NL8200482A

NL8200482A - Gipsmengsel voor het vervaardigen van gipskartonplaten en werkwijze voor het bereiden hiervan.

Info

Publication number: NL8200482A
Application number: NL8200482A
Authority: NL
Original assignee: Rigips Gmbh
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1982-02-09
Publication date: 1982-11-01
Also published as: DE3113501C2; AT385029B; ATA129282A; BE892187A; DE3113501A1; IT8220551A0; IT1150753B

Description

& ' 9 -1- 22359/Vk/mb

Korte aanduiding: Gipsmengsel voor het vervaardigen van gipskartonplaten en werkwijze voor het bereiden hiervan.

De uitvinding heeft betrekking op een gipsmengsel voor het ver-5 vaardigen van gipskartonplaten uit een calciumsulfaathalfhydraat en ten minste een andere anorganische toeslagstof. De uitvinding heeft verder betrekking op een werkwijze voor het bereiden van een gipsmengsel. Het is bekend om gips, te weten alle soorten afbindbare calciurasulfaatver-bindingen met organische of anorganische stoffen te mengen. Als anorganische 10 stoffen die met dergelijke afbindbare calciumsulfaten worden gemengd zijn vooral bekend kalk en cement, maar ook latente hydraulische stoffen zoals puimsteen, tras, ketelas of glasachtige hoogovenslak. De meeste van deze genoemde anorganische toeslagstoffen hebben zelfverstevigende eigenschappen en verhogen zodoende ook de stevigheid van het uit een dergelijk mengsel 15 vervaardigd produkt, zoals beschreven in het Duitse octrooischrift 802924.

Anderzijds is het ook bekend dat inerte toeslagstoffen het met elkaar verbinden van de gipskristalletjes verstoren en de stevigheid evenredig met de concentratie hiervan wordt verlaagd. Bij een toevoeging van 20 zand tot 6 gew.delen per gew.deel pleisterraengsel daalt echter ook de stevigheid onder droge omstandigheden van het afgebonden produkt tot 1/6-1/7, de vastheid onder natte omstandigheden zelfs tot 1/20. Dit betekent dat gipspleister slechts beperkt mag worden verdund (Ullmann EnzyklopSdie der teehnischen Chemie, 3e uitgave, 1957, band 8, blz. 124).

25 Het is verder bekend dat bij het bereiden van betonsoorten op basis van lichte kalk fijne toevoegstoffen van verschillende oorsprong kunnen worden toegepast zoals ook bij kalkvliegassteen kan men ook hier vliegas als toeslagstof toepassen. Bij de vliegas van steenkolen en bruinkolen gaat het om de fijnste met lucht gegranuleerde slakkendruppels die 30 aan het oppervlak en ook voor het grootste deel in het binnenste glasachtig en hól zijn. Deze bestaan uit gesinterde, respectievelijk gesmolten, oxyden van silicium, aluminium en ijzer evenals andere elementen, waarbij het kiezelzuurgehalte bij ongeveer 50¾ ligt. Het kiezelzuur is door ijzer en kalk sterk verontreinigd en daarom voegt men bij het bereiden van lichte 35 kalkbeton een hoeveelheid cement toe terwijl de bestandheid tegen reageren tussen kalk en vliegas,doordat gebonden kiezelzuur aanwezig is wordt verlaagd. In elk geval heeft hier echter een chemische reactie in een meer of minder grote omvang plaats tussen enerzijds vliegas en kalk respec- 8200482 -2- 22359/Vk/mb r « w tievelijk anderzijds kalk/ceraentmengsel (Ullmann, Enzyklopadie der technischen Chemie, 3e uitgave, 1953» band 4, blz. 227). Vliegas is, zoals aangegeven een fijn korrelig sinter-of smeltprodukt dat bij voorkeur bij energiecentrales als restant van de kolenverbranding ontstaat 5 en die door de filters, met name elektrofliters uit de afgassen van damp-ketels wordt afgescheiden.

De onderhavige uitvinding heeft als doelstelling een lichte gipskartonplaat te vervaardigen en een besparing te verkrijgen voor de andere daarvoor noodzakelijke middelen namelijk een sterk gemalen pleister 10 en een grote hoeveelheid water, gekoppeld met een hoge besparing aan ergie voor het drogen, en de noodzakelijke chemicaliën voor de poriënvorming grotendeels overbodig te maken.

__ Deze doelstelling kan worden bereikt door het vervaardigen van gipskartonplaten volgens de uitvinding, vervaardigd uit een halfhydraat-15 gips, met name gips voor stukwerk is gemengd met in hoofdzaak bolvormige vliegas; in een hoeveelheid van 10 tot 40 gew.% en dit mengsel is verder gemengd met de verdere toevoegstoffen die gebruikelijk zijn bij het vervaardigen van gipskartonplaten.

De korrelfractie van het vliegas wordt bij voorkeur zodanig ge-20 kozen dat ongeveer 60-70 gev.% van het vliegas ligt tussen 0 en 30 yum en de korrelfractie boven 100yum is ten hoogte 5%. Het Blaine-getal moet niet lager zijn dan 2400 cm /g.

Het bereiden van dit gipsmengsel wordt bij voorkeur zodanig uitgevoerd dat een bepaalde procentuele hoeveelheid van het voor het 25 vervaardigen van de gipskartonplaten noodzakelijke calciumsulfaathalf-hydraat wordt vervangen door vliegas van de bovenvermelde soort, waarbij het mengen van het halfhydraat met het aanmaakwater en de vliegas wordt bewerkstelligd volgens een op zich bekende wijze. Bij voorkeur echter moet het vliegas zijn gedispergeerd in het aanmaakwater voor het mengen 30 van het halfhydraat, zodat een snelle dispersie met het halfhydraat plaatsheeft en het gevaar van langer aanwezig zijnde brokjes wordt vermeden. Daarbij kan men aan het aanmaakwater een geringe hoeveelheid van een bevochtigingsmiddel en/of dispergeermiddel toevoegen wanneer aan het mengsel niet reeds een schuimmiddel is toegevoegd dat dient voor de 35 poriënvorming van de gipsen kern van de gipskartonplaat en deze werking uitoefent.

De toepassing van een mengsel uit halfhydraat, vliegas, in de aangegeven hoeveelheden en de andere bestanddelen heeft geleid tot een 8200482

V

-3- 22359/Vk/mb t .

gipskartonplaat waarvan dé verwerking en de fysische eigenschappen buitengewone, verrassende voordelen geven.

Wanneer men hierbij bedenkt dat het bij het gebruik van vliegas gaat om een volledig inerte, niet zelfhardende stof, zijn in velerlei 5 opzichtolde fysische eigenschappen van de gipskartonplaat verbeterd, hoewel men volgens de bekende stand van de techniek dergelijke inerte toevoegstoffen heeft vermeden omdat deze de stevigheid van het gipsen voorwerp hebben verlaagd, terwijl ze bovendien het kristalrooster stoorden wanneer ze in een grotere hoeveelheid dan een minimale hoeveelheid werden 10 toegevoegd. Het is dan ook volledig verrassend en op geen enkele manier te voorspellen dat het vervaardigen van de platen die tot een hoeveelheid van 35ί, berekend op het gehalte aan het halfhydraat, vliegas bevatten, slechts een geringe verlaging van de stevigheid gaf, waarbij de factor water/ vaste stof op 0,70 constant werd gehouden. Bij een verlaging van de 15 factor water/vaste stof tot 0,57 bij een gelijkblijvende consistentie bleven de eigenschappen van de stevigheid constant of konden gedeeltelijk enigszins worden verbeterd.

Door de toevoeging van ongeveer 30ί vliegas werd niet alleen energie verbruikend bindmiddel in de vorm van halfhydraat gips en energie 20 voor het drogen bespaard, maar ook werd in een toenemende mate een afval-produkt dat makkelijk verkrijgbaar was uit energiecentrales verwerkt dat in steeds grotere mate als verontreinigend werd beschouwd.

Door de gedeeltelijke vervanging van gips door een even grote hoeveelheid vliegas werd bij een constante verhouding water/gips de mate 25 van vervloeien verhoogd. Het gehalte aan vliegas heeft dus ook een vervloeiende werking. Dit is eveneens van belangrijke betekenis omdat daardoor de vaak bij gipskartonplaten optredende derde breuken werden vermeden. De met het vliegas gemengde gipsbrij breidt zich namelijk voor de vormwals over de totale breedte van het karton uit, en wordt niet zoals tot nu toe 30 gebruikelijk in naast elkaar gelegen rupsbanden opgebracht die eerst door de vormingswals respectievelijk de op te brengen aan de achterkant liggende karton uit elkaar moet worden gedrukt en met elkaar in verbinding moet worden gebracht. Aan de verbindingslijn, respectievelijk de grensvlakken bij het samenkomen van twee naast elkaar gelegen rupsbanden tre-35 den deze zogenaamde derde breuken op.

8200482

O

-4- 22359/Vk/mb

Door de verlaging van het watergehalte dat bij een hoeveelheid van 30/6 vliegas waarmee 30$ halfhydraat gips wordt vervangen ongeveer • 20$ uitmaakt, is het mogelijk dat voor het drogen van de GKP noodzakelijke energie met 15$ kan worden verlaagd.

5 Een andere belangrijke eis bij het vervaardigen van gipskarton- platen is een goede hechting van het karton aan de kern van gips. Toe-voegstoffen zoals kalk of cement storen deze hechting. Bij de toevoeging van vliegas werd echter de negatieve beïnvloeding op de hechting van het karton niet vastgesteld. Ook werd de afbindtijd door het vliegas niet 10 beïnvloed.

De uitvinding wordt nader toegelicht aan de hand van de volgende drie voorbeelden en wel voor de produktie zonder vliegas (voorbeeld I) en twee werkwijzen waarbij 20$ respectievelijk 30$ vliegas werd toegepast.

15 Voorbeeld I

Normale produkten zonder vliegas gips 268 kg/min water 169 kg/min schuim 5,4 kg/min 20 WGF 0,63

Voorbeeld II

20$ gips vervangen door 20$ vliegas gips 214 kg/min 25 vliegas 54 kg/min water 153 1/min schuim 4,8 kg/min WGF 0,57 kg/min waterbesparing (relatief) 10 gew.$ 30

Voorbeeld XII

30$ gips vervangen door 30$ vliegas gips 188 kg/min vliegas 80 kg/min 35 water 140 1/min schuim 3,9 kg/min waterbesparing 17$ WGF 0,52 8200482 -5- 22359/Vk/mb > <?

C* V

Het gewicht van de platen neemt af met een hogen wordend gehalte aan vliegas waarbij het gewicht van een 12,5 mm dikke GK-plaat met 1056 gehalte vliegas 10,6 kg/m2 is, bij 20$ 10,2 kg/m2 en bij 30$ 8,4 kg/m2. De lage gewichten maken een makkelijkere handhaving mogelijk 5 op de bouwplaats bij handhaving van gelijke bouwfysische gegevens.

De breukkracht voldoet bij het gebruik van een karton met een 2 gewicht van 240 g/m aan de eisen die gesteld zijn door DIN 18180. De ver-vormingswaarden liggen eveneens nog binnen het kader zoals aangegeven door DIN 18180. De verdeling van het kristalwater tussen de plaatkern 10 en de plaatrand is ook bij de toevoeging van vliegas evenredig goed verdeeld. Een te sterke droging van de plaat met vliegas vond niet plaats.

-CONCLUSIES- 8200482

Claims

1. Gipsmengsel voor het vervaardigen van gipskartonplaten uit een calciumsulfaathalfhydraat en ten minste een andere anorganische 5 toeslagstof, met het kenmerk, dat een halfhydraatgips, met name stukwerk-gips, is gemengd met in hoofdzaak bolvormige vliegas in een hoeveelheid van 10-40 gew.i en dit mengsel is gemengd met voor de gipskartonplaten-vervaardiging gebruikelijke verdere toevoegstoffen.

2. Gipsmengsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat 10 60-70ί van de vliegas ligt in het gebied van 0 tot 30 yum en de korrelfractie boven 100 yum ten hoogste 5% is en het specifieke oppervlak volgens Blaine (DIN 1164) niet lager is dan 2400 em^/g.

— 3· Werkwijze voor het bereiden van een gipsmengsel volgens conclusies 1 en 2, met het kenmerk, dat het gehalte tot 40 gew.i van het 15 voor het vervaardigen van kartonplaten noodzakelijke calciumsulfaathalfhydraat wordt vervangen door vliegas, waarbij de menging van het halfhydraat met het aanmaakwater en de vliegas plaatsheeft volgens op zich bekende wijze. _

4. Werkwijze volgens conclusie 3> niet het kenmerk, dat vervolgens 20 de vliegas in het aanmaakwater voor het aanmaken van het halfhydraat wordt gedispergeerd.

5. Werkwijze volgens conclusies3 en 4, met het kenmerk, dat een deel. van de vliegas door een overeenkomend deel zand en/of door een lichte toevoegstof zoals puimsteen, perliet, vermiculiet en dergelijke 25 met een overeenkomende korrelgrootte wordt vervangen.

6. Werkwijze volgens conclusies 3-5, met het kenmerk, dat door de toevoeging van vliegas het gehalte aan aanmaakwater bij een gelijkblijvende consistentie wordt verlaagd, zodat een energiebesparing bij het drogen van de platen kan worden bereikt. Eindhoven, februari 1982 8200482