partir de diferentes materiais de fibra de reforço, incluindo fibra de vidro; materiais poliméricos, tais como polipropileno, polietileno, álcool polivinílico, etc; carbono; grafite; aramida; cerâmica; aço; fibras celulósicas ou naturais, tais como juta ou sisal; ou uma combinação dos mesmos. Um cordão é um conjunto de monofilamentos de reforço contínuo. A tela é uma manta de fibras contínuas que se deslocam na direção da máquina e na direção cruzada. O reforço também pode ser fornecido como uma manta não tecida produzida a partir de fibras de reforço distintas.
[0197] Está também contemplado que os painéis cimentícios produzidos pela presente linha 10 são formados diretamente sobre o transportador 14. Na última situação, pelo menos uma unidade de lavagem de correia 28 é fornecida. O transportador 14 é movido ao longo da estrutura de suporte 12 por uma combinação de motores, polias, correias ou correntes que acionam o rolo de acionamento principal 16 como é conhecido na técnica. Está contemplado que a velocidade do transportador 14 pode variar de acordo com o produto a ser fabricado.
[0198] A presente linha de produção 10 inclui o misturador contínuo de fibra-pasta fluida de múltiplos estágios 32 descrito acima. O misturador de pasta fluida-fibras 32 pode ser um misturador de haste dupla ou de múltiplas hastes. O alimentador de pó seco 2 alimenta os componentes secos 5 da composição cimentícia, exceto as fibras de reforço, à seção de alimentação 20 do misturador de pasta fluida contínuo de múltiplos estágios 32. A bomba de líquido 3 alimenta o meio aquoso 7, tal como água, com aditivos líquidos ou solúveis em água para a primeira seção de mistura 22 do misturador 32. A primeira seção de mistura 22 do misturador contínuo de múltiplos estágios 32 mistura os componentes secos e o meio aquoso para formar uma pasta cimentícia. A pasta de cimentícia alimenta a segunda seção de mistura 24 do misturador 32. Além disso, um alimentador de fibras 33 alimenta fibras 34 para o misturador de pasta fluida e fibra 32. Assim, na segunda seção de mistura 24 do misturador 32, as fibras e a pasta fluida cimentícia são misturadas para formar uma mistura de pasta fluida-fibras 36. A mistura de pasta fluida-fibras 36 alimenta uma caixa de entrada 40.
[0199] A caixa de entrada 40 (ou outro tipo de distribuidor de pasta fluida) deposita a mistura de pasta fluida-fibra na manta 26 de papel de liberação (se presente) que se desloca no transportador móvel 14. Os reforços contínuos em forma de cordões ou tela ou pano não tecido podem ser depositados em uma ou ambas as superfícies do painel. Se desejado, o reforço contínuo 44 fornecido pelos cordões ou bobinas de fibra e/ou rolo de tela e/ou rolo de tela 42 também passam através da caixa de entrada 40 como mostrado na Figura 6 para se depositar no topo da mistura de pasta fluida-fibra depositada 46. Para ajudar a nivelar a mistura de pasta fluida-fibras 46, pode ser fornecida uma placa vibratória formadora 50 sob ou ligeiramente a jusante da localização em que a caixa de entrada 40 deposita a mistura de pasta fluida-fibra 46.
[0200] A mistura de pasta fluida-fibra 46 se assenta enquanto se desloca ao longo do transportador móvel 14. Para auxiliar no nivelamento da mistura de pasta fluida-fibras 46 à medida que a mistura de pasta fluida-fibra 46 é assentada, passa por baixo de uma ou mais placas de mesa vibratórias 52. Na extremidade distal 18 da estrutura de suporte 12, um cortador 54 corta a mistura de pasta fluida-fibra assentada nas placas 55. As placas (painéis de FRC) 55 são, então, colocadas em um suporte de descarga e de cura 57 (consulte a Figura 6) e curadas.
[0201] Opcionalmente, em vez de aplicar telas ou cordões ou pano não tecido 44 do rolo 42 no topo da mistura de fibra-pasta fluida depositada 46, podem ser depositadas fibras de reforço distintas (não mostradas) na superfície da mistura de fibra-pasta fluida 46 entre a caixa de entrada 40 e a primeira placa de mesa 52. As fibras depositadas são, então, incorporadas pelas placas da mesa 52. Tal reforço contínuo inferior, se desejado, é alimentado por trás da caixa de entrada 40 e repousa diretamente no topo da correia de transporte/formação. O reforço contínuo inferior passa por baixo da caixa de entrada e a pasta fluida na caixa de entrada 40 é vertida diretamente no seu topo, à medida que o reforço contínuo se desloca para a frente. Por exemplo, o reforço contínuo pode ser proporcionado pela manta 26 ou por um rolo (não mostrado) a montante da caixa de entrada, para além daquela que proporciona a manta 26 para assentar o reforço contínuo acima da manta 26.
[0202] A Figura 6 mostra ainda dispositivos de formação de bordas e de impedimento de vazamento 80. Essas são correias de borda, trilhos de borda (usados individualmente ou em combinação).
[0203] As misturas de fibra-cimento produzidas contêm cimento, água e outros aditivos de cimento. No entanto, para conseguir a viscosidade desejada, as composições cimentícias preferivelmente evitam espessantes ou outros auxiliares de processamento de alta viscosidade em altas taxas de dosagem como comumente usado com extrusão de fibrocimento. Por exemplo, as presentes pastas fluidas, de preferência, evitam éteres de celulose de alta viscosidade em altas taxas de dosagem. Exemplos de éteres de celulose de alta viscosidade que as presentes pastas fluidas evitam são metilcelulose, hidroxipropilmetilcelulose e hidroxietilmetilcelulose.
[0204] As misturas de fibra-cimento produzidas pela presente invenção são pastas fluidas aquosas, que podem ser produzidas por adição de fibras, para uma variedade de pastas fluidas de cimento ajustáveis. Por exemplo, composições à base de cimentos hidráulicos ou à base de gesso. ASTM define "cimento hidráulico" da seguinte forma: um cimento que se assenta e endurece por interação química com a água e tem capacidade de fazê-lo debaixo de água. Exemplos de cimentos hidráulicos adequados são cimento Portland, cimentos de aluminato de cálcio (CAC), cimentos de sulfoaluminato de cálcio (CSA), geopolímeros, cimentos de oxicloreto de magnésio (cimentos de sorel) e cimentos de fosfato de magnésio. Um geopolímero preferido é baseado na ativação química das cinzas volantes da classe C.
[0205] Embora o hemi-hidrato de sulfato de cálcio (gesso) se solidifique e se endureça através de interação química com a água, o mesmo não está dentro da ampla definição de cimentos hidráulicos no contexto desta invenção. No entanto, hemi-hidrato de sulfato de cálcio pode ser incluído em misturas de fibra-cimento produzidas com o uso desta invenção. Assim, também essas pastas fluidas aquosas podem ser baseadas em cimentos de sulfato de cálcio, tais como cimentos de gesso ou emplastro de Paris. Os cimentos de gesso são principalmente gesso calcinado (hemi-hidrato de sulfato de cálcio). É habitual na indústria designar cimentos de gesso calcinados como cimentos de gesso.
[0206] As misturas de fibrocimento contêm água suficiente para atingir o valor de teste de afundamento desejado e a viscosidade em combinação com os outros ingredientes das misturas de fibrocimento. Se desejado, a composição pode ter uma razão em peso de água para pó reativo de 0,20/1 a 0,90/1, de preferência, 0,20/1 a 0,70/1.
[0207] As misturas de fibrocimento podem conter material pozolânico, tal como sílica ativa, uma sílica amorfa finamente dividida, que é o produto de fabricação de silício metálico e liga de ferro e silício. Caracteristicamente, a mesma possui alto teor de sílica e baixo teor de alumina. Vários outros materiais naturais e artificiais têm sido referidos como possuindo propriedades pozolânicas, incluindo pedra-pomes, perlita, terra de diatomáceas, tufo, trass, metacaulim, microssílica e escória granulada de alto-forno moída. As cinzas volantes também possuem propriedades pozolânicas. As misturas de fibrocimento podem conter microesferas cerâmicas e/ou microesferas de polímero.
[0208] Contudo, um uso preferencial das pastas fluidas de fibra-cimento produzidas pelo presente método é a produção de painéis FRC adequados como painéis de cimento estrutural (painéis SCP) que têm fibras de reforço, tais como fibra de vidro, particularmente fibras de vidro resistentes a álcalis. Sendo assim, a pasta fluida cimentícia é, de preferência, constituída por quantidades variáveis de cimento Portland, gesso, agregado, água, aceleradores, plastificantes, superplastificantes, agentes espumantes, cargas e/ou outros ingredientes bem conhecidos na técnica e descritos nas patentes listadas abaixo que foram incorporadas a título de referência. As quantidades relativas desses ingredientes, incluindo a eliminação de alguns dos itens acima ou a adição de outros, podem variar de acordo com o uso pretendido do produto final.
[0209] Aditivos de mistura por adição redutora de água podem opcionalmente ser incluídos na mistura de fibra-cimento, tal como, por exemplo, plastificantes e superplastificante e dispersantes, para melhorar a fluidez de uma pasta fluida hidráulica. Tais aditivos dispersam as moléculas em solução para que se movam mais facilmente em relação umas às outras, melhorando assim a fluidez de toda a pasta fluida. Melaninas sulfonadas e naftalenos sulfonados e superplastificantes à base de policarboxilato podem ser usados como superplastificantes. O aditivo de mistura redutora de água pode estar presente em uma quantidade de 0% a 5%, preferivelmente 0,5 a 5%, em peso da mistura de pasta fluida e fibra de acabamento molhado.
[0210] A Patente n° U.S. 6.620.487 de Tonyan et al., incorporada ao presente documento a título de referência na sua totalidade, revela um painel de cimento estrutural reforçado, leve, dimensionalmente estável (SCP) que emprega um núcleo de uma fase contínua resultante da cura de uma mistura aquosa de sulfato de cálcio alfa hemi-hidratado, cimento hidráulico, uma pozolana ativa e cal. A fase contínua é reforçada com fibras de vidro resistentes a álcalis e contendo microesferas cerâmicas, ou uma mistura de microesferas cerâmicas e poliméricas, ou sendo formada a partir de uma mistura aquosa tendo uma razão em peso de água para reagir pó de 0,6/1 a 0,7/1 ou uma combinação destes. Pelo menos uma superfície externa dos painéis SCP pode incluir uma fase contínua curada reforçada com fibras de vidro e contendo esferas de polímero suficientes para melhorar a facilidade de assentamento ou fabricada com uma razão de água para reativos para fornecer um efeito similar às esferas de polímero, ou uma combinação dos mesmos.
[0211] Se desejado, a composição pode ter uma razão em peso entre água e pó reativo de 0,2/1 a 0,7/1.
[0212] Várias formulações para a pasta fluida de compósito usada no processo atual também são mostradas nos pedidos publicados n° US2006/0185267, US2006/0174572; US2006/0168905 e U.S. 2006/0144005, todas as quais são incorporadas ao presente documento a título de referência na sua totalidade. Uma formulação típica compreenderia como o pó reativo, em uma base seca, 35 a 75% em peso (tipicamente 45 a 65 ou 55 a 65% em peso) de alfa hemi-hidrato de sulfato de cálcio, 20 a 55% em peso (tipicamente 25 a 40% em peso)) de cimento hidráulico, tal como o cimento Portland, 0,2 a 3,5% em peso de cal e 5 a 25% em peso (tipicamente 10 a 15% em peso) de uma pozolana ativa. A fase contínua do painel seria uniformemente reforçada com fibras de vidro resistentes a álcalis e conteria 20 a 50% em peso de partículas de carga leves uniformemente distribuídas, selecionadas do grupo consistindo em microesferas de cerâmica, microesferas de vidro, cenosferas de cinza volante e perlita. Um exemplo de uma formulação para a pasta fluida de compósito inclui de 42 a 68% em peso de pós reativos, 23 a 43% em peso de microesferas cerâmicas, 0,2 a 1,0% em peso de microesferas poliméricas e 5 a 15% em peso de fibras de vidro resistentes a álcalis, com base no total de ingredientes secos.
[0213] A Patente n° U.S. 8038790 de Dubey et al. fornece outro exemplo de uma formulação preferida para a pasta fluida de compósito que inclui uma mistura aquosa de uma composição cimentícia que compreende, em uma base seca, 50 a 95% em peso de pó reativo, 1 a 20% em peso de partículas de perlita expandidas hidrófobas revestidas uniformemente distribuídas como material de enchimento leve, as partículas de perlita hidrofóbicas revestidas que têm um diâmetro na faixa de cerca de 1 a 500 mícrons (micrômetros), um diâmetro médio de 20 a 150 mícrons (micrômetros) e uma densidade efetiva de partículas (gravidade específica) inferior a cerca de 0,50 g/cm3, 0 a 25% em peso de microesferas ocas de cerâmica e 3 a 16% em peso de fibras de vidro resistentes a álcalis uniformemente distribuídas para reforço; em que o pó reativo compreende: 25 a 75% em peso de alfa hemi-hidrato de sulfato de cálcio, 10 a 75% em peso de cimento hidráulico contendo cimento Portland, 0 a 3,5% em peso de cal e 5 a 30% em peso de pozolana ativa; e o painel tem uma densidade de 800,923 a 1.601,82 kg/m3 (50 a 100 libras por pé cúbico).
[0214] Embora as composições acima para a mistura pasta fluida-fibra de compósito sejam preferidas, as quantidades relativas desses ingredientes, incluindo a eliminação de alguns dos acima ou a adição de outros, podem variar para se adequar ao uso pretendido do produto final.
APARELHO DE ALIMENTAÇÃO DE PASTA FLUIDA (CAIXA DE ENTRADA)
[0215] Em relação à Figura 5, um alimentador de pasta fluida-fibra (também conhecido como caixa de entrada 40) recebe um fornecimento de mistura de pasta fluida-fibra 36 do misturador de pasta fluida- fibra 32.
[0216] A caixa de entrada 40 está disposta transversalmente à direção do deslocamento "T" do transportador 14. A mistura de pasta fluida-fibra 36 é depositada em uma cavidade da caixa de entrada 40 e descarregada como corrente de mistura de fibra-pasta fluida 46 através de uma abertura de descarga da caixa de entrada 40 na manta de transportador móvel 14 (correia transportadora).
[0217] A pasta fluida cimentícia reforçada com fibra pode ser bombeada através de um sistema oscilador de mangueira e mangueira para dentro da caixa de entrada 40 ou pode ser colocada por gravidade na caixa de entrada 40 diretamente a partir do misturador de pasta fluida-fibra 32. O sistema oscilador seria usado em ambos os casos para agitar a pasta fluida. A espessura do produto formado com o uso da caixa de entrada 40 é controlada pela taxa de fluxo da pasta fluida na caixa de entrada 40, a quantidade de cabeça de elevação da pasta fluida na caixa de entrada 40 e a abertura de descarga da caixa de entrada para uma determinada velocidade de linha. A abertura de descarga da caixa de entrada 40 é uma abertura transversal através da qual a mistura de pasta fluida e fibra é descarregada da caixa de entrada 40 para a manta transportadora móvel 14. A mistura de fibras-pasta fluida da caixa de entrada se deposita no carreador móvel 14 em uma etapa, perto da espessura e acabamento desejados do painel final 55. A vibração pode ser adicionada para melhorar a formação. Além disso, formas diferentes de reforços contínuos como telas e cordões podem ser adicionados para melhorar a resistência à flexão do produto formado. Por exemplo, uma unidade de vibração 50 pode estar localizada por baixo da caixa de entrada 40 sob a correia transportadora 14.
[0218] A unidade de vibração 50 é tipicamente um sistema de massa única de uma mesa, molas e dois motores que dirigem as forças diretamente para a manta depositada de pasta fluida de cimento-fibra e se anulam em outras direções. Essa unidade 50 é colocada sob a caixa de entrada 40 e se estende cerca de 7,62 a 15,24 centímetros (3 a 6 polegadas) para além da caixa de entrada.
[0219] A caixa de entrada 40 deposita uma camada uniforme da mistura de fibra-pasta fluida 46 de espessura relativamente controlada sobre a manta transportadora móvel 14. As espessuras de camada adequadas estão na faixa entre cerca de 0,64 e 5,08 centímetros (0,25 e 2 polegadas), de preferência, entre 1,02 e 2,03 centímetros (0,4 e 0,8 polegadas) de espessura.
[0220] A mistura de pasta fluida-fibra 46 é completamente depositada na forma de uma folha contínua de pasta fluida uniformemente dirigida para baixo para dentro de uma distância de cerca de 2,54 a cerca de 3,81 centímetros (1,0 a 1,5 polegada) da manta transportadora 14.
[0221] À medida que a mistura de fibra-pasta fluida 46 se move em direção à manta transportadora móvel 14, é importante que toda a pasta fluida seja depositada na manta transportadora 14.
FORMAÇÃO, AMACIAMENTO E CORTE
[0222] Após a disposição da camada de pasta fluida assentável embutida em fibra, como descrito acima, a armação 12 pode ter dispositivos de formação proporcionados para moldar uma superfície superior da mistura de pasta fluida e fibra 46 que se desloca na correia 14.
[0223] Além da mesa vibratória citada acima (placa de formação e vibração) 50 que auxilia o alisamento da pasta fluida que é depositada pela caixa de entrada 40, a linha de produção 10 pode incluir dispositivos de amaciamento, também chamados de placas de mesa de vibração 52, para amaciar suavemente a superfície superior do painel (consulte as Figuras 5 e 6).
[0224] Ao aplicar vibração à pasta fluida 46, o dispositivo de amaciamento 144 facilita a distribuição das fibras 34 por todo o painel de FRC 55, e fornece uma superfície superior mais uniforme. O dispositivo de amaciamento 144 pode ser articulado ou rigidamente montado no conjunto da estrutura da linha de formação.
[0225] Após o amaciamento, a camada de pasta fluida começou a endurecer, e os respectivos painéis 55 são separados um do outro por um dispositivo de corte 54, que em uma modalidade típica é um cortador de jato de água. O dispositivo de corte 54 está disposto em relação à linha 10 e à estrutura 12, pelo que os painéis são produzidos com um comprimento desejado. Quando a velocidade da manta transportadora 14 é relativamente lenta, o dispositivo de corte 54 pode ser montado para cortar perpendicularmente à direção de deslocamento da manta 14. Com velocidades de produção mais rápidas, sabe-se que tais dispositivos de corte são montados na linha de produção 10 em um ângulo em direção ao percurso da manta. Após o corte, os painéis separados 55 são empilhados para posterior manuseamento, embalagem, armazenamento e/ou expedição, como é bem conhecido na técnica.
[0226] Outra característica da presente invenção é que o painel cimentício resultante (painel FRC) 55 é construído de modo que as fibras 34 sejam uniformemente distribuídas por todo o painel. Foi constatado que isso permite a produção de painéis relativamente mais fortes com uso relativamente mais eficiente e econômico de fibras. A fração de volume das fibras em relação ao volume de pasta fluida na camada da mistura de fibra-pasta fluida, de preferência, constitui aproximadamente na faixa de 1% a 5% em volume, de um modo preferido, 1,5% a 3% em volume, da mistura de fibra-pasta fluida 46. Além disso, toda a espessura final do painel é aplicada como uma única camada na forma de mistura de fibra-pasta fluida para facilitar a fabricação dos painéis 55.
VARIAÇÕES DA LINHA DE PRODUÇÃO
[0227] A Figura 7 mostra uma vista de compósito de uma linha de produção 110 que é uma primeira variação de um fluxograma de processo para a porção da linha de produção de painéis cimentícios adequada para uso com o presente dispositivo de mistura de pasta fluida-fibra a montante da caixa de entrada e uma vista superior da linha de produção a jusante da caixa de entrada. Isso adiciona o acumulador de pasta fluida e a bomba de deslocamento positivo 30.
[0228] A Figura 8 mostra uma vista de compósito de uma linha de produção 210 que é uma segunda variação de um fluxograma de processo para a porção da produção de painéis cimentícios adequada para uso com o presente dispositivo de mistura de pasta fluida-fibra a montante da caixa de entrada e uma vista superior da linha de produção a jusante da caixa de entrada. Isso adiciona obturadores de corda de fibra 40A.
[0229] É contemplado que o misturador de pasta fluida-fibra 32 e a mistura de pasta fluida-fibra 36 nessas modalidades, e outros elementos numerados apresentados são os mesmos que os usados na linha de produção 10 da Figura 5 e da Figura 6.
[0230] Além disso, as Figuras 5 a 8 mostram fluxogramas de processo para um processo de fabricação que usa o misturador de pasta fluida-fibra desta invenção para produzir painéis cimentícios reforçados por fibra. Outros usos e aplicações do misturador de pasta fluida-fibra desta invenção são possíveis e contemplados como parte desta revelação.
[0231] As misturas de pasta fluida cimentícia reforçadas com fibras produzidas com o uso do misturador contínuo de múltiplos estágios da presente invenção são particularmente úteis em uma variedade de aplicações de engenharia civil e construção. Mais especificamente, as misturas de pastas fluidas cimentícias reforçadas com fibras produzidas com o uso do misturador contínuo de múltiplos estágios da presente invenção são particularmente úteis para a produção de uma variedade de produtos cimentícios reforçados com fibras com o uso de processos de fabricação contínuos. Exemplos selecionados de produtos cimentícios reforçados com fibras que podem ser produzidos com o uso do material do misturador contínuo de múltiplos estágios da presente invenção são destacados como a seguir:
[0232] Painéis de Subpavimento Estruturais
[0233] Painéis Estruturais de Revestimento de Telhado
[0234] Painéis Estruturais de Revestimento de Parede
[0235] Painéis Estruturais de Parede de Fundação
[0236] Painéis de cofragem permanente
[0237] Placa de cobertura do telhado
[0238] Painéis resistentes ao impacto e à explosão
[0239] Painéis de revestimento exterior e guarnições
[0240] Fachada Exterior e Painéis Arquitetônicos
[0241] Painéis arquitetônicos de teto
[0242] Telhas
[0243] Telha de ladrilho
[0244] Pedra, Tijolos e Telhas Sintéticos
[0245] Bancadas
[0246] Mobília
[0247] Conjuntos de paredes pré-fabricadas, conjuntos de piso e piso-teto e conjuntos de telhado
[0248] Um produto alternativo para compensado, placa de junção orientada e painéis de fibra de baixa, média e alta densidade em várias aplicações
[0249] Painéis de Piso de Acesso
[0250] Outros usos
[0251] Embora uma modalidade particular da presente invenção de alimentação de pasta fluida para produção de painel cimentício estrutural reforçado por fibra tenha sido descrito e mostrado, será observado pelas pessoas versadas na técnica que mudanças e modificações podem ser feitas ao mesmo sem haver afastamento da invenção em seus aspectos mais abrangentes e conforme apresentado nas reivindicações a seguir.

Claims (10)

1. Método contínuo para preparar pasta fluida de compósito de cimento caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: alimentar um pó cimentício seco em um misturador de pasta fluida e fibra contínuo horizontal (32) através de pelo menos uma porta de entrada de pó cimentício seco (5A); em que o misturador de pasta fluida e fibra contínuo horizontal (32) compreende uma câmara de mistura alongada (163), em que a câmara de mistura alongada (163) é definida por um alojamento horizontal que tem uma parede lateral interior (102), em que a câmara de mistura alongada (163) tem uma seção de alimentação de extremidade a montante (20), uma primeira seção de mistura (22), e uma segunda seção de mistura de extremidade a jusante (24), em que a primeira seção de mistura (22) está entre a seção de alimentação de extremidade a montante (20) e a segunda seção de mistura de extremidade a jusante (24), pelo menos um par de propulsores autolimpantes entrelaçados orientados de modo horizontal (29) que atravessam de uma extremidade a montante da câmara de mistura alongada (163) para uma extremidade a jusante da câmara de mistura alongada (163) e que giram dentro da câmara de mistura alongada (163), em que cada propulsor montado de modo horizontal (29) dentro da seção de alimentação de extremidade a montante (20) da câmara de mistura alongada (163) compreende uma broca (26), em que o pó cimentício seco é alimentado na seção de alimentação de extremidade a montante (20) da câmara de mistura alongada (163) e transportado pela broca (26) para a primeira seção de mistura (22), alimentar uma corrente líquida que compreende água na câmara de mistura alongada (163) do misturador de pasta fluida contínuo (32) através de pelo menos uma porta de entrada de corrente líquida (7A) a montante da pelo menos uma porta de entrada de pó cimentício seco (5A) e que mistura o pó cimentício seco e a corrente líquida na primeira seção de mistura (22) para formar uma pasta fluida cimentícia; em que cada propulsor montado de modo horizontal (29) dentro da primeira seção de mistura (22) compreende uma primeira pluralidade de pás (100) montadas em uma haste orientada de modo horizontal do propulsor (29) em intervalos regulares e localizações circunferenciais diferentes, em que as pás (100) são giradas sobre a haste orientada de modo horizontal dentro do alojamento horizontal, em que as pás (100) se estendem de modo radial a partir da haste, alimentar uma corrente de fibras de reforço através de pelo menos uma porta de entrada de fibra de reforço (34A) na segunda seção de mistura de extremidade à jusante (24), e misturar a pasta fluida cimentícia e as fibras de reforço na segunda seção de mistura de extremidade à jusante (24), para formar uma mistura de pasta fluida-fibra, em que pelo menos uma porção de cada propulsor montado de modo horizontal (29) dentro da segunda seção de mistura de extremidade à jusante (24) da câmara de mistura alongada (163) compreende: uma segunda pluralidade de pás (100) montada na haste orientada de modo horizontal do misturador (32) em intervalos regulares e localizações circunferenciais diferentes, em que as pás (100) são giradas sobre cada respectiva haste orientada de modo horizontal dentro do alojamento horizontal, em que as pás (100) se estendem de modo radial a partir da respectiva haste, descarregar a mistura de pasta fluida-fibra do misturador (32) em uma porção de extremidade a jusante da segunda seção de mistura da extremidade à jusante (24) relativamente lateral ao alojamento horizontal através de uma abertura na parede lateral do alojamento horizontal para dentro e através da porta de saída de mistura de pasta fluida-fibra (36A) no alojamento horizontal, em que a pasta fluida cimentícia e fibras são misturadas na câmara de mistura alongada (163) do misturador contínuo horizontal (32) para um tempo de permanência de mistura médio de 5 a 240 segundos enquanto as pás giratórias (100) aplicam força de cisalhamento, em que a haste orientada horizontalmente gira em 30 a 450 RPM durante a mistura, para a mistura de pasta fluida-fibra produzir uma mistura de pasta fluida-fibra uniforme, em que as misturas de pasta fluida-fibra descarregadas do misturador (32) têm um declínio de 10 a 28 centímetros (4 a 11 polegadas) conforme medido de acordo com um teste de declínio com o uso de um tubo de 10 centímetros (4 polegadas) de altura e 5 centímetros (2 polegadas) de diâmetro e uma viscosidade inferior a 45 Pa.s (45.000 centipoise) quando medido com o uso de um Viscosímetro Brookfield, Modelo DV-II+ Pro com fixação de Fuso HA4 executada a velocidade de 20 RPM.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a câmara de mistura (163) fornece um tempo de permanência médio de pasta fluida de 10 a 60 segundos, em que a haste orientada horizontalmente gira em 50 a 250 RPM durante a mistura, em que a mistura de pasta fluida-fibra descarregada do misturador tem uma viscosidade inferior 10 Pa.s (10.000 centipoise), em que a segunda seção de mistura (24) se estende até a extremidade a jusante do alojamento horizontal, em que a segunda seção de mistura (24) tem ausência de uma broca.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as pás (100) da primeira e/ou da segunda seções de misturas (22, 24) são selecionadas a partir do grupo que consiste em pás planas e pás helicoidais, em que as pás planas e as pás helicoidais são pás unitárias que têm uma abertura central ajustada à haste de modo que a pá (100) circunde uma porção da haste, em que as pás planas e as pás helicoidais têm extremidades opostas que se estendem em direções opostas da haste, em que as pás planas ou pás helicoidais são empregadas na segunda seção de mistura (24) em uma porção de pá da segunda seção de mistura (24) em que as pás (100) montadas nas hastes individuais estão em orientação sobreposta, mas sem interferência quando as hastes orientada horizontalmente estão em modo giratório durante a operação de misturador para realizar a ação de autolimpeza devido à ação de raspagem das pás umas contra as outras.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira e a segunda seções de mistura (22, 24) têm uma configuração em que: - pás planas ou helicoidais (100) são usadas na primeira seção de mistura (22) e pás (100) na segunda seção de mistura (24) compreendem (a) pás (100) com um pino (114) e uma cabeça (116) e/ou (b) pinos (114).
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pás planas e/ou helicoidais (100) estão na haste na segunda seção de mistura de extremoidade à jusante (24) e todas as pás adjacentes (100) na haste na segunda seção de mistura de extremidade à jusante (24) têm um grau de rotação uma em relação a outra de 0 a 90 graus e o número de pás (100) na segunda seção de mistura é entre 1 e 10.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos algumas das pás (100) em pelo menos um membro do grupo que consiste na primeira pluralidade de pás e na segunda pluralidade de pás compreendem pinos (114) sem cabeças.
7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pá (100) da primeira seção de mistura e/ou da segunda seções seção de mistura de extremidade à jusante (22, 24) compreende um pino (114) engatado a uma cabeça de pá (116), em que o pino (114) é engatado de modo pivotante à haste orientada de modo horizontal e/ou à cabeça de pá (116) para permitir rotação pivotante da cabeça de pá (116) em relação à respectiva localização na haste orientada de modo horizontal, em que a pluralidade de pás (100) são dispostas para misturar as fibras de reforço e pasta fluida cimentícia e mover a pasta fluida cimentícia e fibras de reforço que são misturadas à saída de mistura de pasta fluida-fibra (36A), em que as pás (100) da primeira seção de mistura e da segunda seção de mistura de extremidade à jusante (22,24), cada uma, compreendem o pino (114) engatado à cabeça de pá (116) e a segunda seção de mistura de extremidade à jusante (24) tem uma ausência de uma broca.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pá (100) da primeira seção de mistura e/ou da segunda seções seção de mistura de extremidade à jusante (22, 24) compreende um pino (114) engatado a uma cabeça de pá (116), em que o pino (114) é engatado de modo pivotante à haste orientada de modo horizontal e/ou à cabeça de pá (116) para permitir rotação pivotante da cabeça de pá (116) em relação à respectiva localização na haste orientada de modo horizontal, em que a pluralidade de pás (100) são dispostas para misturar as fibras de reforço e pasta fluida cimentícia e mover a pasta fluida cimentícia e as fibras de reforço são misturadas para a saída de mistura de pasta fluida-fibra (36A), em que as pás (100) da primeira seção de mistura e da segunda seções seção de mistura de extremidade à jusante (22,24), cada uma, compreendem o pino (114) engatado à cabeça de pá (116) e a segunda seção de mistura de extremidade à jusante (24) tem uma ausência de uma broca, em que a orientação do eixo longitudinal da cabeça de pá (116) em relação ao eixo longitudinal de haste orientada de modo horizontal é, de cerca de 10° a 80°.
9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as dimensões gerais das pás de mistura (100) são de modo que a folga (espaço) entre a circunferência interna da câmara de mistura alongada (163) do misturador e do ponto mais distante da pá da haste orientada de modo horizontal é menor que 0,64 centímetros (% polegada).
10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pasta fluida cimentícia e as fibras são misturadas na câmara de mistura do misturador de pasta fluida-fibra contínua horizontal para produzir a mistura de pasta fluida-fibra uniforme que tem consistência que permitirá que a mistura de pasta fluida-fibra seja descarregada do misturador de pasta fluida-fibra contínua horizontal e seja adequada para ser depositada como uma cortina contínua em uma superfície móvel de uma linha de produção de painel uniformemente como uma camada de 1 a 3 centímetros (0,4 a 1,25 polegadas) de espessura na superfície móvel da linha de produção de painel para produzir um painel de concreto reforçado por fibra, em que a câmara de mistura do misturador contínuo horizontal é adaptada e configurada para misturar a pasta fluida cimentícia e fibras na câmara de mistura do misturador contínuo horizontal por um tempo de permanência de mistura médio de 10 a 120 segundos, enquanto as pás aplicam força de cisalhamento à pasta fluida cimentícia e fibras.
BR112019002206-6A 2016-08-05 2017-08-04 Método para produzir pasta fluida cimentícia reforçada por fibra com o uso de um misturador contínuo de múltiplos estágios BR112019002206B1 (pt)

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US15/663,104 2017-07-28
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10981294B2 (en) 2016-08-05 2021-04-20 United States Gypsum Company Headbox and forming station for fiber-reinforced cementitious panel production
US11224990B2 (en) * 2016-08-05 2022-01-18 United States Gypsum Company Continuous methods of making fiber reinforced concrete panels
US11173629B2 (en) * 2016-08-05 2021-11-16 United States Gypsum Company Continuous mixer and method of mixing reinforcing fibers with cementitious materials
NO343007B1 (en) * 2017-01-27 2018-09-24 Norges Miljoe Og Biovitenskapelige Univ Nmbu Mixer/Vacuum Coater
US11518141B2 (en) 2018-11-01 2022-12-06 United States Gypsum Company Water barrier exterior sheathing panel
US20200261864A1 (en) * 2019-02-15 2020-08-20 United States Gypsum Company System and method for continuous manufacture of joint compound
US11674317B2 (en) 2019-12-23 2023-06-13 United States Gypsum Company Apparatus and process with a vibratory angled plate and/or fixed horizontal plate for forming fiber-reinforced cementitious panels with controlled thickness
KR102209194B1 (ko) * 2020-03-26 2021-01-29 주식회사 올라인 혼합형 차선 도색 장치 및 이를 이용한 도색 방법
CN112123573B (zh) * 2020-09-24 2021-12-10 宣城鸿升钙业有限公司 一种立式活化机
CN112356229B (zh) * 2020-11-09 2021-12-21 淮南市金德实业有限公司 一种混合胶泥制备装置及其工艺
CN112606193B (zh) * 2020-12-08 2022-02-11 惠州市亚巴郎新型建材有限公司 一种环保加气砖短周期生产线及其生产工艺
US11703228B2 (en) * 2021-03-15 2023-07-18 Halo Products Group, Llc Pellet grill
US11655982B2 (en) * 2021-05-06 2023-05-23 Halo Products Group, Llc Pellet heater
CN114425261A (zh) * 2021-12-24 2022-05-03 无锡中川环保科技有限公司 一种加药混合装置
CN115338951B (zh) * 2022-08-08 2023-06-09 南通理工学院 一种喷射混匀装置及采用该装置制备混合纤维混凝土方法
CN115648426B (zh) * 2022-08-18 2024-02-09 瑞天(日照)智能装备有限公司 一种可拆解连续式双卧轴搅拌器
CN115431408B (zh) * 2022-09-01 2024-03-08 济南立博精工机械设备有限公司 一种带检修功能的水泥双搅拌装置
CN115779721A (zh) * 2023-01-29 2023-03-14 江苏东宝农化股份有限公司 一种70%吡虫啉水分散粒剂生产用分散混合釜及混合方法

Family Cites Families (102)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3038915A (en) 1953-10-05 1962-06-12 Du Pont Compounds of a group iv-a metal directly bonded to one and only one cyclopentadienyl nucleus and to anions
DE1007684B (de) 1955-01-24 1957-05-02 Lauterberger Blechwarenfabrik Kontinuierlich arbeitender Mischer zum Bereiten von Moertel od. dgl.
US3030377A (en) 1959-08-27 1962-04-17 Hoechst Ag Process for the manufacture of nitriles of tetracyclines
US3061257A (en) 1961-03-06 1962-10-30 Shile Raymond Adjustable foot for palletized loads
US3284980A (en) 1964-07-15 1966-11-15 Paul E Dinkel Hydraulic cement panel with low density core and fiber reinforced high density surface layers
US3354031A (en) 1964-07-16 1967-11-21 Carey Philip Mfg Co Cement-asbestos products and improvement in the manufacture thereof
GB1085592A (en) 1964-11-23 1967-10-04 St Annes Board Mill Co Ltd Dewatering watery pulp to form paper, board or tissue
GB1321234A (en) 1969-09-29 1973-06-27 Nat Res Dev Preparation of mixes
JPS542690B2 (pt) * 1972-03-13 1979-02-10
GB1407035A (en) * 1972-07-22 1975-09-24 Caledonian Mining Co Ltd Apparatus for preparing and dispensing mixtures of concrete and fibres
JPS5328932B2 (pt) 1973-05-21 1978-08-17
JPS5061418A (pt) * 1973-10-03 1975-05-27
US4187275A (en) 1974-06-14 1980-02-05 H. H. Robertson Company Method and apparatus for producing shaped glass fiber reinforced cementitious articles
GB1518144A (en) 1975-07-04 1978-07-19 Pilkington Brothers Ltd Glass fibre reinforced cement composite materials
GB1553196A (en) 1975-08-20 1979-09-26 London Brick Buildings Ltd Mixer for and method of mixing particulate constituents
FR2416777A1 (fr) 1978-02-08 1979-09-07 Saint Gobain Fabrication de plaques de platre
DE3009332A1 (de) * 1979-03-13 1980-10-02 Yasuro Ito Verfahren und vorrichtung zur einstellung der auf feinem zuschlagstoff abgeschiedenen fluessigkeitsmenge, sowie verfahren zur herstellung von moertel oder beton
US4298413A (en) 1980-03-03 1981-11-03 Teare John W Method and apparatus for producing concrete panels
DE3012293C2 (de) 1980-03-29 1982-11-11 Gebr. Knauf Westdeutsche Gipswerke, 8715 Iphofen Beschichtete Gipsbauplatte
US4450022A (en) 1982-06-01 1984-05-22 United States Gypsum Company Method and apparatus for making reinforced cement board
DE3309007C2 (de) 1983-03-14 1986-01-30 AUTOMATIK Apparate-Maschinenbau GmbH, 8754 Großostheim Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von mit Verstärkungsfasern zu füllendem thermoplastischen Material
SE8505124L (sv) 1984-11-07 1986-05-08 Green Bay Packaging Inc Sett och apparat for behandling av en uppslamning
DE3532722A1 (de) * 1985-09-13 1987-03-26 Heidelberger Zement Ag Vorrichtung und verfahren zur kontinuierlichen bereitstellung von hydraulisch abbindender masse
US5221386A (en) 1986-02-20 1993-06-22 United States Gypsum Company Cement board having reinforced edges
US4793892A (en) 1987-09-24 1988-12-27 Glascrete, Inc. Apparatus for producing reinforced cementitious panel webs
DE3839671A1 (de) * 1988-11-24 1990-05-31 Draiswerke Gmbh Kontinuierlich arbeitender mischer
DE3906009C1 (pt) 1989-02-26 1990-09-06 Wuertex Maschinenbau Hofmann Gmbh & Co, 7336 Uhingen, De
US5155959A (en) 1989-10-12 1992-10-20 Georgia-Pacific Corporation Firedoor constructions including gypsum building product
US5249547A (en) 1990-03-29 1993-10-05 Kyokutosanki Co., Ltd. Manually operated sizing machine
JP2763059B2 (ja) 1990-11-22 1998-06-11 武田薬品工業株式会社 繊維材混入スラリの連続混練方法
DE4127930A1 (de) 1991-08-23 1993-02-25 Bold Joerg Verfahren zur herstellung von faserverstaerkten gipsplatten
JPH08403B2 (ja) 1991-12-17 1996-01-10 茂 小林 連続圧延によるコンクリートパネルの製造方法および装置
US5306452A (en) 1993-03-23 1994-04-26 Apv Chemical Machinery Inc. Devolatilizing and/or processing systems and methods
CA2182014A1 (en) * 1994-02-01 1995-08-10 Surendra P. Shah Extruded fiber-reinforced cement matrix composites and method of making same
JPH08118330A (ja) 1994-10-21 1996-05-14 Matsushita Electric Works Ltd 無機質板の製造方法
AU6847496A (en) 1995-08-18 1997-03-12 G-P Gypsum Corporation Improved mat-faced gypsum board and method of manufacturing same
GB9701500D0 (en) 1997-01-24 1997-03-12 Bpb Plc Non-woven inorganic fibre mat
US5902528A (en) 1997-06-13 1999-05-11 Spragg; Peter H. Method of making an article from a lightweight cementitious composition
DE19845722A1 (de) 1998-10-05 2000-04-06 Voith Sulzer Papiertech Patent Stoffauflauf
JP4454715B2 (ja) 1999-03-23 2010-04-21 株式会社エーアンドエーマテリアル 低熱セメントを用いた繊維セメント板の製造方法
US6248156B1 (en) 1999-05-03 2001-06-19 Scott Equipment Company Particulate capture system and method of use
AUPQ468299A0 (en) * 1999-12-15 2000-01-20 James Hardie Research Pty Limited Method and apparatus for extruding cementitious articles
US6620487B1 (en) 2000-11-21 2003-09-16 United States Gypsum Company Structural sheathing panels
DE10060328C1 (de) 2000-12-04 2001-12-20 Pama Papiermaschinen Gmbh Hochturbulenz-Stoffauflauf, insbesondere für Hochgeschwindigkeits-Papiermaschinen
FI115512B (fi) 2001-11-09 2005-05-31 Ahlstrom Glassfibre Oy Menetelmä ja laitteisto vaahtorainauksen suorittamiseksi
FR2846663B1 (fr) 2002-11-05 2006-08-11 Rhodia Elect & Catalysis Materiau transformant la lumiere, notamment pour parois de serres, comprenant comme additif un silicate de baryum et de magnesium
US7049251B2 (en) 2003-01-21 2006-05-23 Saint-Gobain Technical Fabrics Canada Ltd Facing material with controlled porosity for construction boards
US20040219845A1 (en) 2003-04-29 2004-11-04 Graham Samuel E. Fabric reinforced cement
US7842629B2 (en) 2003-06-27 2010-11-30 Johns Manville Non-woven glass fiber mat faced gypsum board and process of manufacture
US20040266303A1 (en) 2003-06-27 2004-12-30 Jaffee Alan Michael Gypsum board faced with non-woven glass fiber mat
US7354876B2 (en) 2003-07-09 2008-04-08 Saint-Gobain Technical Fabrics Canada Ltd. Fabric reinforcement and cementitious boards faced with same
US7670520B2 (en) 2003-09-18 2010-03-02 United States Gypsum Company Multi-layer process for producing high strength fiber-reinforced structural cementitious panels with enhanced fiber content
US7445738B2 (en) 2003-09-18 2008-11-04 United States Gypsum Company Multi-layer process and apparatus for producing high strength fiber-reinforced structural cementitious panels
US6986812B2 (en) 2003-09-18 2006-01-17 United States Gypsum Company Slurry feed apparatus for fiber-reinforced structural cementitious panel production
US7989370B2 (en) 2003-10-17 2011-08-02 Georgia-Pacific Gypsum Llc Interior wallboard and method of making same
US7745357B2 (en) 2004-03-12 2010-06-29 Georgia-Pacific Gypsum Llc Use of pre-coated mat for preparing gypsum board
DE102004038541A1 (de) 2004-08-06 2006-03-16 Voith Paper Patent Gmbh Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn
US7347895B2 (en) 2004-09-16 2008-03-25 United States Gypsum Company Flexible hydraulic compositions
US7846536B2 (en) 2004-12-16 2010-12-07 United States Gypsum Company Building panels with aesthetic edges
US7849648B2 (en) 2004-12-30 2010-12-14 United States Gypsum Company Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for flooring
US7732032B2 (en) 2004-12-30 2010-06-08 United States Gypsum Company Lightweight, fiber-reinforced cementitious panels
US7849650B2 (en) 2005-01-27 2010-12-14 United States Gypsum Company Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for a fire wall and other fire resistive assemblies
US7841148B2 (en) 2005-01-27 2010-11-30 United States Gypsum Company Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for roofing
US7849649B2 (en) 2005-01-27 2010-12-14 United States Gypsum Company Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for shear walls
US20070149083A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Gaurav Agrawal Board formed from a cementitious material and a facer containing a laminate
US20070148430A1 (en) 2005-12-22 2007-06-28 Gaurav Agrawal Perforated, coated nonwoven mat
US7845130B2 (en) 2005-12-29 2010-12-07 United States Gypsum Company Reinforced cementitious shear panels
US7870698B2 (en) 2006-06-27 2011-01-18 United States Gypsum Company Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for building foundations
US7897079B2 (en) 2006-09-21 2011-03-01 United States Gypsum Company Method and apparatus for scrim embedment into wet processed panels
US7524386B2 (en) * 2006-11-01 2009-04-28 United States Gypsum Company Method for wet mixing cementitious slurry for fiber-reinforced structural cement panels
US20080099133A1 (en) 2006-11-01 2008-05-01 United States Gypsum Company Panel smoothing process and apparatus for forming a smooth continuous surface on fiber-reinforced structural cement panels
US7754052B2 (en) 2006-11-01 2010-07-13 United States Gypsum Company Process and apparatus for feeding cementitious slurry for fiber-reinforced structural cement panels
US7513963B2 (en) 2006-11-01 2009-04-07 United States Gypsum Company Method for wet mixing cementitious slurry for fiber-reinforced structural cement panels
US8070895B2 (en) 2007-02-12 2011-12-06 United States Gypsum Company Water resistant cementitious article and method for preparing same
US7794221B2 (en) 2007-03-28 2010-09-14 United States Gypsum Company Embedment device for fiber reinforced structural cementitious panel production
US8057915B2 (en) 2007-05-31 2011-11-15 United States Gypsum Company Acoustical gypsum board panel and method of making it
US20080308968A1 (en) 2007-06-13 2008-12-18 Immordino Jr Salvatore C Method of making a low-dust building panel
US8163352B2 (en) 2007-06-29 2012-04-24 United States Gypsum Company Method for smoothing cementitious slurry in the production of structural cementitious panels
CA2710834A1 (en) 2007-12-28 2009-07-09 United States Gypsum Company Cementitious boards with reinforced edges that resist impact damage
CL2009000373A1 (es) 2008-03-03 2009-10-30 United States Gypsum Co Metodo para hacer un panel resistente a explosivos, con las etapas de preparar una mezcla cementicia acuosa de cemento, rellenos inorganicos y puzolanico, agente autonivelante de policarboxilato, y formar la mezcla en un panel con refuerzo de fibra, luego curar, pulir, cortar y curar el panel.
US8061257B2 (en) 2008-03-03 2011-11-22 United States Gypsum Company Cement based armor panel system
CL2009000372A1 (es) 2008-03-03 2009-11-13 United States Gypsum Co Panel cementicio blindado reforzado con fibra, que comprende un nucleo cementicio de una fase curada constituida de cemento inorganico, mineral inorganico, relleno puzolanico, policarboxilato y agua, y una capa de recubrimiento unida a una superficie de la fase curada.
CL2009000371A1 (es) 2008-03-03 2009-10-30 United States Gypsum Co Composicion cementicia, que contiene una fase continua que resulta del curado de una mezcla cementicia, en ausencia de harina de silice, y que comprende cemento inorganico, mineral inorganico, relleno puzolanico, policarboxilato y agua; y uso de la composicion en una panel y barrera cementicia.
CA2635509A1 (en) 2008-06-20 2009-12-20 Vidabode Group Inc. Production system and method for manufacturing lightweight fiber reinforced concrete panels
BRPI0920384A2 (pt) 2008-10-30 2016-03-22 United States Gypsum Co artigo de cimento com painel de revestimento e método para a preparação do mesmo
DE102008058222A1 (de) 2008-11-19 2010-05-20 Qualifire Materials Co. Ltd., Yixing Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Brandschutztürfüllungen
US7803723B2 (en) 2008-12-16 2010-09-28 Saint-Gobain Technical Fabrics America, Inc. Polyolefin coated fabric reinforcement and cementitious boards reinforced with same
US8770139B2 (en) 2009-03-03 2014-07-08 United States Gypsum Company Apparatus for feeding cementitious slurry onto a moving web
DE102009045166A1 (de) 2009-09-30 2011-03-31 Voith Patent Gmbh Stoffauflauf für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier- oder Kartonbahn
JP4454693B1 (ja) 2009-11-13 2010-04-21 カナフレックスコーポレーション株式会社 化粧石板付パネル
US8714467B2 (en) 2010-01-29 2014-05-06 Scott Equipment Company Dryer/grinder
JP2014500228A (ja) 2010-12-23 2014-01-09 ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー 強化セメント質軽量構造用セメントパネルのための向上した水耐久性および熱安定性を備えた高性能の不燃性石膏セメント組成物
US8038790B1 (en) 2010-12-23 2011-10-18 United States Gypsum Company High performance non-combustible gypsum-cement compositions with enhanced water durability and thermal stability for reinforced cementitious lightweight structural cement panels
DE102011011056A1 (de) 2011-02-11 2012-08-16 Johns Manville Europe Gmbh Glasfaservlies sowie Glasfaservliese enthaltende Erzeugnisse
JP3167956U (ja) 2011-03-07 2011-05-26 カナフレックスコーポレーション株式会社 装飾軽量パネル
US8727254B2 (en) 2012-01-20 2014-05-20 Scott Equipment Company Paddle assembly
JP2014054583A (ja) 2012-09-11 2014-03-27 Kitagawa Iron Works Co Ltd 混合手段を備える連続式混合装置
US10562271B2 (en) 2013-03-15 2020-02-18 United States Gypsum Company Exterior sheathing panel with integrated air/water barrier membrane
CN204093355U (zh) 2014-08-14 2015-01-14 广西凯力福科技有限公司 一种高粘度螺条分散搅拌器及带有该螺条分散搅拌器的螺条分散搅拌机
US10981294B2 (en) 2016-08-05 2021-04-20 United States Gypsum Company Headbox and forming station for fiber-reinforced cementitious panel production
US11224990B2 (en) 2016-08-05 2022-01-18 United States Gypsum Company Continuous methods of making fiber reinforced concrete panels
US11173629B2 (en) 2016-08-05 2021-11-16 United States Gypsum Company Continuous mixer and method of mixing reinforcing fibers with cementitious materials

Also Published As

Publication number Publication date
ES2936785T3 (es) 2023-03-22
DK3493959T3 (da) 2023-01-30
KR102417991B1 (ko) 2022-07-07
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JP2019524499A (ja) 2019-09-05
AU2017305506A1 (en) 2019-03-14
CA3032833A1 (en) 2018-02-08
PT3493959T (pt) 2023-02-28
CL2019000296A1 (es) 2019-06-14
US20190217259A1 (en) 2019-07-18
BR112019002206A2 (pt) 2019-05-14
WO2018027095A1 (en) 2018-02-08
CN109562529A (zh) 2019-04-02
SI3493959T1 (sl) 2023-04-28
US10646837B2 (en) 2020-05-12
SA519401016B1 (ar) 2022-10-12
PL3493959T3 (pl) 2023-03-20
FI3493959T3 (fi) 2023-04-12
US10272399B2 (en) 2019-04-30
MY195337A (en) 2023-01-13
EP3493959B1 (en) 2022-12-28
KR20190039416A (ko) 2019-04-11
HRP20230071T1 (hr) 2023-03-17
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MX2019001495A (es) 2019-07-04
JP7038103B2 (ja) 2022-03-17

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JP2010508179A (ja) 繊維強化された構造用セメントパネル用のセメントスラリを湿式混合するための方法

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