NL8000900A - Vezelversterkt cementachtig produkt. - Google Patents

Description

φ

V

'*

Vezelversterkt cementachtig produkt.

De uitvinding heeft betrekking op een met vezelversterkt cementachtig produkt, bestaande uit een cement-achtige grondmassa met erin opgenomen een combinatie van natuurlijke organische vezels en synthetische minerale vezels.

5 Het is bekend asbestvezels te gebruiken voor de versterking van cementachtige produkten. Zo worden asbestvezels wijdverbreid gebruikt voor de vervaardiging van dakplaten vervaardigd uit zogenoemd asbestcement. Het gebruik van asbestvezels biedt echter ernstige gezond-heidsproblemen, omdat gevonden werd 10 dat dergelijke vezels ernstige ziektes kunnen veroorzaken in het ademhalingssysteem. Als gevolg van deze gezondheidsproblemen is het gebruik van asbestvezels in enkele landen verboden.

Voorgesteld wordt nu asbestvezels als versterkingsvezels in cementachtige produkten te vervangen door andere 15 types vezels, waaronder zowel natuurlijke organische vezels als synthetische minerale vezels.

In de hiermee samenhangende Nederlandse octrooiaanvrage 79.07375 wordt een met vezelversterkt cementachtig produkt beschreven, bestaande uit een cementachtige grondmassa met 20 uniform erinyerdeeld een mengsel van eucalyptus en synthetische minerale vezels.

Hoewel de eigenschappen van cementachtige produkten, die versterkt zijn met een dergelijke combinatie van vezels in het algemeen voldoende zijn, is er een behoefte aan ver-25 betering van de taaiheid van de vezelversterkte produkten om het risico van breuk gedurende de hantering van de produkten te reduceren.

Verder zou het gewenst zijn de groene sterkte van de vezelversterkte produkten te doen toenemen om de 800 0 9 00 ·*.

2 J· ff productiesnelheid te verhogen.

Verrassenderwijze werd nu gevonden, dat een verbeterde taaiheid en een toegenomen groene sterkte kunnen worden bereikt door hennepvezels in de plaats te stellen voor 5 eucalyptusvezels in de tot nog toe bekende met vezelversterkte produkten. De met vezelversterkte cementachtige produkten volgens de uitvinding bestaan dus voor 3-13% uit een combinatie van hennepvezels en synthetische minerale vezels.

De gewichtsverhouding van hennepvezels 10 tot minerale vezels is bijvoorkeur ongeveer 1;1 en de totale hoeveelheid vezels ongeveer 10% van het totale gewicht van het vezelversterkte produkt.

• De minerale vezels moeten bijvoorkeur tenminste 5% uitmaken van het totale gewicht van het vezelversterkte 15 produkt.

De hoeveelheid hennepvezels valt bij-voorkeur in het traject van 3-7 gew.% en in het geval dat de hoeveelheid hennepvezels ongeveer 3% is, moet de hoeveelheid minerale vezels bijvoorkeur tenminste 7 gew.% zijn.

20 Men kan de hennep en de minerale vezels ook gebruiken in combinatie met andere types natuurlijke organische vezels, bijvoorbeeld eucalyptusvezels.

Een voorkeurscombinatie van dergel'ijke vezels is 2,5% hennepvezels, 2,5% eucalyptusvezels en 5% minerale 25 vezels. Een cementachtigprodukt versterkt met een dergelijke combinatie van hennepvezels, eucalyptusvezels en mineralevezels heeft uitstekende sterkteeigenschappen, met name een buigsterkte van 2 2 ongeveer 255 kg/cm in de machinerichting en ongeveer 166 kg/cm in de dwarsrichting. De sterkte is dus van dezelfde orde als van de 30 cementachtige produkten v'ersterkt met asbestvezels.

De dichtheid van dergelijke met vezels versterkte produkten is echter veel lager, namelijk ongeveer 1,33 3 3 g/cm , dan die van de asbestprodukten, die ongeveer 1,6 g/cm is.

Gemeend wordt, dat de verbeterde 35 sterkte verkregen door gebruik van hennepvezels inplaats van eucalyp- 3000900 * " \ 3 tusvezels te danken is aan het feit, dat hennepvezels gewoonlijk betrekkelijk lang zijn. Hennepvezels hebben gewoonlijk een lengte van 5-55 mm.

Het versterkingseffect van combinaties van 5 hennepvezels en minerale vezels is vergeleken met combinaties van eucalyptusvezels en minerale vezels door een reeks proeven.

De proeven werden uitgevoerd op de volgende wijze:

Men dispergeert cellulosevezels in 1. liter 10 water en voegt nog 5 liter water met steenwolvezels toe. Daarna roert men het aldus verkregen mengsel gedurende 5 min. voordat men Portlandcement toevoegt.

Na roeren gedurende 5 min. voegt men een poly-elektrolyt (Reten 123 x) toe in een hoeveelheid van 4,2 delen 15 ppm. Men zet het roeren nog gedurende 1 min. voort en brengt het mengsel over een plaatvorm, bestaande uit een net bedekt door een vel filtreerpapier. Men ontwatert het mengsel dan door afzuigen en perst de aldus gevormde laag op het vel van filtreerpapier dan 2 2 bij toenemende drukken (1 min. bij 5 kp/cm , 1 min. bij 10 kp/cm 2 20 en 1 min. bij 15 kg/cm ).

Vervolgens plaatst men 5 lagen filtreerpapier op elke kant van de gevormde vezelcementplaat en perst de plaat 2 samen gedurende 2 min. bij een druk van 60 kp/cm .

Men bewaart de aldus vervaardigde platen bij 25 kamertemperatuur en een relatieve vochtigheid van 100% en meet de buigsterkte en de dichtheid.

De samenstelling van de beproefde monsters bestaande uit een combinatie van minerale vezel en hennepvezel en hun eigenschappen zijn weergegeven in de volgende tabel A.

30 Een dergelijke reeks van proeven, waarin de hennep vezels vervangen zijn door eucalyptusvezels geven de getallen, weergegeven in tabel B.

8000900 4 Φ +J I Ai Φ M 4-1 φ m

4-1 0 MO CN Di M 6 •Η O

3 c a \ Λ ¢) Λ Ci Φ > 44 Φ

Ό Ö 4) fi M id AS -H

φ > ο Γ'Γ'ΐ^Γ'ΟσίΓ' d) Ή ro ι—I t—i i—l T—I CN C^l Ή ei a s ε •4 ·Η ® ϋ U 03 Di'x +1 +1 +1 +1 -Η +1 +1 k id O' ΟΛγΜ ^ in cn t-~ ιό ui ϋ ·η f- [S ο a σι Λ > ® ΦΟι-Η*. ^hcmcmcncmcmcm ïji Ο Α! -η mnnmco^ro •η οοοοσοο r_j 4-J w κ κ fc. ^ φ ίΦ ο ο ο ο ο ο ο 41 ϋ g Μ ·Η Ο -Η -Η +1 -Η -Η +1 +1 Ο £ ''Ν Ο φ σι ιη φ μ σι Φ ί σι

Μ θ' LO Lfl LD

«. W ^ τ—f τΗ *Η τ—! 1—ί τ—4 1—( < 0) *ΰ Η φ ΟΝ φ 4J φ ε Λ Αί Μ Ο <0 Μ Ρ \ Ε-ι Φ D D 41 Φ Ai Μ θ' &> Ö ' Η -Η ΰ ' : ,0 Dl G τΗ τ-1 τΗ vH ^ϊ1 UI r-f rj (Ö τ—i τΗ iH iH ΓΟ i—i *—l Ö .j tn Φ M ld -Η -H +1 +1 +1 +1 +1 4-1 <3 Φ φέ ιο r~ σι co ιο --i o

g Φ O li) O CN O <N <N

φ £| CN ,-ι τ-ι IN IN CN CN CN

D> id Ö

M

rH

Φ

N

Φ I

> ft M

Μ φ H

Dl G ' Φ G fi N # •Η Φ Φ AJ AS > cm ro m r·· m in 10 Μ Φ 4) Μ Μ Φ > 90 0 0 9 00

rH

Ο Ü Μ G Η Φ Φ Φ Ν dP 41 φ- ω> -^1010101^1^1^ 5 A! •π φ ·Ρ •Ρ rp Μ Φ Ρ 4-> - - - Φ Pro, -ΡΟΗ 01 ο ο εη ra \ •Ρ 01 0 0 Λ ω r-φ - flj ΤΗ Ό α ρ ίο d φ > (Ο _ _ ^ Φ >cm r» Γ'· Γ' Γ' ο ο r·» ¢1(/3 S ·τ-| τ-Ι τ-4 CM CM »Ρ Μ ω id \ -Η +ι +ι +ι +ι +ι + ι Ρ 0 Ο θ' ο ,Ω ·ρ JS no-^LOOiom ο S Ν ΰ Μ (Ο ΰ Ο Ί φ (¾ φ 0 Γ) Η <Ν « Ρ Μ w θ' Ο 01 -Η γο m m on m m οο Μ οοοοοοο π ·.·.«.»>·* *· Η οοοοοοο αί + ι + ι + + · +ι +1 +ι 4-J ϋ ϋ

ρ.Η·\ rP 00 ΙΟ Ο IT) CM CM

0 5 O' a ιΛ ιΛ lil lil 11) UI

0Φ CO θ' τΡ vp τΡ τΡ <P *P Ή 0 d co

CM

Φ PQ -P Φ X 'Ö H Pd φ φ Φ0Μ λ +> p e 0 ra 0 o E-ι θ' ό \

•Ρ Φ O' *p *p »P . rp CD «P

ΡΟΛ! *p lp *p rP 1-1 »P *P

” O' d +1+1+1 +I+I+I+I

Φ -h 'H oiop'coooin 4Jpj- TPMfCOO'+COO'

0) td CD rP Tp *P CM *P *P *P

H & O' φ Φ 0 O' Λ Ό ra ιΗ φ Ν φ > to ra 0 1—1 + n&<jp cMooinr-'OOLnco· φ rp > 0 ra o O' 0 ΰ Η •Η X Ρ φ Ρ m ra η ρ Φ Φ Ν > ίΡ > rp 0 of φ φ Ρ m Lnininirir^t'-c^ 8000900 6

Zoals uit de tabellen A en B blijkt, hebben cementachtige produkten versterkt met een combinatie van minerale vezels en hennepvezels een buigsterkte, die zeer superieur is ten opzichte van produkten, die versterkt zijn met de combinatie van 5 minerale vezels en eucalyptusvezels.

De vezelversterkte produkten volgens de uitvinding vertonen een uitstekende taaiheid, die het risico van breuk gedurende de hantering en het gebruik miniseert. Daarom zijn dergelijke produkten bijzonder geschikt voor gebruik als dakplaten, die in 10 staat moeten zijn te weerstaan aan slagen en stootkracht zonder breuk.

De taaiheid van de produkten volgens de uitvinding is vergeleken met die van produkten versterkt door een combinatie van minerale vezels en eucalyptusvezels door het gebied beneden 15 buigkrommen verkregen door meting van de doorbuiging van monsters, die ondersteund worden aan hun einden en onderworpen aan toenemende belasting totaan de belasting, die breuk veroorzaakt, te integreren.

De aldus bepaalde taaiheid komt overeen met de energie vereist om breuk te veroorzaken.

20 Door verschillende produkten te beproeven werd gevonden, dat de energie vereist om breuk te veroorzaken van een versterkt produkt, dat 3% hennepvezels en 5% minerale vezels bevat, 13,3 hoger ligt dan vereist voor veroorzaking van breuk van een niet-versterkt cementachtig produkt. De overeenkomstige factor voor 25 een produkt, dat 5% hennep en 5% mineraal vezel bevat is 15,5.

De factor verkregen bij beproeving van het produkt, dat 5% eucalyptusvezels en 5% minerale vezels bevat, is 7,7. Er blijkt dus voortdurend dat ook de taaiheid van produkten volgens de uitvinding superieur is aan die van cementachtige produkten, die een combinatie van 30 eucalyptusvezels en minerale vezels bevatten.

De groene sterkte van de produkten volgens de uitvinding is beproefd door gevormde monster van een lengte van 18 cm en ondersteund aan hun einden, te onderwerpen aan een gegeven belasting kort nadat zij verwijderd zijn uit de vorm en hun doorbui-35 ging daarmee te meten. De verkregen gegevens staan in de volgende 80 0 0 9 00 7 " 1 t tabel C.

Tabel C

^ Vezelversterking afbuiging, cm 5% minerale vezels + 5 % eucalyptus 2,55 vezels 5% minerale vezels + 4,5% eucalyptus 2,25 vezels +0,5 hennepvezels ^ 5% minerale vezels + 4% eucalyptus 1,75 vezels +1% hennepvezels 10% asbestvezels 1,75

Zoals uit tabel C blijkt, neemt de groene 15 sterkte toe, wanneer de eucalyptusvezel vervangen wordt door hennepvezels en wanneer slechts 1% van hennepvezels gebruikt wordt inplaats van eucalyptusvezels, is de groene sterkte van dezelfde orde als die van een asbestversterkt produkt.

De synthetische minerale vezels gebruikt in 20 een produkt volgens de uitvinding zijn bijvoorkeur steenwolvezels of slakkewolvezels.

25 80 0 0 9 00

Claims (6)

1. Met vezel versterkt cementachtigprodukt, bestaande uit een cementachtige grondmassa met erin opgenomen een combinatie van natuurlijke organische vezels en synthetische minerale 5 vezels, met het kenmerk, dat dit voor 3-13 gew.% bestaat uit een combinatie van hennepvezels en synthetische minerale vezels.

2. Vezelversterkt cementachtig produkt volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de gewichtsverhouding van hennepvezels tot minerale vezels ongeveer 1:1 is en dat de totale hoeveel- 10 heid hennep en minerale vezels ongeveer 10 gew.% is.

3. Vezelversterkt cementachtig produkt volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat dit tenminste 5% minerale vezels bevat.

4. Vezelversterkt cementachtig produkt volgens 15 conclusie 1, met het kenmerk, dat de hoeveelheid hennepvezels 3-7 gew.% is.

5. Vezelversterkt cementachtig produkt volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat dit verder een ander type natuurlijk organisch-vezel bevat. 20

6. Vezelversterkt cementachtig produkt volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat dit verder eucalyptusvezels bevat. 300 0 9 00