CS212212B2

CS212212B2 - Cementový výrobek vyztužený skleněnými vlákny

Info

Publication number: CS212212B2
Application number: CS796082A
Authority: CS
Inventors: Colin J Cheetham; Phillip Maguire
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Priority date: 1976-11-11
Filing date: 1979-09-07
Publication date: 1982-03-26

Description

Déle je znám způsob zvýšeni účinku ochranných materiálů uvedených výše jejich začleněním do povlakových směsí s částečně vytvrzenými fenolformaldehydovými pryskyřicemi ve vodě rozpustného resolového typu v A stavu, které se potom dále vytvrdí. Má se za to, že ochranný materiál je uzavřen pravděpodobně jak chemickým, tak fyzikálním prostředkem ve vytvrzené pryskyřičné základní hmotě, ze které se může zvolna uvolňovat.

Jestliže se ochranný materiál, to znamená hydroxysloučenina nebo sloučeniny, pouze rozptýlí v nosiči a potom nanese na vlákno, potom je obtížné zajistit, aby materiál zůstal na povrchu vlákna nebo v jeho blízkosti během rozličných operací prováděných během výroby cementové směsi.

Má se za to, že k získání dalšího zvýšení trvanlivosti nad trvanlivost získanou pouhým rozptýlehím ochranného materiálu v nosiči je nutné zajistit, aby nosič reagoval s ochranným materiálem chemicky, nebo aby se ochranný materiál udržoval fyzikálně v blízkosti povrchu vlákna takovým způsobem, aby se ochranný materiál mohl uvolňovat účinkem prostředí na povlečený povrch vlákna.

Vynález tudíž vytváří cementový kompozitní materiál, jehož podstata spočívá v tom, že povlečení vláken bylo vytvořeno sušením a vytvrzením se zesítěním ve vodné směsi složené ze tří složek, totiž z filmotvorného materiálu majícího v molekule volné alifatickohydroxylové skupiny z esteru rozpustného ve vodě, vytvořeného reakci trihydroxy- nebo dihydroxysubstituované aromatické karbonové kyseliny s alkoholem majícím alespoň dvě hydroxylové skupiny v molekule, a zesilovacího činidla, přičemž hydroxylové skupiny filmotvorného materiálu jsou zesítěny tak, že povlak skleněných vláken je termoset a také zadržuje ester.

Podle výhodného vytvoření vynálezu je ester také zesilován k filmotvornému materiálu alespoň jednou alifatickohydroxylovou skupinou v jeho molekule.

Podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu základní cementová hmota obsahuje reaktivní kysličník křemičitý.

Podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu je reaktivní kysličník křemičitý ve formě jemné křemičité moučky nebo pucelánového materiálu.

Podle dalšího výhodného vytvoření vynálezu základní cementové hmota obsahuje 10 až 40 hmotnostních % reaktivního kysličníku křemičitého.

Těmito opatřeními podle vynálezu se dosáhne toho, že ester, který tvoří ochranný materiál, podstatně zvyšuje účinek ochrany skleněných vláken, když jsou tato začleněna do cementového kompozitního materiálu. Není jasné, zda se účinku dosáhne zábranou nebo značným snížením působeni na skleněná vlékna během počátečního tuhnutí cementu pomalým uvolňováním ochranného materiálu během této periody, nebo zda se ve skutečnosti ochranný materiál uvolňuje po dlouhou dobu. Je však zřejmé, že zadržováním ochranného materiálu, to jest esteru, v povlakové směsi se dosáhlo lepšího zachování pevnosti kompozitního materiálu a snížení pevnosti nebo ztráty pevnosti ve značné míře ve srovnání se snížením pevnosti při použití alkáliím odolných vláken bez jakéhokoli ochranného povlaku nebo i alkaliím odolných vláken majících ochranný materiál rpzptýlený v nosiči a povlečený na nich.

Konkrétní provedení vynálezu budou nyní popsána podrobně pomocí příkladu.

Při vytváření povlakových směsí tak, aby byly vhodné pro povlékání všech druhů skleněných vláken, zejména druhu, který je znám jako spojité vlákno, musí být dodržena rozličná kritéria. Nejpřísnějšími požadavky jsou pravděpodobně požadavky pro povlaky, které mohou být nanášeny jako lubrikace na spojitá skleněná vlákna, když se táhnou z tažné matrice. V tomto případě je nutné získat film na povrchu skleněných vláken, který bude chránit sklo před fyzikálním poškozením bšhem dalšího zpracování, tj. když jsou vlékna spojována do pramence, který se navíjí do pramene nebo jako pramenec nebo pramen je dávkován do sekačky. Tento film musí taká pomáhat ke přilnutí jednotlivých vláken k sobě, aby se vytvořil pramenec nebo svazek vláken.

Vlákna se vytvářejí mechanicky protahováním proudů skloviny vytékajících z otvorů na dně platinové nádoby známé jako výtokové miska, přičemž vlákna mají velmi vysokou teplotu a lubrikace se musí nanést na skleněná vlákna, když jsou tažena od výtokové misky.

Aby se dosáhlo bezpečných a vhodných pracovních podmínek, je vhodné se vyvarovat systémů, které používají jako kapalného nosiče organických rozpuětědel jakéhokoli druhu.

Vynález je založen na vývoji vodné lubrikace, která dodržuje rozličná kritéria diktovaná provozními požadavky při lubrikování kontinuálních tvarovaných skleněných vláken a také zajišťuje po vysušení a tepelném zpracování povlak na vláknech, který obsahuje materiál schopný zvýšit trvanlivost skleněných vláken v alkalickém prostředí, jako je anorganická cementová základní hmota.

Vodná lubrikace sestává v podstatě alespoň z jednoho ve vodě rozpustného filmotvorného materiálu, který má volné hydroxylové skupiny, z alespoň jednoho ve vodě rozpustného esteru vytvořeného reakcí trihydroxy-substituované nebo dihydroxysubstituované aromatické karbonové kyseliny s alkoholem, který má alespoň dvě hydroxylové skupiny, a ze zesilovacího prostředku schopného zesilováni hydroxylových skupin filmotvorného materiálu k jeho vytvrzení a možné také zesilováni esteru do filmotvorného materiálu.

Vhodné ve vodě rozpustné filmotvorné materiály s volnými hydroxylovými skupinami zahrnují materiály vytvářené reakcí epoxidových pryskyřic se sekundárním aminem k odstranění bučí všech epoxyskupin přítomných v pryskyřici, nebo části těchto skupin, jak je třeba pro vytvoření rozpustnosti ve vodě nebo ve zředěných organických kyselinách, například v kyselině octové. .

Epoxidové pryskyřice se obvykle získávají reakcí bisfenolu A s epichlorhydrinem. Při použití různých poměrů těchto materiálů s různým množstvím alkalického katalyzátoru je možné získat polymery rozdílných molekulárních hmotností. Vhodné sekundární aminy zahrnují ďiethanolamin, morfolin, piperidin a pyrrol. Pryskyřice se mohoi také vyrábět reakcí epichlorhydrinu přímo se sekundárním aminem, jako je di-n-butylamin, a potom reakcí produktu s primárním hydroxyaminem, například ethanolaminem.

Vytváření rozpustnosti epoxidových pryskyřic je popsáno v britském patentovém spise č. 1 129 005, č. 1 103 325 a č. 1 037 292. Materiály popsané v těchto patentových spisech a vyráběné reakcí epoxidové pryskyřice s aminem jsou vhodné pro použití jako filmotvorný materiál podle vynálezu. Dává se přednost použití materiálu vytvořeného reakcí epoxidových sloučenin toho typu, který je popsán ve výše uvedených patentových spisech, a sekundárních aminů, přičemž reakce se provádí tak, aby se zajistilo, že je tato reakce v podstatě kompletní a žádné epoxyskupiny nemohou být zjištěny standardními analytickými postupy. Jiné filmotvorné materiály zahrnují vícesytné alkoholy, například polyvinylalkoholy nebo zčásti hydrolyzované polyvinylacetéty.

Ve výhodných prováděních vynálezu ester hydroxysubstituované karbonové kyseliny obsahuje alespoň jednu volnou, to jest nezreagovanou hydroxylovou skupinu navíc k esterifikované skupině, čímž se podporuje rozpustnost esteru ve vodě. Má se za to, že volná hydroxylové skupina je také schopna reagovat se zesilovacím činidlem, čímž se váže ester k materiálu tvořícímu ve vodě rozpustný film a tím se zvýší zadržování esteru v povlaku. Zesilovací činidlo se dále volí tak, aby také působilo k zesilováni filmotvorného materiálu pomocí hydroxylových skupin v materiálu tvořícím film, aby se vytvořil zčásti nebo plně vytvrzený trojrozměrný film s termosetickými vlastnostmi.

Vhodné kyseliny jsou aromatické trihydroxykarbonové kyseliny, například kyselina gallové a rozličné dihydroxybenzoové kyseliny.

Jako esterifikační alkoholy se používají alespoň dvojsytný alkohol a výhodně vícesytný alkohol, aby ester byl výhodně vytvořen s volnou hydroxylovou skupinou, a aby byla umožněna reakce se zesilovacím činidlem. Vhtídné esterifikační alkoholy jsou alkoholy s molekulární hmotnosti alespoň 62, to jest ethylenglykol nebo rozličné poylethylenglykoly, ale je vhodné vyvarovat se použití alkoholů s poměrně vysokou molekulovou hmotnosti, protože se vzrůstající molekulovou hmotností se relativní podíl aktivních míst pro zesilováni zmeněuje. Dává se přednost použití polyethylenglykolů s molekulovou hmotností pod 600. Mohou být použity i jiné sloučeniny, například pentaerytritol, cukry, škroby, celulózy a polyvinylalkoholy.

V některých případech může být filmotvorným materiálem alkohol, kterým je esterifikována aromatické karbonová kyselina, takže tyto dvě složky se sloučí. Například to může být případ, kdy filmotvorný materiál je polyvinylalkohol, který je esterifikován trihydroxy nebo dihydroxysubstituovanou aromatickou karbonovou kyselinou, například kyselinou gallovou, čímž se vytvoří ve vodě rozpustný ester.

Pokud jde o zesilovací činidlo, dává se přednost použití aminoplastu, to jest materiálu, který má jeden nebo více melaminových kruhů substituovaných buá methylovou, nebo esterifikovanou methylolovou skupinou na melaminovém kruhu nebo kruzích. V případě esterifikovaných methylolových skupin roste rychlost reakce s růstem těkavosti použitého alkoholu, takže methanolestery budou reagovat rychleji než n-butanolestěry.

Protože je třeba ve většině případů rychlého vytvrzení, dóvé se přednost použití derivátů methanolu a mezi dostupnými vhodnými komerčními materiály je například materiál strukturního vzorce:

I h₃coch^ \cH₂OCH₃

Jiné vhodné zesilovací činidlo mé podobnou strukturu, ale některé z aminoskupin v molekule jsou nesubstituovány a podíl methylolových skupin není esterifikován, a tudíž toto zesilovací činidlo je pravděpodobně reaktivnější. Bylo zjištěno, že pro účely vynálezu tento rozdíl reaktivity nemá žádný význam a že tyto sloučeniny jsou ve směsích podle vynálezu zaměnitelné.

Mé se za to, že chemické reakce, které probíhají pro vytvoření pryskyřice s termosetickými vlasnostmi a pro chemické vreagování esteru do pryskyřicového systému mohou být znázorněny následujícími schématy, ve kterých aminoplastové zesilovací činidlo je vyjádřeno vzorcem MCCHgOCH^Jjj.

Když je hydroxysubstituovanou karboxylovou kyselinou kyselina gallové, tvorba esteru může být vyjádřena jako

HO

kde R je alkylový řetězec, přiěemž počt uhlíkových atomů v řetězci, je jakékoli číslo od 2 do horní hranice, závislé na stupni polymerace. Možné reakce mezi esterem kyseliny gallové a aminoplastem jsou

HO

HO ,_^A_C_₀-(R) + O -CH₂]-M(CH₂OCH₃)_n

OH |

HO <

-λν

HOCH₂-M(CH2OCH₃)_n.

HO

O-R

CH₉ jlJ

Má se za to, že působení alkalického prostředí bud vyvolá uvolnění esteru z filmu a potom po zmýdelnění vyvolá uvolnění kyseliny, nebo uvolnéní volné kyseliny přímo. Ověem žádná teorie, jejíž podstata je správná, neobjasní, že zadržování esteru y povlaku při^zesítění filmotvorného materiálu zvýší celkový účinek esteru na trvanlivost, pravděpodobně řízením nebo omezením jeho uvolnění do vodné cementové základní hmoty.

*

Bylo zjištěno, že při použití stejného složení skla se pevnost zvýší nejdříve jednoduchou aplikací volné kyseliny na vlákno a dále se zvýší použitím stejné kyseliny jaťo ester aplikovaný na vlákno a ještě dále zadržením esteru v povlaku způsobem podle vynálezu.

Pro nanášení na spojitá skleněná vlákna kromě podstatných výše popsaných složek může lubrikační směs obsahovat, je-li třeba, i jiné látky k vytvoření vhodné lubrikace.

Jiné normálně přítomné složky ve složení lubrikace zahrnují silany, které pomáhají vázat filmotvorný materiál k povrchu skla, a lubrikační mazadla k mazání povrchu skla. Britský patentový spis č. 1 057 292 na str. 1 v řádku 23 až str, 2 v řádku 20 uvádí přísné podmínky, které musí vydržet lubrikace tohoto druhu, a je jasné, že jsou možná rozličná aditiva za účelem přípravy vhodné lubrikace.

Bylo zjištěno, že není žádná obtíž při návrhu složení lubrikační směsi, která může být uvedena do provozu na výrobu spojitých vláken při bezpečných podmínkách z výtokové misky, přičemž se ve směsi používají filmotvorné materiály, estery a zesilovací činidla, jak bylo Výše popsáno. Nebyl proveden žádný pokus k prozkoumání rozličných permutací a kombinací dalších složek, které mohou být přidány.

Následující konkrétní příklady objasňují vynález. Pokud není uvedeno jinak, znamenají všechna % uvedená v příkladech koncentraci hmotnostní.

Příklad 1

Aby se ukázalo, že zlepšení vytvořené povlékáním skleněných vláken podle vynálezu je způsobeno použitím kombinace filmotvorného materiálu, esteru a zesilovacího činidla a nezis ká se jen s jednou nebo dvěma složkami, byla provedena řada srovnávacích zkoušek jak je dále popsáno.

Bylo připraveno osm lubrikací na základě následujícího obecného předpisu;

% filmotvorná pryskyřice 5 ester 10 sílen (jako vazební činidlo) 0,5 kvartérní amoniumchlorid (jako kationaktivní sméčecí činidlo) 0,5 zesilovací činidlo 2,0 kyselina octové k nastavení pH na 4 až 4,5

VOBa k doplnění do 100 %

Lubrikace I (žádný ester ahi zesilovací činidlo)

Byl to známý typ lubrikačni směsi, přičemž ester a zesilovací činidlo byly vynechány z výše uvedeného předpisu. Filmotvorná pryskyřice byla vytvořena reakcí diglycidyletheru bisfenolu A s ethanolaminem, aby byla ve vodě rozpustná.

Lubrikace II (žádné zesilovací činidlo)

Filmotvorná pryskyřice byla v tomto případě stejná jako u lubrikace I. Esterem byl ethylenglykolester kyseliny gallové. Opět nebylo začleněno žádné zesilovací činidlo.

Ester byl vyroben smícháním 1 molu ethylenglykolu a 0,5 molu kyseliny gallové, načež bylo přidáno katalytické množství (0,008 molu) kyseliny toluen-4-sulfonové. Směs byla potom pomalu zahřívána na teplotu 1 60 °C a reakční voda byla odstraňována pomocí Deanova a Stárková odlučovače. Zahřívání pokračovalo, dokud esterifikace neproběhla do bodu, kde produkt měl obsah volné kyseliny 5 až 8 %.· Molární poměr kyseliny k alkoholu byl zvolen tak, aby se mohl především tvořit monosubstituovaný ester.

Lubrikace III (žádný ester)

Tato lubrikace byla stejné jako lubrikace I, ale v tomto případě bylo přidáno zesilovací činidlo. Byl to aminoplast podle výše uvedeného strukturního vzorce.

Lubrikace IV

Tato lubrikace byla stejné jako lubrikace III, s výjimkou toho, že stejný ester, jako byl začleněn v lubrikaci II, byl použit znovu v tomto předpisu. Lubrikace IV tedy souhlasila s provedením vynálezu.

Lubrikace V (žádný ester)

Tato lubrikace byla stejná jako lubrikce III, s výhodou toho, že zesilovacím činidlem byl aminoplast podle výše uvedeného vzorce, avšak s nesubstituovanými některými aminoskupinami.

Lubrikace VI

Tato lubrikace se lišila od lubrikace V pouze v tom, že byl použit stejný ester jako v lubrikecích II a IV. Lubrikace VI byla tedy jako lubrikace IV, až na použiti odlišného zesítovacího činidla, a byla v souhlase s vynálezem.

Lubrikace VII

Tato lubrikace byla stejná jako lubrikace VI, s výjimkou toho, že použitý ester byl glycerolester kyseliny gallové, vyrobený smícháním 1 molu glycerolu a 3 molů kyseliny gallové. Příprava byla prováděna stejným postupem, jak bylo popsáno pro ethylenglykolester kyseliny gallové u lubrikace II.

Lubrikace VIII

Tato lubrikace byla stejná jako lubrikace VI, s výjimkou toho, že použitým esterem byl polyethylenglykolester kyseliny gallové, vyrobený s použitím polyethylenglykolu. Ester měl molekulovou hmotnost 300 a molární poměr kyseliny k alkoholu byl 1:1. Příprava esteru probíhala jinak jako postup popsaný pro lubrikaci II.

Každá lubrikace byla použita pro povlékéní pramenů vláken v podstatě alkáliím vzdorného sklá, obsahujícího kysličník zirkoničitý a majícího toto molární složeni:

kysličník křemičitý SiO₂ 69 % kysličník zirkoničitý ZrO₂ 9 % kysličník sodný Na₂O 15,5 % kysličník vápenatý CaO 6,5 %

Nános lubrikace na pramenech byl řádově 2 %. Rozdílně povlečené pramence byly potom vysušeny při teplotě 130 °C, čímž doělo k zesíťování ve filmotvorném materiálu a mezi esterem a filmotvoraým materiálem tam, kde bylo přítomno zesíťovací činidlo. Střední část každého povlečeného pramence byla potom uzavřena do bloku obyčejného portlandského cementu v pastovítém stavu, který potom byl ponechán tvrdnout jeden den při 100% relativní vlhkosti a potom byl udržován 28 dnů ve vodě při teplotě 50 °C, aby se vytvořil účinek zrychleného stárnutí. Byla měřena pevnost v tahu pramence bezprostředně po luhrikování a pevnost v tahu uzavřené části po uskladnění. Výsledky těchto pevnostních měření v MPa jsou uvedeny v tabulce 1.

Vzhledem k rozdílům ve složení lubrikace a výslednému rozdílnému stupni mechanického poškození vyvolaného během přípravy pramenců pro zkoušku je obtížná dosáhnout stejné výchozí hodnoty pro účely srovnání. Při této zkoušce je vyzkoušeno, že konečná hodnota pro ponoření při teplotě 50 °C není ovlivněna ve velké míře počáteční výchozí hodnotou. Je vždy důležité spoléhat se na relativní provedení v určité řadě zkoušek, spíše než na srovnání absolutních hodnot jedné zkoušky vůči další.

Tabulka I pevnost v tahu (MPa) začátek po 28 dnech ponoření při 50 °C

Lubrikace	I	1	450	597
Lubrikace	II	1	400	655
Lubrikace	III	1	381	556
Lubrikace	IV	1	480	926
Lubrikace	v	1	546	474
Lubrikace	VI	1	540	785
Lubrikace	VII	1	474	867
Lubrikace	VIII	1	341	906

β

Je zřejmé, že konečné hodnoty v případech lubrikací I, III a V, které nedosahují žádný ester v předpisu, jsou téhož řádu. Přídavek esteru dává ve vSech případech zlepSené konečné hodnoty, jak je patrno u lubrikací II, IV, VII a VIII.

V případž lubrikací IV, VI, VII a VIII působení zesilovacího činidla vytvořilo dalžl zlepSeni vzhledem k lubrikací II. Kavíc je zřejmá z přímého srovnáni lubrikací, které se jen liSí přítomnosti esteru, že zlepSeni je způsobeno esterem, to jest srovnáním I s II, III s IV a V s VI.

Příklad 2

Byly provedeny zkouSky stejným způsobem jako v příkladu 1 ke zjiStSní účinků rozdílné filmotvorné pryskyřice a rozdílných množství lubrikace zachycené na praméncích vláken. Pro nSkteré lubrikace byla taká zjišlována oblast vytvrzování nebo suSení z hlediska teplot. Po užitá lubrikace byly tyto:

Lubrikace IX

Pryskyřice jako v lubrikací I 5 ethylenglykolester kyseliny gallová jako v lubrikací II 10 silan jako vazební Činidlo 0,5 kationaktivni sméčecí činidlo 0,5 zesilovací činidlo 2,0 kyselina octová 2,0 voda do 100 %

Lubrikace X

Tato lubrikace byla stejná jako lubrikace IX,až na to, že použitou pryskyřici byl produkt reakce propylenglykoldiglycidyletheru a ethanolaminu, přičemž tyto dvé sloučeniny zřeagovaly a byla získána ve vodS rozpustná pryskyřice.

Lubrikace IV - je popsána v příkladu 1. Získané výsledky jsou tyto

Lubrikace zkouSka č.	zachycení	teplota sušení (tvrzení)	pevnost v tahu (MPa)
začátek	po 28 dnech při 50 °C	po 56 dnech při 50 °C
1	3	120	1 070	889
2	1,5	130	1 071	866
1	0,8	130	904		647
2	0,8	vysušení VF	760		588
3	0,8	vysušení VF	827		556
4 -	2,0	130	1 071	866	742
1	2,0	120	1 141	747
2	1,8	160	1 171	628
3	2,0	130	1 000	808
4	3,3	120	1 193	731
5	9,3	120	1 345	927
6	1’P	120	1 571	873
7	1,9	105	1 071	682
8	2,2	130	1 156	864
9	1,4	190	932	589

Údaj vysušení VK označuje, že lubrikace byla vysušena a vytvrzena vysokofrekvenčním zahříváním, přičemž účinná teplota byla alespoň 120 °C. Je zřejmé, že udržování pevnosti ve vodě při teplotě 50 °C bylo ovlivněno množstvím nánosu lubrikace. Při-spojitém tažení skleněných vláken je obtížné u těchto lubrikací překročit nános 3 %. Aby se dosáhlo vyšších hodnot při použití lubrikace IV, zkoušky 5 a 6, bylo nutné použít překrývaci technologii.

Je také zřejmé, že pevnosti měřené po 28 dnech při teplotě 50 °C jsou stejného řádu jako pevnosti získané po 28 dnech v přikladu 1 na rozdíl od odchylek u výchozích pevností.

Příklad 3

Cementové kompozitní desky vyztužené skleněnými vlákny byly vyrobeny postřikovým a odvodňovacím způsobem, při kterém cement a sekaná skleněné vlékna byly nastříkány do formy a tato hmota byla odvodněna séním. Použité pojivo bylo toto:

Rychletvrdnoucí portlandský cement 30 písek 10 voda 15

Konečný poměr vody k cementu v hotové desce byl nastaven na 0,3 a obsah skla byl 5 %.

(na základě hmotnost suchého skla \ podílu: ----------------- . . ......- .........- 1 hmotnost pevných látek t vody/

Použitá skleněné vlákna měla složení uvedená výše a byla lubrikovéna lubrikací X z příkladu 2. Každá deska byla rozřeaéna na části o velikosti 150 x 50 mm a tloušlce 8 mm a tyto části byly vytvrzovány po dobu 1 dne při 100% relativní vlhkosti a potom 6 dnů ve. vodě při teplotě 120 °C. Potom byly uskladněny ve vodě při teplotě 150 °C a zkoušeny v různých intervalech až do 3 měsíců. Pevnost v ohybu (PO) a rázová houževnatost (RH) byly potom měřeny (PO v MPa, RH v N.mm/mm ).

Je zřejmé, že při zrychleném zkoušení po srovnatelně dlouhou periodu, odpovídajícího mnoha rokům služby, desky obsahující vlákna povlečená podle vynálezu vykazovaly značné zvýšení jak pevnosti v ohybu, tak i rázové houževnatosti oproti kontrolním vzorkům.

zkouška	zač.	1 4 dnů	28 dnů	56 dnů	3 měsíce
lubrik. X 1-PO	33,3	32,6	30,4	23,9
RH	28,3	15,4	12,7	9)9
2-PO	36,4	32,5	28,8	23,0	19,1
RH	22,0	14,8	10,8	7,7	6,0
kontrola PO	38,1	19,4	16,8	15,4	13,6
lubrik. I SH	28,5	5,6	3,3	2,0	2,0

Příklad 4

Cementové kompozitní desky vyztužená skleněnými vlákny byly vyrobeny postřikovači a odvodňovací metodou, při které cement a sekaná pramence vláken byly nastříkány do formy a odvodněny sáním, použitý cement byl supersíranový cement. Použitá pojivo bylo toto:

13,5

Supersíranový cement voda

Konečný poměr voda/cement v konečná desce byl 0,26 a obsah skla 5 % (vztaženo na podíl hmotnosti suchého skla a hmotnosti pevných létek a vody). Použité skleněné vlékna měla výěe uvedené složení a byla lubrikovéna lubrikací X z příkladu 2. Každé deska byla rozřezána na části o rozměrech 150 x 50 mm o tlouětce 8 mm a části byly tvrzeny po dobu jednoho dne při 100% relativní vlhkosti, načež byly 28 dnů ve vodě při teplotě 22 °C. Potom byly uskladněny ve vodě při teplotě 50 °C a zkoušeny v různých intervalech až do 3 měsíců;

o

Pevnost v ohybu a rázová houževnatost byly potom měřeny (PO v MPa, RH v N.mm/mm ).

Zkouška	začátek	14 dnů	28 dnů	56 dnů	3 měsíce
Kontrola (žádný ochranný) materiél)	PO	26,7	26,1	24,6	19,7	19,7
	RH	20,4	12,3	7,6	6,3	4,3
Lubrikace X	PO	36,1	39,7	41,3	42,0	42,2
	RH	21 ,4	22,1	’7,3	19,4	18,4

Tak bylo znovu zaznamenáno zlepšení u desek se skleněnými vlákny povlečenými podle vynálezu.

Příklad 5

Jak je uvedeno výěe, dalěí zlepšení trvanlivosti skleněných vléken v cementu bylo zjištěno tam, kde cement obsahuje reaktivní kysličník křemičitý ve formě pucelánového materiálu. Tento příklad ukazuje účinek použiti podílu jemné moučky kysličníku křemičitého (dánský diatomit, obsahující 81,5 % kysličníku křemičitého o velikosti částic takové, že 50 % části je meněí než 30 mikrometrů a žádná není větší než 200 mikrometrů při určení Coulterovou počítací metodou), se stejným rychle tvrdnoucím potrlandSkým cementem, jaký byl použit v příkladu 3.

Byly vyrobeny pramence vléken ze skla vzdorujícího alkáliím výše uvedeného složení, přičemž některé z nich byly povlečeny standardní polyvinylacetátovou lubrikací a některé lubrikací X, popsanou v příkladu 2. Střední části pramenců byly začleněny do bloků cementové pasty. Pro každý typ povlečeného pramence byly některé bloky ze 100 % rychle tvrdnoucího portlandského cementu a některéz 80 % rychle tvrdnoucího portlandského cementu a 20 % dánského diatomitu. Bloky byly udržovány po 2 měsíce ve vodě při teplotě 50 °C aby se vytvořilo zrychlené stárnutí a pramence byly potom zkoušeny na pevnost v tahu.

Byly získány následující výsledky v MPa. Procentní hodnoty uvedené v závorkách označují zlepšení proti vláknům lubrikovaným polyvinylacetátem ve 100% portlandském cementu.

	Rychle tvrdnoucí portlandský cement 100 %	Rychle tvrdnoucí portlandský cemen 80 % Dánský diatomit
Vlákno lubrikované
polyvinylacetátem	460	640 (39,1 %)
Vlákno lubrikované
lubrikací X	570 (23,9 %)	920 (100 %)

Zlepšení vytvořené použitím lubrikace X v cementu, který obsahuje 20 % křemičité moučky, je tedy větěí, než je součet zlepšení nalezených při použití lubrikace X ve 100% portlandském cementu nebo při použití 20 % křemičité moučky v cementu u konvenční lubrikovaných skleněných vléken, což ukazuje synergický účinek mezi lubrikační směsí podle vynálezu a křemičitou moučkou.

Příklad 6

Další výzkumy ve stejné linii jako v příkladu 5 byly provedeny za použití téhož rychle tvrdnoucího portlandského cementu s různými množstvími pucelánového práěkovitébo létavého popílku a křemičité moučky ve formě dánského diatomitu, jak bylp výše popsáno, a křemičité moučky, které sestává z 96,7 % kysličníku křemičitého o takové velikosti částic, že 50 % částic je menší než 30 mikrometrů a žádné nejsou větší než 110 mikrometrů při určení Coulterovou počítací metodou. Pramence týchž skleněných vláken jako dříve byly lubrikovány pro srovnání třemi rozdílnými lubrikacemi, a to konvenční polyvinylacetátovou lubrikací dále lubrikací popsanou v britském patentovém spise č. 1 465 059 a obsahující pyrogallol jako ochrannou látku, dispergovaný v nosiči, a konečně lubrikací X popsanou výše,

Pevnost v tahu pramenců byla měřena po různých dobách a těmito výsledky:

Základní hmota	povlak lubr.	pevnost v tahu MPa doba ve vodě při 50 °C měsíců
0	1	2
100 % rychle	polyvinylaoetét	1 200	530	460
tvrdnoucí portlandský	pyrogallol	1 120	670	560
cement	lubrikace X	1 190	750	570
60 % rychle	polyvinylacetát	1 290	670	530
tvrdnoucí portlandský	pyrogallol	1 210	840	780
cement 40 % pucelánový popílek	lubrikace X	1 350	980	840
90 % rychle tvrdnoucí portlandský cement 10 % dánský diatomit	lubrikace X	1 220	1 070	720
80% rychle tvrdnoucí portlandský	polyvinylacetát	1 120	790	640
cement 20 % dánský diatomit	lubrikace X	1 230	1 080	92B
60 % rybhle tvrdnoucí porltandský	polyvinylacetát	1 140	1 060	830
cement 40 % dánský diatomit	lubrikace X	1 180	1 240	1 030
90 % rychle tvrdnoucí portlandský cement 10 % moučka kysličníku křemičitého	lubrikace X	1 420	920	730
80 % rychle trvdnoucí portlandský	polyvinylacetát	1 160	720	560
cement 20 % moučka kysličníku křemičitého	lubrikace X	1 420	1 010	850

Základní hmota povlak, lubr. pevnost v tahu MPA doba ve vodě při 50 °C měsíců % rychle tvrdnoucí portlandský cement % moučka kysličníku křemičitého

0	1 980	2 940
polyvinylacetát	1 080
lubrikace X	1 330	1 260	1 230

Tyto výsledky potvrzují dalěí zvýšení trvanlivosti dosažené použitím lubrikační směsi podle vynálezu u cementu obsahujícího 10 až 40 % reaktivního kysličníku křemičitého

Claims

1. Cementový výrobek vyztužený skleněnými vlákny, jehož cementový materiál vytváří alkalické okolí na povrchu skleněných vláken uložených v cementovém výrobku, a na skleněných vláknech je vytvořen ochranný povlak proti jejich napadení zmíněným alkalickým okolím, vyznačený tím, že ochranný povlak obsahuje ester mající shhopnost uvolnění trihydroxy- nebo dihydroxysubstituovená aromatická karbonová kyseliny hydrolýzou na povrchu skleněných vláken při styku se zmíněným alkalickým okolím a tennosetový zesítěný filmotvorný materiál zreagovaný s esterem, tak aby byly zadrženy ester a kyselina v sousedství povrchu skleněných vláken.

2. Cementový výrobek podle bodu 1, vyznačený tím, že ester je také zesítěn s filmotvorným materiálem.

3. Cementový výrobek podle bodu 1 nebo 2, vyznačený tím, že cementový materiál obsahuje reaktivní kysličník křemičitý.

4. Cementový výrobek podle bodu 3, vyznačený tím, že reaktivní kysličník křemičitý je ve formě jemné křemičité moučky nebo pucelánového materiálu.

5. Cementový výrobek podle bodu 3 nebo 4, vyznačený tím, že reaktivní kysličník křemičitý je v cementovém materiálu obsažen ve hmotnostní koncentraci 10 až 40 %.