NO123996B

NO123996B -

Info

Publication number: NO123996B
Application number: NO1079/68A
Authority: NO
Inventors: C O Court
Original assignee: Bpb Industries Ltd
Priority date: 1967-03-22
Filing date: 1968-03-20
Publication date: 1972-02-14
Also published as: DK143270B; DE1771017A1; IE31983L; GB1226333A; DE1771017B2; FR1557405A; BE712640A; DK143270C; IE31983B1

Description

Fremgangsmåte til fremstilling av støpte Process for the production of cast

bygge- og konstruksjonselementer av gips. building and construction elements made of plaster.

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte til fremstilling av støpte bygge- og konstruksjonselementer av gips, særlig gipsplater, fra en blanding av vann og gips. The present invention relates to a method for producing cast building and construction elements of plaster, in particular plasterboard, from a mixture of water and plaster.

Gjenstander av gips, f.eks. gipsplater, har i nærvær av vesentlige mengder fri fuktighet en tilbøyelighet til å deformeres når de påkjennes, som følge av et fenomen som er kjent som "plastisk flytning". Plastisk flytning, som kan finne sted selv som følge av gjenstandens egenvekt, må skjelnes fra den praktisk talt øyeblikkelige elastiske utbøyning som finner sted f.eks. når en bjelke utsettes for en belastning. Dette sistnevnte forhold følger vel kjente fysiske lover, kan fullt ut beregnes på forhånd og er ubetydelig i sammenligning med den plastiske flytning som under ugunstige omstendigheter kan finne sted. Plastisk flytning finner sted sakte og øker etterhvert i størrelse, skjønt den til slutt er tilbøyelig til å nå en grense-verdi. Slik flytning følger ikke noen kjente fysiske lover, og den grad åv flytning som vil inntreffé, kan ikke beregnes på forhånd. Det er kjent at en rekke faktorer kan føre til økninger i den målte grad av plastisk flytning, spesielt gjelder dette opptagelse av for store mengder fuktighet som følge av at gjenstandene f.eks. lagres dårlig på byggeplassen i vått eller fuktig vær eller utsettes for regn, at der dannes kondens på platene når lufttemperaturen faller om natten, eller at arbeidsbetingelsene er utilfredsstillende når fuktigheten er høy og ventilasjonen dårlig. (Dette sistnevnte forhold kan fore-ligge enten under lagring eller etter oppføring). Plastisk flytning er ubetydelig når gipsplaten er tørr eller praktisk talt tørr, eller når der er tatt egnede forholdsregler for å unngå at de uheldige betingelser som er nevnt ovenfor, forekommer. Objects made of plaster, e.g. plasterboards, in the presence of significant amounts of free moisture, have a tendency to deform when stressed, as a result of a phenomenon known as "plastic flow". Plastic movement, which can take place even as a result of the object's own weight, must be distinguished from the practically instantaneous elastic deflection which takes place e.g. when a beam is subjected to a load. This latter condition follows well-known physical laws, can be fully calculated in advance and is insignificant in comparison with the plastic movement that can take place under unfavorable circumstances. Plastic flow takes place slowly and gradually increases in magnitude, although eventually it tends to reach a limit value. Such movement does not follow any known physical laws, and the degree of movement that will occur cannot be calculated in advance. It is known that a number of factors can lead to increases in the measured degree of plastic flow, in particular this applies to the absorption of excessive amounts of moisture as a result of the objects e.g. is poorly stored on the construction site in wet or damp weather or exposed to rain, that condensation forms on the boards when the air temperature drops at night, or that the working conditions are unsatisfactory when the humidity is high and the ventilation is poor. (This latter condition can exist either during storage or after entry). Plastic yielding is negligible when the plasterboard is dry or practically dry, or when suitable precautions have been taken to avoid the occurrence of the unfortunate conditions mentioned above.

Det er nå funnet at de støpte byggeelementer har en større motstand mot plastisk flytning hvis vinsyre eller et tartrat tilsettes den blanding av brent gips og vann som støpes til de ferdige elementer. It has now been found that the cast building elements have a greater resistance to plastic flow if tartaric acid or a tartrate is added to the mixture of burnt gypsum and water that is cast into the finished elements.

Den foreliggende oppfinnelse går således ut på en fremgangsmåte til fremstilling av støpte bygge- og konstruksjonselementer av gips, særlig gipsplater, fra en blanding av vann og gips, karakterisert ved at vinsyre eller et tartrat, fortrinnsvis i en mengde The present invention thus concerns a method for the production of cast building and construction elements of gypsum, in particular gypsum boards, from a mixture of water and gypsum, characterized in that tartaric acid or a tartrate, preferably in an amount

av 0,005 _ 0,2 vektprosent av den tørre gips, tilsettes den blanding som skal støpes. of 0.005 - 0.2 percent by weight of the dry gypsum, is added to the mixture to be cast.

De tartrater som kan anvendes, omfatter alkali- eller jordalkalimetallsalter,. f.eks. dikalium- eller kalsiumtartrat, dobbelte alkalimetallsalter, f.eks. natriumkaliumtartrat, enkelsubstituerte salter, f.eks. kaliumbitartrat, eller andre uorganiske eller organiske tartrater. For en bestemt konsentrasjon av tartrat eller tartrationer har vinsyrer vist seg å være mest effektivt til økning av motstanden mot plastisk flytning. The tartrates which can be used include alkali or alkaline earth metal salts. e.g. dipotassium or calcium tartrate, double alkali metal salts, e.g. sodium potassium tartrate, monosubstituted salts, e.g. potassium bitartrate, or other inorganic or organic tartrates. For a given concentration of tartrate or tartrates, tartaric acids have been found to be most effective in increasing the resistance to plastic flow.

Vinsyren eller tartratet kan f.eks. tilsettes gipsen som et fåst stoff eller oppløses eller dispergeres i det vann som benyttes ved dannelse av blandingen. The tartaric acid or the tartrate can e.g. is added to the gypsum as a solid substance or dissolved or dispersed in the water used when forming the mixture.

Den samlede anvendte mengde av vinsyre eller tartrat ligger som nevnt fortrinnsvis i området fra 0,005 til 0,2 vektprosent, regnet på den tørre gips i blandingen. Et enda mere foretrukket område, spesielt for gipsplater, er fra 0,01 eller 0,03 vektprosent til omtrent 0,09 eller 0,10 vektprosent. Det spesielt foretrukne område for vinsyre i gipsplater er fra 0,03 vektprosent, til 0,06.eller 0,07 vektprosent.- Når der anvendes et tartrat, kan tartratradikal- eller -ioneandelen av forbindelsen f.eks. ligge i området fra 0,006 til.0,08 og fortrinnsvis fra 0,03 til 0,06 - 0,08 vektprosent av den tørre gips som anvendes i blandingen. As mentioned, the total amount of tartaric acid or tartrate used is preferably in the range from 0.005 to 0.2% by weight, calculated on the dry gypsum in the mixture. An even more preferred range, especially for plasterboard, is from 0.01 or 0.03 weight percent to about 0.09 or 0.10 weight percent. The particularly preferred range for tartaric acid in plasterboard is from 0.03 weight percent, to 0.06. or 0.07 weight percent. - When a tartrate is used, the tartrate radical or ion portion of the compound can e.g. lie in the range from 0.006 to 0.08 and preferably from 0.03 to 0.06 - 0.08 weight percent of the dry gypsum used in the mixture.

Tartrattilsetningen synes ikke å ha noen uønskede bi-virkninger og beholder sin virkning med hensyn til begrensning av plastisk flytning når den anvendes i forbindelse med de vanlige aksel-eratorer (f.eks. mineralgips, malt stivnet gips, kaliumsulfat og blandinger av disse stoffer) og andre tilsetninger (f.eks. stivelse, skum) som vanligvis anvendes i anlegg til fremstilling av gipsplater. Blandingen bør dannes, støpes og bringes til å stivne under ikke-alkaliske betingelser. The tartrate addition does not appear to have any undesirable side effects and retains its effect in limiting plastic flow when used in conjunction with the usual accelerators (e.g. mineral gypsum, ground hardened gypsum, potassium sulfate and mixtures of these substances). and other additives (e.g. starch, foam) which are usually used in plants for the production of plasterboard. The mixture should be formed, cast and allowed to solidify under non-alkaline conditions.

Innlemmelsen av vinsyre eller et tartrat kan være av verdi ved fremstilling av støpte konstruksjonselementer av en hvilken som helst form, men i første rekke ved fremstilling av gipsplater og pre-fabrikerte plater, bjelker og blokker, spesielt når disse skal tåle spenninger som medvirker til deformasjon som følge av plastisk flytning. The incorporation of tartaric acid or a tartrate can be of value in the manufacture of cast structural elements of any shape, but primarily in the manufacture of plasterboard and pre-fabricated plates, beams and blocks, especially when these are to withstand stresses which contribute to deformation as a result of plastic flow.

De følgende eksempler viser den forbedring av motstanden mot plastisk flytning som tilveiebringes ved tilsetning av vinsyre eller et tartrat. I eksemplene er de angitte prosentandeler vektprosent regnet på vekten av den tørre gips som anvendes i blandingen, og med mindre noe annet er nevnt er de angitte resultater de som er oppnådd etter en prøveperiode på tre uker. Signingen i hvert tilfelle er målt som den vertikale strekning som partiet av bjelken midt mellom opp-lagringspunktene ved dennes ende synker fra den stilling som det opp-rinnelig inntok ved oppsetningen. The following examples show the improvement in resistance to plastic flow provided by the addition of tartaric acid or a tartrate. In the examples, the stated percentages are weight percent calculated on the weight of the dry plaster used in the mixture, and unless otherwise stated, the stated results are those obtained after a trial period of three weeks. The signature in each case is measured as the vertical distance that the part of the beam in the middle between the storage points at its end descends from the position it originally assumed during installation.

Eksempel! til 9- Example! to 9-

I et laboratorium ble der utført et antall forsøk for å bestemme virkningen av vinsyre som middel til å hindre signing som følge av plastisk flytning. I disse forsøk ble oppslemningen av gips og vann noen ganger luftet slik som ved fremstilling av gipsplater, mens der i andre tilfelle bare ble anvendt vanlige oppslemninger av gips og vann. I praksis-er det vanlig å tilsette et på forhånd tildannet skum til oppslemningen ved fremstilling av gipsplate.r.. En rekke skumningsmidler blir anvendt, og to særlig viktige midler har betegnelsen "Resin Soåp" og "Teepol". Resin soap er basert på furukvae (natural pine tree resin), som omdannes til en såpe ved anvendelse av alkali, mens Teepol-skumningsmidlene er basert på sulfater av natrium og sekundært ålkyl (sodium secondary alkyl .sulphat.es) og natriumbenzen-sulfonater. I praksis ble det funnet at vinsyre var like effektivt i nærvær av hvilket som helst av disse skumningsmidler som i fravær av In a laboratory, a number of experiments were carried out to determine the effect of tartaric acid as a means of preventing sealing due to plastic flow. In these experiments, the slurry of gypsum and water was sometimes aerated as in the production of plasterboard, while in other cases only ordinary slurries of gypsum and water were used. In practice, it is common to add a previously formed foam to the slurry when producing plasterboard. A number of foaming agents are used, and two particularly important agents are called "Resin Soap" and "Teepol". Resin soap is based on furukvae (natural pine tree resin), which is converted into a soap by the use of alkali, while the Teepol foaming agents are based on sulphates of sodium and secondary alkyl (sodium secondary alkyl .sulphat.es) and sodium benzene sulphonates. In practice, tartaric acid was found to be as effective in the presence of any of these foaming agents as in its absence

skumningsmidler. Bare enkle gipsbjelker ble støpt, og intet forsøk ble gjort på å fremstille gipsplater, d.v.s. et ark med stivnet gips som er anordnet mellom og kleber til to ark papir. Tilbøyeligheten til signing av bjelkene etter tørking ved kO°C ble fastlagt ved at bjelkene rett og slett ble understøttet i senteravstander på ca. 46 cm i en atmosfære på 90% relativ fuktighet og 20°C. Man vet nå at denne fremgangsmåte gir resultater som når de sammenlignes med sammenlignings-staver som ikke inneholder noen tilsétningsstoffer, i en viss utstrek-ning forsterker den relative virkning sammenlignet med forholdene på byggeplassen ved anvendelse av vanlige gipsplater. Imidlertid er frem-gangsmåten allikevel forholdsmessig og indikerende, og den er nyttig fordi den er enkel. foaming agents. Only simple plaster beams were cast, and no attempt was made to produce plasterboard, i.e. a sheet of hardened plaster sandwiched between and adhered to two sheets of paper. The tendency for the beams to sink after drying at kO°C was determined by simply supporting the beams at center distances of approx. 46 cm in an atmosphere of 90% relative humidity and 20°C. It is now known that this method gives results which, when compared with comparative rods which do not contain any additives, to a certain extent reinforce the relative effect compared to the conditions on the construction site when using ordinary gypsum boards. However, the procedure is nevertheless proportionate and indicative, and it is useful because it is simple.

Typiske resultater oppnådd med forskjellige gipsblandinger i laboratoriet ved en rekke forsøk i de angitte tidsrom er oppført i tabell 1. Typical results obtained with different gypsum mixtures in the laboratory during a series of trials in the indicated time periods are listed in Table 1.

Det er lett å se av resultatene i tabell 1 at motstanden mot signing blir markert forbedret på alle nivåer for tilsetning av vinsyre. Skjønt oppfinnelsen omfatter et vidt område for tilsetning av vinsyre, tyder resultatene på at en tilsetning av mellom 0,01 og 0,10 vektprosent, regnet på vekten av gipsen, vanligvis vil være å foretrekke. Forskjellene i forbedring fra eksempel til eksempel og innenfor noen av eksemplene skyldes det forhold at hvert eksempel omfatter en rekke forsøk utført med forskjellige gipsblandinger. It is easy to see from the results in Table 1 that the resistance to sealing is markedly improved at all levels for the addition of tartaric acid. Although the invention covers a wide range for the addition of tartaric acid, the results indicate that an addition of between 0.01 and 0.10 weight percent, calculated on the weight of the gypsum, will usually be preferable. The differences in improvement from example to example and within some of the examples are due to the fact that each example includes a number of trials carried out with different plaster mixtures.

Eksempel 10 til 14. Examples 10 to 14.

Forsøk i industriell målestokk er blitt utført på to måter. Vinsyre er enten blitt tilsatt den anvendte gips som et fast stoff eller det anvendte vann som en oppløsning, og de to metoder er funnet å være like effektive. Experiments on an industrial scale have been carried out in two ways. Tartaric acid has either been added to the gypsum used as a solid or to the water used as a solution, and the two methods have been found to be equally effective.

Ved sammenligning av tilbøyeligheten til plastisk flytning av plater fremstilt ved tilsetning av. vinsyre med den tilsvarende egen-skap for sammenligningsplater som ikke. hadde fått tilsatt vinsyre, ble der oppnådd de i tabell 2 angitte resultater. Stykker av hver type gipsplate ble rett og slett opplagret med en senteravstand på ca. 46 cm i tre uker i en atmosfære med 90/S's relativ fuktighet og 20°C. When comparing the tendency to plastic flow of plates prepared by the addition of. tartaric acid with the corresponding property for comparison plates which do not. had tartaric acid added, the results given in Table 2 were obtained. Pieces of each type of plasterboard were simply stored with a center distance of approx. 46 cm for three weeks in an atmosphere of 90/S's relative humidity and 20°C.

De fremstilte plater var av vanlig kvalitet bortsett fra tilsetningen av vinsyre. Vekten av den tørre plate var ca. 8,5 kp/m og ble innstilt på vanlig måte ved tilsetning av et på forhånd tildannet skum. Det anvendte skumningsmiddel var av Teepol-typen. De vanlige mengder av et stivelsesbindemiddel ble også tilsatt oppslemningen for fremstilling av gipsplaten. The plates produced were of ordinary quality except for the addition of tartaric acid. The weight of the dry plate was approx. 8.5 kp/m and was set in the usual way by adding a previously formed foam. The foaming agent used was of the Teepol type. The usual amounts of a starch binder were also added to the plasterboard slurry.

Eksempel 15 og 16. Examples 15 and 16.

De ovennevnte eksempler angår alle prøvning i fuktig luft. Forsøk er også blitt utført som viser at selv når platene fuktes med flytende vann, vil forbedringen med hensyn til motstandsevne mot signing ikke bli svekket. Hele plater ble f.eks. spikret til lister med en senteravstand på ca. 4l cm, og noen av platene ble sprøytet med vann i et tidsrom av 5 dager, idet den samlede vannmengde som ble påført platene i løpet av dette tidsrom, var ca. 3240 g/m o. Platene ble holdt i en omgivelse på minst 90% relativ fuktighet og 20°C mellom sprøyte-operasjonene. De oppnådde resultater er angitt i tabell 3- The above examples all relate to testing in moist air. Experiments have also been carried out which show that even when the plates are wetted with liquid water, the improvement in resistance to sealing will not be impaired. Entire records were e.g. nailed to strips with a center distance of approx. 4l cm, and some of the plates were sprayed with water over a period of 5 days, the total amount of water applied to the plates during this period being approx. 3240 g/m o. The plates were kept in an environment of at least 90% relative humidity and 20°C between spraying operations. The results obtained are indicated in table 3-

Eksempel 17. Example 17.

Mindre platestykker med dimensjonene 51 x 5 cm ble skåret ut av hele plater som anvendt i eksemplene 15 og 16, og tillatt å gjennombløtes i vann i laboratoriet. Når disse stykker ble opplagret med en senteravstand på ca. 46 cm, seg de i gjennomsnitt ca. 35 - 40% av signingen av stykker av en sammenligningsplate. Dette kan sammenlignes med 36$ som ble oppnådd for ikke gjennombløtte plater i en atmosfære på 90% relativ fuktighet og 20°C. Smaller plate pieces measuring 51 x 5 cm were cut from whole plates as used in Examples 15 and 16 and allowed to soak in water in the laboratory. When these pieces were stored with a center distance of approx. 46 cm, on average they are approx. 35 - 40% of the signing of pieces of a comparison plate. This can be compared with 36$ which was obtained for non-soaked plates in an atmosphere of 90% relative humidity and 20°C.

Eksempel 18 til 31. Examples 18 to 31.

Andre tartrater er også funnet å være gunstige med hensyn til økning av motstanden mot signing av enkle stivnede gipsbjelker, og eksempler på slike tartrater er angitt i tabell 4. Bjelkene ble understøttet med en senteravstand på ca. 46 cm som i de foregående eksempler. Other tartrates have also been found to be beneficial with regard to increasing the resistance to sinking of simple stiffened plaster beams, and examples of such tartrates are given in table 4. The beams were supported with a center distance of approx. 46 cm as in the previous examples.

Claims

1. Process for the production of cast building and construction elements of plaster, in particular plasterboard, from a mixture of water and plaster, characterized in that tartaric acid or a tartrate, preferably in an amount of 0.005 - 0.2% by weight of the dry plaster, is added the mixture to be cast.

2. Method as stated in claim 1, characterized in that the tartaric acid or tartrate is added to the plaster as a solid substance or the water used to form the mixture is added.

3. Method as stated in claim 1 or 2, characterized in that an inorganic tartrate is used, preferably an alkali metal or alkaline earth metal tartrate.

4. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that the total amount of tartaric acid and/or tartrate used constitutes 0.01 - 0.1 and preferably 0.03 - 0.09 weight percent of the dry gypsum .

5. Method as stated in claim 4, characterized in that tartaric acid is used in an amount of 0.03-0.07 and preferably 0.03-0.06 weight percent, calculated on the dry gypsum used in the mixture.

6. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that the tartrate radical or -ion proportion of the tartrate compound used amounts to 0.006 - 0.08 and preferably 0.03 - 0.08 weight percent of the dry gypsum used in the mixture.

7. Method as stated in one of the preceding claims, characterized in that the mixture is cast and made to solidify under non-alkaline conditions.