NO753613L - - Google Patents

Description

Det er kjent en fremgangsmåte for fremstilling av bygningsplater av tre, sement og vann, og det.skal her vises til US-patentskriftene nr..3 164 511 og 3 271 492. Den friske blanding blir etter en fra sponplatefremstilling kjent metode ført over på plater som løst flor, platene stables på hverandre

og presses som en pakke i en presse til den ønskede platetykkel-'se. Overføringen til platene skjer fortrinnsvis på en slik måte at med sement omhyllede, fibre blir liggende på platens overflate, henholdsvis slik at disse fibre ved enlagsplater fordeler

seg jevnt over hele platetykkelsen. Dette gjøres for å få en så høy bøyefasthet som mulig i den ferdige plate.

Den såkalte vindsiktmetode tilhører likeledes tek-nikkens stand og det skal her vises til det tyske patentskrift nr. 1 06l 059.

En ulempe ved denne'. metode er at ved de på denne måte fremstilte plater får man en forholdsmessig ru overflate. Erfaringen viser at de store sponene, på overflaten lett sveller ut ved klimapåkjenninger, særlig ved plater som er slipt, og disse sponene løsner derfor etter hvert. Videre er den ru overflate ofte uønsket av estetiske grunner.

Dessuten er platetypen med rettede.spon • ikke alltid å foretrekke, -da man ved bygningskonstruksjoner ofte utfører underkonstruksjonen slik at de samme fastheter utnyttes i begge retninger, dvs. så vel i lengderetningen som i tverr^retningen. Videre, er spon- eller fiberblanding-. og tilsvarende også sement-fordelingen lik over hele platetverrsnittet. Ved for eksempel en brann vil derfor de ytre plateskjikt relativt raskt brenne, og platen brenner relativt dypt, noe som er en ulempe. En videre ulempe ved slike plater er at den relativt åpne, av lange spon eller fibre- over 12mm- bestående ytterhud hurtig opptar vann, hvilket føler til øket svelling. Den industrielle anvendelse, av denne oppfinnelse"støter på problem når det gjelder frem- - stilling av de ønskede fibre og det oppstår også spørsmålet om hva man skal gjøre med det ikke anvendte, fine materiale som fremkommer under tilformingen av sponene.

Den nye bygningsplate utmerker seg ved at den gjennomsnittlige, av sponene opptatte, i disse innlagrede mineralsaltmengde utgjør minst 2 vekt-$ med hensyn på atrotrevekten.

Den nye fremgangsmåte unngår disse ulemper. Den utmerker seg ved at sponblandingen etter spontilvirkingen oppde-les i minst to fraksjoner, fingodset med en sponstør.relse på 2 - 8 mm og normalgodset med en sponstørrelse på 8 - 20 mm - hvorav minst 80$ ikke er større enn 12 mm -, og ved at sponblandingen'etter blandingen strøs på et underlag ved hjelp av vindstrøing hvorhos ved mineraliseringen minst 2 vekt-$ mineraliseringsmiddel, regnet på absolutt tørre spon, trenger inn i sponene,

og det ved strøingen oppstår minst tre jevnt i hverandre overgående, med hensyn på tresponsementforholdene ulike skjikt.

Ved på fremgangsmåten tilveiebringes det en bygningsplate som har en glatt overflate og hvis indre oppbygning, utmerker seg ved at de fine andeler av tre og sement er anriket ved platens overflate, og fiberdimensjonen ved en plate'med tre skjikt øker jevnt-.-mot midten av platetykkelsen. Det'mot midten av platen litt reduserte sementinnhold motsvarer den likeledes reduserte bindeovertflate til de der forhåndenværende grove fibre.

Ved denne oppbygging og særlig som følge av antfikin-gen av sement på overflaten økes motstandsevnen mot ytre påkjen-ninger vesentlig, slik at platen får vesentlig bedre motstands-evne mot for eksempel klimapåkjenninger, soppangrep, termitan-grep osv..

Oppfinnelsen skal forklares nærmere under henvisning til. tegningene hvor figur 1 viser et tverrsnitt gjennom utstrødd flor med fra flormidten mot begge sider mot hovedflatene avtagen-de spon- eller fiberlengde,

figur 2 viser det med hensyn på absolutt tørr (atro) trevekt beregnede, prosentuale opptak av en mineraliseringsmiddel-løsning i vekt-$ i avhengighet av den effektive sponlengde,

figur 3 -viser den prosentuelle vektandel av utsiktede sponfraksjoner i avhengighet av den effektive sponlengde,

figur 4 viser romvektens forløp i platetverrsni-ttet,

opptegnet over platetykkelsen for en plate av floret i figur 1,

figur 5 viser fordelingen av atro-trevekten pr. vo-lumenhet over platetykkelsen for en plate av floret ifølge figur 1,

figur 6 viser fordelingen av sementvekten pr. volum-enhet av atro-tre over platetykkelsen for en plate av floret i figur 1,

figur 7 viser den midlere branntemperatur ved avbrenning av like primærlaster i avhengighet av tiden for for-skjellige veggbekledninger A, B og C,

figur 8 viser.trykkfastheten for en plate ifølge

figur 4 over platetykkelsen,

figur 9 viser den rene strekkfasthet for en plate ifølge figur 1 over platetykkelsen, hvor bøyestrekkfastheten ligger mellom 120 og.l80 kp/cm

figur 10 viser tverrsnittet til en plate med fem

skjikt,

figur 11 viser fordelingen av romvekten for en plate

ifølge figur 10, analogt med figur 4,

figur 12 viser fordelingen av trevekten av en plate ifølge figur 10, analogt med figur 5*

figur Ij5 viser fordelingen av. sementvekten for en plate ifølge figur 10, analogt med figur 6, og

figur 14 viser forløpet av strekkfastheten analogt

med figur 9 for en plate- ifølge figur 10.

Det i figur 1 viste tverrsnitt av et flor viser at et grovt midtskjikt strøs ut. Dette midtskjikt går mot ytterkan-tene over i et stadig finere skjikt. Ovecgangen er kontinuerlig, som i og for seg er kjent fra vindstrømetoden.

Et vesentlig skritt ved denne metode er mineraliseringen av sponene. Det er derved viktig at mineraliseringsmidde-let, for eksempel et mineralsalt, trenger helt.inn i tremateri-alet i løpet av en bestemt, tid, fortrinnsvis maksimalt 1 minutt. Som mineraliseringsmiddel kan anvendes kjente mineralsa.lter. For de foreliggende forsøk ble det anvendt en løsning av Al^SO^)-^i en konsentrasjon på 14 g pr. liter vann. Dette svarer til en vektkonsentrasjon på'" 1,4 % henholdsvis en tetthet på 1.014 g/cm . Beregningene tok dessuten utgangspunkt i en gjennomsnittlig yo-lumvekt på 280 kg/m - 7. atrotre. Det riktige valg av sponfraksjoner har ført til et overraskende resultat. I figur 2 viser kurven a den av sponene opptatte.mengde av mineraliseringll^isningen,

i vekt-$ av de tørre spon som. en funksjonav sponstørrelsen. Det ble' fastslått at denne mengde asymsotisk nærmer seg en verdi av 5 % ved helt grove spon. Ved helt fine spon med en lengde på

0,2 mm utgjør denne mengde bortimot 480 vekt-$. Da en mineral-saltløsningsmengde (1,4 vekt-$ig) på ca. l80 - 190 vekt-$ av sponene gir optimale resultater ved fremstilling av slike plater ble, i motsetning til tidligere erfaringer, også sponfraksjoner med mindre spon, for eksempel ned til ca. 0,5 tnin lengde, valgt.

Det ble fastslått at ved tørre spon i en tidsenhet på et minutt og ved de valgte sponfraksjoner ble opptil 50$

mer mineraliseringsmiddelløsning opptatt av sponene enn ved spon som for eksempel har en fuktighet på 80 vekt-$.

Denne virkning kunne man ikke vente- ut i fra diffu-sjonsteorien. I praksis kan man åpenbart ikke nå de betingelser som ligger til grunn' for den.teoretiske betraktning, i-hvert fall ikke på en økonomisk måte, noe som forsøk har vist. Kant-betingelsene vil i praksis være helt annerledes enn de man for-utsetter i teorien, idet man,teoretisk regner med en fullsten-dig neddykning, noe .som økonomisk sett er ugjennomførlig.

I figur 3 er de fraksjoner vist, viss valg ved pla-tefremstillingen har ført til de uventede resultater. Hovedfrak-sjonen (64$) består hovedsakelig av en sponblanding på 5 - 12 mm lengde som gir en utmerket armering av platen og i denne forbin-delse også sikrer de tilsvarende fastheter. Finandelen (0 - 5 mm) på ca. 14$ av totalvekten av spon vil bli liggende .i ytterskjikt-ene. Oppbyggingen av floret, som fører til en slik plate, er vist i figur 1. Den jevne overgang fra de ytterst liggende jevne finskjikt og til det innerst liggende grovskjikt ifølge disse fraksjoner sikrer den ønskede fordeling av spenningene ved bøye-påkjenninger. Platen er her bygget opp slik at materialmengdene (tre og sement) kommer dit hvor de sikrer de bestemte egenskaper-for platen: tilstrekkelige bøyefastheter, meget høy trykkfasthet og meget god ildfasthet.

I figur 4 er fordelingen av volumvektene i kg/m vist over, platens tverrsnitt. Vesentlig er her å merke seg fordelingen av tremengden (figur 5) og sementmengden (figur 6).

Som følge av denne materlalforde 1ing sikres de vesentlige fordeler ved slike plater, nemlig høy værstandhet og høy ildfast-, het. De fine spon i ytterskjiktet er med tredobbelt mengde sement i den ytterste fase bedre beskyttet enn den midtre - indre del av platen. Ved. en brann vil de fine ytterskjikter drives opp på en finmasket måte og vil forbli hengende på resten av platen. Derved hindres inntrengingen av luft til platens indre del, og platen brenner derfor bare til en dybde på 5 - 6 mm.

I figur 7 er det gjennomsnittlige branntemperaturer ved en avbrenning av like primærlaster vist skjematisk som funksjon av tiden for ulike veggbekledninger. Kurven A vedrører et bygningsmateriale som er helt ubrennbart, kurve B fremkommer . når man kler et rom med normalantennbare materialer, og kurve C .viser temperaturforløpet ved en bekledning med ifølge foreliggende oppfinnelse fremstilte plater. Kurven C har en høyere anten-nelsestemperatur og har samtidig en lavere avbrenningshastighet enn det normalantennbare materiale.

Kurvene er fremkommet på den måten at i et utkledd forsøksrom på ca. 8 m ble en bestemt mengde (20 kg) tre antent. Ved temperaturøkingen i rommet ble også veggbekledningen i prø-verommet antent, i den grad den inneholdt brennbare bestanddeler. Alt etter bekledningens art og forhold under brann ble tem-peraturen øket som følge av den varmemengde som ble frigitt.

I.figur 8 er fordelingen av de trykkfastheter vist

som sikrer en meget høy slitasje- og slagfasthet.

Figur 9'viser den rene strekkfasthet som fører til tilsvarende bøyestrekkfastheter på 120 - l80 kp/cm . I de til-feller hvor man behøver enda høyere.bøyestrekkfastheter vil en annen, i det etterfølgende beskrevet utførelse av platen føre til det ønskede resultat. Figur 10 viser oppbyggingen av en slik plate. De yt-re fine skjikt 1 og 5 overtar den samme beskyttende funksjon som for platenti figur 1. Deretter følger skjiktene 2 og 4. Disse inneholder bare grovt materiåle og gir de ytre soner en øket strekkfasthet. Det sentrale fine skjikt 3 sikrer en meget god

skyvekraftoverføring og sørger for høye tverrstrekkfastheter. Denne utførelsen av platen muliggjør en innsparing i materialforbruket på 15 - 20 % tre og sement, eller en tilsvarende øking av fasthetsegenskapene. -

Fordelingen av strekkfasthetene er vist i figur 14.

Materialfordelingen i en plate med 5 skjikt er vist i figur 11.. Figur 12 viser trefordelingen i platetverrsnittet og figur 13 viser tilsvarende sementfordeling. En plate med 5 skjikt ifølge denne utførelse vil ved brann oppføre seg enda bedre.enn den vanlige plate med de 3 skjikt.. Skj iktene vil ikke rives av sammen på en gang, men hver for .seg, og man får derfor en lignende virkning som ved glass med flere skjikt.

En annen utførelse av varianten med 5 skjikt - med en annen rekkefølge av strøhodene - medfører en enorm forbedring av de mekaniske og andre egenskaper for platen, når man etter det første ytre finskjikt anordner et andre skjikt med større spon, deretter anordner sentralskjiktet med finmaterialet og så igjen anordner et- skjikt med grovspon og til slutt det siste ytre finskjikt. Denne, teknologisk sett beste plate utmerker seg ved følgende egenskaper:-fine ytterskjikt med glatt, klimabestandig og ildfast overflate; det andre og fjerde skjikt med grovt spon i det ytre område bidrar i stor grad til å forbedre platens bøyestrekkfastheter; det sentrale fine skjikt er avgjørende for forbedringen av tverrstrekkfasthetene, som faktisk fordobles sammenlignet med en utførelse med tre skjikt.

Ved utførelsen i figur 10 er -det mulig,, etter det første strøhode og foran det siste strøhode å innebygge arme-ringer 6 og 7>for eksempel av glassfibrer, i form av glassflor, plast- eller metallnett osv. og således i enda sterkere grad øke platens bøyestrekkfastheter.

Følgende punkter skal også fremheves: forskjellen mellom volumvektene i de ytre skjikt og i det sentrale skjikt svarer minst til forholdet 1,3:1. Forholdet fingods:normalgods ligger ved 2:4 - 6, fortrinnsvis ved 2:5.

Ved plater med fem skjikt vil man i det nest ytterste skjikt .anbringe minst 70% av normalgodset, og man anbringer fingodset .hovedsakelig i det sentrale skjikt.

Det er også mulig å anordne for eksempel en alumi-niumsfolie 8 på transportinnretningen,.og å anordne en alumini-umsfolie 9 på sponråemnet og foreta en sammenbinding, med tilsvarende bindemidler, i en presse. Ved en slik utførelse kan man redusere den for avbindingen av sementen nødvendige vannmengde til det teoretisk nødvendige minimum, fordi vannet ikke kan for- dunste. Slike overflatearmerte plater har den høyeste bøye-strekkf asthet .

Denne utførelsesform muliggjør en redusering av platenes volumvekter fra 1250 kg/m og ned til 600 kg/nr ved spe-v sialutførelser.

Det er også mulig å tilsette sement-' tresponblandin-. gen fine, ildfaste bestanddeler så som glimmer, perlit osv., for på den måten ytterligere å øke platenes ildfasthet.

Dot har vist seg at man kan redusere sementtilsats-vannme.ngden og oppnå en bedre bedekking av sponene ved å røre sementen sammen med en andel av tilsatsvannet, for.dannelse av en sementmelk og tilsette denne i blanderen. Derved forkortes blandetiden og tilsatsvannet trekkes ikke ut av treet.

Den for platen egne, lukkede- overflate muliggjør en sparsom og allikevel virksom malig, en belegging med kunsthar-piksbundet puss og andre beleggmaterialer.

Ved hjelp av den i og for seg kjente vindsiktmetoden er det mulig å farge det ytre skjikt med for eksempel mineralske finmalte fargepigmenter.

En på denne måte fremstilt plate oppbygges best av fingodsfraksjoner 2 - 8 mm og normalgodsfraksjoner 8-20 mm, idet spon under 12 mm skal utgjøre S0% av normalgodset. Spon-tykkelsen skal ikke overskride 0,8mm, idet-man på.den måten fremfor alt sikrer den gode mineraliseringen av platen.

Selv om det foran er brukt tre .som spon- eller fiber-materiale, så kan man naturligvis også anvende et annet materiale, for eksempel lint eller lignende istedenfor eller sammen.med tre. Som hydraulisk bindemiddel benyttes fortrinnsvis portland-sement.. Prinsippielt- kan man imidlertid også benytte andre semen-ter, gips og lignende bindemidler.

Claims (12)

1. Bygningsplate av organiske fibre eller spon og hydraulisk bindemiddel, hvilken plate har minst tre i hverandre overgående skjikt hvorav minst ett har .grovere spon og mindre bindemiddel enn minst et annet skjikt,karakterisertved at den gjennomsnittlige, av sponene opptatte, i sponene innlagrede mineralsaltmengde minst utgjør 2 vekt-$ av atrotrevekten.

2. Bygningsplate ifølge krav 1,karakterisert vedat det foreligger et fraksjonsbånd på 1 - 25 mm sponlengde.

3- Bygningsplate ifølge krav 1,karakterisert ved. minst 75 vekt-$ av sponene ikke er lenger enn 12 mm.

4. Fremgangsmåte til fremstilling av en av hydraulisk bindemiddelsement, trespon og vann bestående bygningsplate, ifølge, krav 1,karakterisert vedat sponblandingen etter spontilvirkingen deles opp i minst 2 fraksjoner, nemlig fingods med sponstørrelse 2 - 8 mmdg normalgods med sppnstørrelse 8 - 20 mm - hvorav minst 80$ ikke er større enn 12 mm - og etter blandingen strøs på et underlag ved hjelp av vindstrøing, hvorhos ved mineraliseringen minst 2 vekt-$ mineraliseringsmiddel, regnet ut i-fra absolutt tørre spon, trenger inn i sponene, og ved utleggingen minst 3 jevnt over i hverandre gående,, med hensyn på tresponsementforholdet ulike skjikt oppstår.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat forskjellen mellom volumvektene i de ytre og det imidtre .skjikt minst svarer til forholdet 1,3:1..

'6. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat forholdet fingods:normalgods ligger ved 2:4-6.fortrinnsvis ved 2:5-

7. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakteri-, sert ved at man ved en plate med fem skjikt legger ut minst 70$ av normalgodset i de nest ytterste skjikt og hovedsakelig bringer fingodset inn i det sentrale skjikt.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat man erstatter en del av fingodset med mer ildb.estandige bestanddeler, for eksempel glimmer eller perlit, og at man ved strøingen bringer disse frem til platens overfla-ter.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 6,karakteriserty e d at ved en plate med fem skjikt"legges de mere ildbestandige materialer også i det sentrale skjikt.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat man i fremstillingsprosessen innbringer ildbestandige armeringsmidler etter det første og før det siste skjikt, for eksempel i form av glassfibre, glassfiberflor eller glassfibernett.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakteri-' sert ved at man i fremstillingsprosessen anbringer en armering på transportmiddelet, for eksempel en folie av for eksempel aluminium eller plast og anbringer en andre armering, særlig en folie på det ferdige råemne, og at man så forbinder hele systemet i pressen.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 4,karakterisert vedat sementen innføres i blanderen i form av sementmelk.