NO774332L - Lagdelte bygningselementer og fremstilling derav - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et lagdelt materiale utformet særlig for bygningselementer, samt en fremgangsmåte til fremstilling av dette.

Bygningselementer blir vanligvis fremstilt ved en strukturell kombinasjon av materialer eller substanser med egnet innbyrdes tilpasset styrke og elastisitet såvel som motstand mot ytre faktorer. De mest vanlig benyttede materialer er en sement-aggregatblanding som er forsterket med stål i form av stenger, tråder, kabler eller nett, vanligvis i tredimensjonal anordning. Det foreligger i dag en større bruk av lagdelte materialer, særlig som inneholder syntetiske harpikser og glassfibre som utgjør forsterkningen som vanligvis plaseres i disse materialer. Det er også kjent lagdelte materialer av "sandwich"-typen som består av flere lag, som hvert er bygget opp av materialer med egnet styrke, isolasjonsegenskaper, dekorasjonsegen-skaper eller andre egenskaper, idet summen av disse egenskaper gir den ønskede sluttvirkning.

Det er også kjent en virkning som består i noen ganger til og med flerdobbelt økning av styrken til sprø substanser ved at forsterkningen blir fordelt i substansen, f. eks. innlegging av nett i betong som er forsterket med stål og med glassfiber. Imidlertid vil slik fordelt forsterkning bare øke strekkstyrken for det sprø materiale og har ingen påvirkning på økningen av kompresjonsstyrken.

Det er også kjent en virkning som består av en økning av styrken på grunn av kombinasjonen av forskjellige materialer, hvor de sprø materialer opptar kompresjonspåkjenninger og plast-materialene_ "opptar strekkpåkjehninger .

Det er kjent at denne styrke kan økes betydelig ved hjelp av en forspenning av en sprø substans. Dette faktum er blitt benyttet ved materialet ifølge oppfinnelsen, da det uven-tet er funnet at virkningen av en forspenning av en sprø sub-i; stans kan oppnås ved hjelp av å kombinere minst en flate med et fibrøst materiale som forblir i en spent tilstand. I samsvar med påkjenningskravene og den krevede tykkelse for materialet er det mulig å oppnå et materiale som består av et stort antall lag av komprimert substans og komprimert fibermateriale som er anordnet alternativt og som tilsammen danner et flerlags-materiale med styrkeegenskaper som er helt forskjellige fra de som ellers ville fremkomme ved adskilte lag og selv ved støpe-gjenstander som oppnås av de samme kombinerte lag uten spenningspåvirkning eller trykkpåvirkning av lag av samme type.

Således vil anvendelsen av den beskrevne virkning

med forspenning av substansen ved å kombinere den i henhold til oppfinnelsen med en spenningspåvirket, orientert fiber mulig-gjøre oppnåelsen, ut fra kjente materialer som f. eks. plast-sementblanding, asbest-sementmaterialer og andre, av produkter med meget høy styrke som overskrider styrken for produkter forsterket ved hjelp av kjent teknologi bare med fibermaterialer,

f. eks. glassfiber som er fordelt i hele massen til produktet eller stukket på overflatene i en ikke spenningspåvirket tilstand. Denne virkning med økning av styrken for materialet i henhold til oppfinnelsen er. overraskende og ikke selvfølgelig. Ved dette punkt er det tilstrekkelig å gi det følgende eksempel: En asbest-sementplate kombinert på begge sine flater med glassfiber som ikke er i en spenningspåvirket tilstand hadde en seighet på 250 kg/cm , mens samme plate med glassfiber festet til begge flater og oppbygget i samsvar med oppfinnelsen i en spenningspåvirket tilstand nær styrkegrensene hadde en seighet på 1200 kg/cm 2. Materialet ifølge oppfinnelsen består således av minst ett lag av bindemiddelaggregat kombinert med på sin flate ved hjelp av en syntetisk harpiks minst ett lag av fibermateriale, fortrinnsvis glassfiber, og særlig fordelaktig i form av en duk, hvorved det fibrøse materiale befinner seg i en tilstand av hensiktsmessig tilveiebragt spenningspåvirkning.

I samsvar med en fordelaktig utførelse har materialet ifølge oppfinnelsen isteden for syntetisk harpiks som bindemiddel et bindemiddel av mineralsk opprinnelse, f. eks. vannglass, og mest fordelaktig silicagel oppnådd på kjent måte av vannglass.

Den beskrevne utførelse av oppfinnelsen er meget fordelaktig på grunn av det faktum at syntetiske harpikser (som tilsvarende materiale tidligere inneholdt) i betydelig grad be-grenser deres holdbarhet som er... begrenset av holdbarheten for selve harpiksen, og holdbarhet for harpiks er naturligvis usam-menlignbart kortere enn levetiden eller holdbarheten for binde-midler av mineralsk opprinnelse.

Fremstillingsmetoden for det beskrevne lagdelte materiale består i at en spenningskraftpåvirkning av fiberlaget til-veiebringes og at disse spenningspåvirkede fibre kombineres med et lag av konstruksjonssubstansen ved hjelp av et bindemiddel som er syntetisk harpiks eller et middel av mineralsk opprinnelse som bibeholder spenningskraftpåvirkning til bindemidlet er herdet. Den nevnte spenningskraft som har en virkning på fibrene er oppnådd ved å utøve en spenningskraft på enden av fibrene og/ eller kantene av fiberduken. I noen tilfeller vil kraftretninge-ne krysse hverandre i et plan, særlig retninger som er vinkelrett på hverandre.

På grunn av spenningspåvirkning av glassfibrene før disse kombineres f. eks. med asbest-sementplater, kjent som Eternit, benyttes egenskapene til de kombinerte materialer, dvs. høy strekkstyrke for glassfibrene med samtidig lav modul for direkte elastisitet og god kompresjonsstyrke for asbest-sement-platene. Undersøkelse av denne monolitiske kombinerte anordning har vist at den gir fullstendig nye egenskaper som medfører stor elastisitet og dessuten en flerdobbelt økning av styrken i den strukkede sone og også en betydeligøkning av styrken i den komprimerte sone, som ikke kan iakttas på noe annet forsterket materiale .

Disse egenskaper ved materialet gir muligheten for en lett og variert romutforming av materialet uten reduksjon av de beskrevne styrkeegenskaper, og på grunn av dette er materialet også ikke brennbart og korrosjonssikkert og kan benyttes for konstruksjon av lettvektskonstruksjoner, sterkt belastede, korro-sjonssikre og ikke brennbare konstruksjoner i hus, industrian-legg, jordbruksanlegg, veier, jernbaner, skip, grubedrift og mange industrigrener. Materialet muliggjør også unngåelsen eller reduksjonen av forbruk av stål, sement og tremateriale.

F. eks. takkonstruksjoner i industrielle bygninger utført av materialet i henhold til oppfinnelsen er over ti ganger lettere enn forsterket betong og komprimerte konstruksjoner som er benyttet inntil nå, og understøttelsen og takkon-struksjonene er over fem ganger lettere. De nedenfor angitte tabeller viser i spaltene 2 og 3 på en sammenlignende måte egenskapene til selve materialet (2) og egenskapene til det samme materiale (Eternit) komprimert ved begge sider ved flater ved hjelp av glassfiberduk med seksjonen av varpen og veften på

2

0,5 cm /m.

Eksempler

På en asbest-sementplate ble det fordelt et bindemiddel i form av vannglass med modul 2,7 - 2,9 som var omhyggelig sammenblandet med natrium-fluorsilikat i en egnet støkiometrisk mengde. Deretter ble denne flate kombinert med glassfiberduk som var strukket til sine strekkgrenser, idet seksjonen av varp og veft var 0,5 cm 2/m, og deretter ble det hele og kraften for strekk av fibrene holdt i tilnærmet to timer. Den plate som ble oppnådd hadde de egenskaper som er angitt i den nevnte ta-bell.

Den samme fremgangsmåte ble benyttet til en plate hvor syntetisk harpiks ble anvendt som bindemiddel. F. eks. ble polyesterharpikser kjent som "Polimal" benyttet som denne harpiks.

F. eks. takkonstruksjoner i industrielle bygninger fremstilt av materialet ifølge oppfinnelsen viser seg å være over ti ganger lettere enn forsterket betong og kompresjonskon-struksjoner inntil nu benyttet, og understøttelsen og takkon-struksjonene er over fem ganger lettere. Den nedenstående ta-bell viser i spaltene 2 og 3 sammenligninger av egenskaper mel-lom selve materialet (2) og egenskapene til det samme materiale (Eternit) komprimert på begge sider ved flatene ved hjelp av glassfiberduk med seksjonen av varp og veft på 0,5 cm 2/m.

Claims (6)

1. Lagdelt materiale, særlig for bygningselementer, fremstilt av bindemiddel-sementblanding, asbest-sementsubstans bundet i lag eller ihvert fall på en side med fibre, særlig med glassfibre ved hjelp av syntetisk harpiks som bindemiddel, karakterisert ved at fibrene som .utgjør laget som er bundet med bindemiddel-aggregatsubstans forblir i en tilstand av hensiktsmessig tilveiebragt mekanisk spenningspåvirkning.

2. Materiale ifølge krav 1, karakterisert ved at fibrene er anordnet i form av en duk.

3. Materiale ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at bindemidlet for lagene er et bindemiddelmate-riale av mineralsk opprinnelse, særlig vannglass, særlig fordelaktig silicagel fremstilt av vannglass.

4. Fremgangsmåte til fremstilling av et lagdelt materiale i henhold til ett eller flere av kravene 1-3, karakterisert ved at det utøves en spenningskraft på fiberlaget og at de spenningspåvirkede fibre kombineres med et lag av konstruksjonssubstans, idet spenningskraftpåvirkningen bibe-holdes til bindemidlet er herdet.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at spenningskreftene som påvirker fibrene oppnås ved å utøve en spenningskraft på enden av fibrene og/eller på kantene til en fiberduk.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at kreftene som benyttes er spenningskrefter i retninger som er vinkelrett til hverandre i ett plan.