DE69407907T2 - Zementprodukte und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Zementprodukte und Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
- Diese Erfindung betrifft Zementprodukte, insbesondere Zementprodukte, die ein Gemisch von Aluminiumoxidzement und Gips umfassen, und ein Verfahren zu deren Herstellung.
- Es ist früher vorgeschlagen worden, Gipsprodukte bereitzustellen, deren Eigenschaften durch die Einlagerung eines oder mehrerer Polymere modifiziert worden sind. Zum Beispiel offenbart GB-A-1390360 Gipsprodukte, die durch den Zusatz verschiedener Polymere modifiziert worden sind. Ein Nachteil derartiger Produkte, die Polymerverarbeitungshilfsstoffe enthalten, ist, daß sie für Zersetzung durch Verwitterung oder Alterung anfällig sind. Diese Zersetzung zeigt sich als Erweichen, Eindringen von Wasser, Fleckigwerden, Vergilben, Reißen, Abkreiden, Blasenbildung oder Abbl ättern.
- Es ist früher ebenfalls vorgeschlagen worden, auf Tonerde (Aluminiumoxid) basierende zementartige Produkte bereitzustellen, die durch Einlagerung eines oder mehrerer Polymere modifiziert worden sind. Zum Beispiel werden in dem europäischen Patent 0021682 ein Tonerdezementprodukt, das durch den Zusatz eines Polyvinylalkohols/-acetats modifiziert ist, und ein Herstellungsverfahren, das die Bildung von Ettringit verhindert und die Zerreißfestigkeit und Druckfestigkeit stark erhöht, indem es Macro-Defect-Free (makrofehlstellenfreie) (MDF) Zemente herstellt, offenbart. Dieses Verfahren beinhaltet ein Erhitzen des MDF- Zementbreis auf über 72ºC, um die Bildung von Ettringit zu verhindern, während unter einem angewendeten Druck von mindestens 5 MPa gehärtet wird. Der Polyvinylalkohol/-acetat wird in diesem Fall als Weichmacher und Fließmittel verwendet.
- Die Verwendung von Gipsprodukten zur Beschleunigung der Härtungszeit von Aluminiumoxidzementen ist seit langem bekannt, obwohl die Höchstmenge an zugesetztem Gips auf 25 Gewichtsprozent begrenzt ist, da anderenfalls übermäßige Ausdehnung erfolgt. Ähnlich wird die Verwendung von Aluminiumoxidzementen zur Erhöhung der Festigkeit von Gipsprodukten seit langem betrieben, aber die Höchstmenge des zugesetzten Aluminiumoxidzements ist auf 15 Gewichtsprozent begrenzt, da der Zusatz größerer Mengen wiederum übermäßige Ausdehnung bewirkt.
- Die Verwendung von entweder Aluminiumoxidzementen zur Verfestigung von Gipsprodukten oder von Gipsprodukten zur Beschleunigung der Härtezeiten von Aluminiumoxidzementen beeinträchtigt die Feuerfestigkeit beider Produkte. Das liegt an der Bildung von Ettringit. Ettringite sind große monostabile Kristalle, die sich innerhalb der Schichtgitterstruktur beider Produkte bilden. Ettringite dehydratisieren oberhalb von 72ºC, wobei sie die strukturelle Ganzheit des Produkts schwächen, wenn sie einer Wärme oberhalb dieser Temperatur ausgesetzt werden. Es ist auch die Bildung größerer Ettringitkristalle, die die übermäßige Ausdehnung beim Mischen von Aluminiumoxidzement und Gips verursacht.
- Es ist berichtet worden, daß in Glass Reinforced Concrete (Glasstahlbeton) (GRC) Zement mit niedrigem pH-Wert verwendet werden sollte, um die Laugenkorrosion der Glasfasern (CaO-Al&sub2;O&sub3;-SiO&sub2;-System) zu minimieren, und daß das OH&supmin;-Ion der Wasseranlagerung an Zement der wichtigste Wirkstoff beim Angriff auf die Glasfasern ist. Die Korrosion der Glasfasern wird im pH-Bereich von3,2 bis 10,7 auf ein Minimum verringert.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Aluminiumoxidzement/Gipsprodukt und ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Produkts bereitzustellen,
- Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein kombiniertes Aluminiumoxidzement/Gipsprodukt, umfassend 100 Gewichtsteile Aluminiumoxidzement, 10 bis 100 Gewichtsteile einer wäßrigen Emulsion eines Polymervorprodukts (Komponente A) und 15 bis 600 Gewichtsteile eines Halbhydratgipses (Komponente B), bereitgestellt.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines kombinierten Aluminiumoxidzement/Gipsproduktes bereitgestellt, umfassend:
- (1) Zusammenmischen von 10 bis 100 Gewichtsteilen einer wäßrigen Emulsion eines Polymervorprodukts mit 100 Gewichtsteilen Aluminiumoxidzement, um eine Aufschlämmung des Vorprodukts zu erzeugen,
- (2) Zusammenmischen der Aufschlämmung des Vorprodukts und 15 bis 600 Gewichtsteilen Halbhydratgips, und
- (3) Härtenlassen des Gemischs.
- Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Verbindung wird eingehärtetes kombiniertes Aluminiumoxidzement/Gipsprodukt bereitgestellt, das nach dem in dem letzten vorangehenden Abschnitt definierten Verfahren hergestellt wird.
- Das kombinierte Aluminiumoxidzement/Gipsprodukt der vorliegenden Erfindung kann verwendet werden, um einen wasser- und wetterbeständigen Rohbewurf bereitzustellen, der aufgebracht werden kann, indem hergebrachte Verputzverfahren oder Projektionssprühen verwendet werden.
- Gips ist wegen seiner Schichtgitterstruktur, in der die Calcium- und Sulfationen gemeinsam die einzelnen Schichten bilden, die durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen den Wassermolekülen und den Sauerstoffatomen der Sulfationen verbunden sind, besonders anfällig für Erosion durch Wasser und Witterung. Die Einwirkung von Wasser auf die Gipsprodukte bewirkt ein Aufbrechen der Wasserstoffbrückenbindung mit einem nachfolgenden Verlust der strukturellen Ganzheit.
- Das kombinierte Aluminiumoxidzement/Gipsprodukt der vorliegenden Erfindung ist vorteilhaft, weil es stark vergrößerte Wasserbeständigkeit und Festigkeit aufweist.
- Es wird angenommen, daß die Verwendung von Polymerbindemittelkomponenten in Form einer wäßrigen Emulsion besonders vorteilhaft ist, da während des Härtens der Aluminiumoxidzement und der halbhydratisierte Gips Wasser aus der Emulsion entziehen und bewirken, daß sich Polymerfilme um die verbrückenden Wassermoleküle in der Gitterstruktur des kombinierten Aluminiumoxidzement/Gipses bilden. Dies vermittelt die vergrößerte Wasserbeständigkeit und Festigkeit.
- Ein weiterer Vorteil des kombinierten Aluminiumoxidzement/Gipsproduktes der vorliegenden Erfindung ist, daß es ohne die Langzeitlaugenzersetzung, die in zementartigen Produkten erfolgt, unter Verwendung von "E-glass"-Faserverstärkung verstärkt werden kann. Wenn der pH-Wert der wäßrigen Polymeremulsion zwischen 3,0 und 4,0 liegt, verringert er den pH- Wert des nassen Gemisches in den optimalen Bereich zwischen 3,2 bis 10,7, was die Einlagerung von Standardglasfaserverstärkung ohne die Langzeitlaugenerosion, die während des Stadiums des nassen Gemisches beginnt, erlaubt. Der niedrige pH-Wert der Emulsion hemmt außerdem die Bildung von Ettringit während des Härtens und ermöglicht Zugaben von Gips in einem höheren Verhältnis zu Aluminiumoxidzement ohne zerstörende Ausdehnung.
- Das kombinierte Aluminiumoxidzement/Gipsprodukt der vorliegenden Erfindung zeigt außerdem verminderte Porosität. Gipsprodukte haben eine natürliche Neigung, während des Härtens zu schäumen. Wenn Gipsprodukte in hohen Anteilen zu Aluminiumoxidzementen hinzugesetzt werden, schäumen sie noch und die nachfolgende Bildung von Ettringit verursacht die zerstörende Ausdehnung in den Gipsprodukten, indem zwischen den Gaseinschlußhohlräumen verbindende Fehlstellen verursacht werden. Die Verwendung einer wäßrigen Polymeremulsion in Verbindung mit dem kombinierten Aluminiumoxidzement/Gips verringert das Schäumen und verzögert die Bildung von Ettringit, erhöht die Festigkeit und Feuerbeständigkeit, ohne daß weitere Antischäummittel notwendig sind.
- Der kleine Anteil Ettringit, der gebildet wird, vergrößert die Gesamtfestigkeit des Materials, indem er entlang der Schichtgitterstruktur des kombinierten Aluminiumoxidzement/Gipses expansiven Druck gegen den kontraktiven Druck der Polymerfilmbildung ausübt, wobei er die Bildung von Fehlstellen, die größer als 100 µm sind, überall in dem abgebundenem Material minimiert. Diese Minimierung großer Fehlstellen, die durch große zurückbleibende Poren, Lufteinschluß oder Packungsfehler verursacht werden, führt zu stark erhöhter Festigkeit bei Biegung und Zug. Unverstärktes Aluminiumoxidzement/Gipsprodukt der vorliegenden Erfindung hat einen Young- Modul von ungefähr 1485 MPa, was eine bedeutsame Zunahme gegenüber normalen Zementbreien darstellt. Diese Zunahme ist durch die Minimierung der Porosität auf ungefähr 1% bedingt.
- Die wäßrige Emulsion des Polymervorprodukts (Komponente A) umfaßt vorzugsweise zwischen 30 Gew.-% und 50 Gew.-% Feststoffe, vorzugsweise etwa 40 Gew.-%. Vorzugsweise umfaßt Komponente A ein wärmehärtbares Harz, wie z.B. ein wärmehärtbares Acrylharz. Ein bevorzugtes Beispiel ist ein Gemisch von Acrylmonomeren, wie z.B. jenes, das von Kemira Polymers unter der Produktreferenznummer Diorez 9769 geliefert wird. Diese gemischten Acrylmonomere haben ein hohes Molekulargewicht, typischerweise ungefähr 500. Am meisten bevorzugt hat die Emulsion der Komponente A eine Viskosität (Brookfield) von 30-50 mPa s (Spindel 2-30 U/min), eine Teilchengröße von weniger als 1 µm und einen pH-Wert zwischen 3,0 und 5,0. Die bevorzugte Tg der Emulsion liegt mit einer stabilisierenden anionischen Ladung zwischen 24º und 26ºC. Die Komponente A verbessert die Wasserbeständigkeit des Endproduktes, indem sie den Wassereintritt in die Poren der Struktur verhindert. Überschüssiges Wasser in dem Gemisch, das dem Härten oder Abbinden unterworfen wird, ermöglicht der Acrylkomponente mit kleiner Teilchengröße, an die äußere Oberfläche zu wandern, wodurch sie das Produkt gegen das Eindringen von Feuchtigkeit verschließt. Die Komponente A vermittelt außerdem hohe Beständigkeit gegen UV- und IR-Strahlung.
- Das polymere Bindemittel kann zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit auch einen Weichmacher einschließen. Der bevorzugte Weichmacher ist ein Melaminformaldehydpolymer, der vorzugsweise mit 1 bis 10 Gewichtsteilen des Feststoffgehalts vorliegt. Das Melaminformaldehydpolymer wird vorzugsweise als Pulver zu der zementartigen Aufschlämmung hinzugegeben. Ein geeignetes Beispiel ist das Produkt Nummer BL 434 von BIP Chemicals Limited. Das Melaminformaldehydpolymer hat die Neigung, während des Härtens in die Mitte des Gemisches zu wandern, wenn das Produkt darin härtet, so dient es dazu, die Hauptmasse des Produktes zu verstärken und zu verfestigen. Das Melaminformaldehydpolymer ist vollständig mit den Acrylmaterialien, die vorzugsweise in Komponente A verwendet werden, verträglich und vernetzt sich mit ihnen.
- Die Komponente B kann ein halbhydratisiertes Gipspulver (CaSO&sub4; 5 H&sub2;O) einer beliebigen Art sein. Der bevorzugte Gips ist jedoch entweder ein alpha-Halbhydrat, wie z.B. "Extrudur" von Lafarge Plasterboard, oder ein wasserfreier oder verzögerter Plaster, wie z.B. "Universal Finish" von British Gypsum Limited. Beta-halbhydratisierte Plaster neigen dazu, eine größere Teilchengröße zu haben, und diese Teilchen können zusammenklumpen, wobei sie Hohlräume zwischen sich lassen, die die Homogenität des endgültigen Gemisches schwächen können.
- Der empfohlene Aluminiumoxidzement ist "Ciment Fondue" von Lafarge Special Cements Limited oder die Secar-Reihe, wiederum von Lafarge Special Cements Limited. Die Auswahl hängt von den endgültigen Anforderungen an Farbe und Festigkeit ab. "Ciment Fondue" hat eine nahezu schwarze Farbe und enthält weniger Aluminiumoxid als die Secar-Reihe. Secar 51 ist dunkelgrau und hat einen geringeren Aluminiumoxidgehalt als Secar 71, welches hellgrau ist. Je größer der Aluminiumoxidgehalt ist, desto größer ist die Menge an stabilem Aluminiumhydroxidgel Al(OH)&sub3;, das in der festen Phase nebeneinander mit dem überschüssigen CaSO&sub4; vorliegt.
- Vorzugsweise umfaßt das Produkt der Erfindung 10 bis 60 Gewichtsteile der Komponente A und 15 bis 300 Gewichtsteile der Komponente B pro 100 Gewichtsteile des Aluminiumoxidzements.
- Es wird bevorzugt, daß das Gewichtsverhältnis des Aluminiumoxidzements zu dem halbhydratisierten Gips im Bereich von 1:6 bis 4:1 liegt, wobei der Bereich 1:3 bis 4:1 und insbesondere das Verhältnis 1:1 bevorzugt wird. Das Gewichtsverhältnis des Aluminiumoxidzements zu Komponente A liegt vorzugsweise im Bereich von 1:1 bis 8:1, wobei der Bereich 1,67:1 bis 8:1 und insbesondere das Verhältnis 2:1 bevorzugt werden. Das Gewichtsverhältnis des Aluminiumoxidzements zu Melaminformaldehydharz liegt vorzugsweise im Bereich von 5:1 bis 20:1, stärker bevorzugt 10:1. Zusätzliches Wasser kann hinzugegeben werden, mit der Maßgabe, daß das Gesamtgewicht des Wassers, einschließlich des Wassergehalts der Komponente A, pro hundert Gewichtsteile des kombinierten Aluminiumoxidzements und Gipses etwa 40 Teile nicht überschreitet.
- Die erste Stufe beim Trocknen des Emulsionsfilms beinhaltet den Entzug von Wasser, zum Teil infolge der Hydrolysierung des Aluminiumoxidzements und des halbhydratisierten Gipses, bei dem Verbliebenen durch Restverdampfung. Auf jeder offenen Oberfläche des Materials bildet sich durch oxidative Absorption und Verdampfung von Oberflächenwasser eine Haut. Der interne Wasserentzug und die Restverdampfung werden durch die exotherme Hydrolysierung der mineralischen Bindemittel ausgelöst, die die Temperatur der Kernmaterialien um ungefähr 29ºC erhöht. Diese exotherme Reaktion treibt überschüssiges Wasser aus, indem die Komponente A zu den äußeren Oberflächen hin verdünnt, die Filmbildung gesteuert und verlangsamt wird, bis nachdem der Vorgang der Hydrolysierung stattgefunden hat. An der Oberfläche und unterhalb der anfänglichen Hautbildung findet vollständige oxidative vernetzende Filmbildung zwischen den verbliebenen Polymerharzen, gesteuert durch die langsame Verdampfung des überschüssigen Wassers, und die Bildung eines homogenen Ganzen statt.
- Das Gemisch und daher das sich ergebende Aluminiumoxidzement/Gipsprodukt kann weiterhin eine Natriumcitratlösung enthalten, um das Härten des Gemisches zu verzögern. Die Lösung kann durch Auflösen von Natriumcitratkörnchen (z.B. von ADM, Ringaskiddy, Cork, Irland) im Gewichtsverhältnis von 1 Teil Natriumcitrat zu 10 Teilen Wasser hergestellt werden und kann in einem Bereich des Gewichtsverhältnisses von Aluminiumoxidzement zu Natriumcitratlösung von 50:1 bis 200:1 hinzugefügt werden.
- Das Gemisch kann weiterhin Zuschlagstoffe und/oder natürliche oder synthetische Pigmente und/oder Färbemittel enthalten, um den so erhaltenen Produkten eine Reihe verschiedener Eigenschaften, Oberflächenbeschaffenheiten und/oder Farben zu verleihen. Zum Beispiel kann Alag von Lafarge Special Cements Limited oder Litag von Boral Litag Limited im Gewichtsverhältnis von bis zu 5 Teilen auf 1 Teil Aluminiumoxidzement hinzugefügt werden. Dieses schafft eine extrem hohe Druckfestigkeit zusammen mit einer sehr hohen Oberflächenabriebfestigkeit, besonders da es eine chemische Bindung zwischen dem Gemisch und dem Alag- oder Litag- Zuschlagstoff gibt.
- Das Gemisch kann weiterhin Standardglasfaserverstärkung in der Form von Stapelglasseide, Wirrvlies, Gewebe oder Faservlies einschließen, um ein Material mit im Vergleich zu Glasstahlbeton (GRC) stark verbesserter Leistung herzustellen.
- Das Gemisch kann weiterhin andere verstärkende Materialien, wie z.B. Kohlenstofffasern, Aramide, Polyethylenfasern, Polypropylenfasern, Polyesterfasern, natürliche Fasern, Nylon und Armierungsgewebe, einschließlich mit wärmehärtbaren Harzen vorimprägnierte Gewebe, einschließen.
- Die vorliegende Erfindung soll jetzt, lediglich durch Veranschaulichung, in den folgenden Beispielen in größerer Ausführlichkeit beschrieben werden:
- Ein Gemisch wird durch Zusammenmischen von 50 Gewichtsteilen der Acrylemulsion, die als Diorez 9769 (Kemira Polymers) bekannt ist, mit 100 Teilen des Aluminiumoxidzements Secar 71 (Lafarge Special Cements Limited) hergestellt, indem ein Mischer mit hoher Scherung, wie z.B. ein an eine elektrische Bohrmaschine angeschlossener Farbenrührer, verwendet wird. Nach sorgfältigem Durchmischen wurden 10 Gewichtsteile Melaminformaldehydharz (BL 434, hergestellt von BIP Chemicals Limited), hinzugefügt und unter Verwendung des Mischers mit hoher Scherung gerührt. Zu dem so erhaltenen Gemisch wurden 100 Gewichtsteile des halbhydratisierten Gipses hinzugegeben, der unter der Markenbezeichnung "Extrudur" von Lafarge Plasterboard Limited verkauft wird. Dieses wurde, wiederum unter Verwendung des Mischers mit hoher Scherung, gerührt, bis ein homogenes Gemisch ohne Klumpen erreicht wurde, bevor es in eine geeignete Form gegossen wurde.
- Für dieses Beispiel wurde ein geeigneter Testblock in der Form einer rechteckigen Platte hergestellt. Innerhalb von 90 Minuten war das Gemisch hinreichend erhärtet und die Platte war entformbar und transportierbar.
- Nach vierzehn Tagen wurde die Platte getestet und zeigte eine Druckfestigkeit von 49,91 MPa, einen Young-Modul von 1485 MPa und eine prozentuale Verformung beim Fließen von 3,766%.
- Eine andere Platte wurde gewogen und dann 24 Stunden lang in Wasser eingetaucht, nach dieser Zeit wurde sie wieder gewogen. Die Gewichtszunahme betrug weniger als 1%.
- Ein Gemisch wurde durch Zusammenmischen von 50 Gewichtsteilen der Acrylemulsion Diorez 9769 (Kemira Polymers) mit 100 Teilen des Aluminiumoxidzements Secar 71 (Lafarge Special Cements Limited), 4 Gewichtsteilen Titandioxid und 2 Gewichtsteilen eines auf Titandioxid basierenden Färbemittels, beide von Kemira Coatings Limited geliefert, hergestellt, indem ein Putzmörtelschlagrührer verwendet wurde. Nach sorgfältigem Durchmischen wurden 100 Gewichtsteile des halbhydratisierten Gipses, der unter der Markenbezeichnung "Universal Finish" von British Gypsum Limited verkauft wird, hinzugefügt. Dieser wurde unter Verwendung des Putzmörtelschlagrührers sorgfältig eingerührt, bevor 20 Gewichtsteile Melaminformaldehyd (BL 434 von BIP Chemicals Limited) hinzugefügt wurden. Unter Verwendung herkömmlicher Verputztechniken und Werkzeuge wurde das so erhaltene Gemisch in einer Dicke von 10 mm auf eine Außenwand aufgebracht.
- Diese Außenwand wurde rauhen klimatischen Bedingungen unterworfen, einschließlich Temperaturextreme von 0º und 46ºC, Luftfeuchtigkeit bis zu 90% relativer Feuchtigkeit, starker Regenfall, direktes Sonnenlicht unter Wüstenbedingungen, Sandwaschen und hohe Salzgehalte. Nach einem Jahr wurde kein Reißen oder Haarrißbildung beobachtet, und die Oberflächenbeschaffenheit blieb brillant weiß.
- Ein Gemisch wurde durch Zusammenmischen von 50 Gewichtsteilen der Acrylemulsion Diorez 9769 (Kemira Polymers) mit 100 Teilen des Aluminiumoxidzements Secar 71 (Lafarge Special Cements Limited) hergestellt, indem ein Putzmörtelschlagrührer verwendet wurde. Nach sorgfältigem Durchmischen wurden 100 Gewichtsteile des halbhydratisierten Gipses, der unter der Markenbezeichnung "Universal Finish" von British Gypsum Limited verkauft wird, hinzugefügt. Dieser wurde unter Verwendung des Putzmörtelschlagrührers sorgfältig eingerührt.
- Unter Verwendung herkömmlicher Verputztechniken und Werkzeuge wurde das so erhaltene Gemisch in einer Dicke von 4 mm auf die Innenfläche von 3 Meter mal 2 Meter einer Wand aus Standardhohlziegelsteinen aufgebracht. Eine Glasfasermatte (Cotech EQX-1168, Typ 3076, von Tech Textiles Limited) wurde in senkrechter Richtung mit der Kelle aufgetragen. Das Mattengewebe wurde sehr ähnlich wie Tapete mit stumpfem Stoß aneinandergefügt. Eine zweite Schicht des Gemisches wurde dann auf die Matte aufgebracht, bevor eine zweite Schicht der Matte in waagerechter Richtung aufgebracht wurde.
- Dieses Verfahren wurde fortgesetzt, bis vier Schichten aufgebracht worden waren, und eine dünne (1,5 mm) abgeschäumte Oberflächenschicht des Gemisches wurde aufgebracht und poliert, um eine ansprechende Oberflächenbeschaffenheit zu erhalten.
- Die Wand wurde dann einer äußeren Explosion ausgesetzt. Das Innere zeigte kein Reißen oder Aufspringen, und die Druckwelle wurde zurückgehalten.
- Ein Gemisch wird durch Zusammenmischen von 50 Gewichtsteilen der Acrylemulsion Diorez 9769 (Kemira Polymers) mit 100 Teilen des Aluminiumoxidzements Secar 71 (Lafarge Special Cements Limited) hergestellt, indem ein Mischer mit hoher Scherung, wie z.B. ein an eine elektrische Bohrmaschine angeschlossener Farbenrührer, verwendet wurde. Zu dem so erhaltenen Gemisch wurden 100 Gewichtsteile des halbhydratisierten Gipses, der von Lafarge Plasterboard Limited unter dem Markennamen "Extrudur" verkauft wird, hinzugefügt. Dieses wurde, wiederum unter Verwendung des Mischers mit hoher Scherung, gerührt, bis ein homogenes Gemisch ohne Klumpen erreicht wurde, bevor 200 Teile "Litag" (Boral Litag Limited) hinzugegeben wurden und dann bis zu einer Höhe von 35 mm in eine geeignete Form gegossen und in Vibration versetzt wurde. Sechs Schichten Cotech Fabric (Cotech-Gewebe) EQX-1168, Typ 3076, von Tech Textiles Limited, wurden von Hand laminiert, wobei ein Standardgemisch ohne irgendeine Zugabe von Zuschlagstoffen verwendet wurde.
- Für dieses Beispiel wurde ein geeigneter Testblock in der Form einer quadratischen Platte mit den Maßen 420 x 420 x 50 mm hergestellt. Innerhalb von 90 Minuten war das Gemisch hinreichend erhärtet und die Platte war entformbar und transportierbar. Nach vier Tagen wurde die Platte auf einen Schießplatz gebracht, wo zwei NATO-Standard-7,62-Kugelsalven aus einer Entfernung von 10 Metern auf die Platte abgefeuert wurden. Eine dritte Salve, wiederum 7,62, aber panzerdurchschlagend, wurde auf die Platte gefeuert. Keine der Kugeln durchdrang die Rückseite der Platte. Alle Kugeln befanden sich innerhalb eines 100-mm-Dreiecks. Die verwendete Waffe war eine Standard-SLR.
- Ein zylindrischer, oben offener Behälter mit den Maßen 820 mm Höhe und 580 mm Durchmesser wurde in drei Stücken hergestellt - ein innerer Kern, eine Wicklung und ein äußerer Teil. Der innere Kern wurde unter Verwendung von 50 Gewichtsteilen Diorez 9769, 100 Gewichtsteilen Secar 71 und 100 Gewichtsteilen "Extrudur"-Gipsputz hergestellt. Sobald ein hinreichend homogenes Gemisch erreicht war, wurden 20 Gewichtsteile einer Stapelglasseide "E-glass"-Faser mit 12 mm Lange eingerührt. Das so erhaltene Gemisch wurde in eine Form gegossen und in Vibration versetzt, um alle eingeschlossene Luft zu entfernen. Nachdem das Gemisch - etwa 90 Minuten später - abgebunden hatte, wurde der gegossene innere Kern entformt.
- Der innere Kern wurde dann auf eine Spindel aufwickelmaschine gesetzt, wobei Cotech-Gewebe EQX-2336 durch einen Trog geführt wurde, der eine Aufschlämmung eines Gemischs enthielt. Die Aufschlämmung eines Gemischs umfaßte 50 Gewichtsteile Diorez 9769, 100 Gewichtsteile Secar 71, 100 Gewichtsteile "Extrudur"-Gipsputz und 100 Gewichtsteile sauberes Wasser. Vier vollständige Wicklungen des mit dem Gemisch imprägnierten Gewebes wurden um den inneren Kern herum laminiert. Überschüssiges Gewebe wurde abgeschnitten und um das Unterteil des inneren Kerns gewickelt.
- Nachdem der innere Kern und die Wicklung vollständig getrocknet waren, wurden sie in das Innere einer geeigneten Außenform gestellt. Ein Standardgemisch, umfassend 50 Gewichtsteile Diorez 9769, 100 Gewichtsteile Aluminiumoxidzement Secar 71 und 100 Gewichtsteile "Extrudur"-Gipsputz wurden dann in die Form gegossen, die die Wicklung und das Unterteil des Behälters vollständig ummantelte. Dieses wurde dann in Vibration versetzt und man ließ es vollständig erhärten.
- Vierzehn tage später wurden die Behälter durch Explosion getestet. Die Gewichte der Sprengladungen reichten von 113,4 g (4 ozs) Pe4 bis zu 680,4 g (24 0Z5) Pe4 mit einer Sprengladung pro Gefäß. Jede Sprengladung enthielt Bestandteile, die üblicherweise in terroristischen Gerätschaften enthalten sind, wie z.B. Batterien, Zeitzünder usw. Alle Behälter hielten die seitliche Druckwelle und Zertrümmerung ohne Absplittern zurück und richteten die restliche Druckwelle nach oben.
Claims (15)
1. Kombiniertes Aluminiumoxidzement/Gipsprodukt, umfassend 100
Gewichtsteile Aluminiumoxidzement, 10 bis 100 Gewichtsteile einer wäßrigen
Emulsion eines Polymervorprodukts (Komponente A) und 15 bis 600
Gewichtsteile eines Halbhydratgipses oder eines wasserfreien Plasters
(Komponente B).
2. Produkt nach Anspruch 1, umfassend 100 Gewichtsteile
Aluminiumoxidzement, 10 bis 60 Gewichtsteile der Komponente A und 15 bis
300 Gewichtsteile der Komponente B.
3. Produkt nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei Komponente A zwischen
30 Gew.-% und 50 Gew.-% Feststoffe umfaßt.
4. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Komponente A
ein wärmehärtendes Acrylharz umfaßt.
5. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der pH-Wert
der Komponente A zwischen 3,0 und 4,0 liegt.
6. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend
einen Weichmacher.
7. Produkt nach Anspruch 6, wobei der Weichmacher ein
Melaminformaldehydpolymer ist.
8. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Komponente B
ein alpha-Halbhydratgips ist.
9. Produkt nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Komponente B ein
wasserfreier oder verzögerter Plaster ist.
10. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend
zusätzliches Wasser, wobei das Gesamtgewicht des Wassers, einschließlich
des Wassergehalts der Komponente A, 40 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile
des kombinierten Aluminiumoxidzements und Gipses nicht überschreitet.
11. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend
Natriumcitrat.
12. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend
Zuschlagstoffe und/oder natürliche oder synthetische Pigmente und/oder
Färbemittel.
13. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend
Glasfaserverstärkung in der Form von Stapelglasseide, Wirrvlies, Gewebe
oder Faservlies.
14. Produkt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend
ein verstärkendes Material, ausgewählt aus Kohlenstofffasern, Aramiden,
Polyethylenfasern, Polypropylenfasern, Polyesterfasern, natürlichen Fasern,
Nylon und Armierungsgewebe.
15. Verfahren zur Herstellung eines kombinierten
Aluminiumoxidzement/Gipsproduktes, umfassend:
(1) Zusammenmischen von 10 bis 100 Gewichtsteilen einer wäßrigen
Emulsion eines Polymervorprodukts mit 100 Gewichtsteilen
Aluminiumoxidzement, um eine Aufschlämmung des Vorprodukts zu
erzeugen,
(2) Zusammenmischen der Aufschlämmung des Vorprodukts und 15 bis
600 Gewichtsteilen Halbhydratgips, und
(3) Härtenlassen der Gemischs
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Cited By (2)
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