DK165175B - Glasfibre og cementbaseret produkt indeholdende disse fibre - Google Patents

Glasfibre og cementbaseret produkt indeholdende disse fibre Download PDF

Info

Publication number
DK165175B
DK165175B DK064886A DK64886A DK165175B DK 165175 B DK165175 B DK 165175B DK 064886 A DK064886 A DK 064886A DK 64886 A DK64886 A DK 64886A DK 165175 B DK165175 B DK 165175B
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
fibers
glass
glass fiber
cement
sum
Prior art date
Application number
DK064886A
Other languages
English (en)
Other versions
DK165175C (da
DK64886A (da
DK64886D0 (da
Inventor
Marie-Helene Chopinet
Original Assignee
Saint Gobain Vetrotex
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 Saint Gobain Vetrotex filed Critical Saint Gobain Vetrotex
Publication of DK64886D0 publication Critical patent/DK64886D0/da
Publication of DK64886A publication Critical patent/DK64886A/da
Publication of DK165175B publication Critical patent/DK165175B/da
Application granted granted Critical
Publication of DK165175C publication Critical patent/DK165175C/da

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/001Alkali-resistant fibres
    • C03C13/002Alkali-resistant fibres containing zirconium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

DK 165175B
Den foreliggende opfindelse angår kontinuerlige glasfibre af den i krav 1's indledning angivne art, der kan modstå stærkt basiske miljøer og som er egnede som forstærkningselementer i cementbaserede produkter.
5 Glasfibrene, mekanisk trukket af smeltet glas som strømmer ud gennem dyseåbninger, der er opvarmet under udnyttelse af Joule-effekt, udviser en særdeles stor trækstyrke og elastisitetskoefficient, sammenlignet med andre mineralfibre eller organiske fibre. De 10 udgør således et fortrinligt materiale, som kan forbedre mange sammensatte produkters mekaniske egenskaber.
Til forstærkning af cementbaserede produkter skal glasfibrene, foruden gode mekaniske egenskaber, udvise særdeles god kemisk bestandighed i et basisk miljø.
15 Selv om glasfibrene til stadighed angribes som følge af nærværelse af den mættede Ca(OH)2-opløsning, som cementmatrixen er gennemfugtet med, er det muligt at minimere omfanget af angrebet ved anvendelse af hensigtsmæssige glassammensætninger.
20 Ved at anvende glassammensætninger som indehol der en forhøjet mængde af zirkoniumoxid (Zr02), forøges glasfibrenes bestandighed stærkt. Tilførelsen af zirkoniumoxid til glassammensætningerne er navnlig beskrevet i britisk patentskrift nr. 1.243.972 og ameri-25 kansk patentskrift nr. 3.861.926. Selv om tilførelsen af zirkoniumoxid til glassammensætningerne mærkbart forøger glasfibrenes bestandighed overfor basiske milr jøer, medfører det dog visse ulemper.
Dette oxids tilstedeværelse i glas seme forhøj er således 30 disses viskositet og den maksimale afglasningstenperatur (TSD) betydeligt. Da giasserne bliver mere viskose, stiger fiberdannelsestemperaturen (T„), men sommetider langsom- Γ mere end TSD. Når mængden af zirkoniumoxid øges, bliver forskellen mellem de to temperaturer mindre og TSD kan 35 endog blive højere end T„. Risiciene for afglasning er Γ derfor for stor til at overveje fremstilling af glasfibre i industrielle anlæg.
2
DK 16S175B
Disse risici formindskes ofte ved at tilføre grundsammensætningen et eller flere yderligere oxider, hvis rolle i det væsentlige er at sænke TSD, eller endog ændre den krystallinske natur, som viser sig ved den 5 højeste temperatur.
Forsøg viser, at fremstillingen af sammenhængende glasfibre i industriel målestok kun kan komme i betragtning, når visse betingelser er opfyldt af giasserne, der anvendes som udgangsmaterialer, især når for-10 skellen mellem temperaturen som omtrent svarer til viskositeten η, svarende til at log η = 2,5 og TSD er mindst lig med 80°C og mere foretrukket mindst lig med 100°C.
Desuden er det ønskeligt, om temperaturen T_, 15 som omtrent svarer til viskositeten η, svarende til at log η = 2,8, er under 1480°C og fortrinsvis mindre end eller lig med 1400°C, for at undgå for hurtigt slid på dysen, som består af en platinlegering, der almindeligvis anvendes til fremstilling af de sammenhængende fi-2 0 bre.
Opfindelsens formål er at angive glasfibre, der tilfredsstiller de ovennævnte betingelser og hvis produktionsomkostninger er så lave som muligt.
Opfindelsens formål er ligeledes at angive glas-25 fibre, hvis sammensætning består af få bestanddele, der alle er billige med undtagelse af zirkoniumoxid, som imidlertid tilføres i en begrænset mængde, hvilke fibre trods dette udviser en særdeles god bestandighed overfor * basiske miljøer.
30 Disse mål nås v.h.a. glasfibre hvis sammensætning udgøres af følgende oxider, angivet i vægt%:
Si02 56 til 68%
Zr02 14 til 17% 35 Na20 12 til 20% K20 0 til 8% A1203 1 til 9%
DK 165175 B
3
Summen af Na20 + K20 ligger mellem 14 og 22% og summen af Si02 + A12C>2 er mindre end 70%.
Hensyntagen til denne sidste betingelse gør det muligt at undgå en excessiv forhøjelse af glassets vis-5 kositet. Hvis Si02 spiller sin traditionelle rolle ved dannelsen af glasgitteret ligesom Al202, skal sidstnævnte tilføres i en begrænset mængde for, når det drejer sig om glasser ifølge opfindelsen, kan dette oxid forøge afglasningsrisikoen. Dette oxid tilføres med 10 fordel gennem et komplekst forglasbart råstof, som indeholder andre oxider så som Si02, Na20 og K20. Anvendelsen af et sådant råstof, der i sig selv danner en kombination af oxider, har den fordel at smeltningen af den forglasbare blanding lettes, hvilket er af be-15 tydning i tilfældet med glasser der ifølge deres natur er viskose. Det er desuden mindre krævende.
Opfindelsen angår ligeledes et cementbaseret produkt, der er ejendommeligt ved det i krav 7's kendetegnende del angivne.
20 Giasserne som ligger indenfor det tidligere defi nerede område udviser normalt en temperaturforskel på over 100°C mellem temperaturen som svarer til log η = 2,5 og TSD, når mængden af siliciumoxid ligger mellem 58 og 66% og aluminiumoxid ligger mellem 1 og- 7,5%.
25 Summen af Si02 + Al2C>3 er fortrinsvis mindre end eller lig med 68%.
Forbedringen af glassets kemiske bestandighed, når det er nedsænket i en cementbaseret matrix, skyldes normalt den samtidige virkning af Zr02 og et andet eller 30 flere andre oxider. Den mest almindelige kombination af oxider og givetvis den mest økonomiske, er kombinationen af Zr02 og et eller flere jordalkalimetaloxider.
Desværre medfører disse jordalkalimetaloxider ofte af- 35
DK 165175B
4 glasningsrisici.
Giasserne ifølge opfindelsen udviser en særdeles god bestandighed overfor basiske miljøer, til trods for at de kun indeholder et enkelt oxid, der er aktiv i 5 denne henseende, zirkoniumoxid, og at oxidet tilføres i en begrænset mængde. Dette er så meget desto mere fordelagtigt når fastholdelsen af zirkoniumoxidet indenfor de førnævnte grænser gør at en for vidtgående forøgelse af glassets viskositet og afglasninasrisikoen undgås.
10 Denne fordel gør det muligt udelukkende at an vende alkalimetaloxiderne Na20 og K20 til justering af glassets viskositet, på en måde så fiberdannelsestemperaturen TF bliver mindre end eller lig med 1480°C, alt imedens der fastholdes en tilstrækkelig temperatur-15 forskel til TSD.
Selv om Na20 i sig selv gør det muligt at nå de fastsatte mål, er det imidlertid fordelagtigt at sætte en tilstrækkelig lille mængde K20 til giasserne ifølge opfindelsen, især når summen af alkalimetaloxiderne 20 overstiger 19%. Tilførelsen af K20 til sammensætningen giver visse fordele, bl.a. det at man kan anvende de komplekse forglasbare råstoffer som især indeholder Na20 og K20.
Giasserne ifølge opfindelsen udviser særdeles 25 gode egenskaber især når procentdelen af Na20 holdes mellem 13 og 19%, og når procentdelen af K20 ikke overstiger 6%. Det er særdeles ønskeligt om summen af. Na2<D + K20 ligger mellem 15 og 20%.
De mest fordelagtige glassammensætninger ligger 30 generelt i området:
Si02 58 til 66%
Zr02 15 til 16%
Na20 13 til 19% K20 1 til 6% 35 a12°3 · 1 ti3- 7%
Egenskaberne af glassammensætningerne ifølge opfindelsen belyses ved hjælp af eksemplerne, der er an-
DK 165175B
5 ført i tabellen.
Glasfibrene ifølge opfindelsen kan med fordel anvendes til forstærkning af cementbaserede produkter, således som forsøgsresultaterne viser.
5 Evnen til at forstærke cement for glasfibre af en bestemt sammensætning kan vurderes ved at måle ændringen af disse fibres trækstyrke, efter lamgere eller kortere tids henstand i en suspension af Portlandcement i vand.
10 Forholdet mellem vand og cement svarer til, at opløsningens pH er lig med 12,6.
Fibrene som afprøves, nedsænkes i denne suspension, som har en konstant temperatur på 80°C. Ældningstiden ligger mellem 1 og 17 dage.
15 På figuren vises ændringen i trækstyrken af fibre, hvis sammensætning svarer til den der er angivet i kolonne nr. 1 i tabellen. Til sammenligning vises på figuren en tilsvarende ændring af kendte glasfibres trækstyrke, opnået under de samme betingelser som for 20 glas nr. 1 og underkastet samme ældningsproces. Det kendte glas, hvis evne til at forstærke cement er påvist, sælges under handelsnavnet "Cemfil" og har en sammensætning som svarer til den, der er angivet i fransk patentskrift nr. 2.053.211.
25 Ældningen af de to glasser er i praksis iden tiske og udviklingen af deres bestandighed kan vises med en enkelt kurve. I den udstrækning, hvor den benyttede metode er afslørende for glassets egenskaber i cementen, er de cementforstærkende egenskaber af glas-30 fibrene hvis sammensætning svarer til nr. 1 i tabellen, fuldstændig sammenlignelige med fibrene "Cemfil".
De cementbaserede produkter kan forstærkes udelukkende med glasfibrene ifølge opfindelsen eller i forening med andre mineralfibre eller organsike fibre, 35 som f.eks. cellulosefibre eller asbestfibre.
DK 165175B
6
Glasfibrene ifølge opfindelsen kan indføres i cementmatrixen som kontinuerlige tråde eller afskårne fibre, som f.eks. totter, strimler, måtter, væv osv.
Udtrykket cement betegner i dette tilfælde almindelige hydrauliske cementer som Portlandcement. Udtrykket "cementbaseret produkt" betegner de produkter som dannes ved blanding af cement og tilslag eller andre materialer, såsom grus, glimmer, formalet kvarts, aske osv.
DK 165175B
7
T A B E L
c : :nr. 1 : nr. 2 : nr. 3 : nr. 4 : nr.5 : nr. 6 :nr. 7 :nr. 8 : : Si02 : 58,5 ® : .61,0 % : 61,8 % : 61,8 * : 65,0 % : 63,0 % : 67,0 % : 59,0 Ϊ : : Ify : 15,01 : 15,0 % : 14,6 % : 14,6 % : 14,0 % : 17,0 % : 16,0 % : 16,0 Ϊ : : Na# : 16,5 % : 16,9 % : 16,6 % : 13,3 % : 12,0 % : 19,0 % : 14,0 % : 16,0 % : : K2O : 2,8 % : 2,1 ϊ : - : 3,1 % : 8,0 Z : - : 1,0 5 : 6,0 % : : AI2O3 : 7,2 Ϊ : 5,0 Ϊ : 7,3 % : 7,2 % : 1,0 % : 1,0 é : 2,0 i : 3,0 S : 15 : : : : : : : : : : : tTO : : : : : : : : : . svaren-.
* de til ’ ' ‘ "* * * : logij : : : : : : : : : 20 : = 3 : 1343 : 1324 : 1399 : 1421 : 1435 : 1327 : - 1411 : 1311 : : = 2,8 : 1378 : 1360 : 1438 : 1460 : 1475 : 1360 : 1450 : 1345 : : = 2,5 : 1434 1421 : 1504 : 1522 : 1521 : 1417 : 1512 : 1403 : 25 : TSDCC) : 1330 : - : 1260 : 1400 : : 1250 : - : 1340 : : A (eC) : 104eC :»100*C : 244eC : 122*C :»100*C : 157eC :»100*C : 63*C : 30______________________,__________
TSD = maksimal afglasninostsatperatur A = temperatur (log η = 2,5) - TSD
35

Claims (7)

1. Kontinuerlige glasfibre fremstillet ved mekanisk trækning af glastråde som strømmer ud gennem dyseåbninger , der er opvarmet under udnyttelse af Joule- 5 effekt, kendetegnet ved, at de indeholder følgende bestanddele, angivet i vægt%: SiC>2 56 til 68% ZrC>2 14 til 17% Na20 12 til 20%
10 K20 0 til 8% A1203 1 til 9% summen af Na20 + ^0 ligger mellem 14 og 22% og summen af SiC>2 + Al203 er mindre end 70%.
2. Glasfibre ifølge krav 1, kendetegnet 15 ved, at procentdelen af SiC^ ligger mellem 58 og 66%, og procentdelen af Al203 ligger mellem 1 og 7,5%.
3. Glasfibre ifølge krav 2, kendetegnet ved, at summen af Si02 + Al203 er min<ire end eller lig med 68%.
4. Glasfibre ifølge et vilkårligt af de foregå ende krav, kendetegnet ved, at procentdelen af Na20 holdes mellem 13 og 19% og procentdelen af K20 er mindre end eller lig med 6%.
5. Glasfibre ifølge krav 4, kendetegnet 25 ved, at summen af Na20 + K20 ligger mellem 15 og 20%.
6. Glasfibre ifølge et vilkårligt af de foregående krav, kendetegnet ved, at de indeholder følgende bestanddele: Si02 58 til 66%
30 Zr02 15 til 16% Na20 13 til 19% K20 1 til 6% A1203 1 til 7%
7. Cementbaseret produkt forstærket med fibre., 35 kendetegnet ved, at mindst en del af de forstærkende fibre er glasfibre ifølge et vilkårligt af de foregående krav.
DK064886A 1985-02-12 1986-02-11 Glasfibre og cementbaseret produkt indeholdende disse fibre DK165175C (da)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8501936A FR2577213B1 (fr) 1985-02-12 1985-02-12 Fibres de verre resistant aux milieux basiques et application de celles-ci au renforcement du ciment
FR8501936 1985-02-12

Publications (4)

Publication Number Publication Date
DK64886D0 DK64886D0 (da) 1986-02-11
DK64886A DK64886A (da) 1986-08-13
DK165175B true DK165175B (da) 1992-10-19
DK165175C DK165175C (da) 1993-03-08

Family

ID=9316156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DK064886A DK165175C (da) 1985-02-12 1986-02-11 Glasfibre og cementbaseret produkt indeholdende disse fibre

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4835122A (da)
EP (1) EP0194910B1 (da)
JP (1) JPS61236633A (da)
AT (1) ATE63301T1 (da)
DE (1) DE3679092D1 (da)
DK (1) DK165175C (da)
EG (1) EG17720A (da)
FI (1) FI84469C (da)
FR (1) FR2577213B1 (da)
GR (1) GR860381B (da)
NO (1) NO167971C (da)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03257039A (ja) * 1990-03-08 1991-11-15 Honda Motor Co Ltd ガラス繊維、ガラス繊維強化合成樹脂製品および内燃機関用排気系部品
US5932347A (en) * 1996-10-31 1999-08-03 Owens Corning Fiberglas Technology, Inc. Mineral fiber compositions
US6352912B1 (en) 2000-03-30 2002-03-05 International Business Machines Corporation Reduction of reverse short channel effects by deep implantation of neutral dopants
RU2225851C1 (ru) * 2002-07-12 2004-03-20 Ивановская государственная архитектурно-строительная академия Стекло для выработки волокна
DE10341393B3 (de) * 2003-09-05 2004-09-23 Pierburg Gmbh Luftansaugkanalsystem für eine Verbrennungskraftmaschine
US20060157244A1 (en) * 2004-07-02 2006-07-20 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions comprising melt-processed inorganic fibers and methods of using such compositions
US7537054B2 (en) * 2004-07-02 2009-05-26 Halliburton Energy Services, Inc. Cement compositions comprising high aspect ratio materials and methods of use in subterranean formations
FR2892716B1 (fr) * 2005-10-28 2008-04-18 Saint Gobain Vetrotex Composition de verre resistant aux alcalis et aux acides pour la fabrication de fils de verre
US7651966B2 (en) 2006-04-18 2010-01-26 Mo-Sci Corporation Alkaline resistant phosphate glasses and method of preparation and use thereof
FR2907777B1 (fr) 2006-10-25 2009-01-30 Saint Gobain Vetrotex Composition de verre resistant aux milieux chimiques pour la fabrication de fils de verre de renforcement.
IT1398523B1 (it) * 2010-02-24 2013-03-01 Bigaran S R L Flli Materiale composito rinforzato, metodo di preparazione dello stesso, suo impiego per la preparazione di manufatti, nonche' manufatti cosi' costituiti e loro uso.

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1290528A (da) * 1969-07-28 1972-09-27
US4014705A (en) * 1971-11-03 1977-03-29 Pilkington Brothers Limited Glass compositions
JPS5844621B2 (ja) * 1976-12-08 1983-10-04 日本電気硝子株式会社 耐アルカリ性ガラス組成物
JPS5391924A (en) * 1977-01-21 1978-08-12 Kanebo Ltd Alkaliiproof glass composition and alkaliiproof glass fiber
JPS6037072B2 (ja) * 1977-07-05 1985-08-23 カネボウ株式会社 軽量壁材
JPS5416529A (en) * 1977-07-08 1979-02-07 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Method of making inorganic pressed powder body
US4118239A (en) * 1977-09-06 1978-10-03 Johns-Manville Corporation Alkali-resistant glass fiber composition
IE49521B1 (en) * 1979-03-15 1985-10-16 Pilkington Brothers Ltd Alkali-resistant glass fibres
JPS55162444A (en) * 1979-05-30 1980-12-17 Nippon Sheet Glass Co Ltd Alkali-proof glass composition for fiber
US4224627A (en) * 1979-06-28 1980-09-23 International Business Machines Corporation Seal glass for nozzle assemblies of an ink jet printer
IE50727B1 (en) * 1980-02-27 1986-06-25 Pilkington Brothers Ltd Alkali resistant glass fibres and cementitious products reinforced with such glass fibres
SU912703A1 (ru) * 1980-07-09 1982-03-15 Государственный научно-исследовательский институт стекла Стекло дл стекловолокна
JPS6086055A (ja) * 1983-10-14 1985-05-15 Nippon Muki Zairyo Kk 耐熱性及び耐アルカリ性を有するガラス繊維

Also Published As

Publication number Publication date
EG17720A (en) 1990-10-30
DK165175C (da) 1993-03-08
NO167971B (no) 1991-09-23
JPS61236633A (ja) 1986-10-21
EP0194910A1 (fr) 1986-09-17
DK64886A (da) 1986-08-13
NO860485L (no) 1986-08-13
DE3679092D1 (de) 1991-06-13
FI84469C (fi) 1991-12-10
FI860612A0 (fi) 1986-02-11
EP0194910B1 (fr) 1991-05-08
FI84469B (fi) 1991-08-30
FR2577213B1 (fr) 1991-10-31
NO167971C (no) 1992-01-02
FI860612L (fi) 1986-08-13
ATE63301T1 (de) 1991-05-15
GR860381B (en) 1986-06-09
DK64886D0 (da) 1986-02-11
FR2577213A1 (fr) 1986-08-14
US4835122A (en) 1989-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3902912A (en) Glass fiber reinforced cement
CA1132142A (en) Alkali-resistant glass fibres
US3887386A (en) Glass fibres and compositions containing glass fibres
TWI476167B (zh) 用於高效能玻璃纖維之組成物及以其形成之纖維
NO133100B (da)
JP7480142B2 (ja) 改善された比弾性率を有する高性能ガラス繊維組成物
DK165175B (da) Glasfibre og cementbaseret produkt indeholdende disse fibre
NO132232B (da)
NO144921B (no) Alkaliresistente glassfibre.
SK6372002A3 (en) Glass fiber forming compositions
JPS6218497B2 (da)
EP0144349A1 (en) High temperature and alkali-resistant refractory fibre for reinforcing cementitious products and those reinforced products.
US4558015A (en) Chemically resistant refractory fiber
DE2848731B2 (de) Verfahren zur Herstellung von in alkalischen Medien beständigen Mineralfasern
US4118239A (en) Alkali-resistant glass fiber composition
US4015994A (en) Coated glass fibers
IE49372B1 (en) Glass fibres for the reinforcement of cement
US3513002A (en) Chemical resistant glass composition for fiberization
WO1983001947A1 (en) Alkali-resistant glass fibers
US3861925A (en) Alkali-resistant, zirconia-free, fiberizable glass compositions
EP0162108A1 (en) Boria modified alkaline-resistant glass
JPS5939378B2 (ja) 繊維用ガラス組成物
DD291545A5 (de) Verfahren zum glasieren von glashaltigen keramischen formkoerpern
GB2029399A (en) Alkali-resistant glass fiber composition
SU1511227A1 (ru) Стекло дл изготовлени стекловолокна