CH686367A5

CH686367A5 - Synthetic fibers for incorporation into thermosetting compositions, in particular concrete or mortar.

Info

Publication number: CH686367A5
Application number: CH230094A
Authority: CH
Inventors: Kurt Frech
Original assignee: Fortatech Ag
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 1996-03-15
Also published as: WO1996002715A1

Description

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CH 686 367 A5 CH 686 367 A5

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft Kunststoffasern zur Beimischung in aushärtende Massen, insbesondere Beton oder Mörtel, die aus einer Vielzahl von fibrillier-ten, monofilen oder multifilen Fasern gebildet sind. The invention relates to plastic fibers for admixing in hardening compositions, in particular concrete or mortar, which are formed from a large number of fibrillated, monofilament or multifilament fibers.

Es ist allgemein bekannt, Fasern, wie zum Beispiel Stahl-, Asbest-, Glas- oder Kunststoffasern dem noch nicht ausgehärteten Beton beizumischen. Mit dieser Hinzufügung von solchen Fasern wird grundsätzlich erreicht, dass der Beton nach dem Aushärten eine bessere Festigkeit, sei es eine erhöhte Zug-, Druck- und/oder Schlagfestigkeit, aufweist und mit diesen eine erhebliche Verringerung der Rissbildung, insbesondere der Schwindrisse herbeigeführt wird. It is generally known to add fibers such as steel, asbestos, glass or plastic fibers to the not yet hardened concrete. With the addition of such fibers, it is basically achieved that the concrete has a better strength after hardening, be it an increased tensile, compressive and / or impact strength, and that this leads to a considerable reduction in the formation of cracks, in particular the shrinkage cracks.

Die langjährige Erfahrung des Einsatzes von solchen Fasern hat gezeigt, dass sich die Kunststoffasern vor allem beim Einsatz gegen Schwindrisse als besonders vorteilhaft erweisen. Diese bestehen aus fibrillierten, monofilen oder multifilen Einzelfasern mit verschiedenen Form- und Oberflächenstrukturen, welche auf eine bestimmte Länge, beispielsweise 38 Millimeter, abgeschnitten werden. Aus der Vielzahl von solchen Einzelfasern bildet sich eine voluminöse Menge, die einem Matrixmischer beigegeben werden. Die Kunststoffasern mischen sich folglich gleichmässig oder homogen unter die umgewälzte Betonmasse. Nachteilig bei dieser seit Jahren sich bewährten Verwendung von solchen Kunststoffasern ist die relativ voluminöse Abfüllung in Säcke oder dergleichen, durch die beim Versand von solchen abgefüllten Säcken viel Platz benötigt wird und daher mit hohen Transportkosten verbunden ist. Auch ein automatisches Dosieren von herkömmlich verpackten Kunststoffasern ist schwerlich realisierbar und darüberhinaus auch kostenintensiv. Many years of experience with the use of such fibers has shown that the plastic fibers prove to be particularly advantageous, especially when used against shrinkage cracks. These consist of fibrillated, monofilament or multifilament single fibers with different shape and surface structures, which are cut to a certain length, for example 38 millimeters. The large number of such individual fibers forms a voluminous amount, which is added to a matrix mixer. The plastic fibers consequently mix evenly or homogeneously with the circulated concrete mass. The disadvantage of this use of such synthetic fibers, which has proven itself over the years, is the relatively voluminous filling in sacks or the like, which requires a great deal of space when shipping such filled sacks and is therefore associated with high transport costs. Automatic dosing of conventionally packaged plastic fibers is also difficult to implement and is also cost-intensive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgegenüber darin, Kunststoffasern nach der eingangs beschriebenen Gattung zu schaffen, die nach dem Abpacken weniger Volumen beanspruchen, sehr exakt dosiert zuführbar sind und sich beim Vermischen mit einer Betonmasse trotzdem sehr schnell und homogen in dieser äusserst verteilen. In contrast, the object of the present invention is to provide synthetic fibers of the type described at the outset which, after packaging, take up less volume, can be supplied in very precise doses and nevertheless distribute themselves very quickly and homogeneously when mixed with a concrete mass.

Erfindungsgemäss ist die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Fasern zu einem Bündel gewickelt und dabei von einem Hüllmaterial zusammengehalten sind, welches sich in der Masse löst und ein gleichmässiges Vermischen der damit freiwerdenden losen Fasern in der Masse ermöglicht. According to the invention, the object is achieved in that the fibers are wound into a bundle and are held together by a covering material which dissolves in the mass and enables the loose fibers thus released to be mixed uniformly in the mass.

Mit dieser erfindungsgemässen Ausbildung der zu einem Bündel gewickelten Fasern können gegenüber der herkömmlichen losen Abpackung von solchen Kunststoffasern diese mit einem erheblich verminderten Volumen beispielsweise in Säcke abgefüllt werden, infolgedessen das Lagern solcher abgefüllter Säcke wie auch das Transportieren derselben entsprechend weniger Platz benötigt und dadurch Kosten gesenkt werden können. With this inventive design of the fibers wound into a bundle, compared to the conventional loose packaging of such plastic fibers, these can be filled with a considerably reduced volume, for example into sacks, as a result of which the storage of such filled sacks and the transportation of the sacks accordingly require less space and thereby reduce costs can be.

Zudem lässt sich eine Betonmasse mit einer genau dosierten Menge von Kunststoffasern bewehren. In addition, a concrete mass can be reinforced with a precisely metered amount of plastic fibers.

Bei einer sehr vorteilhaften Ausführung ist das diese Fasern umgebende Hüllmaterial wasserlöslich und aus einem die Fasern wendeiförmig umwickelnden Zelluloseband hergestellt, wobei das Zelluloseband mittels eines ebenfalls wasserlöslichen Klebstoffes zusammengehaftet ist. Damit können diese Bündel auf einfachste Weise hergestellt werden und es ist gewährleistet, dass sich dieses Hüllmaterial in der Betonmasse vollständig auflöst und darin keine Rückstände verbleiben. In a very advantageous embodiment, the enveloping material surrounding these fibers is water-soluble and is produced from a cellulose tape that wraps around the fibers in a helical manner, the cellulose tape being stuck together by means of a likewise water-soluble adhesive. These bundles can thus be produced in the simplest way and it is ensured that this covering material completely dissolves in the concrete mass and no residues remain in it.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sowie weitere Vorteile derselben sind nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: An embodiment of the invention and further advantages thereof are explained in more detail below with reference to the drawing. It shows:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung auf ein erfindungsgemässes Bündel von Kunststoffasern. Fig. 1 is a perspective view of an inventive bundle of plastic fibers.

Fig. 1 zeigt Kunststoffasern 15, die zur Beimischung in eine aushärtende Masse, insbesondere Beton, Mörtel oder auch Gips, verwendet werden und die aus einer Vielzahl von ein- oder mehrfaserigen, fibrillierten, monofilen oder multifilen, mit einer bestimmten Länge versehener Fasern 14 gebildet sind. Ein solches Beimischen von Kunststoffasern 15, die zum Beispiel aus Polypropylen gefertigt sind, hat sich in der Bautechnik sehr bewährt, weil es - wie erwähnt - zu einer Erhöhung verschiedener Eigenschaften von mit diesen versehenen ausgehärteten Bauteilen, wie Betonwänden oder ähnlichem führt und als Folge deren Standzeit verlängert. Eine solche Beimischung oder Bewehrung, wie man es in der Fachsprache nennt, von Kunststoffasern eignet sich speziell für Verputz, Spritzbeton, vorfabrizierte Bauelemente, Töpfe oder dergleichen, Unterlagsböden oder auch für Anwendungen im Tiefbau. 1 shows plastic fibers 15 which are used for admixing in a hardening mass, in particular concrete, mortar or gypsum and which are formed from a large number of single or multi-fiber, fibrillated, monofilament or multifilament fibers 14 provided with a certain length are. Such admixture of plastic fibers 15, which are made of polypropylene, for example, has proven very useful in construction engineering because - as mentioned - it leads to an increase in various properties of hardened components provided with them, such as concrete walls or the like, and as a result thereof Service life extended. Such admixture or reinforcement, as it is called in technical terminology, of plastic fibers is particularly suitable for plastering, shotcrete, prefabricated components, pots or the like, underlay floors or for civil engineering applications.

Erfindungsgemäss sind die Fasern 14 zu einem Bündel 10 gewickelt und dabei von einem Hüllmaterial 16 zusammengehalten. Das Hüllmaterial 16 ist dabei derart ausgebildet, dass es wasserlöslich ist, sich daher in der insbesondere als Beton oder Mörtel verwendeten Masse auflöst und ein gleichmässiges homogenes Vermischen der freiwerdenden losen Fasern 14 in der Masse ermöglicht. Die gleichlangen Fasern 14 sind in einer Vielzahl annähernd parallel zueinander angeordnet und von dem diese umgebenden Hüllmaterial 16 aneinander gehalten. Das Hüllmaterial 16 ist vorteilhaft aus einem um die Fasern 14 wendeiförmig gewickelten Zelluloseband hergestellt, wobei das Zelluloseband mittels eines ebenfalls wasserlöslichen Klebstoffes zusammengehaftet ist. According to the invention, the fibers 14 are wound into a bundle 10 and are held together by a covering material 16. The covering material 16 is designed in such a way that it is water-soluble, therefore it dissolves in the mass used in particular as concrete or mortar, and enables the loose fibers 14 that are released to be mixed uniformly in the mass. The fibers 14 of equal length are arranged in a plurality approximately parallel to one another and held together by the enveloping material 16 surrounding them. The wrapping material 16 is advantageously produced from a cellulose tape wound helically around the fibers 14, the cellulose tape being stuck together by means of a likewise water-soluble adhesive.

Ein solches Bündel 10 weist einen Durchmesser zwischen 5 und 100 Millimetern und eine Länge zwischen 5 und 100 Millimetern auf. In einer konkreten Ausführung beträgt der Aussendurchmesser dieses Bündels 25 Millimeter und dessen Länge 19 Millimeter, derweil die einzelnen Fasern 14 einen Durchmesser zwischen 0.01 und 1 Millimeter aufweisen, wobei diese Fasern 14 aus Polypropylen gefertigt sind. Grundsätzlich könnten sie aber auch aus einem anderen Kunststoffmaterial hergestellt sein. Such a bundle 10 has a diameter between 5 and 100 millimeters and a length between 5 and 100 millimeters. In a specific embodiment, the outer diameter of this bundle is 25 millimeters and its length is 19 millimeters, meanwhile the individual fibers 14 have a diameter between 0.01 and 1 millimeter, these fibers 14 being made of polypropylene. In principle, however, they could also be made from a different plastic material.

Unter einer fibrillierten oder mehrfaserigen Faser 14 ist ein solcher zu verstehen, der bandförmig ausgebildet ist und nicht durchgehende, parallel zueinander angeordnete Schlitze aufweist, durch welche eine netzartige Struktur eines solchen Bandes entsteht. A fibrillated or multi-fiber fiber 14 is to be understood to mean one which is designed in the form of a ribbon and has non-continuous slots arranged parallel to one another, through which a net-like structure of such a ribbon is produced.

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Ein solches Bündel 10 wird im wesentlichen hergestellt, indem die Fasern 14 von je einer Spule zusammengeführt, dann vom Hüllmaterial 16 umwik-kelt und abschliessend auf eine gewünschte Länge quer durchgetrennt werden. Vorzugsweise werden die Fasern 14 mittels dem Wasserstrahlverfahren getrennt. Dies hat den Vorteil, dass sie bei der Trennstelle nicht aneinander verkleben, denn es muss unbedingt gewährleistet sein, dass nach dem Beimischen eines Bündels beispielsweise in einen Mischer und nach dem Auflösen des Hüllmaterials sich praktisch jede einzelne Faser 14 losgelöst von den übrigen in der Betonmasse befindet, damit eine homogene, in dreidimensionaler Verteilung dieser einzelnen Fasern darin erreicht wird. Diese Bündel lassen sich zusammengefasst auf sehr einfache und effiziente Weise herstellen. Such a bundle 10 is essentially produced by bringing the fibers 14 together from a coil, then wrapping them around the sheathing material 16 and finally severing them transversely to a desired length. The fibers 14 are preferably separated by means of the water jet method. This has the advantage that they do not stick to one another at the separation point, because it must be absolutely guaranteed that after adding a bundle, for example into a mixer, and after dissolving the covering material, practically every single fiber 14 is detached from the others in the concrete mass located so that a homogeneous, three-dimensional distribution of these individual fibers is achieved in it. These bundles can be produced in a very simple and efficient manner.

Diese Bündel 10 werden vorteilhaft ebenfalls in einer bestimmten Anzahl in einen Zellulosesack abgefüllt, welcher mitsamt dem Inhalt in die Betonmasse geworfen werden kann. These bundles 10 are advantageously also filled in a certain number into a cellulose bag, which together with the contents can be thrown into the concrete mass.

Theoretisch könnte das Hüllmaterial auch aus den aus Kunststoffasern bestehenden Fasern oder anderen, auflösbaren Materialien vorgesehen sein, die um die parallel zueinander gebündelten Fasern in einer losen Art und Weise gewickelt sind, sodass sich diese wie auch das Faserpaket nach dem Beigeben eines Bündels lösen. Theoretically, the wrapping material could also be provided from the fibers consisting of plastic fibers or other dissolvable materials, which are wound around the fibers bundled parallel to one another in a loose manner, so that these, like the fiber package, become detached after the addition of a bundle.

Vor dem Beimischen können die gebündelten Fasern der Kunststoffasern grundsätzlich von dem diese umgebenden Hüllmaterial gelöst und so in einen mit dem Betongemisch gefüllten Behälter eingeworfen werden. Before the admixing, the bundled fibers of the plastic fibers can in principle be detached from the enveloping material surrounding them and thus thrown into a container filled with the concrete mixture.

Claims

1. Plastic fibers for admixing in hardening masses, in particular concrete or mortar, which are formed from a large number of fibrillated, monofilament or multifilament fibers, characterized in that the fibers (14) are wound into a bundle (10) and thereby from a covering material ( 16) are held together, which dissolves in the mass and enables the loose fibers (14) thus released to be mixed uniformly in the mass.

2. Plastic fibers according to claim 1, characterized in that the sheath material (16) surrounding these fibers (14) is water-soluble and is produced from a cellulose tape which wraps around the fibers in a helical manner, the cellulose tape being stuck together by means of a likewise water-soluble adhesive.

3. Plastic fibers according to claim 1 or 2, characterized in that such a bundle (10) has a diameter between 5 and 100 millimeters and a length between 5 and 100 millimeters.

4. Plastic fibers according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fibers (14) are arranged approximately parallel to one another, are made of polypropylene and have a length approximately that of the bundle (10).

5. Plastic fibers according to one of the preceding claims, characterized in that the individual fibers (14) have a diameter between 0.01 and 1 millimeter.

6. Plastic fibers according to one of the preceding claims, characterized in that the bundles (10) are filled in a certain number into a sack which also dissolves in the mass.

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