NO133444B

NO133444B -

Info

Publication number: NO133444B
Application number: NO750124A
Authority: NO
Inventors: W W Wolf
Original assignee: Owens Corning Fiberglass Corp
Priority date: 1972-07-27
Filing date: 1975-01-16
Publication date: 1976-01-26
Also published as: NO750124L; NO133444C

Description

Foreliggende oppfinnelse angår produkter bestående av et sementholdig bindemiddel med armeringsmaterialer som omfatter glass fibre. The present invention relates to products consisting of a cementitious binder with reinforcing materials comprising glass fibres.

Inntil nylig har det ikke vært tilrådelig å benytte glassfibre for langtids (5 år eller mer) forsterkning av sement, betong, mørtel eller andre sementholdige materialer eller bindemidler med et høyt alkaliinnhold. Until recently, it has not been advisable to use glass fibers for long-term (5 years or more) reinforcement of cement, concrete, mortar or other cementitious materials or binders with a high alkali content.

Den sterkt alkaliske omgivelse ville bryte ned typene av glassfibre, E-glass f.eks., som vanligvis benyttes for å forsterke ikke-alkalimaterialer, slik som plaster. The strongly alkaline environment would break down the types of glass fibres, E-glass for example, which are usually used to reinforce non-alkaline materials, such as plaster.

E-glassfibre er ikke generelt anbefalt for langtidsforsterkning av Portland sement eller andre sementholdige produkter. Alkaliinnholdet i det sementholdige bindemiddel angriper E-glassfiberoverflaten og svekker fibrene vesentlig. Dette alkaliangrep og etterfølgende fiberstyrketap svekker vanligvis fibrene, slik at langtidsforsterkning av et bindemiddel ved hjelp av E-glassfibre hverken er forutsigelig eller pålite-lig. E-glass fibers are not generally recommended for long-term reinforcement of Portland cement or other cementitious products. The alkali content in the cementitious binder attacks the E-glass fiber surface and weakens the fibers significantly. This alkali attack and subsequent loss of fiber strength usually weakens the fibers, so that long-term strengthening of a binder using E-glass fibers is neither predictable nor reliable.

Por å avhjelpe denne situasjon er det ifølge teknikkens stand prøvet et antall mulige løsninger. En er å belegge fibrene med et materiale som er alkalimotstandsdyktig. Epoksyharpiksbelagte fibre vil f.eks. generelt motstå alkaliangrep. Omkostningene av harpikset og den behandling som er nødvendig for å påføre dette på fibrene gjør imidlertid denne løsning for dyr for kommersiell bruk. En annen mulig løsning er å benytte en sement med et høyt innhold av aluminiumoksyd og som har et mindre alkaliinnhold. To remedy this situation, according to the state of the art, a number of possible solutions have been tried. One is to coat the fibers with a material that is resistant to alkali. Epoxy resin coated fibers will e.g. generally resist alkali attack. However, the cost of the resin and the processing required to apply it to the fibers make this solution too expensive for commercial use. Another possible solution is to use a cement with a high content of aluminum oxide and which has a lower alkali content.

En ideell løsning er imidlertid å frembringe en glass-sammensetning som i fiberform vil være motstandsdyktig overfor alkaliangrep. Dette eliminerer behovet for spesielt å An ideal solution, however, is to produce a glass composition which, in fiber form, will be resistant to alkali attack. This eliminates the need for special

behandle glass fibrene med et alkalimotstandsdyktig belegg. treat the glass fibers with an alkali-resistant coating.

Det krever heller ikke spesielle sementtyper. It also does not require special types of cement.

Det er i britisk patent nr. 1.243.973 beskrevet en alkalimotstandsdyktig glass-sammensetning. Dette patent beskriver et alkalimotstandsdyktig glass som kan trekkes til glassfibre og som har følgende område for vektandelene: Si02 65-80$, Zr02 10-20$ og 10-20$ av en nettverkmodifikator som er et alkalimetalloksyd, et jordalkalimetalloksyd eller sinkoksyd. I tillegg kan disse glass inneholde mindre mengder Al^ O^ istedenfor SiO^ og flussmidler som ikke også er nettverkmodi-fikatorer opp til 10%. An alkali-resistant glass composition is described in British patent no. 1,243,973. This patent describes an alkali resistant glass which can be drawn into glass fibers and which has the following weight fraction range: SiO 2 65-80$, ZrO 2 10-20$ and 10-20$ of a network modifier which is an alkali metal oxide, an alkaline earth metal oxide or zinc oxide. In addition, these glasses may contain smaller amounts of Al^O^ instead of SiO^ and fluxes which are not also network modifiers up to 10%.

■Et annet alkalimotstandsdyktig glass er beskrevet i US-patent nr. 3-499.776. Dette beskriver en glassmasse som kan, men ikke behøver være fibrerbar og' som i det vesentlige består av, i molprosent: Si02 72-85$, & 2°3 4-12$, Zr02 1-6$ og Na20 og/eller K2<D 2,5-7$. ■Another alkali-resistant glass is described in US Patent No. 3-499,776. This describes a glass mass which may, but need not, be fibrable and which essentially consists of, in mole percent: Si02 72-85$, & 2°3 4-12$, Zr02 1-6$ and Na20 and/or K2 <D 2.5-7$.

Ved forsøk på å benytte de ifølge det britiske When trying to use them according to the British

patent angitte glass-sammensetninger i kommersielt produksjons-utstyr benyttet til fibrering av E-glass oppsto det visse alvor-lige problemer fordi glassene har en meget høy smeltetemperatur. Dette betyr at temperaturen for kommersielle ovner (lik de som benyttes for å smelte E-glass) må være-over l649°C. Kommersielle E-glass fiberfremstillingsinnretninger opprettholder ovnssmeltetemperaturer på omkring l454-1510°C. De vesentlig høyere temperaturer som er nødvendig for å smelte glasset ifølge det britiske patent gjør dem meget dyre i drift i kommersielt utstyr. I tillegg er det nødvendig med mere brennstoff for å arbeide ved disse høyere temperaturer, ovnslevetiden reduseres på grunn av den økende forringelse av ildsfast utfor-ing ved disse høyere temperaturer. patent specified glass compositions in commercial production equipment used for fibrating E-glass certain serious problems arose because the glasses have a very high melting temperature. This means that the temperature for commercial furnaces (similar to those used to melt E-glass) must be above 1649°C. Commercial E-glass fiber manufacturing facilities maintain furnace melting temperatures of about 1454-1510°C. The significantly higher temperatures required to melt the glass according to the British patent make them very expensive to operate in commercial equipment. In addition, more fuel is needed to work at these higher temperatures, the furnace life is reduced due to the increasing deterioration of the refractory lining at these higher temperatures.

Alkalimotstandsdyktige og fibrerbare glass-sammensetninger er videre beskrevet i britisk patent nr. 1.290.528. Alkali-resistant and fibrable glass compositions are further described in British patent no. 1,290,528.

Det britiske patent beskriver følgende alkalimotstandsdyktige glass-sammensetninger i molprosent: Si02 62-75$, Zr02 7-11$, R20 13-23$, RO 1-10$, AlgO 0-1$, BgO 0-6$, Fe20-j 0-5$, CaF2 0-2$ og-Ti02 0-4$. Beskrivelsen bekref-ter at glass som faller innenfor dette område for bestand-delene vil ha en maksimalviskositet på 10^ poises ved 1320°C The British patent describes the following alkali-resistant glass compositions in mole percent: Si02 62-75$, Zr02 7-11$, R20 13-23$, RO 1-10$, AlgO 0-1$, BgO 0-6$, Fe20- j 0-5$, CaF2 0-2$ and-TiO2 0-4$. The description confirms that glass falling within this range for the constituents will have a maximum viscosity of 10^ poises at 1320°C

og en likvidustemperatur på mer enn 57,2°C under en maksimal arbeidstemperatur på 1320°C. and a liquidus temperature of more than 57.2°C below a maximum working temperature of 1320°C.

Por fibrering ved de fleste økonomiske kommersielle produksjonshastigheter bør en glass-sammensetning ideelt ha egenskaper tilsvarende E-glass. E-glass har en smeltetemperatur på omkring l454-1510°C og en fibreringstemperatur på Por fibration at most economical commercial production rates, a glass composition should ideally have properties similar to E-glass. E-glass has a melting temperature of around 1454-1510°C and a fiberization temperature of

1232-1371°C. I tillegg bør disse glass ha en viskositet og en likvidus tilsvarende kommersielt'E-glass, dvs. en viskositet på 10^'"^ poises ved omkring 1293-1304°C og 10^ poises ved omkring 1204-l2l6°C. De bør ha en likvidustemperatur på omkring 1093°C eller mindre. Ideelet sett bør en alkalimotstandsdyktig glass-sammensetning ha egenskaper tilsvarende disse. 1232-1371°C. In addition, these glasses should have a viscosity and a liquidus equivalent to commercial E-glass, i.e. a viscosity of 10^'"^ poises at about 1293-1304°C and 10^ poises at about 1204-1216°C. They should have a liquidus temperature of about 1093° C. or less Ideally, an alkali resistant glass composition should have properties corresponding to these.

Det er nu funnet fibrerbare glass-sammensetninger som er motstandsdyktige overfor alkaliangrep og foreliggende oppfinnelse angår således et produkt bestående av et sementholdig bindemiddel med armeringsmaterialer som omfatter glassfibre, og oppfinnelsen karakteriseres ved at glassfibrene på vektbasis i det vesentlige består av: Fibrable glass compositions have now been found which are resistant to alkali attack and the present invention thus relates to a product consisting of a cementitious binder with reinforcing materials comprising glass fibres, and the invention is characterized by the fact that the glass fibers on a weight basis essentially consist of:

Glass-sammensetninger som faller innenfor dette område for andelene kan smeltes ved l454-1510°C og kan fibreres ved 1232-1371°C. I tillegg vil disse glass ha en viskositet på 10^'^° poises ved 13l6°C eller mindre og 10^ poises ved 12l6°C eller mindre. De har en likvidustemperatur på 8l6°C eller mindre. Glass compositions falling within this range for the proportions can be melted at 1454-1510°C and can be fiberized at 1232-1371°C. In addition, these glasses will have a viscosity of 10^'^° poise at 1316°C or less and 10^ poise at 1216°C or less. They have a liquidus temperature of 8l6°C or less.

Glass-sammensetninger som faller innenfor det ovenfor angitte område kan trekkes til kontinuerlige fibre med en diameter på omkring 38,1 x IO--' til 254 x 10~<5> cm. Det inntrer ingen krystallisering etter at glasset er holdt ved 8l6-1371°C i 64 timer. Derfor er likvidustemperaturen enten. under 8l6°C eller den inntrer så langsomt at den er ubetydelig fra et kommersielt standpunkt. Glass compositions falling within the above range can be drawn into continuous fibers having a diameter of about 38.1 x 10---' to 254 x 10~<5> cm. No crystallization occurs after the glass is held at 816-1371°C for 64 hours. Therefore, the liquidus temperature is either below 8l6°C or it occurs so slowly that it is negligible from a commercial point of view.

Den enestående kombinasjon av alkalimotstandsevne, lav likvidustemperatur og gunstig forhold mellom form-ingstemperatur og viskositet gjør glassene ifølge oppfinnelsen spesielt egnet for kommersiell fremstilling og forsterkning av sementholdige blandinger inneholdende sement, betong, mørtel, hydratiserte kalsiumsilikater og lignende. The unique combination of alkali resistance, low liquidus temperature and favorable relationship between forming temperature and viscosity makes the glasses according to the invention particularly suitable for commercial production and reinforcement of cementitious mixtures containing cement, concrete, mortar, hydrated calcium silicates and the like.

Glass-sammensetningene ifølge oppfinnelsen faller innenfor følgende område for andelene: The glass compositions according to the invention fall within the following range for the proportions:

Det er oppdaget at glass-sammensetninger som faller innenfor dette område for andelene kan formes til fibre ved bruk av kommersielle E-glass smeltings- og fiberformings-teknikker og ved kommersielle E-glassproduksjonshastigheter. It has been discovered that glass compositions falling within this range for the proportions can be formed into fibers using commercial E-glass melting and fiber forming techniques and at commercial E-glass production rates.

Det er videre funnet at glassene av denne type vil ha en likvidustemperatur så lav, mindre enn 8l6°C, at devitrifisering av det smeltede glass før eller under fiberdannelsen kan ignoreres. Dette er ev vesentlig behandlingsfordel, idet at devitrifisering kan føre til kostbare og tidkrevende produksjonsstopper. It has further been found that the glasses of this type will have a liquidus temperature so low, less than 816°C, that devitrification of the molten glass before or during fiber formation can be ignored. This is possibly a significant treatment advantage, as devitrification can lead to costly and time-consuming production stops.

Slik som nenvt ovenfor er det i teknikkens stand utviklet alkalimotstandsdyktige glass-sammensetninger. Noen av de beste som til idag er utviklet inneholder Zr02. Sammensetningene ifølge oppfinnelsen inneholder Zr02 kombinert med Ti02. Både Zr02 og Ti02 er antatt å gi alkalimotstandsdyktighet til glass-sammensetningene. Nøyaktig hvordan dette skjer vites ikke. As mentioned above, alkali-resistant glass compositions have been developed in the state of the art. Some of the best that have been developed to date contain Zr02. The compositions according to the invention contain ZrO2 combined with TiO2. Both Zr02 and Ti02 are believed to provide alkali resistance to the glass compositions. Exactly how this happens is not known.

Glass-sammensetningene ifølge oppfinnelsen er The glass compositions according to the invention are

i sammensetning noe tilsvarende de glass-sammensetninger som er beskrevet i britisk patent nr. 1.290.528. Glassene ifølge oppfinnelsen skiller seg imidlertid fra de i det angitte patent beskrevne ved at det brukes mindre Zr02 og mere Ti02. Glassene ifølge oppfinnelsen har på molbasis 5-6$ Zr02 og 4,5-6,5$ Ti02, mens det i det britiske patent er beskrevet et laveste Zr02~ innhold på 7$ og et høyeste Ti02-innhold på 4$. in composition somewhat similar to the glass compositions described in British patent no. 1,290,528. However, the glasses according to the invention differ from those described in the cited patent in that less Zr02 and more Ti02 are used. The glasses according to the invention have, on a molar basis, 5-6% Zr02 and 4.5-6.5% Ti02, while the British patent describes a lowest Zr02~ content of 7% and a highest Ti02 content of 4%.

Forskjellene mellom sammensetningene ifølge oppfinnelsen og de iføige det britiske patent ser til å begynne med meget småt ut. Imidlertid er det oppdaget at et lite av-vik fra den i det britiske patents angitte sammensetning for-årsaker en uventet og stor forskjell av meget stor kommersiell betydning, i likvidustemperaturen og derfor på forholdet mellom likvidus-viskositet temperaturen for glassene ifølge oppfinnelsen. Likvidustemperaturen for glassene ifølge oppfinnelsen er mindre enn 8l6°C. Det er meget mindre enn noen av de likvidustemperaturer som er gitt eller som med rimelighet kan trekkes ut av det angitte britiske patent. Den ekstremt lave likvidustemperatur gjør glassene ifølge oppfinnelsen meget egnet for kommersiell fremstilling av følgende grunn. Kommersielle fiberformingsprosesser tar sikte på å smelte glass-sammensetningene ved omkring l454-15-10°C og å fibrere dem ved 1232-1371°C. For å unngå devitrifisering av det smeltede glass i smeltings- eller fibreringssonen er det viktig at likvidus-eller devitrifiseringstemperaturen for et glass er minst 27,5 og helst 55°C eller mer under den vanlige fibreringstemperatur. Med en likvidustemperatur på mindre enn 8l6°C er glassene ifølge oppfinnelsen minst 385°C under farenivået. Forskjellen mellom likvidustemperaturen for glasset og driftstemperaturen er så stor at devitrifisering eller krystallvekst kan ignoreres. Det å unngå krystaller er viktig fordi krystallet i glasset kan forårsake fiberbrudd og produksjonsstopp. Ved bruk av glassene ifølge oppfinnelsen blir devitrifiseringsproblemene eliminert. The differences between the compositions according to the invention and those included in the British patent appear at first to be very small. However, it has been discovered that a small deviation from the composition stated in the British patent causes an unexpected and large difference of very great commercial importance, in the liquidus temperature and therefore on the relationship between liquidus viscosity temperature for the glasses according to the invention. The liquidus temperature for the glasses according to the invention is less than 816°C. It is much less than any of the liquidus temperatures given or which can reasonably be deduced from the British patent cited. The extremely low liquidus temperature makes the glasses according to the invention very suitable for commercial production for the following reason. Commercial fiber forming processes aim to melt the glass compositions at about 1454-15-10°C and fiberize them at 1232-1371°C. To avoid devitrification of the molten glass in the melting or fiberization zone, it is important that the liquidus or devitrification temperature of a glass is at least 27.5 and preferably 55°C or more below the normal fiberization temperature. With a liquidus temperature of less than 816°C, the glasses according to the invention are at least 385°C below the danger level. The difference between the liquidus temperature of the glass and the operating temperature is so great that devitrification or crystal growth can be ignored. Avoiding crystals is important because the crystal in the glass can cause fiber breakage and stop production. When using the glasses according to the invention, the devitrification problems are eliminated.

Den andre nøkkelegenskap for kommersielle fiber-dannende glass er viskositeten. Viskositeter på 10 2 ' 50 poises ved temperaturer på 1343°C eller mindre og 10^ poises ved 12l6°C eller mindre er høyst ønskelig. Glass-sammensetningene ifølge oppfinnelsen møter lett dette krav. Vanligvis er viskositeten ved hvilken fibrene kan trekkes begrenset av likvidustemperaturen i glasset. Forid likvidus for glassene ifølge oppfinnelsen er så lav kan dette ignoreres, den eneste begrens-ning med henblikk på fibertrekkingen eller formingstemperaturen angår strekket i det smeltede glass. Når viskositeten øker med synkende temperatur øker strekket.- Strekket vil ved for lav temperatur bli så stort at fiberen vil brekke istedenfor kontinuerlig trekking. The other key property of commercial fiber-forming glasses is viscosity. Viscosities of 10 2 - 50 poise at temperatures of 1343°C or less and 10 5 poise at 1216°C or less are highly desirable. The glass compositions according to the invention easily meet this requirement. Generally, the viscosity at which the fibers can be drawn is limited by the liquidus temperature in the glass. Since the liquidus for the glasses according to the invention is so low, this can be ignored, the only limitation with regard to the fiber drawing or the forming temperature concerns the stretch in the molten glass. When the viscosity increases with decreasing temperature, the stretch increases. - At too low a temperature, the stretch will become so great that the fiber will break instead of continuously pulling.

Spesielle glass-sammensetninger som benytter prinsippene ifølge oppfinnelsen er angitt i de følgende eksemp-ler 1 og 2. Special glass compositions that use the principles according to the invention are indicated in the following examples 1 and 2.

Eksempel 1 Example 1

Likvidustemperatur: Det ble ikke fastslått noen devitrifisering etter.64 timer i et temperaturområde på 8l6-1371°C. Eksempel 2 Likvidustemperatur: Det ble ikke fastslått noen devitrifisering etter 64 timer i et temperaturområde fra 8l6-1371°C. Liquid temperature: No devitrification was determined after 64 hours in a temperature range of 8l6-1371°C. Example 2 Liquid temperature: No devitrification was determined after 64 hours in a temperature range from 816-1371°C.

Viskositetsbestemmelsene i eksempel 1 og 2 ble oppnådd ved bruk av den apparatur og den fremgangsmåte som er beskrevet i US-patent nr. 3-056.283 og en artikkel i "The Journal of the American Ceramic Society", vol. 42, nr. 11, november 1959, sidene 537-541. Artiklen har titlen "Improved Apparatus for Rapid Measurement of Viscosity of Glass at High Temperatures" og er skrevet av Ralph L. Tiede. Andre spesi- The viscosity determinations in Examples 1 and 2 were obtained using the apparatus and method described in US Patent No. 3-056,283 and an article in "The Journal of the American Ceramic Society", vol. 42, No. 11, November 1959, pages 537-541. The article is entitled "Improved Apparatus for Rapid Measurement of Viscosity of Glass at High Temperatures" and is written by Ralph L. Tiede. Other speci-

elle viskositetsbestemmelser det heri er referert til er også or viscosity determinations referred to herein are also

målt ved den apparatur og den fremgangsmåte som er beskrevet i den angitte artikkel. measured by the apparatus and the method described in the specified article.

I glass-sammensetningene ifølge oppfinnelsen er In the glass compositions according to the invention are

Si02 den primære glassdannende bestanddel. Alkalimetalloksydene Na20 og K^O benyttes for å regulere viskositeten. CaO benyttes primært for å kontrollere likvidus. Den gjør dette uten ugun- SiO2 the primary glass-forming constituent. The alkali metal oxides Na2O and K2O are used to regulate the viscosity. CaO is primarily used to control liquidus. It does this without harm-

stig å påvirke viskositeten. rise to affect the viscosity.

Zr02 og Ti02 er de to bestanddeler som er antatt Zr02 and Ti02 are the two constituents assumed

å være ansvarlige for alkalimotstandsdyktigheten i disse glass. to be responsible for the alkali resistance of these glasses.

Pe^O^ og A120^ kan komme inn i disse glass-sammensetninger som urenheter i satsråstoffene. Helst bør Fe20-j holdes omkring 0,5 vekt-55 og Al20-j bør holdes under omkring i vekt-/?. Pe^O^ and A120^ can enter these glass compositions as impurities in the batch raw materials. Ideally, Fe20-j should be kept around 0.5 wt-55 and Al20-j should be kept below about i wt-/?.

Tabellene 1 og 2 angir strekkstyrkeretensjonen Tables 1 and 2 indicate the tensile strength retention

for glassfiberstrenger med følgende glass-sammensetninger i vekt-$. for glass fiber strands with the following glass compositions in weight-$.

Glass 1 er en alkalimotstandsdyktig glass-sammensetning som faller innenfor området av britisk patent nr. 1.243-973. Glass 2 er en alkalimotstandsdyktig glass-sammensetning som faller innenfor området for britisk patent nr. I.29O.528. Det er glass nr. 55, angitt på side 5 i beskrivelsen for det britiske patent. Glass- 3 er en alkalimotstandsdyktig glass-sammensetning i henhold til eksempel 1 i foreliggende søknad. Glass 1 is an alkali resistant glass composition which falls within the scope of British Patent No. 1,243-973. Glass 2 is an alkali resistant glass composition which falls within the scope of British Patent No. I.290.528. It is glass No. 55, indicated on page 5 of the description for the British patent. Glass-3 is an alkali-resistant glass composition according to example 1 in the present application.

E-glass er en tekstil glass-sammensetning som er benyttet i mange år for forsterkning av ikke-alkali blandinger slik som plaster. Den er vel kjent for sine egenskaper som tillater en lett og økonomisk trekking i kommersielle mengder og ved kommersielle hastigheter ved bruk av direkte smelteovner og fibreringsteknikker. E-glass is a textile glass composition that has been used for many years to reinforce non-alkaline compounds such as plaster. It is well known for its properties which allow easy and economical drawing in commercial quantities and at commercial speeds using direct melting furnaces and fiberization techniques.

Fremgangsmåten for å oppnå styrkeretensjons-verdiene i tabellene 1 og 2 .var i det vesentlige som følger. Hver av glass-sammensetningene ble fibrert og belagt med det samme belegget. Fiberdiametrene ble holdt innen området 127-139,7/10.000 av en mm. Alle strenger bortsett fra de av glass 3 hadde 52 filamenter. Strenger av glass 3 hadde 204 filamenter. The procedure for obtaining the strength retention values in Tables 1 and 2 was essentially as follows. Each of the glass compositions was fiberized and coated with the same coating. The fiber diameters were kept within the range 127-139.7/10,000 of a mm. All strands except those of glass 3 had 52 filaments. Strands of glass 3 had 204 filaments.

Strenger av hvert glass ble viklet rundt og strukket mellom messingplugger anbragt 30,5 cm fra hverandre. Strands of each glass were wound around and stretched between brass plugs placed 30.5 cm apart.

Disse plugger og strenger ble deretter dyppet ned i en syntet-isk sementoppløsning med en pH på 12,4-12,5 bestående av en vandig oppløsning av 0,88 g/liter NaOH, 3,45 g/liter KOH og 0,48 g/liter CaCOH)^. Denne sementoppløsning er beskrevet i britisk patent nr. 1.243.973 og i en artikkel av A.J. Majumdar og J.F. Ryder med tit len "Glass Fibre Reinforcement of Cement Products", "Glass Technology", vol. 9 (3), juni 1968, sidene 78-84. These plugs and strings were then immersed in a synthetic cement solution with a pH of 12.4-12.5 consisting of an aqueous solution of 0.88 g/liter NaOH, 3.45 g/liter KOH and 0.48 g/liter CaCOH)^. This cement solution is described in British Patent No. 1,243,973 and in an article by A.J. Majumdar and J.F. Ryder entitled "Glass Fiber Reinforcement of Cement Products", "Glass Technology", vol. 9 (3), June 1968, pages 78-84.

Polypropylenbeholdere som inneholdt oppløsningen og neddyppede prøver ble tildekket og anbragt i ovner som ble holdt ved en temperatur på 64,5°C i de angitte tidsrom. Polypropylene containers containing the solution and immersed samples were covered and placed in ovens maintained at a temperature of 64.5°C for the indicated periods of time.

Ved slutten av hver tidsperiode, f.eks. en uke, ble prøvene fjernet fra sementoppløsningen, skyllet i vanlig vann og tørket i luft. Prøvene i tabellene 1 og 2 som ble prøvet i en "luft"-omgivelse ble ikke dyppet ned i sementopp-løsningen, men eksponert kun til luft, skyllet i vann og tør-ket i luft. At the end of each time period, e.g. a week, the samples were removed from the cement solution, rinsed in plain water and dried in air. The samples in Tables 1 and 2 which were tested in an "air" environment were not dipped into the cement top solution, but exposed only to air, rinsed in water and dried in air.

Glassene 1 og 3 ble dyppet ned ved siden av hverandre i den samme beholder. E-glasset og prøvene av glass 2 ble ikke dyppet ned hverken i den samme beholder eller med glassene 1 eller 3. Glasses 1 and 3 were dipped next to each other in the same container. The E-glass and the samples of glass 2 were not dipped either in the same container or with glasses 1 or 3.

Etter lufttørkingen av prøvene ble strekkstyrken målt på en gulvmodell "Instron Universal testing machine, Model TTC", serienummer 1680 ved en målelengde på 50,8 mm og en strammingshastighet på 0,1 cm/cm/minutt. Por hvert tidsinter-vall ble det brutt minst 20 strenger av hvert glass. Prosent-andelen for styrkeretensjonen i hvert glass i tabellene 1 og 2 representerer derfor et gjennomsnitt på minst 20 strekkstyrke-målinger. After the air drying of the samples, the tensile strength was measured on a floor model "Instron Universal testing machine, Model TTC", serial number 1680 at a measuring length of 50.8 mm and a tightening speed of 0.1 cm/cm/minute. At each time interval, at least 20 strands of each glass were broken. The percentage for the strength retention in each glass in Tables 1 and 2 therefore represents an average of at least 20 tensile strength measurements.

Sammenligning av styrkene for E-glass med styrkene for glassene 1, 2 og 3 viser tydelig den overlegne alkalimotstandsevne for tabell. 2 glassene. Comparison of the strengths of E glass with the strengths of glasses 1, 2 and 3 clearly shows the superior alkali resistance of Table. 2 glasses.

En sammenligning av glassene 1, 2 og 3 viser at glasset 3, et glass som anvender prinsippene ifølge oppfinnelsen, har alkalimotstandsevner som er sammenlignbare med de for glassene 1 og 2. Den høye grad av alkalimotstandsevne kombinert med de gunstige fibrerings- og likvidustemperaturer samt forholdet mellom likvidus-viskositet i glassene ifølge oppfinnelsen gjør dem sterkt ønskelige. Fiberdannelsesegen-skapene gjør dem like lette å arbeide med som E-glass, mens alkalimotstandsevnen gjør dem egnet for forsterkning av sementholdige blandinger. A comparison of glasses 1, 2 and 3 shows that glass 3, a glass using the principles of the invention, has alkali resistance capabilities comparable to those of glasses 1 and 2. The high degree of alkali resistance combined with the favorable fiberization and liquidus temperatures and the ratio between liquidus viscosity in the glasses according to the invention makes them highly desirable. The fiber-forming properties make them as easy to work with as E-glass, while the alkali resistance makes them suitable for strengthening cementitious mixtures.

Glassfibre med sammensetningen ifølge eksempel 1 ifølge oppfinnelsen har med hell vært brukt som forsterknings-materiale i hydratiserte kalsiumsilikatisolasjoner med en tett-het på 0,16-0,32 g/cm^. Fibrene omfattet opptil 10 vekt-% av produktet, mens andre produktbestanddeler omfatter: 60-95 Glass fibers with the composition according to example 1 according to the invention have been successfully used as reinforcement material in hydrated calcium silicate insulations with a density of 0.16-0.32 g/cm^. The fibers comprised up to 10% by weight of the product, while other product components comprise: 60-95

vekt-$ reaktivt CaO og Si02 i et forhold på fra 0,75 til" 1,05 weight-$ reactive CaO and SiO 2 in a ratio of from 0.75 to" 1.05

og opptil 20 vekt-% cellulosefibre, og resten av vekten av produktet omfattet fyllstoffer og andre mindre bestanddeler. Glassfibrene i disse produkter hadde en diameter på mindre enn 0,025 mm og ble hakket til en lengde på fra 6,35 til 50,8 mm. and up to 20% by weight of cellulose fibers, and the rest of the weight of the product comprised fillers and other minor constituents. The glass fibers in these products had a diameter of less than 0.025 mm and were chopped to a length of from 6.35 to 50.8 mm.

Disse produkter ble fremstilt ved å herde og å tørke vandige oppslemminger av produktbestanddelene i en opp-varmet autoklav under trykk. Under autoklaveringen ble det benyttet temperaturer opptil 260°C og trykk på 7-17,5 kg/cm<2. >Fibrene ifølge oppfinnelsen motsto disse høye temperaturer og trykk like godt som alkaliomgivelsene i oppslemmingen og var These products were prepared by curing and drying aqueous slurries of the product ingredients in a heated autoclave under pressure. During the autoclaving, temperatures up to 260°C and pressures of 7-17.5 kg/cm<2 were used. >The fibers according to the invention resisted these high temperatures and pressures as well as the alkali environment in the slurry and were

effektive som forsterkningsmaterialer. effective as reinforcement materials.

Glassfibre som benyttet prinsippene ifølge oppfinnelsen er også innarbeidet i andre sementholdige produkter eller blandinger, inkludert sement, betong og mørtel. Disse " fibrene har motstått alkaliangrep og de har forsterket produk-tene. Sementholdige produkter er også fremstilt med forsterkning av glassfibre ifølge oppfinnelsen, kombinert med andre Glass fibers using the principles according to the invention have also been incorporated into other cementitious products or mixtures, including cement, concrete and mortar. These "fibres have resisted alkali attack and they have strengthened the products. Cementitious products have also been produced with reinforcement of glass fibers according to the invention, combined with other

forsterkningsmaterialer slik som asbestfibre eller trefibre. reinforcement materials such as asbestos fibers or wood fibers.

Claims

1. Product consisting of a cementitious binder with reinforcing materials comprising glass fibres, characterized in that the glass fibers essentially consist of:

2. Product according to claim 1, characterized in that the binder is Portland cement.

3. Product according to claim 1, characterized in that the cementitious binder is hydrated calcium silicate.