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PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung von zementgebundenen, fase rigen Platten, dadurch gekennzeichnet, dass man einer Mi schung von faserigen Teilen, von Zement und von Wasser, Zu schlagstoffe beigibt, zu denen Aluminiumsulfat, Kalk und 3840 %ges Wasserglas gehören, wobei das Gesamtgewicht der Zuschlagstoffe 3-15 Gew.-%, bezogen auf die Zement menge, beträgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 1-5 Gew.-% Aluminiumsulfat, 1,5-6 Gew.-% Kalk, 0,54 Gew.- % 3840 %ges Wasserglas, bezogen auf das Zementgewicht, zugegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kalk in Form einer Kalkhydrat-Suspension zugegeben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man zuerst dem faserigen Teil Aluminiumsulfat zugibt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Aluminiumsulfat den Feinstanteilen der faserigen Teile getrennt zugibt, um diese Mischung anschliessend mit dem Rest der faserigen Teile zu mischen.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Aluminiumsulfat, Kalk und Wasserglas in der angegebenen Reihenfolge zugibt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man weitere Zusätze beimengt, um die Feuchtigkeitsaufnahme der Platte herabzusetzen.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das 3840%ige Wasserglas Natronwasserglas ist.
9. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur Herstellung faseriger Platten aus faserigen Teilen pflanzlicher Natur.
10. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 9 zur Herstellung faseriger Platten aus Holzspänen oder Bagasse.
11. Anwendung des Verfahrens nach Anspruch 9 zur Herstellung faseriger Platten aus Flachs-, Stroh- oder Schilffasern resp. -spänen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von zementgebundenen, faserigen Platten sowie eine Anwendung des Verfahrens.
Platten, die nach solchen Verfahren beispielsweise aus Holzspänen, Bagasse oder anderen pflanzlichen Rohstoffen wie Flachs, Stroh oder Schilf hergestellt werden, müssen normalerweise mindestens 8 Stunden in einer Pressvorrichtung belassen werden, bis sie die notwendige Festigkeit zum Absta peln erreichen.
Es sind weiter Verfahren bekannt, bei denen bis zu 25 % Phenolharze oder ähnliche Materialien zugegeben werden, was aber erstens nicht wirtschaftlich ist und zweitens das Brandverhalten der so hergestellten Platten empfindlich verschlechtert, da bei deren Verbrennung giftige Gase entstehen.
Noch andere Verfahren benützen Calcium- oder Aluminiumchlorid als Abbindebeschleuniger. Diese Chloride sind jedoch daher nachteilig, weil sie bei der Berührung mit Metallen diese korrodieren.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei solchen zementgebundenen Platten die Einspann- und Härtezeiten drastisch zu reduzieren, ohne dass an bestehenden Anlagen Vorkehrungen getroffen werden müssen, um allfällige Mängel, wie beispielsweise die oben erwähnten, zu vermeiden.
Es ist auch bekannt, dass die Zumischung von Feinstteilen wohl zu einer besseren Oberflächenbeschaffenheit der Platten führt, allerdings den Nachteil mit sich bringt, dass die mechanischen Eigenschaften solcher Platten, beispielsweise deren Biegefestigkeit, stark reduziert werden. Auch diesen Nachteil soll die vorliegende Erfindung in diesem Sinne beheben, dass die Beimischung von Feinstteilen möglich wird, ohne dass dadurch entstehende Vorteile durch entsprechende Nachteile erkauft werden müssen. Unter diese Nachteile fällt auch die Tatsache, dass Feinstteile, verglichen mit grösseren Teilen, das Abbinden des Zementes verzögern oder verhindern.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass man einer Mischung von faserigen Teilen, von Zement und von Wasser, Zuschlagstoffe beigibt, zu denen Aluminiumsulfat, Kalk und 3840%ges Wasserglas gehören, wobei das Gesamtgewicht der Zuschlagstoffe 3-15 Gew.- %, bezogen auf die Zementmenge, beträgt.
Das Verfahren wird nachfolgend beispielsweise beschrieben.
Den Holzspänen, resp. Spänen oder Fasern anderer pflanzlicher Rohstoffe, wird eine Aluminiumsulfat-Lösung beigemischt. Diese Lösung wird besonders intensiv von den Feinstteilen der Späne absorbiert. Durch diese verstärkte Aufnahme der Sulfat-Lösung durch die Feinstteile wird die inhibierende Wirkung besagter Teile auf die Hydration des Zementes reduziert. Die Menge des zugegebenen Aluminiumsulfates beträgt 1-5 Gew.- % des Zementgewichtes.
Anschliessend wird eine Kalkhydratsuspension zugegeben, in einer Menge von 1,5-6 Gew.- % des Zementgewichtes und gründlich mit der ersten Mischung aus Spänen und Sulfatlösung durchmischt. Darauf wird Natronwasserglas (3840%) in einer Menge von 0,5-4 Gew.- % des Zementgewichtes beigemischt.
Je nach den verwendeten pflanzlichen Rohstoffen müssen sie Mengenverhältnisse der Zusätze Aluminiumsulfat, Kalkhydrat und Wasserglas so abgestimmt werden, dass die gewünschten Wirkungen optimiert werden.
Nach der Beimischung der erwähnten Zusätze zu den Spänen resp. faserigen Teilen wird der Zement zugegeben und das Ganze nochmals gründlich durchmischt.
Für einen Kubikmeter Fertigplatte werden beispielsweise die anschliessend aufgeführten Gewichte, wobei die %-Zahlen auf das Zementgewicht bezogen sind, verwendet:
750 kg Portlandzement
250 kg Holzspäne, z.B. Fichtenspäne 3 Gew.- % Kalkhydrat 1 Gew.- % Aluminiumsulfat 1 Gew.- % Natronwasserglas (38-40%)
450 1 Wasser oder
750 kg Portlandzement
250 kg Holzspäne, z. B. Fichtenspäne 2 Gew.- % Kalkhydrat 1 Gew.- % Aluminiumsulfat 4 Gew.- % Natronwasserglas (38-40%)
450 1 Wasser
Durch das beschriebene Verfahren werden bei zementgebundenen Platten die Einspann- und Härtezeiten bis über 100%, verglichen mit herkömmlichen Verfahren, verkürzt.
Somit verringert sich bei Neuanlagen der Bedarf an Spanneinrichtungen, Unterlagsblechen und Härtungsöfen, damit auch an Heizöl, was eine grosse Verminderung an Investitionen bei gleichen Anlagekapazitäten bedeutet.
Auch ist es durch dieses Verfahren möglich, mehr Feinstanteile in die Mischung einzubringen, wodurch eine dichtere Oberfläche der Platte erreicht wird, ohne die inhibierende Wirkung dieser Feinstteile und damit die Verschlechterung der mechanischen Platteneigenschaften in Kauf nehmen zu müssen. Auch stark inhibierende Stoffe, wie Flachs, Stroh und
ähnliches, können nach dem beschriebenen Verfahren zum Abbinden gebracht werden.
Weiter wird das Wasserrückhaltevermögen während dem Hydrationsprozess verbessert, was sich in bis zu 40% höheren Endfestigkeiten der Platte niederschlägt.
Bei der Verwendung von Holzspänen können bis zu 50% der Holzspäne kleiner als 1 mm sein. Durch die somit erreichte dichtere und geschlossenere Oberfläche wird es auch möglich, eine nachträgliche Beschichtung mit weit geringerem Aufwand durchzuführen.
Die Längs- und die Dickenquellung wird durch das erfindungsgemässe Verfahren vermindert, was sich positiv auf die Qualität der Platten auswirkt und diesen somit weitere Anwendungsgebiete eröffnet.
Abschliessend muss bemerkt werden, dass die Wasseraufnahme der Platte auch verringert wird.
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PATENT CLAIMS
1. A process for the preparation of cementitious, fibrous plates, characterized in that a mixture of fibrous parts, cement and water, admixtures are added, which include aluminum sulfate, lime and 3840% water glass, the total weight of Aggregates is 3-15% by weight, based on the amount of cement.
2. The method according to claim 1, characterized in that 1-5 wt .-% aluminum sulfate, 1.5-6 wt .-% lime, 0.54 wt .-% 3840% sat waterglass, based on the cement weight, are added .
3. The method according to claim 1, characterized in that lime is added in the form of a hydrated lime suspension.
4. The method according to claim 1, characterized in that first adding the fibrous part of aluminum sulfate.
5. The method according to claim 1, characterized in that the aluminum sulfate is added separately to the fine fractions of the fibrous parts in order to then mix this mixture with the rest of the fibrous parts.
6. The method according to claim 1, characterized in that adding aluminum sulfate, lime and water glass in the order given.
7. The method according to claim 1, characterized in that further additives are added in order to reduce the moisture absorption of the plate.
8. The method according to claim 1, characterized in that the 3840% water glass is sodium water glass.
9. Application of the method according to claim 1 for the production of fibrous plates from fibrous parts of vegetable nature.
10. Application of the method according to claim 9 for the production of fibrous panels from wood chips or bagasse.
11. Application of the method according to claim 9 for the production of fibrous panels from flax, straw or reed fibers respectively. chips.
The present invention relates to a method for producing cement-bound, fibrous boards and an application of the method.
Panels that are made from wood chips, bagasse or other vegetable raw materials such as flax, straw or reeds using such processes, normally have to be left in a pressing device for at least 8 hours until they reach the necessary strength for stacking.
Processes are also known in which up to 25% of phenolic resins or similar materials are added, which, however, is firstly not economical and secondly, the fire behavior of the plates produced in this way is considerably deteriorated, since toxic gases are produced when they are burned.
Still other processes use calcium or aluminum chloride as a setting accelerator. However, these chlorides are disadvantageous because they corrode them when they come into contact with metals.
The object of the present invention is to drastically reduce the clamping and hardening times in such cement-bonded slabs without having to take precautions on existing systems in order to avoid any defects, such as those mentioned above.
It is also known that the admixing of very fine parts probably leads to a better surface quality of the plates, but has the disadvantage that the mechanical properties of such plates, for example their bending strength, are greatly reduced. The present invention is also intended to remedy this disadvantage in such a way that the admixing of very fine parts is possible without the resulting disadvantages having to be purchased. These disadvantages also include the fact that very fine parts delay or prevent the setting of the cement compared to larger parts.
According to the invention, this object is achieved by adding additives to a mixture of fibrous parts, cement and water, which include aluminum sulfate, lime and 3840% water glass, the total weight of the additives being 3-15% by weight on the amount of cement.
The method is described below, for example.
The wood chips, respectively. An aluminum sulfate solution is added to the chips or fibers of other vegetable raw materials. This solution is particularly intensively absorbed by the fine particles of the chips. This increased absorption of the sulfate solution by the very fine particles reduces the inhibiting effect of said parts on the hydration of the cement. The amount of aluminum sulfate added is 1-5% by weight of the cement weight.
A lime hydrate suspension is then added, in an amount of 1.5-6% by weight of the cement weight and thoroughly mixed with the first mixture of chips and sulfate solution. Sodium water glass (3840%) is then mixed in in an amount of 0.5-4% by weight of the cement weight.
Depending on the vegetable raw materials used, the proportions of the additives aluminum sulfate, hydrated lime and water glass must be adjusted so that the desired effects are optimized.
After adding the additives mentioned to the chips resp. fibrous parts, the cement is added and the whole is thoroughly mixed again.
For a cubic meter of prefabricated board, for example, the weights listed below, where the% numbers are based on the cement weight, are used:
750 kg of Portland cement
250 kg wood chips, e.g. Spruce chips 3% by weight lime hydrate 1% by weight aluminum sulfate 1% by weight soda water glass (38-40%)
450 1 water or
750 kg of Portland cement
250 kg of wood chips, e.g. B. Spruce shavings 2% by weight hydrated lime 1% by weight aluminum sulfate 4% by weight soda water glass (38-40%)
450 1 water
With the method described, the clamping and hardening times for cement-bound boards are reduced by more than 100% compared to conventional methods.
Thus, the requirement for clamping devices, underlay sheets and hardening furnaces, and thus also for heating oil, is reduced in new systems, which means a large reduction in investments with the same system capacities.
This method also makes it possible to incorporate more fines into the mixture, thereby achieving a denser surface for the plate without having to put up with the inhibitory effect of these fines and thus the deterioration in the mechanical properties of the plate. Also strongly inhibiting substances such as flax, straw and
The like can be set according to the described method.
Furthermore, the water retention capacity is improved during the hydration process, which is reflected in up to 40% higher final strengths of the plate.
When using wood chips, up to 50% of the wood chips can be smaller than 1 mm. The denser and more closed surface thus achieved also makes it possible to carry out a subsequent coating with far less effort.
The longitudinal and thickness swelling is reduced by the method according to the invention, which has a positive effect on the quality of the plates and thus opens up further areas of application for them.
Finally, it should be noted that the water absorption of the plate is also reduced.