DE2850868A1

DE2850868A1 - FIBER REINFORCED CEMENT PRODUCT AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME

Info

Publication number: DE2850868A1
Application number: DE19782850868
Authority: DE
Inventors: Ernst Helmut Dereser
Original assignee: Owens Corning Fiberglas Corp
Current assignee: Owens Corning
Priority date: 1978-10-25
Filing date: 1978-11-24
Publication date: 1980-05-08
Also published as: IT1101711B; GB2035286B; BR7900611A; FR2439758A1; GR68707B; BE872304A; SE7900541L; AU527167B2; CA1139793A; NZ189481A; FI790213A; IT7829874A0; NL7902295A; GB2035286A; NO790227L; JPS5560049A; AU4385579A; DK28879A; ZA79390B

Description

OR.-ING. OIPL.-ING. M. SC DIPL-PHfb. ÜR. DIPL-PHYS.OR.-ING. OIPL.-ING. M. SC DIPL-PHfb. ÜR. DIPL-PHYS.

HÖGER - STELLRECHT - ÖRIEISSBACH - HAECKERHÖGER - LEGAL RIGHTS - ÖRIEISSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE ,N STUTTGART 2850888PATENTANWÄLTE, N STUTTGART 2850888

A 43 160 b Anmelaer: Owens-Corning FiberglasA 43 160 b Note: Owens-Corning Fiberglas

k-171 Corporationk-171 Corporation

23. November 1978 -4- Fiberglas TowerNovember 23, 1978 -4- Fiberglass Tower

TOLEDO,Ohio 43659,USATOLEDO, Ohio 43659, USA

Faserverstärktes Zementprodukt und Verfahren zur Herstellung desselbenFiber reinforced cement product and method of making the same

Die Erfindung betrifft ein faserverstärktes, insbesondere ein glasfaserverstärktes, Zementρrodukt mit einem Zementmaterial als Matrix und mit Fasern, die in dieser Matrix zur Verstärkung verteilt sind sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Zementproduktes.The invention relates to a fiber-reinforced, in particular one glass fiber reinforced cement product with a cement material as Matrix and with fibers that are distributed in this matrix for reinforcement and a method for producing such a Cement product.

Es istbekannt, daß zur Verstärkung von Zeraentprodukten verschiedene Arten von Fasern verwendet werden können. Insbesondere ist es bekannt, Zementprodukte durch den Zusatz von Asbestfasern zu verstärken. Dabei werden die Asbestfasern mit dem Zement schichtweise zu einem Laminat verbunden, um ein verstärktes Erzeugnis zu erhalten, z.B. Zementrohre, Zementplatten, Zementtafeln usw., welche gute Festigkeitseigenschaften auf v/eisen.It is known that various ingredients are used to fortify cereal products Kinds of fibers can be used. In particular, it is known to cement products by adding asbestos fibers strengthen. The asbestos fibers are combined with the cement in layers to form a laminate to create a reinforced product to obtain, e.g. cement pipes, cement slabs, cement boards, etc., which good strength properties on iron.

Bei der Herstellung von mit Asbestfasern verstärkten Zementprodukten werden zwei bekannte Verfahren angewandt,nämlich das sogenannte Hatschek-Verfahren zur herstellung verstärkter Zementrohre und das sogenannte Magniani-Verfahren zur Herstellung von Tafeln aus verstärktem Zement. Bei beiden Verfahren werden die Asbestfasern mit dem Zement zu einem Brei bzw. zu einer Pulpe gemischt, die dann auf ein perforiertes Formelement aufgebracht wird, welches beim Hatschek-Verfahren als Zylinder ausgebildet ist und beim Magniani-Verfahren als flacher, gewöhnlich endloser, Riemen. Die Feuchtigkeit aus der Pulpe wird bei diesen Verfahren durch Absaugen entfernt, indem man das Kasser durch die perforier-In the manufacture of cement products reinforced with asbestos fibers two known methods are used, namely so-called Hatschek process for the production of reinforced cement pipes and the so-called Magniani process for the production of Reinforced cement panels. In both processes, the asbestos fibers are turned into a slurry or pulp with the cement mixed, which is then applied to a perforated form element, which is formed as a cylinder in the Hatschek process and in the Magniani process as a flat, usually endless, belt. The moisture from the pulp is used in this process can be removed by suction by passing the tray through the perforated

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ten Formelemente absaugt.ten form elements sucks.

Die Gründe, aus denen sich Asbestfasern bei der Herstellung von faserverstärkten Zementprodukten als besonders wirksam erweisen, sind derzeit noch nicht vollständig zu übersehen. Es hat aber den Anschein, daß die Asbestfasern zumindest in gewissem Umfang dafür sorgen, daß während der Herstellung des Zementproduktes in diesem eine ausreichende Wassermenge zurückgehalten wird, so daß sich keine übermässige Entwässerung ergibt, die beim Aushärten des Zementproduktes zu einem Schrumpfen führen würde.The reasons why asbestos fibers are used in the manufacture of fiber-reinforced cement products prove to be particularly effective, cannot be completely overlooked at the moment. It appears, however, that the asbestos fibers are at least to some extent ensure that a sufficient amount of water is retained in the cement product during manufacture, so that there is no excessive drainage that occurs during curing of the cement product would lead to shrinkage.

Es wird angenommen, daß die Asbestfasern aufgrund ihrer hohen Oberflächenaktivität eine grosse Neigung besitzen, kleine Zementpartikel und Wasser zurückzuhalten, wodurch verhindert wird, daß der Zement zusammen mit dem Wasser beim Entwässern der auf dem perforierten Formelement befindlichen Pulpe entfernt wird. Diese hohe Aktivität der Asbestfasern wird aufgrund der Tatsache verständlich, daß Asbestfasern eine große spezifische Oberfläche It is believed that the asbestos fibers because of their high Surface activity has a great tendency, small cement particles and retain water, thereby preventing the cement from flowing with the water when draining the on the pulp located in the perforated mold element is removed. This high activity of the asbestos fibers can be understood from the fact that asbestos fibers have a large specific surface

aufweisen (in der Grössenordnung von 10 bis 20 m /g). Es wird also angenommen, daß die ausserordentlich reaktionsfreudigen Oberflächen der Asbestfasern den Zement zum Ausflocken bringen und ihn zurückhalten, so daß ein verstärktes Zementprodukt erhalten wird, welches eine gute Festigkeit aufweist.have (of the order of 10 to 20 m / g). So it is believed that the extremely reactive Surfaces of the asbestos fibers cause the cement to flocculate and hold it back so that a reinforced cement product is obtained which has good strength.

Es wurden verschiedene Versuche unternommen, verstärkte Zementprodukte der betrachteten Art ohne Asbest herzustellen. Diese Versuche erwiesen sich jedoch als erfolglos. Beim Fehlen von in dem Zementmaterial verteilten Asbestfasern wird nämlich die Wassermenge, welche entfernt wird, damit das Zementprodukt aushärten kann, beträchtlich erhöht. Ausserdem wird die Festigkeit des Rohproduktes vor der Aushärtung aufgrund der übermässigen Entwässerung drastisch verringert, was zu einer Auflösung der Schichtfolge führt.Various attempts have been made to reinforce cement products of the type under consideration without asbestos. However, these attempts proved unsuccessful. In the absence of in Namely, asbestos fibers distributed in the cement material becomes the amount of water that is removed in order to harden the cement product can, increased considerably. In addition, the strength of the raw product before hardening is due to the excessive Dehydration is drastically reduced, which leads to a breakdown of the layer sequence.

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In der französischen Patentschrift 2 317 250 wird bereits vorgeschlagen, Asbestfasern teilweise durch Glasfasern zu ersetzen. Auch dieses Verfahren hat jedoch nicht zu einem merklichen Erfolg geführt. Glasfasern haben nämlich, wenn sie zur Herstellung von faserverstärkten Zementprodukten mit dem Zementiraterial gemischt werden, die Tendenz, aneinander zu haften und als Bündel zusammenzubleiben, wodurch sie die Geschwindigkeit beeinflussen, mit der das Wasser durch»die perforierten Formelemente abgezogen werden kann. Es hat sich gezeigt, daß das Vorhandensein von Glasfasern in faserverstärkten Zementprodukten im allgemeinen dazu führt, daß diese Produkte im entwässerten Zustand zu porös sind und daß das Wasser aus der Zementschlemme zu schnell abgezogen wird, wobei auch grosse Mengen des Zements ,selbst mitgerissen werden. Da Glasfasern eine ziemlich niedrige spezifische Oberfläche (in der Grössenordnung von 0,1 bis 0,2 m /g) aufweisen, besitzen sie nicht die Fähigkeit von Asbestfasern, Zement und/ oder Wasser zurückzuhalten. Im Ergebnis ist es folglich bisher nicht möglich gewesen, beispielsweise unter Anwendung des Hatschek-Verfahrens faserverstärkte Zementprodukte herzustellen, welche mehr als 2 Gewichts-% Glasfasern enthalten.In the French patent 2 317 250 it is already proposed that To partially replace asbestos fibers with glass fibers. However, this method has not had any noticeable success either guided. Glass fibers have namely when mixed with the cement material for the production of fiber-reinforced cement products have a tendency to stick together and stay together as a bundle, thereby affecting speed, with which the water is drawn off through the perforated form elements can be. It has been found that the presence of glass fibers in fiber reinforced cement products generally does so leads to the fact that these products are too porous in the dehydrated state and that the water is drawn off too quickly from the cement slurry is, with large amounts of the cement itself being carried away. Because glass fibers have a fairly low specific surface area (in the order of 0.1 to 0.2 m / g), they do not have the ability of asbestos fibers to hold back cement and / or water. As a result, it is so far it was not possible, for example, to manufacture fiber-reinforced cement products using the Hatschek process, which contain more than 2% by weight of glass fibers.

Ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes faserverstärktes Zementprodukt und ein Verfahren zu seiner Herstellung anzugeben, welches auch die Verwendung von anderen Fasern als Asbestfasern, insbesondere von Glasfasern, ermöglicht.On the basis of the prior art described above, the invention is based on the object of an improved fiber-reinforced Cement product and a process for its manufacture, which also indicate the use of others Fibers as asbestos fibers, in particular glass fibers, allows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgercäss durch ein faserverstärktes Zementprodukt gelöst, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß es mindestens ein anorganisches Material großer spezifischer Oberfläche als Mischungsbestandteile des Zementmaterials und/oder eine Schlichtbeschhhtung auf den Fasern enthält.This task is made according to the invention by a fiber-reinforced one Cement product dissolved, which is characterized in that it is at least one inorganic material with a large specific surface contains as mixture components of the cement material and / or a Schlichtbeschhhtung on the fibers.

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Zur Herstellung von faserverstärkten Zementprodukten gemäss der Erfindung hat sich ein Verfahren bewährt, welches gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß man als Mischungsbestandteile des Zementmaterials und/oder für eine Schlichtebeschichtung auf den Fasern mindestens einen Polyelektrolyten und mindestens ein anorganisches Material mit grosser spezifischer Oberfläche verwendet.For the production of fiber-reinforced cement products according to In accordance with the invention, a process has proven to be successful which, according to the invention, is characterized in that the components of the mixture are used of the cement material and / or for a size coating on the fibers at least one polyelectrolyte and at least one inorganic material with a large specific surface is used.

Es ist ein entscheidender Vorteil des erfinäungsgemässen Verfahrens, welches sich im übrigen nicht nur für das Hatschek- und das Magniani-Verfahren eignet, sondern auch für die Durchführung mittels Filterpressen, daß durch eine geeignete Schlichtebeschichtung der Glasfasern und durch geeignete Zusätze zu dem Zementmaterial eine gleichmässige Verteilung der Glasfasern in der Matrix aus Zementmaterial und dabei eine Regelung der bei der Herstellung der glasfaserverstärkten Zementprodukte abgezogenen Wassermenge ermöglicht wird.It is a decisive advantage of the method according to the invention, which, by the way, is not only suitable for the Hatschek and Magniani processes, but also for implementation by means of filter presses, that by a suitable size coating of the glass fibers and by suitable additives the cement material an even distribution of the glass fibers in the matrix of cement material and thereby a regulation of the withdrawn during the manufacture of the glass fiber reinforced cement products Amount of water is made possible.

Es ist ein weiterer Vorteil des erfinäungsgemässen Verfahrens, daß eine gleichmässige Verteilung des Fasermaterials in der Zenentmatrix erreichbar ist und daß folglich glasfaserverstärkte Zementprodukte mit sehr gleichförmiger Qualität herstellbar sind,It is a further advantage of the method according to the invention, that a uniform distribution of the fiber material in the zenent matrix can be achieved and that consequently glass fiber reinforced Cement products with a very uniform quality can be produced,

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß Glasfasern zur Verstärkung von Zementprodukten verwendet werden können, wenn die Pulpe als Mischungsbestandteil des Zenientmaterials und/oder einer Schlichtebeschichtung auf den Glasfasern ein anorganisches, in Form fein verteilter Partikel, vorliegendes Material mit grosser spezifischer Oberfläche in Verbindung mit mindestens einem Polyelektrolyten enthält. Völlig unerwartet hat sich nämlich gezeigt, daß das Vorhandensein des anorganischen Materials und des Polyelektrolyten zu einer merklichen Erhöhung der von den Glasfasern zurückgehaltenen Menge von Zementpartikeln und WasserThe invention is based on the knowledge that glass fibers for reinforcement of cement products can be used if the pulp as a mixture component of the Zenient material and / or a Size coating on the glass fibers with an inorganic material present in the form of finely divided particles contains a large specific surface in connection with at least one polyelectrolyte. It has been completely unexpected demonstrated that the presence of the inorganic material and the polyelectrolyte lead to a marked increase in the Glass fibers retained the amount of cement particles and water

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fuhren. Es ist daher möglich, glasfaserverstärkte Zementprodukte zu erhalten, die bis zu 30 Gev/ichts-% Glasfasern enthalten, ohne daß die Festigkeit des verstärkten Endproduktes dadurch beeinträchtigt vilrde.to lead. It is therefore possible to use fiberglass reinforced cement products to obtain that contain up to 30% by weight glass fibers, without affecting the strength of the reinforced end product.

Vorzugsweise werden bei der praktischen Anwendung der Erfindung Glasfasern, welche bereits bei der Herstellung mit einer Schlichte versehen worden sein können oder auch nicht, mit einer Schlichte versehen, v/elche als wesentliche Bestandteile das anorganische Material und den Polyelektrolyten enthält. Die Glasfasern werden dann auf ein perforiertes Stütz- bzw. Forme lenient zusammen mit einer Zementscnlemrtie aufgebracht, die ebenfalls mit Zusätzen mindestens eines anorganischen Materials/eSiies Polyelektrolyten versehen ist. Das Wasser wird dann in üblicher Weise, beispielsweise durch /inlegen eines Unterdrucks an das perforierte Formelement abgezogen, um eine teilweise Trocknung bzw. Entwässerung des Glasfaser-Zementrcaterials zu erhalten. Nach dem Aushärten wird auf diese Weise ein faserverstärktes Zementprodukt erhalten, welches eine hohe Festigkeit besitzt.In the practical application of the invention, preference is given to glass fibers which are already coated with a size during manufacture may or may not have been provided with a size, depending on the essential constituents of the inorganic Contains material and the polyelectrolyte. The fiber optics will then on a perforated support or form lenient applied together with a Zementscnlemrtie, which also with additives at least an inorganic material / eSiies polyelectrolyte provided is. The water is then in the usual way, for example by applying a negative pressure to the perforated form element withdrawn in order to obtain a partial drying or dewatering of the glass fiber cement material. After hardening a fiber-reinforced cement product is obtained in this way, which has a high strength.

Als anorganisches Ilaterial wird vorzugsweise ein fein verteiltes kieselsäurehaltiges Material mit geringer Partikelgrösse von vorzugsweise weniger als 10 /urn und mit einer grossen spezifischen Oberfläche von irehr als 20 m /g und vorzugsweise zwischenA finely divided material is preferably used as the inorganic material Silica-containing material with a small particle size of preferably less than 10 µm and with a large specific Surface area of more than 20 m / g and preferably between

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75 und 500 m /g verwendet. Die besten Ergebnisse wurden mit Altonit erzielt, d.h. mit einem in spezieller Weise behandelten E-entonit.2
75 and 500 m / g used. The best results were achieved with altonite, ie with a specially treated e-entonite.

Gute Ergebnisse v/urden auch mit gerauchter Kieselsäure, mit Kieselgur und ähnlichen kieselsäurehaltigen Materialien erzielt.Good results have also been achieved with smoked silica, kieselguhr and similar materials containing silica.

Die Bezeichnung "Polyelektrolyt" umfasst Flockungsmittel, wobei zu denjenigen Materialien, bei denen vorteilhafte Ergebnisse erhalten v/urden, die Flockungsmittel "Iierccfloc 900" bzw.The term "polyelectrolyte" includes flocculants, being among those materials on which beneficial results obtained v / urden, the flocculant "Iierccfloc 900" resp.

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"DeIfloc 50-V " gehören, welche beide im Handel erhältlich sind. Zusainmen mit den Polyelektrolyten dieser Art können oberflächenaktive Stoffe und Netzmittel verwendet werden."DeIfloc 50-V", both of which are commercially available. Together with the polyelectrolytes of this type can be surface-active Substances and wetting agents are used.

Die Gesamtmenge das eingesetzten anorganischen Materials ist nicht kritisch und kann innerhalb relativ breiter Grenzen schwanken. Die besten Ergebnisse v/erden normalerweise erzielt, wenn das anorganische Material in einer Menge zwischen 5 und 50 Gewichts-% bezogen auf das Gewicht des verwendeten Zements und vorzugsweise in einerMenge zwischen 10 und 25 Gewichts-% eingesetzt wird. In entsprechender Weise kann auch die Menge des Polyelektrolyten verändert v/erden, und zwar normalerweise in dem Bereich von 0,01 bis 1 Gewichts-% bezogen auf das Gewicht der verwendeten Zenentmenge.The total amount of inorganic material used is not critical and can fluctuate within relatively wide limits. The best results are usually achieved when the inorganic material in an amount between 5 and 50% by weight based on the weight of the cement used and preferably used in an amount between 10 and 25% by weight will. The amount of polyelectrolyte can also be changed in a corresponding manner, normally in the range from 0.01 to 1% by weight based on the weight of the amount of zenent used.

Wenn das anorganische Material.gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in Form einer Schlichte auf die Glasfasern aufgebracht wird, dann besitzt die Schlichte bezüglich ihrer Feststoffbestandteile vorzugsweise folgende Zusammensetzung: 10 bis 75 % anorganisches Material und 1 bis 25 % Polyelektrolyt. In einigen Fällen ist es vorteilhaft, die Schlichte unter Verwendung eines Filmbildners herzustellen, der mit dem Polyelektrolyten verträglich ist. Hierfür sind Stärkematerialien oder ähnliche Filmbildner und/oder Vinylharze geeignet. Ein Vinylharz, welches zu guten Ergebnissen führt, ist ein Polyvinylalkohol, beispielsweise der Stoff "Mowiol 4.88", der Firma Hoechst AG.If the inorganic material according to a preferred embodiment the invention is applied in the form of a size to the glass fibers, then the size has with respect to Their solid constituents preferably have the following composition: 10 to 75% inorganic material and 1 to 25% Polyelectrolyte. In some cases it is advantageous to prepare the size using a film former that contains the polyelectrolyte is compatible. Starch materials or similar film formers and / or vinyl resins are suitable for this. A vinyl resin that gives good results is a polyvinyl alcohol, for example the substance "Mowiol 4.88" from Hoechst AG.

Eei der Herstellung der Schlichte können ausserdem weitere übliche Zusatzstoffe zugesetzt v/erden, beispielsweise Schmiermittel für Glasfasern, Netzmittel usw. Als geeignet haben sich die Schmiermittel "Sodamine" und "Emerlube 7884" erwiesen. Die Menge des Filmbildners beträgt üblicherweise zwischen etwa 5 und 35In addition, other customary ones can be used for the production of the size Additives v / earth added, for example lubricants for glass fibers, wetting agents, etc. The Lubricants "Sodamine" and "Emerlube 7884" proved. The amount of film former is usually between about 5 and 35

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Gewichts-%, während die Menge des Schmiermittels zwischen etwa 1,0 und 15 Gewichts-% ausmacht, und zwar jeweils bezogen auf den Feststoffgehalt der Schlichte. Die Schlichte wird auf die Glasfasern in einer Menge aufgebracht, bei der ihr Feststoffanteil zwischen 0,1 und 25 Gewichts-% bezogen auf das Gewicht der Glasfaser beträgt. Wenn die Zementeiaterialschlemme keine v/eiteren Zusätze enthält, dann sollte der Feststoffgehalt der Glasschlichte auf den Glasfasern i_n dem Bereich zwischen 5 Gewichts-% und mehr als 200 Gewichts-% bezogen auf das Glasgewicht liegen.% By weight, while the amount of lubricant is between approximately 1.0 and 15% by weight, based in each case on the solids content of the size. The size is applied to the glass fibers in an amount in which its solids content is between 0.1 and 25% by weight based on the weight of the glass fiber. If the contains no Zementeiaterialschlemme v / Eiteren additives, the solids content of the glass should sizing on the glass fibers i _n the range of 5% by weight and more than 200% by weight based lying on the glass weight.

Für das Aufbringen der Schlichte auf die Glasfaser können verschiedene bekannte Verfahren angewandt v/erden. Beispielsweise können die Glasfasern unter einer Rolle hindurchgeführt werden, welche mit der Schlichte getränkt ist. Weiterhin besteht die Möglichkeit, die Schlichte auf die Glasfasern aufzusprühen.For applying the size to the glass fiber, various known methods are used. For example, the glass fibers can be passed under a roller, which is soaked with the sizing. It is also possible to spray the size onto the glass fibers.

Die bei der praktischen Anwendung der Erfindung verwendeten Glasfasern können sogenannte Ε-Glasfasern sein, wie sie beispielsweise in der US-PS 2 33 4 961 beschrieben sind. Vorzugsweise werden erfindungsgeiKäss jedoch alkalifeste Glasfasern verwendet. Derartige Glasfasern.sind beispielsweise in den US-PSen 3 840 379, 3 861 927 und 3 861 926 beschrieben.The glass fibers used in practicing the invention can be so-called Ε glass fibers, as described, for example, in US Pat. No. 2,334,961. Preferably be However, according to the invention, alkali-resistant glass fibers are used. Such glass fibers are, for example, in U.S. Patents 3,840,379, 3,861,927 and 3,861,926.

Erfindungsgemäss vorbehandelte Glasfasern können in Verbindung mit den gleichen Zeruentmaterialien verwendet v/erden, wie sie derzeit zur Herstellung von faserverstärkten Zementprodukten eingesetzt v/erden. Zu den geeigneten Zementmaterialien gehören gewöhnlicher Zement, Portland-Zeruent, Beton, Mörtel, Gips, wasserhaltiges Kalziumsilikat usv/. Die vorbehandelten Glasfasern werden in einer Menge zwischen 1 und 25 Gewichts-% bezogen auf die Menge des Zements mit einer Zementschlemme gemischt, wobei ggf. auch noch andere Fasern, beispielsweise Asbestfasern, zugesetzt v/erden können. Wenn zusätzlich andere Fasern verwendet werden,Glass fibers pretreated according to the invention can be used in combination used with the same cement materials as those currently used in the manufacture of fiber reinforced cement products v / earth. Suitable cement materials include ordinary cement, portland cement, concrete, mortar, plaster of paris, hydrous Calcium silicate etc /. The pretreated glass fibers are in an amount between 1 and 25% by weight based on the Amount of cement mixed with a cement paste. other fibers, for example asbestos fibers, can also be added. If other fibers are also used,

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dann werden sie im allgemeinen in einer Menge zwischen 1 und TO Gewichts-% bezogen auf das Gewicht des Zementmaterials zugesetzt. Die Pulpe, die sich nach der Mischung der Fasern und des Zeirientmaterials ergibt, wird dann in Kontakt mit einem perforierten Formelernent gebracht, wie dies aurch das Hatschek-Verfahren und das Ilagniani - Verfahren bekannt ist, woraufhin man an dem perforierten Formelement einen Unterdruck v/irksam werden lässt, um Wasser aus dem mit Fasern verstärkten Zementprodukt abzuziehen. Das so erhaltene Rohprodukt wird dann in üblicher Weise gehärtet.then they are generally used in an amount between 1 and TO% by weight based on the weight of the cement material added. The pulp resulting from the mixing of the fibers and the paper material is then in contact with a perforated Brought formulas like this by the Hatschek method and the Ilagniani process is known, whereupon a negative pressure is applied to the perforated form element in order to draw water out of the cement product reinforced with fibers. The crude product thus obtained is then in hardened in the usual way.

Faserverstärkte Zementprodukte gemäss der Erfindung zeichnen sich durch ihre hohe Festigkeit aus und können in üblicher Weise als verschiedene Baumaterialien eingesetzt werden.Fiber-reinforced cement products according to the invention are characterized by their high strength and can in the usual way can be used as various building materials.

Nachdem vorstehend öle Grundlager, der vorliegenden Erfindung ausführlich erläutert wurden, sollen nachstehend zur näheren Erläuterung noch Beispiele für die praktische Verwirklichung der Erfindung hinsichtlich der Behandlung der Glasfasern mit der erfindungsgemässen Sehlichte und hinsichtlich der Verwendung der vorbehandelten Glasfasern für die Herstellung von glasfaserverstärkten Zementprodukten gegeben werden.Having above oils base stock, the present invention in detail have been explained, examples for the practical implementation of the Invention regarding the treatment of the glass fibers with the according to the invention and with regard to the use of the pretreated glass fibers for the production of glass fiber reinforced Cement products are given.

Beispiel 1
Herstellung Und Verwendung einer Schlichte geirüss der Erfindungexample 1
Manufacture and use of a size according to the invention

Es wird folgende Schlichte hergestellt:The following size is produced:

Gewichtsteile: Polyvinylalkohol (Mowiol 4.88) 14,0 Parts by weight : polyvinyl alcohol (Mowiol 4.88) 14.0

Altonit 18,0Altonite 18.0

Schmiermittel (Emerlube 7484) 4,3Lubricant (Emerlube 7484) 4.3

Flockungsmittel: Delfloc 50-V 5,0Flocculant: Delfloc 50-V 5.0

Hereofloc 900 1,0Hereofloc 900 1.0

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A 43 1GO b k-171 A 43 1GO b k-171

23. November 1978 -12-November 23, 1978 -12-

Die Schlichte aus den vorstehend angebenen Stoffen wird mit Wasser gemischt, urr. eine Suspension mit einem Feststoff gehalt von 2,5 Gewichts-% zu erhalten.The size from the substances specified above is mixed with water, urr. a suspension containing a solid of 2.5% by weight.

Die Schlichte wird dann auf die Glasfasern mit Hilfe einer Walze aufgebracht. Die mit der Schlichte beschichteten Fasern haben dann an ihrer Oberfläche eine gelartige Beschichtung, die bezüglich der Glasfaseroberfläche eine gute Haftfähigkeit aufweist.The size is then applied to the glass fibers with the help of a roller upset. The fibers coated with the size then have a gel-like coating on their surface, which is related to the glass fiber surface has good adhesion.

Example 2

Verwendung von erfindungsgemäss vorbehandelten Glasfasern für die Herstellung von glasfaserverstärkten Zementrohren oderplatten Use of glass fibers pretreated according to the invention for the production of glass fiber reinforced cement pipes or panels

Die gemäss Beispiel 1 vorbehandelten Glasfasern werden mit einer Zementmischung der folgenden Zusammensetzung gemischt:The glass fibers pretreated according to Example 1 are with a Mixed cement mixture of the following composition:

Cement mix

Gewi eht s te iIe ; Consecrated part ;

Zement SOOCement SOO

Altonit 140Altonite 140

Hereofloc 900 0,4Hereofloc 900 0.4

Wasser 8000Water 8000

Die Glasfasern, die auf eine Länge zwischen etwa 3 mm und 7,5 cm zugeschnitten v/erden, werden in einer Menge von etwa 10 Gewichts-% bez-ogen auf das Gewicht des Zements zugesetzt. Die auf diese Weise erhaltene Pulpe wird dann auf einer Hatschek-Maschine in üblicher Weise bearbeitet, um faserverstärkte Zementrohre oder -platten mit guter Festigkeit zu erhalten. Dabei können zu-The glass fibers, which are to a length between about 3 mm and 7.5 cm cut to size are added in an amount of about 10% by weight based on the weight of the cement. The on this So obtained pulp is then processed on a Hatschek machine in the usual way to make fiber-reinforced cement pipes or -to obtain panels with good strength. In doing so,

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23.. November 1973 -13-November 23, 1973 -13-

satzliche Bolyelektrolyte verwendet -werden.Additional boly electrolytes can be used.

Während vorstellend, die 'Verwendung' von Glasf a§ern zur Verstärkung beschrieben wurde, versteht es sich, daß -die Erfindung auch zur Verwendung anderer Faseraaterialien verwendet werden kane, Es können natürliche und synthetische_y organische Fasern sowie anorganische Fasern verwendet werden, wie z.B. Wolle, Dacron, Mylon, Polyester-Fasern/ Metall-Fasern usw.While, featuring a§ern the 'use' of Glasf described for amplification, it will be appreciated that -the invention can also be used for use other Faseraaterialien kane, it may be natural and synthetic organic fibers and inorganic fibers _y are used, such as Wool, dacron, mylon, polyester fibers / metal fibers etc.

Erfindungsgeniäss besteht ferner die Ivöglichkeit, die von mineralischen Fasern, insbesondere Glasfasearn bei der Papierherstellung und bei der iJasshers teilung von Kar tonmaterial und Matten zu ermöglichen, indem man die Verarbeitbarkeit der organischen Fasern erfindungsgemäss verbessert. Ausserdera wird aus der vorstehenden Beschreibung deutlich, daß dem Fachmann ausgehend von den beschriebenen Ausführungsbeispielen zahlreiche Möglichkeiten zu Gebote stehen, Änderungen und/oder Ergänzungen vorzunehmen, ohne daß er dabei den Grundgedanken der Erfindung verlassen müsste.According to the invention, there is also the possibility that of mineral fibers, especially glass fibers, in paper manufacture and at the iJasshers division of cardboard material and make mats possible by considering the workability of the organic fibers improved according to the invention. Except will from the above description that the skilled person Based on the exemplary embodiments described, numerous options are available, changes and / or Make additions without losing the basic idea the invention would have to leave.

03 00 19/057003 00 19/0570

Claims

DR.-ING. . DIPL ₁ -ING. M. SC. "DPL-PH. '3 5R ₁ DI PL.-PH YS.

HOGER LEGAL RIGHT - GRIESSBACH - HAECKER

PATENTANWÄLTE] N _S T U TTS A R T.

-A 43 160 b Applicant: Gv / ens-Coming Fiberglas k-171 Corporation

November 23, 1978 fiberglass Τον / er

: TOLEDO, Ohio 43659, USA

Patent claims:

1. Fiber-reinforced cement product with a cement material as a matrix and with fibers that are used in this matrix for reinforcement are distributed, characterized in that there is at least one polyelectrolyte and at least one inorganic material with a large specific surface area as a mixture component of the cement material and / or a Contains layer coating on the fibers.

2. Cement product according to claim 1, characterized in that glass fibers are provided as fibers.

3. Cement product according to claim 1 or 2, characterized in that that a silicic acid-containing material is provided as the inorganic material.

4. Cement product according to one of claims 1 to 3, characterized

characterized in that the inorganic material has a special

2 has a specific surface area of more than 20 m / g.

5. Cement product according to claim 3, characterized in that that the silica-containing material is one of the following substances: silica, pentonite, kieselguhr.

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030019/0570

ORIGINAL INSPECTED

November 23, 19 75 -2-

6. cement product according to one of claims 2 to 5, characterized characterized in that up to 30% by weight of glass fibers based on the weight of the cement material are provided.

7. Zerr.entprodukt according to any one of claims 1 to 6, characterized in that that one of the following substances is provided as a polyelectrolyte: A surface-active substance, a Wetting agent, a flocculant.

8. Cement product according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the size coating contains a lubricant.

9. Zeiuentprodukt according to any one of claims 1 to 8, characterized characterized in that the size coating is a film-forming Contains resin.

10. Cement product according to one of claims 1 to 9, characterized in that the inorganic material is fine distributed form is provided.

. Process for the production of a fiber-reinforced Zeirentprcduktes according to any one of claims 1 to 10, wherein the fibers are mixed with the cement material to form a To obtain pulp, which is then applied to a perforated forming element, where water is drawn off from the pulp is, in order to obtain a crude product that is then cured, characterized in that there are components of the mixture of the cement material and / or for a size coating on the fibers at least one polyelectrolyte and at least one inorganic material large specific surface is used.

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0 3 0 0 19/0 5 7 0

2850861

ί. 43 160 b

November 23, 19 78 "-3- ■

12. Method of manufacturing the glass fiber reinforced cement product according to any one of claims 2 to 10, wherein the glass fibers are mixed with a cement material to form a pulp v / earth, which is applied to a perforated form element and from which water is then drawn off in order to to obtain a crude product that is then allowed to cure, characterized in that glass fibers with a size coating, which consists of a Pclyelektrolyten and a finely divided, inorganic, silicic acid Contains material with a specific surface area of more than 20 m / g, mixes with a cement material, which cement, the polyelectrolyte and the inorganic Contains material.

13. Glass fibers for use for a cement product according to one of claims 1 to 10 or for the implementation of the method according to claim 11 or 12, characterized in ", that they are provided with a size coating, which is a polyelectrolyte and a fine Distributed, inorganic, silicic acid-containing material with a specific surface area of more than 20 m / g contains.

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0 3 0 0 19/0; 7 Π