DK145118B - Fiberarmeret cementprodukt samt fremgangsmaade til fremstilling af samme - Google Patents

Description

(ύ \Rfi

(19) DANMARK

*

i® (12) FREMLÆGGELSESSKRIFT <«> 145118 B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 4507/78 (51) IntCi.3 C 04 B 31/36 (22) Indleveringsdag 10. okt. 1978 // C 04 B 31/00 (24) Løbedag 10. okt. 1978 (41) Aim. tilgængelig 11 . apr. 1980 (44) Fremlagt 6. s ep. 1982 (86) International ansøgning nr.

(86) International indleveringsdag (85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -(30) Prioritet (71) Ansøger ROCKWOOL INTERNATIONAL A/S, 2640 Hedehusene, DK.

(72) Opfinder Karl Erik Hansen, DK: Peder lieder sen, DK.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Lehmann & Ree.

(54) Fiberarmeret cementprodukt samt fremgangsmåde til fremstilling af samme.

Den foreliggende opfindelse angår et cementprodukt, som er armeret med cellulosefibre og eventuelt med kunstfibre.

Det er kendt at anvende asbestfibre til armering af cementprodukter. Således anvendes asbestfibre i vid udstrækning ved fremstilling af såkaldte asbestcementplader, såsom Eternit®-plader.

Asbestcementprodukter har en række fordelagtige egenskaber, så-m som en stor bøjetrækstyrke, en god modstandsdygtighed mod kemiske an- greb og gode ældningsegenskaber.

v- En meget væsentlig ulempe ved asbestcementprodukter er imidler- tid, at fremstillingen og bearbejdningen af sådanne produkter frem-byder en så betydelig sundhedsfare, at det må forventes, at brugen af ^ asbestfibre som forstærkningsmateriale i cementprodukter vil blive Ω forbudt i løbet af nogle år.

Det er ved fremstillingen af asbestcementprodukter kendt at an- 2 145118 vende såvel asbestfibre som cellulosefibre som armerings fibre.

Forsøg på helt at erstatte asbestfibre med 0,5-20 vægtprocent cellulosefibre i fiberarmerede cementprodukter har ikke givet tilfredsstillende styrkeresultater. Således har man kun opnået en bøje-trækstyrke (efter 4 ugers lagring) på omkring 165 kp/cm for fiberarmerede produkter indeholdende fyrrecellulosefibre. En sådan styrke opnås ved anvendelse af ca. 4% fibre, og styrken forøges ikke væsentligt ved anvendelse af større mængder fibre. En sådan styrke er ikke tilfredsstillende, idet man anser en bøjetrækstyrke på mindst 165 kp/cm for at være nødvendig for, at sådanne cellulose-fiberprodukter kan erstatte asbestcementprodukter.

Det har nu overraskende vist sig, at en bestemt slags cellulosefibre har en særlig stor armerende virkning, når de anvendes som armeringsfibre i fiberarmerede cementprodukter, og at man med disse fibre kan opnå fiberarmerede cementprodukter, hvis bøjetrækstyrke ligger væsentligt over den ovenfor omtalte minimumsværdi.

Det fiberarmerede cementprodukt ifølge opfindelsen er således ejendommeligt ved, at armeringsfibrene helt eller delvis udgøres af eucalyptuscellulosefibre, som indgår i produktet i en mængde på mindst 1 vægtprocent.

Ved anvendelse af eucalyptuscellulosefibre i fiberarmerede cementprodukter har det helt uventet vist sig, at der kan opnås en 2 bøjetrækstyrke på over 220 kp/cm (efter 4 ugers lagring), d.v.s. en styrkeforøgelse på over 30% sammenlignet med fyrrecellulosefibre.

Som eksempler på forskellige slags eucalyptusfibre til brug i cementproduktet ifølge opfindelsen skal nævnes fibre af Eucalyptus saligna, Eucalyptus globulus og Eucalyptus camaldulensis. Det foretrækkes at anvende et fibermateriale, som er fremstillet ved sulfatmetoden, og som er bleget.

Der er blevet udført forsøg til bestemmelse af den armerende virkning af eucalyptuscellulosefibre henholdsvis fyrrecellulosefibre i fiberarmerede cementprodukter. Ved disse sammenligningsforsøg dis-pergeredes cellulosefibrene først i 1 liter vand, og der tilsattes 5 liter vand og eventuelt stenuldsfibre, hvorpå blandingen omrørtes i 5 minutter, inden der tilsattes cement. Efter yderligere 5 minutters omrøring tilsattes polyelektrolyt (Reten® 123 x) i en mængde på 4,2 ppm. Omrøringen fortsattes i yderligere 1 minut, hvorpå den dannede blanding blev overført til en arkdanner, hvis net var belagt med filtrerpapir. Efter afvanding af blandingen ved bortsugning pressedes det på filtrerpapiret dannede lag med stigende tryk (1 mi- 145118 3 2 2 2 nut ved 5 kp/cm , 1 minut ved 10 kp/cm og 1 minut ved 15 kp/cm ).

Derpå blev der lagt 5 stk. filtrerpapir på hver side af den dannede fibercementplade, og denne blev presset i 2 minutter ved et tryk 2 på 60 kp/cm .

De således opnåede plader oplagredes derpå ved stuetemperatur og 100%'s relativ fugtighed, indtil deres bøjetrækstyrke og massefylde blev bestemt på kendt måde. ......

Sammensætningen af de fremstillede fibercementprøver og disses egenskaber fremgår af nedenstående Tabel 1.

4 145118 I Ml *· <υ <d tn .,.

•η -P d *

, ? S « ; 2 «, S 2 3 S S 2 S S

S,SH'S -I +l -H *l + l +l +l +l +l Ή +l +l +l ή

St ί* W -T1 m c-\ *_ G\ <5\ O t- CM -+ Ol VD CM m hmw - a

MiX &>+> S cm

Mi « 3 tn 0 0 M fti ^ M +) -<3· > tn CO CO -- CM CO CM CM CO ^ ° ™ ™ ooooooo o ^ ^ ^ ° ^ k k » k » >> «. “ ' ' _ I ooooooo o oooooo * +1+1 +| +| +! +1 +1 +1 +1 +1 +l +l +l +l S^'e'ooooT-oemein oo ™ £ £ £ £!h o oo oo co r- r" m co o ^ ^ ^ ^ ^ -Θ- >i\ - - - v “ " *· EH M-l CT» ^-r-r-r-T-r-r- -~ %Π «ϋΓ η O r * CM O £ £ ° ^ ^ £

5 r- CM t- t- 00 t— T- fOCN|T-T-T-CN

'α, φ &'d +| +1 +1 +l +l i +l +1 +l +i +l +l +l +l * £ 3 « co in cm oo o tn t> 2! S S S 2 » 13 *+ Η co m r— © cm to -- mcM^r^-vor^ qj -- -- -- CM CM τ-r- ^ ^ ^ X--------- I? g £ ™ ^ ^ ^ ° ° S ro co in X ® DiM +1+1 +1 +1 +1 I +1 +1 1 +l +l +l + ^ 0> S iJ ^ m r- co co <* oo co Λ +> E3- cm H lo «r in o> cn o -+ -+ r- co t'- ti<l) ---------- r-t-___*~ . TT._

El ,π -,---- $ 0» m Ο o t- VO t- t-000 Λ (DC τ-σιΟΟίην-Γ-^ -- ^ O r- v- r-

H ® DiM -.+1 +| +1 +[ +1 +1 +1 +1 +l +l +l +l +l +I

-- vonoor'OO

a S+-H ^ ,- tn r- σ> -+ cm <*

' '1 ^ ' · ______________I---tP

d u "d & §·

fl-H CO 00 00 00 00 CM O O O 00 00 00 CO CO H

+* I-! si l _____________d o'P *" a) a) φ n U *- in co -+ in 0 0 0 0 -- (N 10 -+ tn +) rtj e -- cm to Ή in S ri O' § d 3 1 0) a s ® 0.

Jj ft ϊ! Ω ^ H0)=s = s ss = d 0) = = = = a g <u u * £ §5 ' d >,

Hid _;___H fa-J

5 145118

Resultaterne i Tabel 1 viser, at eucalyptusfibrenes armerende virkning vokser med stigende fiberindhold, indtil en koncentration på ca. 5%, og at der ikke opnås nogen væsentlig styrkeforbedring ved stigende fiberindhold· Som følge deraf er det ifølge opfindelsen særligt fordelagtigt at anvende eucalyptuscellulosefibre i en mængde på 3-10 vægtprocent af cementproduktets vægt.

En særligt foretrukket udførelsesform for det fiberarmerede cementprodukt ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at armeringsfibrene udgøres af såvel eucalyptuscellulosefibre som syntetiske mineralfibre.

Ved anvendelse af en kombination af eucalyptusfibre og syntetiske mineralfibre, såsom stenuldfibre, opnås et brugsmæssigt særdeles tilfredsstillende armeret cementprodukt. Et sådant produkt har nemlig en stor sejhed, hvilket gør det muligt at håndtere det, uden at det går i stykker. Eksempelvis kan der ud fra et sådant produkt fremstilles tagplader, som tåler betydelige stød eller slag uden at gå i stykker .

Dette fremgår af det såkaldte brudarbejde, som er integralet af arealet under arbejdslinien i et diagram, hvor abscissen betegner nedbøj ningen og ordinaten belastningen af et ved enderne understøttet prøveemne.

Ved forsøg har man således fundet, at brudarbejdet for et cementprodukt, som er armeret med 5 vægtprocent eucalyptusfibre, er 5,5, og for et cementprodukt, som er armeret med 5 vægtprocent eucalyptusfibre og 5 vægtprocent stenuldsfibre, er 7,7, hvor brudarbejdet for et cementprodukt alene bestående af cement, er sat til 1.

Ved anvendelse af en sådan kombination af armeringsfibre opnås også en god modstandsdygtighed mod svindrevnedannelse, som kan forekomme, når der alene anvendes eucalyptusfibre som armeringsfibre.

Herved forøges cementprodukternes modstandsdygtighed mod vejrligets indflydelse, specielt frostbestandigheden.

Ved anvendelse af såvel eucalyptuscellulosefibre som syntetiske mineralfibre som armeringsfibre anvendes sidstnævnte f.eks. i mængder på 5-10 vægtprocent i forhold til det fiberarmerede cementprodukts samlede vægt.

Med "mineralfibre" skal der forstås fibre fremstillet ud fra mineraler, og specielt stenuldsfibre, glasfibre og slaggefibre.

Opfindelsen angår også en fremgangsmåde til fremstilling af det ovenfor omtalte armerede cementprodukt. Denne fremgangsmåde er ejendommelig ved, at eucalyptusfibre i en mængde på mindst 1 vægtprocent, 6 145118 fortrinsvis i en mængde på 3-10 vægtprocent i forhold til det samlede produkt, samt eventuelt syntetiske mineralfibre under omrøring . dispergeres i vand, hvorpå der under fortsat omrøring tilsættes cement og eventuelt en polyelektrolyt, og at den herved dannede blanding udstøbes og lagres til dannelse af det ønskede produkt.