DD145921A1 - Verfahren zur herstellung eines pl st-beton-verbundwerkstoffes - Google Patents

Abstract

Als Ziel der Erfindung wird angestrebt, die gesundheitsschaedliche Asbest-Komponente in Beton-Verbundwerkstoffen durch eine preisguenstige Plastkomponente zu ersetzen, welche gute Festigkeitseigenschaften des Verbundes gewaehrleistet. Aufgabengemaesz sollen durch gezielte Vorbehandlung an der Oberflaeche eines als Plastkomponente verwendeten richtungsorientierten Plastwerkstoffes van der Waals-Bindungen zu den Betonbestandteilen herbeigefuehrt werden,wobei zusaetzlich Verankerungsmoeglichkeiten fuer das beim Abbinden des Betons entstehende Kristallgeflecht entstehen sollen.Die erfindungsgemaesze Loesung sieht vor, die Oberflaeche verstreckter Fasern eines Polyaethylenhomopolymerisates einer oxidativen Vorbehandlung in einer Loesung aus Schwefelsaeure und einem oder mehreren oxidierenden Substanzen, beispielsweise Chromsaeure,zu unterziehen und anschlieszend unter Verwendung von Zement,Wasser und den oxidierten Fasern das Betongemisch herzustellen.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung eines Plast-Beton-Verbundwerk«» stoffes ...

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren.zur Herstellung eines Plast^Seton^YerbtmclwerlcstoffeSj der znx- Herstellung von Formteilen für den Hoch-» und Tiefbau geeignet isto

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, als Zusatzstoff für Bstongemische Asbest zu verwenden und auf diese Weise einen Verbundwerkatoff zu gew±onen, der als verwitterungobeständiges Material in vielfältiger Form unter der Bezeichnung Asbestaenient sur Anwendimg gelangte Da sich dieses Material .mechanisch bearbeiten läßt und außerdem gute physikalische und'chemische Eigen·» schäften aufweist, hat es eine sehr weite .Verbreitung ge- . fundene Aufgrund neuer Erkenntnisse"'-hat sich jjedoch herausgestellt _f daß Asbest als eine kanzerogene Substanz zu betrachten ist j deren Verarbeitung aus medizinischer Sicht

bedenklieh erscheint,* ·

Da bei der Hers teilung und Y/eiteinrerarbeitung von Asbest-» zement ein asbesthaltiger Peinstaub in großen Mengen frei·« gesetzt wird,' ergibt sich für den beschäftigten-Personenkreis eine große gesundheitliche Gefährdung«. Die mit der Verarbeitung beschäftigten Personen sind damit ernstlichen gesundheitlichen Schädigungen ausgesetzt«, Die Verbreitung des Feinstaubes in der Atmosphäre ist bereits in .Großstätten zu einer meßbaren .-Umweltbelastung angestiegen« Wegen dieser erkannten Gesundheitsgefahr.dung wurde die Herstellung und Verarbeitung von Asbestzement in Schweden unter Verbot gestellt*

Es fehlt deshalb zur Zeit nicht an Bestrebungen die gesundheitsschädliche' Komponente in Betonverbundwerkstoffen durch Physiologiech unbedenkliche Stoffe zn ersetzen* Bei einem bekannt gewordenen Beton-Verbundwerkstoff wurde die Asbest-Komponente durch eine Plast-Komponente ersetzt« Dieser in der Zeitschrift "farbe- und lack".84» «Tg« Hr₀ 5; 19?8ι Seite 371 vorgestellte Verbundwerkstoff besteht aus Polypropylen und Piment© Mit der Verwendung' von Polypropylen als Arroierungssubstanz· wurde ein Baustoff geschaffen, der bei einem Anteil von S Gewichtsprozent Polypropylen als hochfest und wenig'spröde gilt*.

Dessen ungeachtet wird das mechanische Niveau dieses Werkstoffes durch die Verwendung von Polypropylen temperaturabhängige Ein' Uaehteil, der sich insbesondere durch abnehmende Schlagfestigkeit mit sinkender Temperatur bemerkbar macht» Aus der Sicht der Wirtschaftlichkeit erweist sich .Polypropylen als Plastkomponente weitaus kostenintensiver als Asbeste

Die Anwendung billigerer Plastwerkstoffe als Armierungsma<~ terial für Betongeinische scheiterte bisher an ihrer merklich geringeren Zugfestigkeit, sowie an dem Umstand, daß eine für die Festigkeit des Verbundwerkstoffes notwendige intensive Verbindung zwischen Plast- und Zementkomponente infolge der nicht ohne weiteres vorhandenen gegenseitigen Benetzbarkeit nicht zustande kommt»

Ziel der Erfindung

o

Als Ziel der Erfindimg wird angestrebt, die gesundheitsschädliche Asbest-»Komponente in Beton-Verbundwerkstoffen durch eine preisgünstige Plast-Komponente zu ersetzen, die physiologisch unbedenklich ist und gute Festigkeitseigenschaften des Verbundwerkstoffes gewährleistet«, wobei auch bei Temperaturen unter 0 °Celsius eine ausreichende Schlagfestigkeit gewährleistet ist»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Plast~Beton-Verbundwerkstoffes zu schaffen, bei dem durch gezielte Vorbehandlung der Oberfläche eines als- Plast-Komponente verwendeten .richtungsorientierten Plast-Werkstoffes an dieser Oberfläche'funktionelie Gruppen entstehen, die in der Lage sind, van der Waals-»Bindungen zu den Bestandteilen des Betons einzugehen, wobei neben einer mecha« nischen Verankerung zwischen den Kristallstrukturen des Polyäthylens zusätzlich Verankerungsinöglichlseiten für das beim Abbinden des Betons entstehende Kristallgeflecht ausgebildet werden·

Erfindung.?gemäß wird das dadurch erreicht, daß die Oberfläche Yerstreckter Pasern eines Polyäthylenhomopolymerisates einer oxidativen Vorbehandlung in einer Lösung, bestehend aus Schwefelsäure und einer oder mehrerer oxidierender..Substanzen, wie Chromsäure, Kaliunidichromat oder Wasserstoffperoxid, bei Tem·» peraturen zwischen 10 ⁰G bis 90 ⁰C unterzogen wird oder daß die Oxidation der Pasern in einem gasförmigen Oxidationsmittel erfolgt, und anschließend-unter Verwendung'von Zement, f/asser und den oxidierten Fasern das Betongemisch hergestellt wird· Bach weiteren Merkmalen der Erfindung wird sur Herstellung der verstreckten Fasern eine Plastmasse verwendet, die teilweise aus Polyäthylenhomopolymorisat oder aus einem- mit Propylen_s

Buten« (1) oder Hexen- (1) copolymerisierten Äthylen mit

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einer Dichte von O_S91O g/cmr bis 0,980 g/cm , vorzugsweise

0,940 g/cm³ bis O_f97O g/cm³ besteht_s Ausführungsbeispiel

Verstreckte PE-HD-Fäden werden in einer Lösung bestehend aus

H2SO4	cone«,	555	S	Säuregemisch
H3PO4	(85%ig)	185	g
H2O		260	S
		21	g/l

unter ständigem Rühren bei 40 ⁰C 5 min« behandelt und anschließend das Reaktionsgemisch durch Zentrifugieren entfernte Fach mehrmaligen Waschen der "behandelten Fasern werden diese mit Zement und Wasser zu einem Gemisch verarbeitet, aus dem nach dein Abbinden der Piast-Beton~Verbundwerkstoff entsteht*

Der ökonomische Nutzen der Erfindimg ist dann begründet, daß durch den Oxidationsvorgang amorphe Bereiche des teilkristallinen Plastes entfernt werden, ohne dabei seine riehtmigsorientierten Molekülketten zu zerstörer Dadurch bildet sich eine perlenkettenförmige Lamellenstruktur aus, die eine mechanische Verankerung ö,ex Verbundpartner gewährleistete Der mit· dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Piast«Beton-Verbundwerkstoff v/eist deshalb gute Zug- und Schlagfestigkeit auf und ist billig in seiner Herstellung« Seine physiologisch einwandfreie Zusammensetzung ermöglicht eine Verarbeitung ohne gesundheitsschädliche 3?olgen·

Claims (2)

1. Erfindungsanspruch;

   1_β Verfahren zur Herstellung eines Plast -Be fort -»Verbundwerkstoffes,

   gekennzeichnet dadurch, . '

   daß die Oberfläche verstreckter .Fasern eines Polyäthylen« homopolymerisate.^ einer oxidativen Vorbehandlung in einer Lösung, bestehend aus Schwefelsäure und einer oder mehrerer oxidierender Substanzen, wie Chromsäure, Kaliumdichromat oder Wasserstoffperoxid, bei Temperaturen zwischen 10 ⁰C bis 90 ⁰C unterzogen wird oder daß die Oxidation der Fasern in einem gasförmigen Oxidationsmittel erfolgt und anschließend unter Verwendung von Zement, Wasser und aeix oxidierten Fasern das Betongemisch hergestellt wird«·
2. 2* Verfahren nach Punkt 1_?
   gekennzeichnet dadurch,

   daß zur Herstellung der verstreckten Fasern eine Plastmasse verwendet wird, die teilweise aus Polyäthylenhomopolysierisat oder aus einem mit Propylen, Buten-(1) oder Hexen-(1) copolymeris-iertem Äthylen mit einer Dichte von 0,910 g/cnr bis O₅980 g/cm , vorzugsweise O₅940 g/cm· bis O₅970 g/cm besteht*