DD145921A1

DD145921A1 - METHOD FOR PRODUCING A PL ST CONCRETE COMPOSITE

Info

Publication number: DD145921A1
Application number: DD21547179A
Authority: DD
Inventors: Stefan Auerbach
Original assignee: Stefan Auerbach
Priority date: 1979-09-12
Filing date: 1979-09-12
Publication date: 1981-01-14

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.The aim of the invention is sought to replace the harmful asbestos component in concrete composites by a low-cost plastic component, which ensures good strength properties of the composite. The purpose of this task is to produce van der Waals bonds to the concrete constituents by targeted pretreatment on the surface of a directionally oriented plastic material used as a plastic component, with additional anchoring possibilities for the crystal braid resulting from the setting of the concrete. The inventive solution provides for the surface of drawn fibers of a Polyaethylenhomopolymerisates an oxidative pretreatment in a solution of sulfuric acid and one or more oxidizing substances, such as chromic acid to undergo and then using cement, water and the oxidized fibers produce the concrete mixture.

Description

Titel der ErfindungTitle of the invention

Verfahren zur Herstellung eines Plast-Beton-Verbundwerk«» stoffes ...Process for producing a plastic-concrete composite "»

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren.zur Herstellung eines Plast^Seton^YerbtmclwerlcstoffeSj der znx- Herstellung von Formteilen für den Hoch-» und Tiefbau geeignet istoThe invention relates to a process suitable for the production of a plastics composition of the znx production of molded parts for building construction and civil engineering

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

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 SichtIt is known to use asbestos as an additive for bituminous mixtures and in this way to obtain a composite material which, as a weathering-resistant material, has come to be known as Asbestaenient sur Application since this material can be machined mechanically and also has good physical properties. has chemical properties, it has a very wide spread. fundene basis of new information '' - has proved jjedoch _f that asbestos is to be regarded as a carcinogenic substance j their processing for medical reasons

bedenklieh erscheint,* ·objectively appears, *

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*Since in the distribution and processing of asbestos cement asbestos-containing particulate matter is released in large quantities, there is a great health hazard for the employed persons. The persons involved in the processing are thus exposed to serious damage to health. "The spread of fine dust in the atmosphere has already risen to" measurable environmental pollution in "large-scale facilities." As a result of this recognized health risk, the production and processing of asbestos cement in Sweden became less Prohibition imposed *

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*.For this reason, there is currently no lack of attempts to replace the harmful component in concrete composites with physiologically harmless substances. * In a known concrete composite material, the asbestos component was replaced by a plastic component «This in the magazine" farb- und lack " .84 »« Tg «Hr ₀ 5; 19? 8ι Page 371 presented composite material consists of polypropylene and allspice © With the use of polypropylene as Arroierungssubstanz · a building material was created, which is considered at a share of S weight percent polypropylene as high-strength and less brittle *.

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 AsbesteNonetheless, the mechanical level of this material becomes temperature-dependent due to the use of polypropylene. This effect is manifested in particular by decreasing impact strength and decreasing temperature. From the economic point of view, polypropylene as a plastic component is far more costly than asbestos

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»The use of cheaper plastic materials as reinforcing material for concrete gypsies has hitherto failed because of their noticeably lower tensile strength, as well as the fact that a necessary for the strength of the composite intensive connection between plastic and cement component due to the not readily available mutual wettability does not materialize »

Ziel der ErfindungObject of the invention

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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»The aim of the invention is to replace the harmful asbestos »component in concrete composites with a low-cost plastic component that is physiologically harmless and ensures good strength properties of the composite«, ensuring sufficient impact resistance even at temperatures below 0 ° Celsius is "

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

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·The invention has for its object to provide a method for producing a Plast ~ concrete composite, in which by targeted pretreatment of the surface of a used as a plastic component .richtungsorientierten plastic material at this Oberflächen'funktionelie arise groups that in the Capable of forming van der Waals bonds to the constituents of the concrete, in addition to a mechanical anchoring between the crystal structures of the polyethylene, in addition anchoring potential sides are formed for the crystal braid arising during the setting of the concrete.

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 Erfindung.?gemäß which is achieved in that the surface Yerstreckter parsers are a Polyäthylenhomopolymerisates an oxidative pre-treatment in a solution consisting of sulfuric acid and one or more oxidierender..Substanzen such as chromic acid, or hydrogen peroxide Kaliunidichromat, · »temperatures between Tem at 10 ⁰ G is subjected to 90 ⁰ C or in that the oxidation of the parsers are carried out in a gaseous oxidizing agent, and then-under Verwendung'von cement, f / ater and the oxidized fibers, the concrete mix is produced · Bach further features of the invention will sur production of the stretched Fibers used a plastic composition which is partially made of polyethylene homopolymorisate or from a- with propylene _s

Buten« (1) oder Hexen- (1) copolymerisierten Äthylen mitButene «(1) or hexene (1) copolymerized ethylene with

3 33 3

einer Dichte von O_S91O g/cmr bis 0,980 g/cm , vorzugsweisea density of O _S 91O g / cmr to 0.980 g / cm, preferably

0,940 g/cm³ bis O_f97O g/cm³ besteht_s Ausführungsbeispiel0.940 g / cm ³ to O _f 97O g / cm ³ is _s embodiment

Verstreckte PE-HD-Fäden werden in einer Lösung bestehend ausStretched PE-HD threads are made up of a solution

H₂SO₄ H ₂ SO ₄ cone«,cone " 555555 SS Säuregemischacid mixture H₃PO₄ H ₃ PO ₄ (85%ig)(85%) 185185 gG H₂OH ₂ O 260260 SS 2121 g/lg / 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*treated with continuous stirring at 40 ^° C. for 5 minutes and then the reaction mixture removed by centrifuging several times, the washing of the treated fibers is then processed with cement and water to give a mixture, after which the Piast-concrete composite material is produced.

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·The economic benefits of Erfindimg is then justified that are removed by the oxidation process amorphous regions of semi-crystalline Northern Palace without his riehtmigsorientierten molecular chains to destroyer This is a pearl necklace-shaped lamellar structure is formed, which ö a mechanical anchoring, assured ex alliance partners of the invention with · the Piast method produced "Concrete composite material therefore has good tensile and impact resistance and is inexpensive to produce" Its physiologically flawless composition allows it to be processed without damaging its health.

Claims

Invention entitled;

1 _β Process for producing a Plast -Be continuing »composite material,

characterized by,. '

that the surface homopolymers stretched .Fasern a polyethylene. "^ an oxidative pre-treatment in a solution consisting of sulfuric acid and one or more oxidizing agents such as chromic acid, potassium dichromate or hydrogen peroxide, at temperatures between 10 ⁰ C to 90 ⁰ is subjected to C, or that the oxidation of the fibers takes place in a gaseous oxidizing agent and then the concrete mixture is produced using cement, water and aeix oxidized fibers.

2 * Procedure according to point 1 _?
characterized by

in that for the production of the drawn fibers a plastic mass is used which is partly made of polyethylene homopolyserate or of ethylene copolymerized with propylene, butene-1 or hexene-1 and having a density of 0.910 g / cnr to O ₅ 980 g / cm, preferably O ₅ 940 g / cm × to O ₅ 970 g / cm *