DE2403751B2 - Verfahren zur Erhöhung der Zementbeständigkeit von Glasprodukten, insbesondere von Glasfasern, die als Zuschlagstoff für Zement dienen - Google Patents

Verfahren zur Erhöhung der Zementbeständigkeit von Glasprodukten, insbesondere von Glasfasern, die als Zuschlagstoff für Zement dienen

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DE2403751B2
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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    • C03C25/00Surface treatment of fibres or filaments made from glass, minerals or slags
    • C03C25/10Coating
    • C03C25/1025Coating to obtain fibres used for reinforcing cement-based products

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Description

TvSlTn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Na8O-ZrO1-SiO1, werden zwar^weit weniger ab dadurch gekennzeichnet, daß die Zinkverbindun- Ε-Glas angegriffen, jedoch trrtt lediglich^ern'Verzogegen beim Ziehprozeß der Glasfasern zusammen rung der Zerstörung,ein. Auikrdem besteht d«Nachmit einer wäßrigen, organischen Schlichte aufge- M teil, daß diese Glaser bedeutend schweriger zu bracht werden. schmelzen und zu Fasern zu ziehen sind afc E-Glas.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, Ziel dieser Erfindung ,st es, die Oberfläche, voj,
dadurch gekemizeichnet, daß die mit den Zink- Glasfasern, die an sich keine Zementbes and.gkeit, verbindungen belegten GUprodukte bei Tempe- jedoch günstige mechanische ^J^g^.*^ raturenzwischenKWundlSS^Cgetrocknetwerden. »5 Festigkeit und Ε-Modul) bei gunsügen HersteUungs-
bedingungen aufweisen, resistent g«gen den Angriff der Zementlauge zu machen. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß man die Oberfläche der Glasfasern mit Zinkverbindungen belegt, die äußerst 30 wirksam einen Angriff der Zementlauge auf die Glas· faser verhindern.
Als besonders geeignet erwiesen sich Losungen von
solchen Zinkveibindungen, in denen das Zink als
Kation vorhegt und das Anion thermisch zersetzt
3S werden kann oder flüchtig ist (z. B. Acetate, Oxalate,
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, Formiate).
um an sich nicht ausreichend beständige Glasprodukte, Die Auftragung erfolgt durch Benetzen der möglichst
insbesondere Glasfasern, resistent gegen den Zement- frisch gezogenen Fasern mit den entsprechenden Lolaugenangriff und somit geeignet für die Herstellung sungen und anschließendes,Trocknen. Gemäß einer von Verbundkörpern mit Zement bzw. Beton zu 40 Ausführungsform der Erfindung können die Zinkvermachen bindungen zusammen mit der sogenannten Schlichte Es ist bekannt, daß die geringe Festigkeit von auf die Fasern in einem Arbeitsgang aufgebracht Zement-, Mörtel- und Betonteilen gegen Zug, Biegung werden. Die bei der Herstellung von Glasfaserpro- und Schlag durch Zusatz von z. B. Glasfasern erheb- dukten üblicherweise verwendeten Schlichten dienen lieh erhöht werden kann. Dies ist besonders dann der 45 zum Schutz der Fasern wahrend der Weiterverarbei-FaIl, wenn die in den Zement eingebrachten Glas- tung. Sie bestehen meist aus einem Filmbildner, wie filamente nicht verknäuelt in Form von Wolle, sondern Stärke oder Vinylacetat, und einem Gleitmittel, wie gerichtet in Form von Strängen oder als geschnittene pflanzlichen Fetten und Ölen, die in Wasser gelost Fäden mit paralleler Anordnung der Filamente vor- bzw. dispergiert werden. Diese Schlichten schützen Uegen. Sogenannte Endlosfasern werden großtechnisch 50 somit auch die auf die Fasern aufgezogenen Zinkvervorwiegend aus Ε-Glas hergistellt. bindungen vor Abrieb.
In Portland-Zement werden diese Ε-Glasfasern Die so behandelten Fasern werden aufgespult und wegen der hohen Alkalität des Zementes jedoch so getrocknet. Die Weiterverarbeitung kann zu Strangstark angegriffen, daß die verstärkende Wirkung nach spulen (Rovings), geschnittenen Glasfasern, zu Matten, einiger Zeit ganz aufgehoben ist. 55 Geweben oder andersartigen Produkten mit Hilfe der
Man hat verschiedene Wege beschütten, die Korro- gleichen Technologie wie allgemein üblich erfolgen, sionsfestigkeit der Glasfasern zu erhöhen: Die so erzeugten Produkte sind außerordentlich
beständig gegen den Angriff von Zementlauge und
1. durch Überziehen der Glasfasern mit Kunst- weisen eine gute Haftung mit der Zementmatrix auf. stoffen; 60 Die Erfindung wird durch das folgende Beispiel
2. durch Verwendung von Fasern aus weitgehend näher erläutert, in welchem die Beschichtung von alkalibeständigen Gläsern. Glasfasern und die hierdurch erzielte Resistenz gegenüber dem Angriff von Zementlauge beschrieben
Der erste Weg hat neben der Schwierigkeit, einen werden.
auf Dauer dichten Überzug zu schaffen, den Nachteil 65 Beispiel
der schlechten Haftung zur Matrix. , .
Es ist auch bekannt, daß man mit Berylliümsalz- 600 g Zinkacetat werden in 1 Liter Wasser gelost lösungen eine gewisse Schutzwirkung bei Glasfasern und einer wäßrigen Dispersion, bestehend aus 600 g
Vinylacetat und 25 g Fett (Talgderivat), zugesetzt; danach wird auf 10 Liter mit Wasser aufgefüllt.
Diese zinkhaltige Schlichte wird in üblicher Weise zwischen der Glasfaserziehdüse und der Aufwickeltrommel des Fadens mit Hilfe eines Schlichteapplikators auf Ε-Glasfasern von 10 μ Durchmesser aufgebracht Der so erhaltene Spinnkuchen wird bei 1200C getrocknet und zu einem 60fädigen Strang umgewickelt.
Die Zementbeständigkeit dieser Fasern wurde in einer Weise geprüft, die der Einwirkung des Zements auf die Fasern unter verschärften Bedingungen gleichzusetzen ist. Als Maß des Angriffs wurde die zeitliche Abnahme der Zugfestigkeit der Fasern bei Lagerung in Zementlauge bei Raumtemperatur ermittelt: ITeil Portland-Zementpulver (PZ 350) wurde in 10 Teilen Wasser dispergiert und 12 Stunden in einem Behälter geschüttelt. Der wäßrige Auszug mit einem pH-Wert von 12,6 wurde abfiltriert. Jeweils etwa 50 mg Glasfasern wurden in Kunststofffläschchen von 50 cm3 Fassungsvermögen gegeben, mit der Zementlauge aufgefüllt und verschlossen. Nach unterschiedlicher Einwirkungsdauer wurden die Fasern entnommen, mit Wasser und Aceton abgespült und bei 60° C getrocknet. Die Festigkeit der Fasern wurde an Einzelfasern (Filamenten) im Zugversuch ermittelt.
Zum Vergleich wurden unbehandelte E-Glasfasern und Fasern aus dem System NaxO-ZrO1-SiOx (s. unter 2) unter gleichen Bedingungen der Zementlauge ausgesetzt und die Abnahme ihrer Zugfestigkeit gemessen.
Der Verlauf des Festigkeitsabfalls während einer Lagerdauer von 4 Wochen in Zementlauge zeigt bereits deutlich die hervorragende Resistenz der mit Zinkverbindungen behandelten E-Glasfasern.
Lagerdauer in Zemenüauge tWochen) bei Raumtemperatur
Festigkeit der Fasern in % der Ausgangszugfestigkeit
E-Glas
behandelt mit Zn-Verbindung
Ε-Glas unbebandelt
Na1O-ZrO,-SiO1-GIaS
99
98
96
93
67
43
33
25
97
81
74
71
Auch die weniger weit verbreiteten A-Glasfasern (SiO2 = 72,5%, Al3O3 = 1,5%, CaO = 9,0%, MgO
*5 = 3,5%, Na8O = 13,0%) sowie Fasern aus »Normalglas« (SiO1 = 73 %, CaO = 12%, Na8O = 15%) lassen sich in gleicher Weise schützen. So wurde z. B. bei weiteren Versuchen die Zinksalziosung nicht während des Ziehvo/ganges zusammen mit der Schlichte auf·
«ο getragen, sondern der aufgespulte Glasfaden wurde durch ein Bad, bestehend aus 3 % wäßriger Zinkacetatlösung, gezogen, im Luftstrom getrocknet und anschließend wieder aufgespult. Der ZnO-Gehalt auf der Faser betrug 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die
as Glasfaser. Auch hier konnte kein nennenswerter Festigkeitsabfall nach Lagerung in Zemenüauge beobachtet werden.
In ähnlich einfacher Weise lassen sich andere Glasprodukte, wie z. B. Schaumglaskugeln und Glashohl-
kugeln für die Herstellung von Leichtbeton, resistent gegen den Angriff der Zementlauge machen. Auch Glasbruch als Zuschlagstoff für Zement läßt sich auf diese Weise durch das erfindungsgemäße Verfahren schützen.

Claims (1)

erzielen kann (Yu. S. Cherkijiskii and LG. _ „, ν ii xnetsova. »Improving the Corrosion Re- Patentansprüche: I^^Siafc, Izv^tiva Akademii Nauk SSSR,
1. Verfahren zur Erhöhung der Zementlaugen- Neorpaicheskie
beständigkeit von Glasprodukten, die als Zu- 5 bis 1513 Augus
*&*& für Zement" dienen, bei denen die ^ff^S
Oberfläche dieser Glasprodukte mit Losungen hch j
von Metallverbindungen belegt wird, d a d u r c h und daher (Le
kih Zik bllenM
von Metallverbindungen belegt ,
gekennzeichnet, daß Lösungen von Zink- bellenM-^ g^ÄtSen, bei
wefc^ jungen
TÄefnach Anspruch 2, dadurch gekenn- und einen Schutzgegen den Angriff des alkalischen
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