DE2854967A1 - ASBESTOS-FREE, CEMENT-BASED BASE PANEL TO BE MANUFACTURED BY THE WINDING PROCESS - Google Patents
ASBESTOS-FREE, CEMENT-BASED BASE PANEL TO BE MANUFACTURED BY THE WINDING PROCESSInfo
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Description
A 43 2o7 m Anmelder: PARAISTEN KALKKI OYA 43 2o7 m Applicant: PARAISTEN KALKKI OY
17o PARGAS KALK AB17o PARGAS LIME AB
23. Februar 1979 SF-216OO PARAINEN,February 23, 1979 SF-216OO PARAIN,
FinnlandFinland
Beschreibungdescription
Asbestfreie, auf Zementbasis nach dem Aufwickelverfahren herzustellende Bauplatten-RohplatteAsbestos-free, cement-based building board raw board to be produced using the winding process
Die Erfindung betrifft eine asbestfreie, nach dem Aufwickelverfahren herzustellende Bauplatten-Rohplatte auf Zementbasis, die als Nassmasse-Tragfasern Zellulosefasern und/oder entsprechend Altpapier, als Bindemittel Zement, sowie Verstärkungsfasern und Zusatzstoffe enthält.The invention relates to an asbestos-free, after the winding process Cement-based building board raw board to be produced, which is used as wet mass load-bearing fibers, cellulose fibers and / or correspondingly contains waste paper, cement as a binding agent, as well as reinforcing fibers and additives.
Die in der Bauindustrie für Aussenwand- und Dacheindeckungszwecke verwendeten Bauplatten werden im allgemeinen maschinell und vollautomatisch hergestellt, wobei allen Herstellungsverfahren das gleiche Hauptprinzip zugrunde liegt: Die fertig gemischte Nassmasse wird Schicht für Schicht zu einer Rohplatte gewünschter Dicke verarbeitet, die dann anschliessend vor dem endgültigen Härten (Abbinden) der Bindemittel gepresst, gewellt oder auf ansonsten bekannte Weise geformt wird.Those in the construction industry for exterior wall and roofing purposes Construction panels used are generally made by machine and fully automatically, with all manufacturing processes it is based on the same main principle: the ready-mixed wet mass becomes a raw board layer by layer The desired thickness is processed, which is then pressed, corrugated before the final hardening (setting) of the binding agent or shaped in an otherwise known manner.
Homogenität der Nassmasse ist dabei die erste Voraussetzung zur Erzielung eines guten Endproduktes. Um die Homogenität der Nassmasse beim Durchlauf durch die Maschine zu erhalten sind sogenannte Tragfasern erforderlich, welche die Bindemittel und die übrigen Bestandteile der Masse gleichmässig zusammenhalten. Am deutlichsten tritt diese Forderung in Maschinen auf, in denen die Nassmasse gegen die Wirkung der Gewichtskraft gehoben werden muss.The homogeneity of the wet mass is the first prerequisite for achieving a good end product. To the homogeneity of the To get wet mass when passing through the machine, so-called support fibers are required, which are the binders and hold the remaining components of the mass together evenly. This requirement occurs most clearly in machines, in where the wet mass must be lifted against the effect of the weight.
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Letzteres ist bei den nach dem Aufwickelverfahren arbeitenden Maschinen der Fall, das heißt bei den Maschinen, bei denen die Nassmasse auf eine Walze, einen Filz ο.dgl. gehoben wird um dann auf weitere gleichartige Maschinenteile (-elemente) übertragen zu werden. Eine bekannte derartige Maschine ist die sog. Hatschek-Maschine, bei der die Nassmasse von einer oder mehreren Siebtrommeln gehoben wird und von dieser/diesen auf einen endlosen, über Saugkästen laufenden Filz gelangt. Abgehoben wird die Nassmasse von einer rotierenden sog. Sammelwalze, auf der das Sammeln der einzelnen Schichten erfolgt. Ist die gewünschte Schichtdicke erreicht, wird die Schicht von der Sammelwalze abgehoben und als flachliegende Rohplatte der folgenden Behandlungsstufe zugeführt. Bei einem solchen Aufwickelverfahren müssen die Tragfasern von passender Dichte sein und ein möglichst gutes Haftvermögen untereinander und gegenüber den anderen Bestandteilen der Nassmasse haben. In dieser Hinsicht stellt die Asbestfaser eine ideale Tragfaser dar.The latter is the case with the machines that work according to the winding process, that is to say with the machines where the wet mass on a roller, a felt or the like. is lifted to then on other similar machine parts (elements) to be transferred. A known such machine is the so-called. Hatschek machine, in which the wet mass of one or is lifted several screening drums and from this / these to an endless felt running over suction boxes. The wet mass is lifted off by a rotating so-called collecting roller, on which the individual layers are collected. Once the desired layer thickness has been reached, the layer of lifted off the collecting roller and fed to the following treatment stage as a flat raw panel. In such a winding process The supporting fibers must have a suitable density and the best possible adhesion to each other and to each other have the other components of the wet mass. In this respect, the asbestos fiber is an ideal load-bearing fiber.
Eine gute Festigkeit der fertigen Bauplatte lässt sich nicht allein mit Hilfe der Bindemittel und Tragfasern erzielen. Ein durch Tragfasern bewirktes gutes Tragverhalten der Nassmasse und gute Festigkeit lassen sich nicht gleichzeitig erzielen. Bei der Herstellung von Rohplatten nach dem Aufwickelverfahren war man deshalb bemüht, "Kompromissfasern" zu verarbeiten, das heißt Fasern, die in erster Linie ein gutes massetragendes Verhalten zeigen, daneben aber auch eine akzeptable verstärkende Wirkung in der fertigen Platte haben. Auch in dieser Beziehung hat sich die Asbestfaser als vorteilhafteste Faser erwiesen. Gewicht und Festigkeit der Platten bewegten sich auf einem annehmbaren Niveau, so daß keine Ursache für den Übergang auf eine andere Faser bestand. Allerdings hat man versucht, die Plattenfestigkeit durch Untermischen von festerenA good strength of the finished building board cannot be achieved with the help of the binders and supporting fibers alone. A Good load-bearing behavior of the wet mass and good strength caused by load-bearing fibers cannot be achieved at the same time. In the manufacture of raw panels by the winding process, efforts were therefore made to process "compromise fibers", that is, fibers that primarily show good mass-bearing behavior, but also an acceptable reinforcing one Have an effect on the finished panel. In this respect, too, the asbestos fiber has proven to be the most beneficial fiber proven. The weight and strength of the plates were at an acceptable level so that there was no cause for the transition insisted on another fiber. However, attempts have been made to increase the plate's strength by mixing in firmer ones
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Fasern, sogenannten Zusatz- oder Verstärkungsfasern, unmittelbar unter die Nassraasse zu verbessern. Es war dies jedoch keine glückliche Lösung: zum einen wegen des höheren Gewichts und damit der schwierigeren Handhabung der Platten, zum anderen weil das beim Untermischen der Zusatzfasern unvermeidliche Deformieren und Brechen derselben von bleibender Wirkung sind. Ausserdem üben die Zusatzfasern beim Mischungsvorgang auf die Tragfasern eine zerreissende Wirkung aus und führen wegen ihrer gewöhnlich grösseren Dichte zu einer weniger homogenen Masse. Bei der Herstellung von Bauplatten nach den bekannten Aufwickelverfahren hat man deshalb auf die Verarbeitung von festen und schweren Zusatzfasern verzichtet.Fibers, so-called additional or reinforcing fibers, directly to improve under the wet race. However, this was not a happy solution: on the one hand, because of the higher weight and thus the more difficult handling of the panels, on the other hand because this is unavoidable when the additional fibers are mixed in Deforming and breaking them are of permanent effect. In addition, the additional fibers exercise on the during the mixing process Carrying fibers have a tearing effect and, because of their usually greater density, lead to a less homogeneous one Dimensions. In the production of building boards according to the known winding process, one has therefore to the processing of no solid and heavy additional fibers.
Die schon seit langem bekannte schädigende Wirkung der Asbestfasern auf die Atmungsorgane und die dadurch erforderlich gewordenen Schutzmaßnahmen haben jedoch zur Entdeckung neuer Tragfasern geführt. Die Asbestfasern lassen sich vollständig durch leichtere, aber leider auch weniger feste Tragfasern ersetzen ohne daß sich die Tragwirkung der Fasern bezüglich der Nassmasse verschlechtert. Es handelt sich bei dieser Faüer in erster Linie um eine organische Faser, die eine geringere Festigkeit und auch eine schlechtere Wärmebeständigkeit als die Asbestfaser aufweist.The harmful effects of asbestos fibers, which have long been known However, on the respiratory organs and the protective measures that have become necessary have to discover new ones Carrying fibers out. The asbestos fibers can be completely replaced by lighter, but unfortunately less strong, supporting fibers replace without the supporting effect of the fibers with respect to the wet mass deteriorating. It is this Faüer primarily an organic fiber that has a lower strength and also a poorer heat resistance than the asbestos fiber has.
Die gemäss der Erfindung besonders behandelte (aufbereitete) Zellulosefaser hat sich jedoch als ausgezeichneter Ersatz für Asbest erwiesen. Die Merkmale der Erfindung gehen aus den beigefügten Patentansprüchen hervor. Die geringere Dichte der erfindungsgemäß behandelten Zellulosefasern ermöglicht eine Erhöhung des Verstärkungsfaser-Anteils ohne Erhöhung des Plattengewichtes und ohne Überschreiten des kritischen Fasera-nteils. Nach der vorliegenden Erfindung ist also der Einsatz solcherThe specially treated (processed) according to the invention However, cellulose fiber has proven to be an excellent substitute for asbestos. The features of the invention are evident from the appended Claims. The lower density of the invention treated cellulose fibers enables the reinforcement fiber content to be increased without increasing the weight of the board and without exceeding the critical fiber content. According to the present invention, the use is such
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anorganischer Verstärkungsfasern möglich, mit denen eine maximale Festigkeit der fertigen Platte erzielt wird, ohne daß deren Gewicht und Wärmebeständigkeit dadurch Änderungen erfahren. Somit ist beispielsweise die Möglichkeit des Einsatzes von Metall-, insbesondere von Stahlfasern und von Glasfasern als Verstärkungsfasern gegeben.inorganic reinforcement fibers possible, with which a maximum strength of the finished panel is achieved without that their weight and heat resistance experience changes. Thus, for example, the possibility of use given by metal, in particular steel fibers and glass fibers as reinforcing fibers.
Voraussetzung dabei ist allerdings, daß diese schweren Verstärkungsfasern in einer solchen Stufe des Aufwickelverfahrens in die Naßmasse eingetragen werden, daß die oben aufgeführten Mängel vermieden werden: Deformation und Bruch der Verstärkungsfasern, Reissen der Tragfasern, geringere Homogenität der Masse usw. Auf die Eigenschaften der Rohplatte und damit auch der fertigen Platte lässt sich in gewünschter Weise Einfluss nehmen, sofern das Eintragen der Verstärkungsfasern in die übrigen Bestandteile der Rohplatte in geeigneter Weise erfolgt.A prerequisite for this, however, is that these heavy reinforcing fibers are entered in the wet mass in such a stage of the winding process that those listed above Defects are avoided: deformation and breakage of the reinforcing fibers, tearing of the supporting fibers, lower homogeneity of the Mass etc. The properties of the raw panel and thus also of the finished panel can be influenced in the desired manner take, provided that the reinforcement fibers are introduced into the other components of the raw panel in a suitable manner.
In der beigefügten Zeichnung ist - ohne daß jedoch der Erfindung dadurch Grenzen gesetzt würden - dargestellt, wie gemäss der Erfindung die schweren Verstärkungsfasern wahlweise an drei verschiedenen Stellen des Produktionsganges der Rohplatten-Teilschichten in letztere eingetragen werden können, wobei sich diese Eintragsstellen zwischen dem Punkt, an dem die Teilschichten von der Naßmasse abgetrennt werden, und der Endbearbeitungsstelle (Finish-Stelle), an der die Rohplatte zur Bauplatte wird, befinden.In the accompanying drawing - without, however, the invention would thereby be set limits - is shown as in accordance with of the invention, the heavy reinforcing fibers are optional at three different points in the production process of the raw panel sublayers can be entered in the latter, with these entry positions between the point at which the partial layers are separated from the wet mass, and the finishing point (finish point) at which the raw panel to the building board is located.
Je nach den an die fertige Bauplatte zu stellenden Gebrauchsund Qualitätsanforderungen können die schweren Verstärkungsfasern, zum Beispiel Stahl- und/oder Glasfasern, in die Rohplatten-Teilschichten entweder 1) unmittelbar nach deren Abtrennen von der Naßmasse oder 2) kurz vor der Entwässerung,The heavy reinforcing fibers, for example steel and / or glass fibers, into the raw panel sub-layers either 1) immediately after they have been separated from the wet mass or 2) shortly before drainage,
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möglicherweise während der Entwässerung, bevor die Teilschichten zur Rohplatte zusammengefügt werden, oder 3) in die Teilschichten der zusammengefügten Rohplatte eingetragen werden.possibly during dewatering, before the sub-layers are joined together to form the raw panel, or 3) into the sub-layers of the assembled raw panel.
Im erstgenannten Falle werden die in der Zeichnung angedeuteten schweren Verstärkungsfasern 1 in die Rohplatten-Teilschichten 5 an einer Stelle in unmittelbarer Nähe des Punktes eingetragen r an dem die Siebtrommel 3 die Teilschicht 5 aus der im Einlaufkanal 4 befindlichen Naßmasse 2 hebt. Im zweitgenannten Falle werden die schweren Verstärkungsfasern 1 in die auf einem endlosen Filz 6 befindliche Teilchicht 5 an einer Stelle eingetragen, die sich kurz vor dem ersten, die Naßmasse entwässernden Saugkasten 7 oder oberhalb von diesem befindet. Im dritten Falle werden die schweren Verstärkungsfasern 1 in die von der Sammelwalze 8 abgehobene und nunmehr flachliegende Rohplatte 9 eingetragen. In diesem drittgenannten Falle können die Rohplatten dünner ausgeführt, ein- oder zweiseitig mit Verstärkungsfasern versehen und dann zu einer einzigen Platte mit Schichtstruktur gepresst werden.In the former case, the direction indicated in the drawing heavy reinforcing fibers 1 are added to the raw panels sub-layers 5 at a location in the immediate vicinity of the point r at which the drum screen 3, the sub-layer 5 lifts from the located in the inlet channel 4 wet mass. 2 In the second-mentioned case, the heavy reinforcing fibers 1 are introduced into the partial layer 5 located on an endless felt 6 at a point which is located shortly before or above the first suction box 7 which drains the wet mass. In the third case, the heavy reinforcing fibers 1 are introduced into the raw panel 9 that has been lifted off the collecting roller 8 and is now lying flat. In this third case, the raw panels can be made thinner, provided with reinforcing fibers on one or both sides and then pressed into a single panel with a layered structure.
In allen vorgenannten Fällen können die Verstärkungsfasern je nach den an die endgültige Bauplatte zu stellenden Gebrauchsund Qualitätsanforderungen in ausgerichtetem oder unausgerichtetem Zustand, zusammen mit Zusatzstoffen oder ohne Zusatzstoffe, kontinuierlich oder periodisch in die Platte eingetragen werden.In all of the aforementioned cases, the reinforcing fibers can each according to the usage and quality requirements to be placed on the final building board, whether aligned or unaligned State, together with additives or without additives, entered continuously or periodically in the plate will.
Durchgeführten Versuchen zufolge liefert die folgende Zusammensetzung, bezogen auf das Gesamttrockengewicht der Platte, eine Rohplatte mit außerordentlich guten Eigenschaften: 25-95 % Zement, 3-3o % gemäß der Erfindung gemahlene Zellulosefasern undAccording to tests carried out, the following composition provides, based on the total dry weight of the board, a raw board with extremely good properties: 25-95% cement, 3-30% milled cellulose fibers according to the invention and
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ο,1-5 % schwere Verstärkungsfasern.ο, 1-5% heavy reinforcement fibers.
Als metallische Verstärkungsfasern kommen vorzugsweise Stahlfasern von o,5-3o mm Länge und o,o5-o,5 mm Dicke in Frage. Verstärkungsfasern aus Glas haben vorzugsweise eine Länge von 5-5o mm und eine Dicke von o,o1-o,5 mm. In der nachstehenden Tabelle sind einige vorläufige Ergebnisse aus vergleichenden Versuchen mit auf Zementbasis hergestellten Platten zusammengestellt. Im Versuch Nr. 1 dienten als Tragfasern Asbestfasern, im Versuch Nr. 2 erfindungsgemäß behandelte Zellulosefasern ohne Verstärkungsfasern, und in den Versuchen Nr. 3 und Nr. 4 ebenfalls erfindungsgemäß behandelte Zellulosefasern in Verbindung mit schweren Verstärkungsfasern: Chromstahl und Glas. Die Versuchsplatten waren mit einer Hatschek-Maschine unter gleichen Bedingungen hergestellt worden und hatten zu Versuchsbeginn eine Härtungszeit von 28 Tagen hinter sich. Die Probestäbe wurden in Plattenlaufrichtung aus den Platten geschnitten. Die schweren Verstärkungsfasern bei den Versuchen Nr. 3 und Nr. 4 waren gemäß Fall zwei (also bei den Saugkästen) in die Rohplatten-Teilschichten eingetragen worden.Steel fibers are preferably used as the metallic reinforcing fibers 0.5-3o mm long and 0.05-0.5 mm thick are possible. Reinforcing fibers made of glass preferably have a length of 5-5o mm and a thickness of o, o1-o.5 mm. In the table below are some preliminary comparative results Experiments compiled with cement-based panels. In experiment no. 1, asbestos fibers were used as carrying fibers, in test no. 2 cellulose fibers treated according to the invention without reinforcing fibers, and in test no. 3 and No. 4 cellulose fibers also treated according to the invention in connection with heavy reinforcing fibers: chrome steel and glass. The test panels were made with a Hatschek machine were produced under the same conditions and had a curing time of 28 days behind them at the start of the experiment. the Test bars were cut from the plates in the direction of travel of the plate. The heavy reinforcement fibers in the tests No. 3 and No. 4 were entered in the raw panel sub-layers according to case two (i.e. with the suction boxes).
Wie aus der Tabelle hervorgeht, bieten die erfindungsgemäß hergestellten Platten der Versuche Nr. 3 und Nr. 4 gegenüber den Platten der Versuche Nr. 1 und Nr. 2 folgende Vorteile: Erhöhte Schlagfestigkeit, daß heißt geringere Sprödigkeit; gleichgute oder etwas bessere Biegefestigkeit; bedeutend bessere Elastizität; etwa gleiches Gewicht.As can be seen from the table, offer the invention The following advantages over the plates of experiments No. 1 and No. 2 produced in tests No. 3 and No. 4: Increased impact resistance, that is, less brittleness; equal or slightly better flexural strength; significant better elasticity; roughly the same weight.
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Versuch Bindemittel Tragfaser Nr. Verstärkungs- Rohdichte Elastizi- Biegefestig- Schlagfestigkeit
faser tätsmodul, keitBinder test, load-bearing fiber No. Reinforcement bulk density, elastic, flexural strength, impact strength
fiber modulus, speed
kg/m N/mtn^ N/mir Nmm/mmkg / m N / mtn ^ N / me Nmm / mm
CO O CD OO Ca) O **. O Oi OCO O CD OO Ca) O **. O Oi O
Portlandze- Asbest, ment, ' 12 Gew.% 88 Gew.%Portlandze asbestos, ment, 12% by weight 88% by weight
Portlandzement 88 Gew.%Portland cement 88% by weight
Portlandzement 88 Gew.%Portland cement 88% by weight
Behandelte Zellulose, 1o Gew.%Treated cellulose, 1o wt.%
155o155o
148o148o
Behandelte Chromstahl 139o Zellulose, ca. 2 Gew.% 1o Gew.% 15OOOTreated chrome steel 139o Cellulose, approx. 2% by weight 1o% by weight 15000
82oo82oo
653o653o
2o,o2o, o
22,322.3
,o,O
3,o3, o
4,44.4
Portland- Behandelte Glas, ca. zement Zellulose, 1 Gew.% 88 Gew.% 11 Gew.% 178oPortland-treated glass, approx. Cement cellulose, 1 wt.% 88 wt.% 11 wt.% 178o
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Cited By (5)
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