NO138694B

NO138694B - CONSTRUCTION OF PLASTER AND METHOD OF ITS MANUFACTURE

Info

Publication number: NO138694B
Application number: NO743818A
Authority: NO
Inventors: Brian Keith Wilson; Kenneth Wood Jones
Original assignee: Bpb Industries Ltd
Priority date: 1973-10-25
Filing date: 1974-10-23
Publication date: 1978-07-17
Also published as: DE2450366B2; SE394418B; ZA746474B; GB1481788A; NO743818L; DE2450366C3; BE821360A; ZA746401B; DK558374A; IE39929L; NO138694C; FR2249045A1; FR2249045B1; IE39929B1; SE7413222L; DE2450366A1; CA1021808A

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår formgjenstander av gips, f.eks. gipsplater eller prefabrikerte gipsgjenstander, og en fremgangsmåte til fremstilling av slike gjenstander. The present invention relates to shaped articles made of plaster, e.g. plasterboards or prefabricated plaster objects, and a method for producing such objects.

Gipsplater og prefabrikerte gjenstander av gips har en til-bøyelighet til i nærvær av vesentlige mengder fri fuktighet å de-formeres ved påkjenninger, et fenomen som vanligvis er kjent som "plastisk flytning". Plastisk flytning, som kan finne sted endog under vekten av gjenstanden alene, må holdes ut fra den hovedsakelig øye-blikkelige elastiske utbøyning som finner sted når f.eks. en bjelke utsettes for en belastning. Det sistnevnte fenomen følger kjente fysiske lover, kan forutsies fullstendig og er uten betydning sammen-lignet med den plastiske flytning som kan finne sted under ugunstige omstendigheter. Plastisk flytning finner sted langsomt og øker i størrelse med tiden, skjønt den til slutt er tilbøyelig til å nå en grenseverdi. Denne virkning følger ikke noen kjente fysiske lover, Plasterboard and prefabricated articles of plaster have a tendency in the presence of significant amounts of free moisture to deform under stress, a phenomenon commonly known as "plastic yielding". Plastic movement, which can take place even under the weight of the object alone, must be excluded from the essentially instantaneous elastic deflection that takes place when e.g. a beam is subjected to a load. The latter phenomenon follows known physical laws, can be completely predicted and is insignificant compared to the plastic flow that can take place under unfavorable circumstances. Plastic flow takes place slowly and increases in magnitude with time, although eventually it tends to reach a limiting value. This effect does not follow any known physical laws,

og den grad av flytning som vil finne sted, kan ikke forutsies. Det er kjent at en rekke faktorer kan føre til økninger i den fastslåtte grad av plastisk flytning. Spesielt gjelder dette opptaket av for store mengder fuktighet, slik det vil kunne finne sted ved dårlig lagring på byggeplassen i fuktig vær eller når platene utsettes for regn, eller ved kondensatdannelse på platene når lufttemperaturen faller om natten eller der foreligger utilfredsstillende betingelser med hensyn til høy luftfuktighet og dårlig ventilasjon. Den sistnevnte virkning kan finne sted enten under lagring eller etter oppføring. and the degree of movement that will take place cannot be predicted. It is known that a number of factors can lead to increases in the established degree of plastic flow. In particular, this applies to the absorption of excessive amounts of moisture, as can occur during poor storage on the construction site in damp weather or when the boards are exposed to rain, or when condensate forms on the boards when the air temperature drops at night or there are unsatisfactory conditions with regard to high humidity and poor ventilation. The latter effect can take place either during storage or after installation.

Plastisk flytning er ubetydelig når gipsplaten er tørr eller praktisk talt tørr, eller når der er tatt egnede forholdsregler for å hindre forekomst av de uheldige forhold som er nevnt ovenfor. Ikke desto mindre er det sterkt ønskelig å finne frem til midler som til-later reduksjon av den plastiske flytning av støpt gips under ugunstige betingelser. Plastic movement is negligible when the plasterboard is dry or practically dry, or when suitable precautions have been taken to prevent the occurrence of the unfortunate conditions mentioned above. Nevertheless, it is highly desirable to find means which allow reduction of the plastic flow of cast plaster under unfavorable conditions.

Det er nå overraskende funnet at formgjenstander av gips som inneholder gallus-syre (3,4,5-trihydroksybenzosyre), har en større motstand mot plastisk flytning eller signing enn lignende gjenstander som ikke inneholder gallus-syre. It has now surprisingly been found that molded objects made of plaster containing gallic acid (3,4,5-trihydroxybenzoic acid) have a greater resistance to plastic flow or sinking than similar objects that do not contain gallic acid.

Den foreliggende oppfinnelse går således ut på en formgjenstand av gips, karakterisert ved at gipsen inneholder gallus-syre i en mengde på 0,010-0,040 vektprosent av gipsen, beregnet som kalsiumsulfat-hemihydrat. The present invention is thus based on a molded article of gypsum, characterized in that the gypsum contains gallic acid in an amount of 0.010-0.040 weight percent of the gypsum, calculated as calcium sulfate hemihydrate.

Oppfinnelsen skaffer også en fremgangsmåte til fremstilling av slike formgjenstander, hvor en blanding av gipsmørtel og vann støpes eller formes på annen måte og tillates å stivne til ønsket form, karakterisert ved at gallus-syre i en mengde på 0,010-0,040 vektprosent, regnet på den tørre gips som anvendes i blandingen, innlemmes i blandingen. The invention also provides a method for the production of such molded objects, where a mixture of gypsum mortar and water is cast or shaped in another way and allowed to harden to the desired shape, characterized in that gallic acid in an amount of 0.010-0.040 percent by weight, calculated on the dry gypsum used in the mixture is incorporated into the mixture.

Gallus-syren kan tilsettes gipsen og vannet ved dannelse av The gallic acid can be added to the plaster and water when forming

den blanding som skal støpes eller formes på annen måte. Eventuelt kan gallus-syre tilsettes gipsen (kalsiumsulfat-dihydrat) før denne brennes for å danne den brente gips, vanligvis hemihydrat. Gallus-syren beholder sin virkning i det dehydratiserte materiale for å gi de samme fordelaktige egenskaper. Det foretrekkes å dehydratisere gipsen ved hjelp av en tørr brennemetode. the mixture to be cast or otherwise shaped. Optionally, gallic acid can be added to the gypsum (calcium sulfate dihydrate) before it is burned to form the burned gypsum, usually hemihydrate. The gallic acid retains its action in the dehydrated material to provide the same beneficial properties. It is preferred to dehydrate the plaster using a dry firing method.

Gallus-syren anvendes som nevnt i en mengde på 0,010-0,040 vektprosent, regnet på den tørre gips i blandingen. Den øvre grense er ikke kritisk, men en økning i mengdenav gallus-syre over 0,04% medfører ikke en tilsvarende ytterligere forbedring. Den foretrukne mengde er den samme enten gallus-syren tilsettes gipsen før bren-ningen eller til den brente gips når den vandige blanding fremstilles. As mentioned, the gallic acid is used in an amount of 0.010-0.040 percent by weight, calculated on the dry gypsum in the mixture. The upper limit is not critical, but an increase in the amount of gallic acid above 0.04% does not result in a corresponding further improvement. The preferred amount is the same whether the gallic acid is added to the plaster before firing or to the fired plaster when the aqueous mixture is prepared.

Tilsetningen av gallus-syre synes ikke å ha noen uønskede bi-virkninger og bevarer sin effektivitet med hensyn til å begrense plastisk flytning når den anvendes i forbindelse med de vanlige herde-akseleratbrer (f.eks. malt gips). The addition of gallic acid does not appear to have any undesirable side effects and retains its effectiveness in limiting plastic flow when used in conjunction with the usual setting accelerators (eg ground plaster).

De følgende eksempler viser den forbedring av motstanden mot plastisk flytning som fås ved innlemmelse av gallus-syre i støpte gipsbjelker og gipsplater. I eksemplene er de angitte prosentandeler vektprosenter, regnet på vekten av tørr, brent gips i blandingen, og resultatene er resultater av prøveperioder på opptil 5 uker. The following examples show the improvement in resistance to plastic flow obtained by incorporating gallic acid in cast gypsum beams and gypsum boards. In the examples, the percentages given are percentages by weight, calculated on the weight of dry, burnt gypsum in the mixture, and the results are the results of trial periods of up to 5 weeks.

Eksempel 1 Example 1

Forsøk for å fastlegge virkningen av gallus-syre til å hindre signing eller nedheng som følge av plastisk flytning ble utført i laboratoriet. En hemihydratgips ble proporsjonert med vann i mengde-forholdet 80 g vann til 100 g gips, og tilstrekkelig gipsakselerator ble tilsatt blandingen for å gi en stivningstid av oppslemningen på ca. 6 min. Forskjellige mengder gallus-syre ble tilsatt som vist i tabell 1. Formede prøvestykker med dimensjonene 305 x 51 x 9,5 mm ble støpt fra blandingen før den stivnet, og stykkene ble tørket ved 40°C og deretter opplagret mellom støtter med en avstand på 457 mm fra hinannen ved 20°C og en relativ fuktighet på 90%. Signingen ble i hvert tilfelle målt som den vertikale avstand som bjelkens midt-parti, dvs. partiet midt mellom understøttelsespunktene ved endene av bjelken, sank ned fra den stilling det opprinnelig inntok ved opplagringen. Typiske resultater oppnådd under prøvene er angitt i tabell 1. Den markerte forbedring i signingsmotstanden ved tilsetning av gallus-syre i de angitte mengder fremgår klart av tabellen. Experiments to determine the effect of gallic acid in preventing sagging or sagging due to plastic flow were carried out in the laboratory. A hemihydrate gypsum was proportioned with water in the quantity ratio 80 g water to 100 g gypsum, and sufficient gypsum accelerator was added to the mixture to give a setting time of the slurry of approx. 6 min. Different amounts of gallic acid were added as shown in Table 1. Shaped test pieces with dimensions of 305 x 51 x 9.5 mm were cast from the mixture before it solidified, and the pieces were dried at 40°C and then stored between supports spaced 457 mm apart at 20°C and a relative humidity of 90%. In each case, the subsidence was measured as the vertical distance that the middle part of the beam, i.e. the part in the middle between the support points at the ends of the beam, sank from the position it originally assumed during storage. Typical results obtained during the tests are given in table 1. The marked improvement in the sealing resistance when gallic acid is added in the specified quantities is clearly evident from the table.

Eksempel 2 Example 2

Dette eksempel angår et forsøk på et produksjonsanlegg for å fastslå effektiviteten av gallus-syre med hensyn til å redusere til-bøyeligheten til signing av industrielt fremstilte gipsplater og støpte gjenstander. This example relates to an attempt at a manufacturing plant to determine the effectiveness of gallic acid in reducing the tendency to sign of industrially produced plasterboard and cast articles.

Ved vanlig fremstilling av gipsplater blir kalsiumsulfat-hemihydrat og vann tilført en hurtiggående blander, f.eks. i mengde: på henholdsvis 300 kg og 200 l/min, sammen med vanlig skumningsmiddi malt gipsakselerator og stivelse som tørrbindingstilsetning. Den resulterende oppslemning lamineres mellom øvre og nedre papirark soi fremføres slik at oppslemningen, når den stivner, danner en med dek) skikt av papir belagt strimmel eller bane som deretter skjæres opp : passende lengder til plater. Ved fremstilling av en plate på denne måte ble gallus-syre som en ytterligere oppslemningsbestanddel inn-lemmet i gipsplaten i en mengde av 0,015% av vekten av hemihydrat-gipsen. Den våte gipsplate ble tørket, hvoretter platene ble skåret til strimler med en bredde på 51 mm og en tykkelse på 12,7 mm. Dissi strimler ble fritt opplagret på støtter som hadde en avstand på 610 fra hinannen. Platestrimlene ble oppbevart i en atmosfære med høy fuktighet (90% relativ fuktighet ved 20°C) i en periode på 4 uker f< å fastslå tilbøyeligheten til signing. Platene ble prøvet med og uti innlemmelse av gallus-syre til sammenligning, og resultatene er vis i tabell 2. In the usual production of plasterboard, calcium sulphate hemihydrate and water are added to a fast-moving mixer, e.g. in quantity: of 300 kg and 200 l/min respectively, together with ordinary foaming medium, plaster accelerator and starch as a dry binding additive. The resulting slurry is laminated between upper and lower sheets of paper and advanced so that the slurry, when solidified, forms a paper-coated strip or web which is then cut into suitable lengths for sheets. When producing a plate in this way, gallic acid was incorporated as a further slurry component into the plasterboard in an amount of 0.015% of the weight of the hemihydrate plaster. The wet gypsum board was dried, after which the boards were cut into strips with a width of 51 mm and a thickness of 12.7 mm. These strips were freely stored on supports which had a distance of 610 from each other. The plate strips were stored in a high humidity atmosphere (90% relative humidity at 20°C) for a period of 4 weeks to determine the tendency to seal. The plates were tested with and without incorporation of gallic acid for comparison, and the results are shown in table 2.

Eksempel 3 Example 3

Dette eksempel viser tilsetning av gallus-syre til gips som skal brennes (f.eks. i en kjele) for fremstilling av hemihydratgips Dette er et alternativ til en tilsetning av gallus-syre til hemihydratgips som skal blandes med vann og andre tilsetninger for deretter å støpes eller formes. This example shows the addition of gallic acid to gypsum to be burned (e.g. in a boiler) for the production of hemihydrate gypsum. This is an alternative to the addition of gallic acid to hemihydrate gypsum to be mixed with water and other additives and then molded or shaped.

Gips ble brent til hemihydrat i en utvendig oppvarmet kjele som ble drevet satsvis på vanlig måte, både med og uten tilsetning av 0,020% gallus-syre (regnet på gipsvekten). Satsene ble brent i ca. 115 min ved 120°C i nærvær av gallus-syre og ved 116°C i den prøve som ikke inneholdt gallus-syre. Tømmetemperaturen var i begge til-feller 160°C. Den resulterende hemihydratgips ble deretter støpt til formprøvestykker som beskrevet i eksempel 1 og utsatt for den samme behandling som angitt i eksemplene 1 og 2. Prøveresultatene er angitt i tabell 3. Det fremgår av tabellen at gallus-syre fortsatt er istand til å redusere tilbøyeligheten til signing av gipsen, selv etterat den er utsatt for varme i brennekjelen. Gypsum was burned to hemihydrate in an externally heated boiler which was operated in batches in the usual way, both with and without the addition of 0.020% gallic acid (calculated on the gypsum weight). The batches were burned for approx. 115 min at 120°C in the presence of gallic acid and at 116°C in the sample that did not contain gallic acid. The discharge temperature was in both cases 160°C. The resulting hemihydrate gypsum was then cast into test pieces as described in Example 1 and subjected to the same treatment as indicated in Examples 1 and 2. The test results are given in Table 3. It appears from the table that gallic acid is still able to reduce the tendency to sealing of the plaster, even after it is exposed to heat in the cauldron.

Claims

1. Molded article of plaster with a reduced tendency to seepage in moist environments, characterized in that the plaster article contains gallic acid in an amount of 0.010-0.040 weight percent of the plaster, calculated as calcium sulfate hemihydrate.

2. Shaped object as stated in claim 1, characterized in that it has the shape of a plasterboard covered with paper.

3. Method for the production of a molded article of gypsum with a reduced tendency to seepage in moist environments, as stated in claim 1, where a mixture of gypsum mortar and water is cast or shaped in another way and allowed to harden to the desired shape, kara! terized in that gallic acid in an amount of 0.010-0.040 percent by weight, calculated on the dry gypsum used in the mixture, is incorporated into the mixture.

4. Method as set forth in claim 3, characterized in that the molded object is produced from a mixture of water and gypsum which, before firing to calcium sulfate hemihydrate, has had gallic acid added.