DK149746B - Plastfiberarmeret byggemateriale fremgangsmaade til fremstilling deraf samt middel til fremstilling af byggematerialet - Google Patents

Plastfiberarmeret byggemateriale fremgangsmaade til fremstilling deraf samt middel til fremstilling af byggematerialet Download PDF

Info

Publication number
DK149746B
DK149746B DK192478AA DK192478A DK149746B DK 149746 B DK149746 B DK 149746B DK 192478A A DK192478A A DK 192478AA DK 192478 A DK192478 A DK 192478A DK 149746 B DK149746 B DK 149746B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
fibers
plastic
matrix
approx
fiber
Prior art date
Application number
DK192478AA
Other languages
English (en)
Other versions
DK149746C (da
DK192478A (da
Inventor
Herbert Edwards Krenchel
Joergen Albert Ottosen
Original Assignee
Eternit Fab Dansk As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Eternit Fab Dansk As filed Critical Eternit Fab Dansk As
Publication of DK192478A publication Critical patent/DK192478A/da
Publication of DK149746B publication Critical patent/DK149746B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK149746C publication Critical patent/DK149746C/da

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B16/00Use of organic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of organic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B16/04Macromolecular compounds
    • C04B16/06Macromolecular compounds fibrous
    • C04B16/0608Fibrilles, e.g. fibrillated films
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28BSHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/52Producing shaped prefabricated articles from the material specially adapted for producing articles from mixtures containing fibres, e.g. asbestos cement
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/20Formation of filaments, threads, or the like with varying denier along their length
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/42Formation of filaments, threads, or the like by cutting films into narrow ribbons or filaments or by fibrillation of films or filaments
    • D01D5/426Formation of filaments, threads, or the like by cutting films into narrow ribbons or filaments or by fibrillation of films or filaments by cutting films
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C2/00Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels
    • E04C2/02Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials
    • E04C2/04Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres
    • E04C2/06Building elements of relatively thin form for the construction of parts of buildings, e.g. sheet materials, slabs, or panels characterised by specified materials of concrete or other stone-like material; of asbestos cement; of cement and other mineral fibres reinforced
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04CSTRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
    • E04C5/00Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
    • E04C5/07Reinforcing elements of material other than metal, e.g. of glass, of plastics, or not exclusively made of metal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)

Description

149746
Den foreliggende opfindelse angår et plastfiberarmeret byggemateriale omfattende en grundmasse eller matrix af et hydraulisk bindemid-del, fortrinsvis portlandcement, og bøjelige plastfibre af polyole-fintypen, fortrinsvis polypropylen, der er fremstillet ved hjælp af strækning og fibrillering af et ekstruderet plastfoliemateriale.
Der kendes en række forskellige fiberforstærkede byggematerialer til fremstilling af bygningselementer, og sådanne materialer er baseret på en grundmasse, der hovedsageligt består af et hydraulisk binde- 149746 2 middel, såsom portlandcement, aluminatcement og puzzolancementer, såsom flyveaskeeement eller diatoméjord. FiOerforstærKinln^en Kan bestå af organiske eller uorganiske fibre eller en blanding af sådanne fibre, idet der som fibre har været anvendt asbestfibre, glas-5 fibre, stålfibre, mineralfibre, celolulosefibre og plastfibre.
Asbestfibre vil man helst undgå at anvende for at undgå risikoen for asbestose, og anvendelsen af glasfibre og stålfibre er behæftet med den ulempe, at fibrene er meget kostbare og således indebærer en 4-5 10 gange så stor udgift som asbest til opnåelse af samme armeringsgrad. Derudover er glasfibre og stålfibre tilbøjelige til i nogen grad at blive nedbrudt, selv om stålfibrene kun nedbrydes i ringe grad og kun ved det fiberarmerede materiales overflade, medens glasfibrene til stadighed undergår en vis nedbrydning som følge af cementens alkaliske 15 karakter.
Fra U.S.A. patentskrift nr. 3.591.395 er det kendt at anvende fibrøse forstærkningsorganer fremstillet ud fra et strakt og derefter fibril-leret plastfoliemateriale, der fortrinsvis er en polyolefinfolie. An-20 vendeisen af et sådant materiale i et hydraulisk bindemiddel, eksempelvis portlandcement, indebærer ikke de ovennævnte ulemper ved asbest-fibre, glasfibre og stålfibre, men har som følge af deres meget glatte overflade ikke kunnet få en tilfredsstillende forankring i grundmassen efter hærdning af denne. Den fra nævnte U.S.A. patentskrift kendte 25 fiberarmering består af snoet plastsejlgarn med en vægt på 1-1,5 g/m, som er overskåret i længder på 20 til 80 mm, fortrinsvis på ca. 75 mm. Garnet er fremstillet som såkaldt splitfibermateriale ud fra et plastbånd i folieform, som efter ekstrudering og køling er blevet strakt til ca. 10 til 20 gange sin oprindelige længde. Ved strækpåvirkningen 30 får plastmaterialet en orienteret struktur med det resultat, at split-fiberproduktet får en væsentligt forøget trækstyrke i strækretningen og en betydelig reduceret trækstyrke vinkelret derpå.
På grund af den ringe trækstyrke i tværretningen får det strakte ma-35 teriale en naturlig opsplitningstendens, og opsplitningen kan eksempelvis frembringes ved, at plastfoliebåndet efter strækningen snoes om sin længdeakse, og ved hjælp af yderligere mekanisk påvirkning, f.eks. som følge af slag eller friktionskræfter hidrørende fra sten- og gruspartikler ved sammenblanding med disse i en betonblander, opsplittes 40 de i flere tyndere strenge. Ved den kendte opsplitning vil opdelingen 149746 3 i tynde strenge imidlertid altid komme til at foregå efter de naturligt forekommende svageste linier eller flader i materialet parallelt med båndets strækningsretning, idet man ikke herved kommer til at krydse ind over eller gennemskære materialets stærke "årer". De 5 dannede fibre får herved rektangulært tværsnit og altid helt glatte flader samt tilnærmelsesvis konstant tværsnit i hele deres lamgde, hvilket er årsagen til, at man ikke har været i stand til at opnå en mere tilfredsstillende forankring end med de sædvanlige runde fibre. Også den manglende styring af en ensartet mikrorevnefordeling i det hærdnede plastfiber-10 armerede produkt må tilskrives den glatte overflade og det konstante tværsnit af de hidtil benyttede plastfiberstrenge. Denne ulempe forværres yderligere ved, at plastmaterialernes tværkontraktionsforhold er ekstraordinært højt, nemlig 0,4-0,5 i forhold til ca. 0,2 for glas og ca. 0,3 for stål. Den glatte fiber vil således ved strækning blive 15 tyndere, såsnart den belastes, hvorved den vil blive trukket fri af den omliggende grundmasse over større eller mindre dele af sin omkreds og i hele sin længderetning.
For at afbøde herpå har det været foreslået kun at lade opsplitningen 20 forløbe over et stykke af den fulde garnlængde og med afslutning på forskellige steder inden for fiberbundtet, så at man ved spredning af bundtet opnår et materiale, som kan minde om et net med forskellige maskevidder. Det nævnes, at man herved opnår en forankring, som ikke kan opnås med de sædvanlige runde plastfibre, men forankringen 25 er stadig ikke tilfredsstillende. De forholdsvis få krydsningspunkter, som hver for sig iøvrigt ikke har megen styrke, da opsplitningen blot kan forløbe videre, kan ikke i nævneværdig grad ophæve virkningen af de meget lange strækninger med helt glatte spalteflader fra opsplitningen, hvorpå en cementmatrix ikke kan hæfte, og de medfører derfor 3Q ikke den fornødne effekt .(Det kendte plastfibergam er vist i fig. 1 på tegningen) .
Den kendte fiberopsplitning kan foregå ved, at den strakte plastfolie udsættes for en vis fysisk behandling, som direkte resulterer i en fibrillering, eller også kan plastfolien foreligge i en tilstand, hvor 35 den umiddelbart har tendens til at fibrillere, så at den egentlige opsplitning sker som følge af de mekaniske påvirkninger, når armeringsmaterialet blandes med matrixmaterialerne i en betonblander. I begge tilfælde vil fibrilleringen følge de naturligt foreliggende langsgående svage flader og derfor resultere i glatte plast-armeringsfibre, som er usmidige og stive, selv efter den kraftige behandling, de får som 149746 4 følge af blandingen med grus og sten i betonblanderen. De enkelte fibres tværmål vil efter blandingen stadig være så stort, at der bliver tale om en vis tilbagefjedring efter en bøjning af fibrene, som vil foreligge efter komprimering af den fiberholdige betonmasse, 5 og dette vil i sig selv også medføre en dårlig forankring af fibrene.
Fra USA patentskrift nr. 3.495.752 kendes en fremgangsmåde til fremstilling af garn ved fibrillering af bånd af plastmateriale. De ved fibrilleringen dannede fibriller og filamenter er "voluminøse", og. det deraf fremstillede garn kan anvendes til forskellige formål, idet fremstilling af tæpper nævnes som eksempel i slutningen af patentskriftet. De ved fibrilleringen dannede filamenter kan være fra 3 til 35 denier, men patentskriftet rummer ingen antydning af fiber-^ fremstilling eller fibres anvendelighed som forstærkningsmateriale, f.eks. i et byggemateriale.
Fra Dansk patentskrift nr. 124.693 kendes en fremgangsmåde til fremstilling af monoaksialt strakte, små foliebånd, ved hvilken fremgangsmåde polypropylenfilm, der skal fibrilleres, strækkes monoaksi- 2 0 alt. Strækningen kan gennemføres i flere trin, og det totale strækningsforhold er fra ca. 1:4 til ca. 1:20. De således fremstillede strakte små foliebånd har stor trækstyrke, relativt stor brudforlængelse og enten ringe eller stor spaltningstendens. Der er ikke ^ ved fremgangsmåden tale om behandling af foliebånd med en nåle- eller knivvalse til fremstilling af "flossede" fiberfilamenter på 2-35 denier og med tværsnit, der varierer langs filamentlængden, og fibriller ragende ud fra filamentkanterne. Om de strakte, små foliebånds anvendelse kan det kun udledes, at de er anvendelige til fremstilling af vævede stoffer samt garner.
30
Fremdeles kendes fra britisk patentskrift nr. 1.459.398 et apparat til fremstilling af såkaldte "splitfibre", dvs. filamentmateriale . fremstillet ved splitning af strakte film af molekylært orienter-bart polymert materiale. Sådant filamentmateriale kan eksempelvis anvendes som juteerstatning eller til fremstilling af garn til tæppefremstilling eller til fremstilling af tekstilmateriale. Det kan anvendes som sådant eller i blanding med naturfibre eller syntetiske fibre fremstillet på andre måder end ud fra film, og det kan om ønsket anvendes i form af stabelfibre. Som eksempler på genstande, der 40 5 149746 kan indeholde det således fremstillede filamentmateriale, nævner patentskriftet garner, andre tekstilmaterialer, reb, tovværk, polstringmateriale, gulvbelægninger, cellulosepapir eller syntetisk papir samt fiberforstærkede genstande. Der er imidlertid ingen nærmere 5 omtale af fibrene til anvendelse i genstande fremstillet af byggematerialer, idet patentskrifter ikke indeholder en omtale af fibrenes egenskaber, der kan sandsynliggøre en anvendelighed af fibrene som armeringsmateriale i et byggemateriale.
Det plastfiberarmerede byggemateriale ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at plastfibrene er fremstillet ved strækning af det tyndest mulige plastfoliemateriale i forholdet mindst 1:15 til opnåelse af en folietykkelse på 10-50 μ, fortrinsvis ca. 30 μ, opsplitning af materialet, eventuelt efter en varmestabilisering af dette, ved hjælp af en hurtigt roterende kniv- eller nålevalse til opnåelse af fiberfilamenter fra ca. 2 til ca. 35 denier, og overskæring af fiberfilamenterne i fibre med længde i intervallet 5-25 mm, fortrinsvis 12-15 mm, og at fibrene har en trækstyrke på 4000-6000 kp/cm2, et E-modul på 7,0- 10,0 x 104kp/cm2 og en brudforlængelse på maksimalt 8¾.
20
Fibrene, der indgår i det plastfiberarmerede byggemateriale ifølge opfindelsen, frembringer som følge af deres høje trækstyrke, deres meget ringe brudforlængelse og deres overordentlig gode forankring langs hele fiberoverfladen en hidtil ikke opnået høj armeringseffekt, som opnås endog ved betydelige deformationer af det fiberarmerede cementmateriale .
Opdeling af et plastfoliemateriale ved hjælp af kniv- eller nålevalser er som sådan kendt, men det er ikke kendt at anvende ikke-glat- 30 te fibre med ujævnt tværmål og de ovenfor angivne dimensioner og egenskaber som plastfiberarmering i et byggemateriale, og årsagen hertil skal nok søges i, at de her omhandlede plastfibre som følge af deres særlige beskaffenhed er betydeligt vanskeligere at fordele i et cementmateriale end tilfældet er for de hidtil benyttede plast-35 fibermaterialer.
I en udførelsesform for opfindelsen indeholder byggematerialet derfor et fiberdispergerende middel.
40 Opfindelsen angår endvidere en fremgangsmåde til fremstilling af det omhandlede byggemateriale, ved hvilken fremgangsmåde en grundmasse t*9746 6 eller matrix af et hydraulisk bindemiddel, fortrinsvis portlandcement, blandes med bøjelige plastfibre af polyolefintypen, der er fremstillet ved hjælp af strækning og fibrillering af et ekstruderet plast-foliemateriale.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at der anven-5 des plastfibre, som fremstilles ved strækning af det tyndest mulige plastfoliemateriale i forholdet mindst ca. 1:15 til opnåelse af en folietykkelse på 10-50μ, fortrinsvis ca. 30μ, opsplitning af materialet, eventuelt efter en varmestabilisering af dette, ved hjælp af en hurtigt roterende kniv- eller nålevalse til opnåelse af fiberfilamenter fra ca. 2 til ca. 35 denier, og overskæring af fiberfilamenterne i fibre med længde i intervallet 5-25 mm, fortrinsvis 12-15 mm, og at fibrene i en mængde på indtil ca. 20 volumen* af grundmassen dispergeres i bindemidlet, der foreligger i form af en viskos blanding af cement og vand.
15
Ved opsplitningen af det til umiddelbart før brudgrænsen strakte plastfoliemateriale ved hjælp af kniv- eller nålevalsen opsplittes plastfolien i små strimler og enheder med noget varierende bredde, normalt mel-2Q Ion 3 og 7 gange plastfoliens tykkelse. (Et tværsnit gennem et sådant fiberbundt er vist i tegningens fig. 2.) Det er ved opsplitningen væsentligt, at der her sker en opskæring, som ikke følger de naturligt forekommende svageste flader i materialet. Ved opskæringen gennemskæres plastfolien med en vis grad af vilkårlighed og ofte i retninger, som afviger noget fra 25 strækningsretningen, hvilket sker som følge af, at banen, når den rammes og gennemskæres af snart den ene og snart den anden nål eller kniv, bliver sat i sideværts svingninger i sit eget plan. Resultatet heraf bliver, at der ofte forekommer overskæring af materialets stærke sener eller årer, hvilket medfører en vis opflosning af snitfladerne, og at 30 den enkelte fibers tværmål kommer til at variere i længderetningen. (Begge disse forhold fremgår af tegningens fig. 3 og 4.) Overalt på snitfladerne ses de fine fibriller og opflosningen, og det fremgår også, at de to snitflader ikke er ganske parallelle, som det er tilfældet for den naturligt opsplittede strækfolie, men at de forløber vilkårligt 25 ind og ud for den enkelte fibers vedkommende. Ved hjælp af disse former for ujævnhed opnås den særlig gode forankring og mekanisk fastlåsning af fibrene i byggematerialet ifølge opfindelsen.
149746 7
Som følge af fibrenes kantflossede og ujævne karakter og de mange vedhængende og meget tynde fibriller er de omhandlede fibre meget vanskelige at få fra hinanden og at få jævnt fordelt i matrixmaterialet. Til opnåelse af den fornødne dispergering af fibrene sker iblandingen 5 derfor i en ren portlandcementmatrix, når der skal fremstilles et asbestcementlignende materiale. Hertil skal fiberlængden være fra ca. 5 til ca. 25 mm.
Forsøg på at dispergere plastfibrene i vand, således som det normalt er tilfældet ved dispergering af asbestfibre med henblik på fremstilling af asbestcement, eller som det normalt er tilfældet for cellu= losefibre, som har været anvendt som erstatning for asbestfibre, lykkes ikke. Jo mere der røres, jo mere filtrer fibrene sammen. Ved anvendelse af en viskos væske har det imidlértid overraskende vist sig, at dispergeringen!kan gennemføres ganske let.
I en udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen foretages blandingen af plastfibrene med bindemiddelgrundmassen under tilsætning af et dispergeringsmiddel, og fibrene kan blandes med en mindre del af bindemidlet før den endelige fordeling i grundmassen.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan yderligere omfatte iblanding af modificerende fibre, fortrinsvis cellulosefibre, i bindemiddelgrundmassen.
25 Sådanne fibre, såkaldte bærefibre, som eksempelvis kan være asbestfibre, cellulosefibre, fine mineralulds fibre,- særlig fine polyolefinfibre eller lignende, kan i passende mængde i kraft' af deres meget store specifikke overflade sikre en jævn fordeling af cementpartiklerne i det komplicerede git-tersystem, som plastfibrene danner, og når vandoverskuddet senere suges bort under materialets formning og støbning, danner bærefibrene et filter, som hindrer, at cementpartiklerne trækkes væk fra plastfibrenes overflade.
Endelig angår opfindelsen plastfibre af polyolefintypen, fortrinsvis 35 polypropylen, som middel til fremstilling af byggematerialét, hvilke plastfibre er ejendommelige ved, at de er fremstillet ved trækning af det tyndest mulige plastfoliemateriale i forholdet mindst ca.
1:15 til opnåelse af en folietykkelse på 10-50μ, fortrinsvis ca.
30μ, opsplitning af materialet, eventuelt efter en varmestabilise-40 ring af dette, ved hjælp af en hurtigt roterende kniv- eller nåle- U9746 8 valse til opnåelse af fiberfilamenter fra ca. 2 til 35 denier, og overskæring af fiberfilamenterne i fibre med længde i intervallet 5-25 mm, fortrinsvis 12-15 mm, og at fibrene har en trækstyrke på 4000-6000 kp/ cm2, et E-modul på 7,0-10,0 x 1θ4 kp/cm2 og en brud-5 forlængelse på maksimalt 8%.
Det har vist sig, at fibrene ifølge opfindelsen som følge af deres faste forankring i cementen er i stand til at optage den fulde trækbelastning, når cementen giver op herfor, og at de samtidig som følge IQ af forskydningsspændinger langs fiberoverfladen kan gennemtvinge en så ekstraordinær fin fordeling af mikroevner, at det hærdede materiale kommer til at fungere som et homogent énkomponentmateriale helt ud til en total brudforlængelse, som kan være 10-100 gange så stor som tilfældet er for det uarmerede matrixmateriale, hvilken brudfor-længelse man ikke har kunnet opnå med de hidtil kendte fiberarmerede byggematerialer. Plastfibrene ifølge opfindelsen er således fortrinsvis karakteriseret ved, at de har over deres længde varierende tværsnits form; en ru overflade, f.eks. frembragt ved behandling med et uorganisk, finkornet materiale, såsom sandblæsning eller opkradsning ved slibning, 2g °? mange fibriller udragende fra fiberoverfladen.
Opfindelsen forklares nærmere med henvisning til tegningen, hvorpå fig. 1 viser et mikrofoto af polypropylenfibergarn til betonarmering, 2^ fremstillet af strakt og snoet plastbånd, ca. 12.000 denier (1,3 g/m), længde 75 mm (forstørrelsesgrad f = 1,9 x) , fig. 2 et mikrofoto af et tværsnit gennem nålevalseopsplittede poly= propylenfibre med tykkelse ca. 30 μ og middelbredde ca. 140 μ 20 til anvendelse ifølge opfindelsen (f = 130 x), fig. 3 et mikrofoto af nålevalseopsplittede polypropylenfibre (f = 100 x), 35 fig. 4 et mikrofoto af nålevalseopsplittede polypropylenfibre i lighed med fig. 3, men visende tydeligere fibrenes opflossede snit-kanter og enkelte steder også fiberbreddens variation (f = 100 x), og 9 149746 fig 5, spændings/tøjningsdiagrammer med arbejdskurver optegnet på grundlag af bøjningsforsøg med 3 forskellige cementbundne materialer.
5 De i figur 5 viste kurver er under bøjningsforsøgene direkte optegnet på en såkaldt to-pens xy-skriver. Bøjningsspændingen (bøjningsmomentet divideret med prøvelegemets modstandsmoment) er afsat efter ordinaten, og abscissen angiver kanttøjningerne ε og
-C
_i henholdsvis tryksiden og træksiden målt direkte med elektriske 10 strain gauges pålimet på prøvelegemets yderflader, således som skitseret i fig. 5/III.
Matrixmaterialet er det samme i alle tre helt ens udseende prøvelegemer og nærmere betegnet en almindelig cementmørtel med vægtblandings-15 forholdet cement/sand = 1/2 og vandcementtallet 0,45. Det til optegning af kurven vist i fig. 5/1 benyttede prøvelegeme er den rene cement-mørtelmatrix uden fibre. Det fremgår, at prøvelegemet består af et udpræget skørt materiale med en meget ringe brudtøjning, nemlig kun ca. 0,02%. De til optegning af kurverne vist i fig. 5/II og 5/III benyttede prø-20 velegemer er begge armeret med tre volumenprocent polypropylenfibre.
I det ene tilfælde (fig· VH)blev der benyttet armeringsfibre i form af den sædvanlige type plast-fibre med forholdsvis lav trækstyrke, lavt E-modul samt glat overflade, medens der i det andet tilfælde (fig. 5/ΙΓΙ) blev benyttet et prøvelegeme fremstillet af et plastfiberarmeret byg-25 gemateriale ifølge opfindelsen, d.v.s. en armering med særlige plastfibre med høj trækstyrke, højt E-modul og speciel overfladekonfiguration, som anvendes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og som får en stærkt forbedret forankring ved indstøbning i en cementmatrix sammenlignet med de sædvanligt benyttede glatte fibre.
30
Det ses af arbejdskurven i fig. 5/II,· at de indblandede glatte fibre har forøget materialets bøjningsstyrke i et omfang på ca. 30%, men at der stadig er tale om et udpræget skørt materiale med en næsten retliniet arbejdskurve op til toppunktet og med en ringe brudtøjning, som kun 35 andrager 0,03 - 0,04%. Så snart den første revne opstår i træksiden af prøvelegemet, begynder fibrene at glide i materialet, og den dannede revne åbner sig yderligere ved fortsat bøjning af prøvelegemet. Fibrene er således ikke forankret tilstrækkeligt godt til at kunne gennemtvinge en revnefordeling.

Claims (9)

149746 ίο Arbejdskurven ± fig. 5/HI for. prøvelegemet fremstillet af' et plastfiberarmeret byggemateriale ifølge opfindelsen viser derimod et ideelt samarbejde mellem materialekomponenterne hele vejen op til kurvens toppunkt, hvor den første synlige revne opstår. Som følge af fibrenes 5 særlige overfladekonfiguration opnås en langt bedre forankring i ma- trixmaterialet omkring og langs hele deres overflade end man hidtil har kunnet opnå med de kendte glatte fibre, og som følge af fibrenes specielle materialeegenskaber bliver det muligt at opnå et jævnt fordelt, usynligt netværk af mikrorevner i trækzonen hele vejen op til 10 arbejdskurvens toppunkt ved en brudforlængelse ε.^ på knap 0,4%. Det fiberarmerede materiale ifølge opfindelsen har således fuldstændig skiftet karakter sammenlignet med det materiale, hvis arbejdskurve er vist i fig. 5/II. Det plastfiberarmerede byggemateriale ifølge opfindelsen er således et udpræget sejt materiale med en brudforlængelse, 15 som er 18-20 gange så stor som den brudforlængelse, der kan måles for den tilsvarende uarmerede cementmørtel. Patentkrav. 20
1. Plastfiberarmeret byggemateriale omfattende en grundmasse eller matrix af et hydraulisk bindemiddel, fortrinsvis portlandcement, og bøjelige plastfibre af polyolefintypen, fortrinsvis polypropylen, der er fremstillet ved hjælp af strækning og fibrillering af et ekstruderet plastfoliemateriale, kendetegnet ved, at plast- 25 fibrene er fremstillet ved (a) strækning af det tyndest mulige plastfoliemateriale i forholdet mindst ca. 1:15 til opnåelse af en folietykkelse på 10-50μ, fortrinsvis ca, 30μ, (b) opsplitning af materialet, eventuelt efter en varmestabilisering af dette, ved hjælp 30 af en hurtigt rotere.de k.iu- eller .dievalue til op.delee af fiber-filamenter fra ca. 2 til ca. 3 5 denier, og (c) overskæring af fiberfilamenterne i fibre med længde i intervallet 5-25 mm, fortrins-- vis 12-15 mm, og at fibrene har en trækstyrke på 4000-6000 kp/cm1 2, et E-modul på 7,0-10,0 x 104 kp/ cm1og en brudforlængelse på maksimalt 8¾. 35 Byggemateriale ifølge krav 1,kendetegnet ved. at 2 plastfibrene er polyPr°Pylenfibre· 149746
3. Byggemateriale ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at det indeholder et fiberdispergerende middel.
4. Byggemateriale ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet 5 ved, at det indeholder uorganiske mineralfibre.
5. Byggemateriale ifølge krav 1, 2 eller 3, kendetegnet ved, at det indeholder cellulosefibre.
6. Fremgangsmåde til fremstilling af et byggemateriale ifølge krav 1, ved hvilken fremgangsmåde en grundmasse eller matrix af et hydraulisk bindemiddel, fortrinsvis portlandcement, blandes med bøjelige plastfibre af polyolefintypen, fortrinsvis polypropylen, der er fremstillet ved hjælp af strækning og fibrillering af et ekstruderet plastfoliemateriale, kendetegnet ved, at der anvendes plastfibre, som fremstilles ved strækning af det tyndest mulige plastfoliemateriale i forholdet mindst ca. 1:15 til opnåelse af en folietykkelse på 10-50μ, fortrinsvis ca. 30μ, opsplitning af materialet, eventuelt efter en varmestabilisering af dette, ved hjælp af en hurtigt roterende kniv- eller nålevalse til opnåelse af fiberfi- 20 lamenter fra ca. 2 til ca. 35 denier, og overskæring af fiberfilamenterne i fibre med længde i intervallet 5-25 mm, fortrinsvis 12-15 mm, og åt fibrene i en mængde på indtil ca. 20 volumen% af grundmassen dispergeres i bindemidlet, der foreligger i form af en viskos 25 blanding af cement og vand.
7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at blandingen af plastfibrene med bindemiddelgrundmassen foretages under tilsætning af et dispergeringsmiddel.
8. Fremgangsmåde ifølge krav 6 eller 7, kendetegnet ved, at fibrene blandes med en mindre del af bindemidlet før den endelige fordeling i grundmassen.
9. Fremgangsmåde ifølge krav 6, 7 eller 8, kendetegnet ved, 35 at den yderligere omfatter iblanding af modificerende fibre, fortrinsvis cellulosefibre, i bindemiddelgrundmassen.
DK192478A 1977-05-05 1978-05-03 Plastfiberarmeret byggemateriale fremgangsmaade til fremstilling deraf samt middel til fremstilling af byggematerialet DK149746C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1898377 1977-05-05
GB1898377 1977-05-05

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DK192478A DK192478A (da) 1978-11-06
DK149746B true DK149746B (da) 1986-09-22
DK149746C DK149746C (da) 1987-02-16

Family

ID=10121776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK192478A DK149746C (da) 1977-05-05 1978-05-03 Plastfiberarmeret byggemateriale fremgangsmaade til fremstilling deraf samt middel til fremstilling af byggematerialet

Country Status (14)

Country Link
US (1) US4261754A (da)
AU (1) AU524787B2 (da)
BE (1) BE866759A (da)
CH (1) CH641134A5 (da)
DE (1) DE2819794A1 (da)
DK (1) DK149746C (da)
FI (1) FI781378A7 (da)
FR (1) FR2389583B1 (da)
IE (1) IE46837B1 (da)
IT (1) IT1208464B (da)
LU (1) LU79595A1 (da)
NL (1) NL188537C (da)
NO (1) NO781562L (da)
SE (1) SE7805109L (da)

Families Citing this family (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0006318A1 (en) * 1978-05-31 1980-01-09 Plasticisers Limited Reinforced shaped articles, the production thereof and novel fibres and filaments for use therein
DK492778A (da) * 1978-11-03 1980-05-04 Eternit Fab Dansk As Kompositmateriale
CH640593A5 (de) * 1979-05-03 1984-01-13 Inter Forta Ag Faserfoermige bewehrung fuer zement- und bitumengebundene bauteile.
DE2933689A1 (de) * 1979-08-20 1981-04-09 Lentia GmbH Chem. u. pharm. Erzeugnisse - Industriebedarf, 8000 München Polyolefinfasern oder -faeden, ein verfahren zu deren herstellung und bauelemente
DE3063146D1 (en) * 1979-09-01 1983-06-16 Plasticisers Ltd Fibrous reinforcement material for water-hardenable masses and method of reinforcing such masses
JPS56140113A (en) * 1980-03-28 1981-11-02 Kuraray Co Ltd Synthetic polyvinyl alcohol fiber having improved adhesive property to cement and its preparation
DE3162816D1 (en) * 1980-08-29 1984-04-26 Eternit Fab Dansk As A process for the manufacture of fibre reinforced shaped articles
IT1141089B (it) * 1980-11-05 1986-10-01 Montedison Spa Procedimento per preparare manufatti a base di leganti idraulici,rinforzati con film polimerici fibrillati
FR2499558A1 (fr) * 1981-02-12 1982-08-13 Ato Chimie Metathese de composes non satures portant des groupes fonctionnels
US4414030A (en) * 1981-11-25 1983-11-08 Restrepo Jose M Fiber-reinforced cement, and process
US4407676A (en) * 1981-11-25 1983-10-04 Restrepo Jose M Fiber-reinforced cement and process
US4524101A (en) * 1983-02-07 1985-06-18 Celanese Corporation High modulus polyethylene fiber bundles as reinforcement for brittle matrices
US4483727A (en) * 1983-02-07 1984-11-20 Celanese Corporation High modulus polyethylene fiber bundles as reinforcement for brittle matrices
US4552805A (en) * 1984-12-17 1985-11-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Composites reinforced with high strength aramid fibers having fibrillated ends
AT385027B (de) * 1985-09-27 1988-02-10 Porr Allg Bauges Feststoffmasse fuer spritzbeton
US4861812A (en) * 1986-12-23 1989-08-29 Exxon Chemical Patents Inc. Compositions for preparing cement-adhesive reinforcing fibers
US4710540A (en) * 1986-01-03 1987-12-01 Exxon Chemical Patents Inc. Composition for preparing cement-adhesive reinforcing fibers
US4842650A (en) * 1986-04-11 1989-06-27 Sencon Systems Incorporated Polymer modified cement compositions
GB8623745D0 (en) * 1986-10-03 1986-11-05 Redland Technology Ltd Cementitious compositions
IT212273Z2 (it) * 1987-07-01 1989-07-04 Fibronit Spa Lastre ondulate o nervate per copertura in fibro cemento o simili aventi superficie scabra per la presenza di materiale granulare.
JPH01122943A (ja) * 1987-11-06 1989-05-16 Tezatsuku:Kk ポリプロピレンフイルム繊維強化セメント成形物
AU619306B2 (en) * 1988-06-24 1992-01-23 Arthur William Thomas Crotty Concrete products
DK695688D0 (da) * 1988-12-14 1988-12-14 Danaklon As Fibre og materiale indeholdende samme
DE4001976A1 (de) * 1990-01-24 1991-07-25 Monofil Technik Gmbh Profilierte faser aus kunststoff fuer die armierung von baustoffen oder dergleichen
GB2255116A (en) * 1991-04-22 1992-10-28 Shimizu Construction Co Ltd Sound-insulating concrete wall.
JP2633763B2 (ja) * 1991-10-01 1997-07-23 大和紡績株式会社 セメント補強用ポリプロピレン繊維
US5720913A (en) 1992-08-11 1998-02-24 E. Khashoggi Industries Methods for manufacturing sheets from hydraulically settable compositions
US5506046A (en) 1992-08-11 1996-04-09 E. Khashoggi Industries Articles of manufacture fashioned from sheets having a highly inorganically filled organic polymer matrix
US5658603A (en) 1992-08-11 1997-08-19 E. Khashoggi Industries Systems for molding articles having an inorganically filled organic polymer matrix
US5660903A (en) 1992-08-11 1997-08-26 E. Khashoggi Industries Sheets having a highly inorganically filled organic polymer matrix
NZ255666A (en) 1992-08-11 1997-04-24 Khashoggi E Ind Food/drink containers formed from a hydraulically settable binder, water and a rheology-modifying agent
US5830305A (en) 1992-08-11 1998-11-03 E. Khashoggi Industries, Llc Methods of molding articles having an inorganically filled organic polymer matrix
US5453310A (en) 1992-08-11 1995-09-26 E. Khashoggi Industries Cementitious materials for use in packaging containers and their methods of manufacture
US5665439A (en) 1992-08-11 1997-09-09 E. Khashoggi Industries Articles of manufacture fashioned from hydraulically settable sheets
US5582670A (en) 1992-08-11 1996-12-10 E. Khashoggi Industries Methods for the manufacture of sheets having a highly inorganically filled organic polymer matrix
US5830548A (en) 1992-08-11 1998-11-03 E. Khashoggi Industries, Llc Articles of manufacture and methods for manufacturing laminate structures including inorganically filled sheets
US5580624A (en) 1992-08-11 1996-12-03 E. Khashoggi Industries Food and beverage containers made from inorganic aggregates and polysaccharide, protein, or synthetic organic binders, and the methods of manufacturing such containers
US5800647A (en) 1992-08-11 1998-09-01 E. Khashoggi Industries, Llc Methods for manufacturing articles from sheets having a highly inorganically filled organic polymer matrix
US5641584A (en) 1992-08-11 1997-06-24 E. Khashoggi Industries Highly insulative cementitious matrices and methods for their manufacture
US5851634A (en) 1992-08-11 1998-12-22 E. Khashoggi Industries Hinges for highly inorganically filled composite materials
US5545450A (en) 1992-08-11 1996-08-13 E. Khashoggi Industries Molded articles having an inorganically filled organic polymer matrix
US5508072A (en) * 1992-08-11 1996-04-16 E. Khashoggi Industries Sheets having a highly inorganically filled organic polymer matrix
US5631097A (en) 1992-08-11 1997-05-20 E. Khashoggi Industries Laminate insulation barriers having a cementitious structural matrix and methods for their manufacture
US5928741A (en) 1992-08-11 1999-07-27 E. Khashoggi Industries, Llc Laminated articles of manufacture fashioned from sheets having a highly inorganically filled organic polymer matrix
US5580409A (en) 1992-08-11 1996-12-03 E. Khashoggi Industries Methods for manufacturing articles of manufacture from hydraulically settable sheets
KR100244102B1 (ko) * 1992-08-24 2000-02-01 게리 엘. 본드란 공동분쇄된 섬유 시멘트
DK169728B1 (da) 1993-02-02 1995-01-23 Stein Gaasland Fremgangsmåde til frigørelse af cellulosebaserede fibre fra hinanden i vand og støbemasse til plastisk formning af celluloseholdige fiberprodukter
GB9302262D0 (en) * 1993-02-05 1993-03-24 Small Edward B Improvements relating to the manufacture of pre-cast concrete panels
US5543186A (en) 1993-02-17 1996-08-06 E. Khashoggi Industries Sealable liquid-tight, thin-walled containers made from hydraulically settable materials
US5360476A (en) * 1993-08-02 1994-11-01 Whatcott Burton K High impact resistant foam protectant
US5738921A (en) 1993-08-10 1998-04-14 E. Khashoggi Industries, Llc Compositions and methods for manufacturing sealable, liquid-tight containers comprising an inorganically filled matrix
US5846654A (en) * 1995-06-02 1998-12-08 Hercules Incorporated High tenacity, high elongation polypropylene fibers, their manufacture, and use
US7047607B2 (en) * 1996-12-30 2006-05-23 Wattex Process for manufacturing a band-shaped non-woven product with increased tensile strength
US6138430A (en) * 1997-11-17 2000-10-31 Cemplank, Inc. Cementitious building panel with cut bead
US5993537A (en) 1998-03-11 1999-11-30 Dalhousie University Fiber reinforced building materials
FR2778654B1 (fr) 1998-05-14 2000-11-17 Bouygues Sa Beton comportant des fibres organiques dispersees dans une matrice cimentaire, matrice cimentaire du beton et premelanges
US6258159B1 (en) * 1999-08-30 2001-07-10 Polymer Group, Inc. Product and method for incorporating synthetic polymer fibers into cement mixtures
CN1238291C (zh) * 2000-06-28 2006-01-25 陶氏环球技术公司 塑性纤维改良混凝土
DE10055486A1 (de) * 2000-11-09 2002-05-23 Hebau Gmbh Fasermischung
US7168232B2 (en) * 2001-02-21 2007-01-30 Forta Corporation Fiber reinforcement material, products made thereform, and method for making the same
US6753081B1 (en) 2001-02-21 2004-06-22 Forta Corporation Fiber reinforcement material, products made therefrom, and method for making the same
US6569525B2 (en) * 2001-04-25 2003-05-27 W. R. Grace & Co.-Conn. Highly dispersible reinforcing polymeric fibers
SG105543A1 (en) * 2001-04-25 2004-08-27 Grace W R & Co Highly dispersible reinforcing polymeric fibers
US7192643B2 (en) * 2001-08-22 2007-03-20 3M Innovative Properties Company Toughened cementitious composites
DE60206944T2 (de) * 2001-09-10 2006-07-27 3M Innovative Properties Co., St. Paul Faserverstärkte zementverbundstoffe
EP1350773A3 (en) * 2002-04-03 2006-03-22 Diatexs Co., Ltd. Cement reinforcing thermoplastic resin reinforcement and reinforced cement mixtures
US6942726B2 (en) * 2002-08-23 2005-09-13 Bki Holding Corporation Cementitious material reinforced with chemically treated cellulose fiber
US7993570B2 (en) 2002-10-07 2011-08-09 James Hardie Technology Limited Durable medium-density fibre cement composite
CN100410199C (zh) * 2003-08-29 2008-08-13 Bki控股公司 向混凝土中供应纤维的系统
US7998571B2 (en) 2004-07-09 2011-08-16 James Hardie Technology Limited Composite cement article incorporating a powder coating and methods of making same
US7223303B2 (en) * 2004-08-26 2007-05-29 Mitsubishi Materials Corporation Silicon cleaning method for semiconductor materials and polycrystalline silicon chunk
US20060276088A1 (en) * 2005-06-01 2006-12-07 Polymer Group, Inc. Profiled Structural Concrete Fiber Material And Building Products Including Same, And Methods
EP2010730A4 (en) 2006-04-12 2013-07-17 Hardie James Technology Ltd SURFACE-SEALED, REINFORCED BUILDING ELEMENT
CN101514086B (zh) * 2009-03-16 2011-11-16 宋英 一种砂浆或混凝土抗裂增强剂
CN104446233A (zh) * 2014-11-05 2015-03-25 上海市建筑科学研究院(集团)有限公司 一种聚丙烯膜裂纤维透水混凝土及其制备方法
DE102015015297A1 (de) 2015-11-30 2017-06-01 lFABT - lnstitut für angewandte Beschichtungstechnologie UG (haftungsbeschränkt) Verfahren zur Verbesserung der Festigkeit von faserverstärkten Bauprodukten
US10947156B2 (en) 2016-05-24 2021-03-16 Neocrest Llc Polymer fibers for reinforcement of cement-based composites
CN113622248A (zh) * 2021-09-16 2021-11-09 雨发建设集团有限公司 一种单向纤维防裂基层结构和施工方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1130612A (en) * 1966-08-15 1968-10-16 Shell Int Research The manufacture of a water-hardenable mass; the manufacture of articles therefrom; and the resulting articles and use thereof
GB1328090A (en) * 1969-12-29 1973-08-30 Shell Int Research Filler-containing film fibres and process for the manufacture thereof
GB1582945A (en) * 1976-07-01 1981-01-21 Univ Surrey Manufacture of articles made from a water hardenable mass and a reinforcing element
AT355486B (de) * 1977-04-20 1980-03-10 Eternit Werke Hatschek L Mischung, insbesondere baustoffmischung, zum herstellen von formkoerpern

Also Published As

Publication number Publication date
SE7805109L (sv) 1978-11-06
IE780914L (en) 1978-11-05
US4261754A (en) 1981-04-14
NO781562L (no) 1978-11-07
NL7804831A (nl) 1978-11-07
AU3582878A (en) 1979-11-08
DE2819794C2 (da) 1989-02-23
FI781378A7 (fi) 1978-11-06
FR2389583B1 (da) 1984-11-30
IT7823068A0 (it) 1978-05-05
FR2389583A1 (da) 1978-12-01
DK149746C (da) 1987-02-16
NL188537C (nl) 1992-07-16
NL188537B (nl) 1992-02-17
AU524787B2 (en) 1982-10-07
BE866759A (fr) 1978-11-06
CH641134A5 (de) 1984-02-15
LU79595A1 (fr) 1978-11-03
DK192478A (da) 1978-11-06
IT1208464B (it) 1989-07-10
IE46837B1 (en) 1983-10-05
DE2819794A1 (de) 1978-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DK149746B (da) Plastfiberarmeret byggemateriale fremgangsmaade til fremstilling deraf samt middel til fremstilling af byggematerialet
DK151876B (da) Plade eller andet emne, som omfatter et netvaerk affibrilleret forstaerkningsmateriale, der er fremstillet ud fra en organisk folie
US7704595B2 (en) Polypropylene fiber for reinforcement of matrix materials
US4133928A (en) Fiber reinforcing composites comprising portland cement having embedded therein precombined absorbent and reinforcing fibers
AU784232B2 (en) Highly dispersible reinforcing polymeric fibers
AU2008236152B2 (en) Polypropylene fiber, method of producing the same and utilization of the same
KR100985938B1 (ko) 폴리에틸렌 섬유 및 그의 제조 방법
US3903879A (en) Fibre reinforcing composites
Bar et al. Properties of flax-polypropylene composites made through hybrid yarn and film stacking methods
RU1809812C (ru) Строительный лист
CA2576437A1 (en) Bi-tapered reinforcing fibers
Bentur et al. Enhanced bonding of low modulus polymer fibers-cement matrix by means of crimped geometry
WO2002088439A1 (en) Highly dispersible reinforcing polymeric fibers
RU2365687C1 (ru) Нетканый иглопробивной материал и способ его изготовления
US4428698A (en) Geotextile for pavement overlays
Wang et al. Tensile failure mechanisms in synthetic fibre-reinforced mortar
Tampi et al. Elasticity modulus concrete of abaca fiber
Querido et al. Development and analysis of sponge gourd (Luffa cylindrica L.) fiber-reinforced cement composites
Hargitai et al. Development of hemp fibre–PP nonwoven composites
GB1605004A (en) Fibre reinforced building products
NO802456L (no) Polyolefinfibre eller -traader, deres fremstilling og anvendelse.
Peled et al. Properties of fabric–cement composites made by pultrusion
EP0013305A1 (en) Fibre-reinforced composite material having an inorganic binder matrix, reinforcing fibrillated tows and webs
EP0152490A1 (en) Improved fibre-reinforced cement and process
KR101730935B1 (ko) 구조물 보강용 고기능 섬유시트

Legal Events

Date Code Title Description
PUP Patent expired