NO792557L - Fremgangsmaate til fremstilling av bygningselementer - Google Patents

Fremgangsmaate til fremstilling av bygningselementer

Info

Publication number
NO792557L
NO792557L NO792557A NO792557A NO792557L NO 792557 L NO792557 L NO 792557L NO 792557 A NO792557 A NO 792557A NO 792557 A NO792557 A NO 792557A NO 792557 L NO792557 L NO 792557L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
range
fibers
cellulose
molding material
porosity
Prior art date
Application number
NO792557A
Other languages
English (en)
Inventor
David Ronald Moorehead
Michael Davis
Original Assignee
Csr Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Csr Ltd filed Critical Csr Ltd
Publication of NO792557L publication Critical patent/NO792557L/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/26Carbonates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B40/00Processes, in general, for influencing or modifying the properties of mortars, concrete or artificial stone compositions, e.g. their setting or hardening ability
    • C04B40/02Selection of the hardening environment
    • C04B40/0231Carbon dioxide hardening
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/38Fibrous materials; Whiskers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/10Lime cements or magnesium oxide cements
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/70Inorganic compounds forming new compounds in situ, e.g. within the pulp or paper, by chemical reaction with other substances added separately
    • DTEXTILES; PAPER
    • D21PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21HPULP COMPOSITIONS; PREPARATION THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASSES D21C OR D21D; IMPREGNATING OR COATING OF PAPER; TREATMENT OF FINISHED PAPER NOT COVERED BY CLASS B31 OR SUBCLASS D21G; PAPER NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D21H17/00Non-fibrous material added to the pulp, characterised by its constitution; Paper-impregnating material characterised by its constitution
    • D21H17/63Inorganic compounds
    • D21H17/67Water-insoluble compounds, e.g. fillers, pigments
    • D21H17/675Oxides, hydroxides or carbonates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)

Description

Oppfinnelsens "Fremgangsmåte til fremstilling av bygningselementer" benevnelse:
Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt fremstilling
av et fiberforsterket karbonat-bygningselement, idet.et formmateriale som- er dannet av en velling av cellulosefibre og en passende oksyd eller hydroksyd^ utsettes for virkningen av karbondioksyd. Oppfinnelsen vedrører spesielt det tilfelle hvor elementet er en bane eller plate, hydroksydene er lesket kalk, fibrene kommer
fra avfalls-avispapif, karbondioksyden kommer fra avfallsavtrekks-gasser^ og egenskapene er dem man vanligvis forbinder med asbestsementplater^ i hvilket tilfelle der ifølge oppfinnelsen fremskaffes fra kalk og avfallsprodukter en plate som i det minste kan erstatte asbestsementplater i alle bygningsanvendelser.
Bakgrunnen for oppfinnelsen vil bli omtalt i lys av søkerens kjennskap til teknikkens stilling og de problemer som måtte løses. Det er mot en slik bakgrunn at det bidrag som oppfinnelsen til-føyer teknikkens stilling, bør vurderes.
(A) Asbestsementplater enten de er flate eller korrugerte,
har i dag en utstrakt anvendelse i bygningsindustrien i forbindelse
med å skaffe varige og forholdsvis sterke og bearbeidbare, vanntette vegg- og takkledninger med en høy dimensjonsstabilitet. Tykkere og sterkere baner eller plater av slikt materiale, kan også benyttes som underlag for gulv i for eksempel baderom og vaskerier. Bestan-digheten hos asbestsement i miljøer som påvirkes av mikrobiell ned-brytning/ har også ført til at asbestsementen benyttes til fremstilling av gjenstander, for eksempel prefabrikerte septiktanker, plante-trau, jordavløp og til bruken av korrigerte plater som gjerdepaneler.
Nylig medisinsk bevismateriale viser imidlertid at asbestfibre er farlig for menneskets helse. Dette har gjort det nødvendig for asbestindustrien å iverksette sikkerhetstiltak i forbindelse med utvinning og bruk av asbest. Iverksettelsen av sikkerhetstiltak har i høy grad ,øket prisen på asbest - og bruken.av den i asbest-sementprodukter.
I lys av det ovenstående er der åpenbart et behov for bygningsplater som ikke innbefatter asbestfibre, men som samtidig har lignende egenskaper som asbestsementplater, for eksempel: sammenlignbar pris, lav vanngjennomtrengelighet, densitet, styrke, bøyelighet, holdbarhet, brannbestandighet, overflateglatthet, behandlingsevne, bearbeidingsevne og under-bruk-karakteristikker (vedrørende de tre siste egenskaper, se like nedenfor). Kort sagt vil den foreliggende oppfinnelse slik denne blir definert og beskrevet i det følgende/oppfylle et slikt behov.
NB: Uttrykket "behandlingsevne" henspeiler seg på evnen
en plate har til å bli båret og festet uten å sprekke, og blir vanligvis knyttet til målbare karakteristikker som: bruddmodul, elastisitetsmodul, hardhet, slagstyrke og tilsynelatende spesifikk vekt (disse egenskaper blir beskrevet i den følgende beskrivelse). Uttrykket "bearbeidningsevne" henspeiler seg på evnen en plate har til å skjæres, spikres, bores og perforeres. Endelig henspeiler uttrykket "under-bruk-karakteristikker" seg til holdbarheten og evnen en plate har til å motstå de påkjenninger den vil erfare under sin levetid efter installasjonen, idet slike påkjenninger innbefatter dem som skriver seg fra hygroekspansjon og fryse/tine-betingelser. Det er viktig at en bygningsplate har disse egenskaper.
Under søken av en løsning til de problemer som er knyttet til bruken av asbestfibre, har et forsøk gått ut på å erstatte slike fibre med glassfibre. I sin helhet har imidlertid dette forsøk ikke vært vellykket fordi prisen på glassfibre og mangelen på holdbarhet, som skyldes oppløseligheten av glass.over en tidsperiode i et sement-miljø (i hele fremstillingen skal der med uttrykket "sement" forstås en sement av typen Portland). Mens oppløselighet delvis kan oppveies ved overtrekning av fibrer, vil dette på sin side medføre andre problemer,- så vel som føre til ytterligere prisøkninger.
Forsøk på å fremstille "spesielle" glassammensetninger med lav opp-løselighet har også mislykkes på grunn av prisbetraktninger. En ytterligere vanskelighet har bestått i at glass/sement-vellinger har filtreringsegenskaper som gjør dem vanskelige å forme på standard asbestsement-formingsmaskiner.
Ét annet forsøk har gått ut på å erstatte asbestfibrene
med cellulosefibre. Dette forsøk er imidlertid regressivt fordi asbestsement, da den først ble introdusert, løste de styrke- og holdbarhetsproblemer som var knyttet til tidligere bruk av cellulosef ibre til forsterkning av sementer av typen Portland.
Disse tidligere problemer vil nå bli kort omtalt fordi de ved sin tilknytning til bruken av cellulosefibre finnes blant de problemer som man ikke ville ha ventet ble løst ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse.
Styrkeproblemet er kort det følgende: lignin, og andre urenheter som har tilknytning til cellulosefibre, forstyrrer sementherdingen. Når sementen er herdet, synes den ikke å ha en god binding med overflaten av cellulosefibre, og således kan der finne sted unormale bevegelser mellom fibrene og den herdede sement. I tillegg har man møtt på vanskeligheter i forbindelse med blandingen av en sement som inneholder cellulosefibre.
Holdbarhetsproblemer oppstår typisk fordi cellulose er et organisk materiale og vil være utsattt for mikrobiell forringelse og eventuelt angrep fra skadedyr. Problemet med mikrobiell forringelse kan være spesielt farlig dersom den gjenstand som fremstilles fra den fiberarmerte sement, har en konstruksjonsmessig anvendelse, fordi gjenstandene kan plutselig svikte på et uventet tidspunkt etter installasjonen. En slik plutselig feil kan vanligvis forekomme på grunn av endringer i en egenskap, f. eks.
tap av alkalinitet som vedvarende finner sted i den herdede se-^ment, idet slike endringer skaffer et mer fordelaktig miljø for mikrober. Problemet med skadedyrangrep på cellulose er selvsagt velkjent.
Hygroekspansjon er også et problem. En Portlandsementgrunn-masse er i seg selv hygro-ekspansiv, likesåvel som cellulosefibre, hvilket innebærer at den mengde av cellulose som kan innlemmes i sementgrunnmassen, er begrenset i betraktning av hygro-ekspansjonen.
De ovennevnte problemer som tidligere ble løst ved erstatning av cellulosefibre med asbestfibre, har ikke gjenoppstått i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse, fordi ved den foreliggende oppfinnelse blir problemene løst ved erstatning av sement med en passende oksyd eller hydroksyd, og ved erstatning av den vannherdende prosess med en karbonerings-herdeprosess hvor ok-sydet eller hydroksydet omformes til en karbonatmasse. I tillegg blir den foreliggende oppfinnelse stadfestet ved den overraskende oppdagelse at dersom man former den sammenfiltrede filt (av cellulosef ibre, vann og utvalgte oksyder eller hydroksyder) slik at der fås en porøsitet, og fortrinnsvis et celluloseinnhold innenfor spesielle områder, vil produktet av det etterfølgende kar-boneringstrinn bli et fiberforsterket bygningselement som (slik det vil ses i det følgende) er en fullstendig tilfredsstillende erstatning for asbestsementplatene ifølge kjent teknikk.
(B) Der er .kjent et stort antall variable som er knyt-
tet til fremstillingen av en karbonert fiberplate, og problemet
består i å velge spesielle varible eller kombinasjoner av variable og å bestemme spesielle områder av de valgte variable, slik at hensikten med oppfinnelsen kan oppnås. Noen eksempler på de variable er oppramset som følger: fibertype, fiberlengde, fiber-diameter, fibermengde, hydroksydtype, hydroksydmengde, tilslags-type, tilslagsmengde, formingstrykk, platetykkelse, gassperme-abilitet, vannpermeabilitet, vannmengde, karboneringstemperatur, karboneringstid, karbondioksydtrykk, karbondioksydkonsentrasjon, hastighet av karboneringsgass. Når det erkjennes at områdene for hver variabel måtte undersøkes før der kunne velges en passende variabel, så fremstår'det klart hvorfor hensiktene med oppfinnelsen tidligere ikke har blitt oppnådd.
Problemet, som ovenfor ses som et problem av dimensjoner,, blir ytterligere komplisert fordi mange av de variable har tilknytning til hverandre, og forbindelsene er generelt ikke enkle. For korthets skyld er der i den foreliggende beskrivelse ikke omtalt størrelsen av det problem som løses ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse (som følgelig kan synes ikke å innebære den oppfinneriske innsats som den egentlig skulle vært tilegnet). Imidlertid vil en undersøkelse av tidligere kjent teknikk kaste lys over størrelsen av det som er oppnådd ved den foreliggende oppfinnelse.
Ved å velge fast-stoff-fri porøsitet som hovedvariabel har man i virkeligheten ikke bare oppdaget en ikke-nærliggende variabel som tidligere ikke er blitt tatt i betraktning, men man har samtidig unngått komplikasjoner langs de linjer som er beskrevet ovenfor. Ved vurdering av den foreliggende oppfinnelse må det sluttelig også erkjennes at til tross for den finansielle be- lønning som venter løsningen på de problemer som den foreliggende oppfinnelse har kjempet med, så er det først.ved den foreliggende oppfinnelse at de aktuelle hensikter er oppnådd.
(C) Den ovenfor omtalte oppdagelse ledet søkerne til å stu-dere litteraturen over kjent teknikk, og dette studium åpenbarte
flere publikasjoner som hører til den generelle kategori for be-slektet bakgrunnsmateriale. Imidlertid beskriver ingen av disse publikasjoner en fremgangsmåte eller et produkt som er definert i det følgende og i de vedføyde krav. Spesielt skaffer ingen av de fremgangsmåter for kjent teknikk som er beskrevet i litteraturen, en gjenstand eller et formmateriale som har en ukarbonert porøsitet innen det område som fastsettes i den foreliggende beskrivelse .
Ideen bak oppfinnelsen er generelt innbefattet i en fremgangsmåte til fremstilling av et sammenfiltret filtformmateriale, som-er innrettet for karbonering slik at der kan dannes et fiberforsterket karbonatbygningselement. En slik fremgangsmåte omfatter følgende trinn
(a) at der velges fast-stoffer som innbefatter (i) minst
en jordalkalioksyd eller -hydroksyd, og (ii) cellulosefibre og faststoffene blandes med vann for å skaffe en velling, og (b) at vellingen dannes til det sammenfiltrede filtformmateriale, idet formmaterialet inneholder porer som er forbundet,
og som inneholder vann,
samtidig som filten har en porøsitet i området 35 - 50%. Fortrinnsvis finnes cellulosefibrene i en mengde i området 7-40 vektprosent.
Den foreliggende oppfinnelse skaffer videre en fremgangs-
måte til fremstilling av et cellulosefiberforsterket karbonat-bygningselement som omfatter trinnene
(a) at faststoffer og vann blandes for å skaffe en velling hvor faststoffene innbefatter minst én jordalkalioksyd eller rhydroksyd og en mengde cellulosefibre som utgjør et foretrukket område på 7 - 40 vektprosent av faststoffene. (b) at en velling dannes som et gassgjennomtrengelig formmateriale med porer som inneholder vann,karakterisert vedat formmaterialet har en porøsitet i området 35 - 50%, og (c) at karbondioksydgass tillates å trenge inn i formmaterialet ved hjelp av porene for derved å omforme hydroksyd(er) til karbonat(er) og således fremskaffe elementet.
Oppfinnelsen innbefatter også innen sin ramme, formmateria-ler og bygningselementer som har de ovenfor definerte karakteristikker, både i og for seg og som fremstilt ved den ovennevnte fremgangsmåte.
Fordelene og andre trekk ved oppfinnelsen vil bli utdypet
i den følgende "generelle beskrivelse" av oppfinnelsen hvor der blant annet (og ikke nødvendigvis i rekkefølge) vises til (i) aktuelle hensikter og deres oppnåelse, (ii) benyttet terminologi, (iii) egenskaper hos elementet ifølge oppfinnelsen, (iv) foretrukne subgeneriske detaljer med passende teoretisk omtale, (v) parameterbetraktninger og (vi) detaljerte brukstrekk.
GENERELL BESKRIVELSE
Til grunn for oppfinnelsen ligger tre oppgaver: den første
er å oppnå egenskapene hos asbestsement i fiberkarbonat-bygningselementet. Den annen er å oppnå en høyere grad av karbonering enn ved kjent teknikk. Den tredje er å utnytte avfallsmaterialer (for eksempel avtrekksgass og avfallspapir) for derved å beskytte omgivelsene og bevare uberørte ressurser. Som det vil fremgå
av den følgende beskrivelse, løses alle oppgavene.
Egenskapene hos bygningselementet som fremstilles i henhold til den foreliggende oppfinnelse, og som i det følgende for enkelt-hets skyld rett og slett vil bli kalt produkt ifølge oppfinnelsen, vil bli omtalt like nedenfor. Egenskapene hos bygningselementet er også oppstilt i tabell 2 ved slutten av beskrivelsen.
Bøyestyrke: bruddmodul for oppfinnelsesgjenstanden er i
den nedenstående tabell sammenlignet med den for asbestsement.
Som det vil ses er bøyestyrkene for produktet ifølge oppfinnelsen de samme som for asbestsement.
Slagstyrke: Izod-slagstyrken for produktet ifølge oppfinnel-
2
sen, varierer fra 1650 - 3525 J/m , mens australsk "external grade" asbestsement varierer fra 1350 - 2400 J/m 2.
Elastisitetsmodul: Modul for bøyeelastisitet for produktet ifølge oppfinnelsen varierer fra 0,6 - 2,3 MPa x 10 4, mens australsk "external grade" asbestsement, varierer fra 0,9 - 1,1 x 10 4 MPa.
Hygro-ekspansjonsevne: Hygro-ekspansjonsevnen for produktet ifølge oppfinnelsen varierer fra 0.17-0.75%, mens australsk "external grade" asbestsement viser et tall på 0.28%.
Hardhet: Hardhets-inntrykningen i produktet ifølge oppfinnelsen var 1.41-2,56 mm. Tallene for australsk asbestsement er 0.74-1.10 mm. Den noe lavere hardhet hos produktet ifølge oppfinnelsen avspeiler dets utmerkede bearbeidelsesevne.
I sammendrag er hovedegenskapene hos produktet ifølge oppfinnelsen påviselig make til, eller bedre, enn dem hos asbestsement .
I beskrivelsen blir der brukt en flerhet av hyppJLg gjentatte uttrykk (innbefattet dem som er omtalt i forbindelse med de ovennevnte egenskaper^ og den nøyaktige betydningen av disse er viktige for en full forståelse av oppfinnelsen. De følgende uttrykk skal forståes å : innebære de angitte midler.
Porøsitet: I beskrivelsen er porøsitet generelt definert som den volumprosent av fast-stoff-frie hovedsakelige innbyrdes forbundne porer som finnes i den sammenfiltrede filt. Alle porø-sitetstall i denne beskrivelse vedrører den ukarbonerte gjenstand.
Porevolumet bestemmes ved subtraksjon av volumet av ukarbonerte kompohentmaterialer (det vil si volumet av alkali-jordoksyd og cellulose) fra det volum som er innesluttet av den ytre flåte av den sammenfiltrede filt. Porevolumet som fremkommer på denne måte, blir således uttrykt som en prosent av det volumet som inne-sluttes av ytterflaten av den sammenfiltrede filt.
Volumet av komponentene bestemmes av vektene av komponentene og deres individuelle spesifikke vekter. Den spesifikke vekt for cellulose ble regnet som 1.2 g/cc for både ren cellulose og cellulosefibre inneholdende lignin og/eller hemi-cellulose.
Sammenfiltred filt; Den sammenfiltrede filt eller bane
er definert som det element som fremkommer ved delvis avvanning fra vellingen av jordalkalihydroksyd og cellulosefiber som har en passende porøsitet for behandling med karbondioksyd.
Karboneringsgrad cx; Dette er den del av hydroksyd som er omformet til karbonat under herding med C02~gass.
Tilsynelatende spesifikk vekt: Dette er den tilsynelatende densitet for den tørre karbonerte sammensetning uttrykt i kg/m3 Den beregnes ved deling av vekten på legemet med det ytre volum som innbefatter hulrommene inne i legemet.
Permeabilitet: Dette er strømningshastigheten for luft som trekkes gjennom et område på 52,8 cm 2 av tørr blanding under en trykkdifferanse på 711,2 mm kvikksølv multiplisert med tykkelsen av blandingen.
Strømningen måles i liter/min. og tykkelsen i mm.
Slagstyrke; Slagstyrken ble målt med et Izod-slaginstru-ment på sammenlaftede fuktighetsstabiliserte orøver av blandingen. Det veiledende gjennomsnitt (for minst 4 testresultater) er blitt rapportert som:
Bruddmodul- eller bøystyrke: Bruddmodul-målingene bir ut-ført på prøver som var blitt impregnert i vann minst 18 timer før testing. Testene ble utført på 13 x 13 x 0.45 cm prøver i en Avery Universal Teste Maskin.
Spennet for bøyetesten var 11.5 cm og belastningshastig-heten ble holdt på en konstant verdi. Bruddmodul-resultåtene ble kalkulert i MPa fra følgende formel
hvor W = anvendt belastning
1 = spenn
b = bredden av prøven
d = tykkelsen av prøven
De resultater som gjengis her, er dem som fremkommer ved vannmettede teststykker.. Det skal imidlertid noteres at de resultater som er gjengitt i literatur over kjent teknikk, vanligvis er utført på atmosfærestabiliserte teststykker, og disse resultater er alltid høyere enn dem som fremkommer for vannmettede prøvestykker.
Bøyeelastisitetsmodul: Beregningene for bøyeelastisitets-modul ble gjort ved avtegning av defleksjonene for de testprøver som ble underkastet prøve. Modulen ble beregnet fra formelen
hvor A er prøvens defleksjon.
Verdiene av bøyeelastisitetsmodulene som gjengis i den følgende tabell 2/ er fremkommet i forbindelse med prøver med dimensjoner 60 x 60 x 4.5 mm, en mindre størrelse enn hva vanligvis brukes for disse tester.
Hardhet: Denne metode måler inntregningen av en fallende metallstang i overflaten av et fuktighetsstabilisert prøvestykke. Inntregningen gjøres ved en kuleformet ende av stangen. Målingen avtegnes i mm. Høyden på fallet er 229 mm fra prøvegjenstandens overflate.
Hygro- ekspansjon: Hygro-ekspansjoner ble målt på 24 mm lange prøvestykker. Dimensjonsendringer ble målt mellom forhold ved vannmetning og tørr ovn ved 102°C.
Spikringsevne: Spikringsevnetestesten ble utført på atmosfærestabiliserte prøvestykker langs en linje 6,35 mm fra kanten av platen. Vanlige 25 x 2.0 mm spikrer med.flatt hode ble slått inn i flukt med plateoverflaten. Resultatene ble bedømt som uaksep-table når platene splittet seg.
I de umiddelbart påfølgende avsnitt blir der gitt en teoretisk betraktning med hensyn til en mulig forklaring som kan rett-ferdiggjøre den overraskende kombinasjon av fysiske egenskaper som er observert i forbindelse med det foreliggende produkt. For det første vil den grunnleggende kjemi som ligger til grunn for proses-sen for fremstilling av en karbonatgrunnmasse, for eksempel en kal-siumkarbonatgrunnmasse, bli omtalt i det. følgende-, I .det gitte tilfelle blir kalsiumkarbonat utfelt ,som en masse av gjensidige forbundne fine krystaller hvis volum er tilnærmet 12% større enn det volum av kalsiumhydroksyd som det ble utledet fra.
Det synes som om de udmerkéde fysikalske egenskaper som det foretrukne produkt oppviser, kan skyldes kombinasjonen av fin mikrostruktur, indre ekspansjon, optimal porøsitet og optimalt innhold av cellulosefibre. Disse karakteristiske trekk vil nå bli omtalt enkeltvis og samlet.
Den fine mikrostruktur som utvikler seg i produktet ifølge oppfinnelsen kan demonstreres under henvisning til figurene 1-4 hvor: Figur 1 viser et meget forstørret foto av en bruddflate av en kompakt masse av hydratisert kalk. Figur 2 viser et fotografi av en lignende overflate etter karbonering av den kompakte masse var utført i 24 timer ved 60°C. Figur 3 viser et foto ved meget høyere forstørrelse av et områdeiZ make til området Yvist på figur 2, og' Figur 4 viser et foto med en forstørrelse i likhet med den for figur 2 av en bruddflate av en herdet sement omfattende hovedsakelig hydratiserte kalsiumsilikater.
Som vist på figurene 1 og 2 innbefatter begge overflater et sfærisk glasstilslag som ikke er karakteristisk for den foreliggende oppfinnelse. Området X på figur 1 viser store partikler av hydratisert kalk med mellomliggende porer. I området Y på figur 2 sees det at kalsiumkarbonatpartiklene er megét mindre og fremstår som et hvitt pulver, samtidig som de har ekspandert innvendig inn i porene for å skaffe et materiale med en finere mikrostruktur.
Som angitt ovenfor, kan den ekspansjon som finner sted ved omforming av kalsiumhydroksyd til kalsiumkarbonat beregnes og er tilnærmet 12% av volumet av hydroksyden. Det er også observert at de ytre dimensjoner forblir konstant under denne prosess, hvilket innebærer at ekspansjonen må være en intern ekspansjon.
Figurene 3 og 4 (hvor sementene på den sistnevnte har fått anledning til å herde i 16 til 18 timer, og deretter blitt utsatt
for en temperatur i området 150-180°C i en autoklav) utgjør en inter-essant sammenbygning. De mørkere partier på figur 4 mellom de lysere trådformede krystallkanter av silikatene utgjør porene, og det er inn-lysende at porene på figur 3 er meget mindre og flere enn dem på
figur 4. Det sees at karbonatet på figur 3 har en finere mikrostruktur enn sementen på figur 4.
I forbindelse med en foretrukken utførelsesform for oppfinnelsen (som angitt ovenfor) består blandingen som blandes med cellulosef ibre og vann, av kalsiumoksyd og/eller -hydroksyd, ..slik at når banen eller platene fremstilles i henhold til denne utførel- sesform for oppfinnelsen, finnes der gjenværende kalsium- og hydrok-sydjoner i berøring med fibrene, inntil det tidspunkt hvor karboneringen er sluttført. Denne berøring innbefatter det tilfelle hvor jonene blir abosrbert inn i fibrene via overflatekaviteter, og man er av den formening at slik absorbsjon eller joneutveksling meget vel kan fremskaffe en immunitet overfor mikrobielle eller skadedyrangrep. Over en lang tidsperiode kan berøringen forkalke fibrene. Mangelen på store porer og den tidligere omtalte binding, kan også forklare hvorfor man kan benytte korte, billige fibre, og i forbindelse med en foretrukken side av oppfinnelsen, kan slike fibrer skaffes fra avfalls-avispapir eller fra kjente tremasseprosesser. Som det vil forstås, kan imidlertid lengdene av fibrene som brukes
i avispapir, variere innenfor vide grenser. De brukte nyhetstrykk-saker kan være fremstilt av løvtre eller bartre, og kan være bear-beidet i en rekke forskjellige masseprosesser.
I forbindelse med bruken av fibre fra brukte nyhetstrykk-saker, i forbindelse med et eksperiment, hadde den karbonerte bane en bruddmodul som var høyere enn et lignende ark hvor der ble brukt kraftfibre. Dette resultat var overraskende fordi de avispapirfibre som benyttes, vanligvis er å betrakte som dårligere enn kraftfibre (fordi de er kortere og har en gjennomsnittlig lengde på ca. 1 mm til forskjell fra ca. 4 mm). Det vil også være å vente at kraftfibre skulle være overlegne i miljøet for den foreliggende oppfinnelse, på grunn av den høyere grad av renhet. I denne forbindelse blir vanligvis tilstedeværelsen av ligning og fremmedmaterialer be-traktet å være ødeleggende for herdningsprosesser.
Den ovennevnte høyere bruddmodul er illustrert på figur 5 som viser bruddmodulverdier for baner med viste varierende fiber-prosentandeler.
Kurve A vedrører baner som inneholder avispapirf ibre^ og kurve B vedrører lignende baner inneholdende kraftfibre. Hver bane inneholdt: 1% med "E"-glassfibre, 1% polypropylenfibre, kalsiumkarbonat og en liten prosent uomformet hydratisert kalk. Sammen-ligning mellom kurvene viser klart den ovennevnte overraskende oppdagelse.
Som vist tidligere er optimal porøsitet vesentlig for oppfinnelsen. Porøsitet er selvsagt forbundet med formingstrykket, men sammenhengen er ikke enkel. Denne mangel på enkelhet er vist ved eksempler slik dette fremgår fra figur 6, som viser sammenhengen mellom ukarbonert porøsitet og formingstrykket i MPa for to forskjellige blandinger av faste materialer som omfatter avfallspapir-fibre, kalsiumhydroksyd, polypropylenfibre og "E"-glassfibre. De punkter som er avmerket med "o" svarer til vektprosent av materialer som følger: 15%, 84%, 0,5%, 0,5%. De punkter som er merket "x", svarer til ekvivalente prosenter, men den hydratiserte kalk som ble-benyttet/ kom fra en annen kilde. Disse kurver viser hvordan formingstrykket for en gitt porøsitet kan varieres.
Som antydet ovenfor kan de observerte ypperlige fysikalske egenskaper hos det foretrukne produkt, skyldes den gjensidige på-virkning mellom optimal porøsitet og celluloseinnhold, fin mikrostruktur og intern ekspansjon. Således kan den fine mikrostruk-
tur og den interne ekspansjon være ansvarlig for et effektivt grep om cellulosefibrene (mer enn ved en grovkornet mikrostruktur, hvor punktberøringene på fibrene ville bli færre). Valg av optimal porøsitet før karbonering . er også ansvarlig for effektiv gripning (og i tillegg vil intern ekspansjon av grunnmassene tvinge karbonatet inn i porene og i berøring med fibrene). Kombinasjonen av fin mikrostruktur, optimal porøsitet og celluloseinnhold og intern ekspansjon, kan være årsaken til fibergripning som er tilstrekkelig kraftig til å gi den høye observerte bøyestyrke. Imidlertid kan der finne sted tilstrekkelig slipp til å gi de observerte høye slagstyrker. De hypoteser at noe slipp er nødvendig for å oppnå høye slagstyrker, blir understøttet ved den nedtegning av slagstyrker kontra ukarbonert porøsitet- ved forskjellige celluloseinnhold
(figur 7), hvor i realiteten ekstremverdier av slagstyrke kan observeres. Man har forstått det slik at der hvor porøsiteten av-
tar utover den maksimale slagstyrke, oppfører materialet seg som et sprøtt monofase keramikklignende materiale fordi- elastisitet-modulen for cellulose er make til den for kalsiumkarbonat.
Når fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen utføres, har man funnet at der kan oppnås baner med rimelig styrke, dersom vektforholdet i vellingen av cellulosefibre (hydroksyd + tilsatsmateriale når dette forekommer) holdes i området 7-40%. Dersom man imidlertid ønsker baner med spesielt høy slagstyrke, og en mer akseptabel hygro-ekspans jon, kan dette vektforhold optimalt holdes i området 10-30%. I alle tilfeller har det komprimerte formmateriale en porøsitet i området 35-50% før karbonering.
I det ovenstående har man generelt referert til den fore liggende oppfinnelse som en fremgangsmåte til fremstilling av et bygningselement som er en passende erstatning for asbestsementplater, og det er angitt at det foreliggende element derfor må ha en rekke egenskaper som er like gode som, og helst bedre enn tilsvarende egenskaper hos asbestsementplater. Man har omtalt de faktorer som er innbefattet i fremstillingen av platene, og der er også gjort henvisning til den oppdagelse som vedrører viktigheten av ukarbonert porøsitet. Man har teoretisert over hvordan porøsitet er vesentlig for oppfinnelsen, og man har spesifisert området for den ukarbonerte - porøsitet til å være mellom 35 og 50% av det ukarbonerte ark. Den virkning som området har på arkegenskapene, er i korthet sammenfat-tet som følger:
Når porøsiteten er mindre enn 35%, så er det karbonerte
ark uakseptabelt i noen land fordi slagstyrken er lav, og arket er alt for hardt, det kan ikke spikres og kan ikke bearbeides.
Når porøsiteten er større enn 50%y er det karbonerte ark uakseptabelt fordi den våte bøyestyrke er mindre enn 11 MPa, som er alt for lavt (se figur 8). I forbindelse med slike porøsiteter blir fibrene ikke skikkelig grepet, og der opptrer uttrekning når arket utsettes for bøyning eller slagpåkjenninger.
Hva angår cellulosefiberinnholdet, som har forbindelse med det spesifiserte område for porøsitet, så finnes der (som antydet tidligere) områder for cellulosefibre som er viktige dersom der skal fremstilles ark med de nødvendige egenskaper. Fortrinnsvis og optimalt ligger områdene for cellulosefibre innen det generelle område på 10-30 vektprosent av faststoffer i den velling som brukes til å danne arket. Når celluloseinnholdet er mindre enn 10%, blir således det karbonerte ark mindre akseptabelt (fordi våtbøyestyrken generelt er mindre enn 11 MPa) og arket kan være forholdsvis hardt og vanskelig å spikre. Når celluloseinnholdet er større enn 30%,
kan hygro-ekspansjonen vanligvis være for høy.
En annen egenskap som har sammenheng med det aktuelle porø-sitetsområde, er hardhet som måles ved den tidligere angitte fremgangsmåte. Figur 9 viser gjennomtrengninger som lineære funksjoner av porøsitet for ark med varierende celluloseinnhold.
Også knyttet til porøsitet, slik denne forholder seg til under-bruk-karakteristikkene, er fuktighetsstabilitet for arkene når disse er montert og utsettes for varierende værforhold. Dersom arkene ikke er stabile, forekommer der for stor ekspansjon og kon- tråks jon, og spikrene vil trekkes ut, og ark som ligger tett inntil hverandre, vil slå buler. Under tester ble hygro-ekspansjon tatt som et mål for fuktighetsstabilitet, og testene ble utført på ark med cellulosemengde på 10%, 15%, 25%, 30% .og 35%. Arkene ble først gjennombløtet i vann og deretter tørket i en ovn ved 102°C. Hygro-ekspansjonen ble beregnet for hvert ark ved måling av lineær krymp-ning som fant sted under tørking, og gav et uttrykk for krympningen som et prosenttall. Resultatene av disse tester er nedtegnet på figur 10/ og det skal noteres at cellulosemengder over 30% fører til hygro-ekspansjoner som ikke kan aksepteres.
Et ytterligere særtrekk ved den foreliggende prosess er muligheten for fornyet bruk av avskjær og forspilte produkter. Laboratorieforsøk har vist at plater som har blitt formet ( det vil si filterformet og presset til formmateriale), kan på nytt gjøres om til pulp og gjenformes uten' noe vesentlig, tap i styrke av platen etter karbonering. Dette er i motsetning til den tradisjonelle teknologi, hvor ombruk av forhåndsherdet avskjær fra asbestsement er begrenset ved herdingen av sementen som finner sted under fremstillingen.
Som nevnte tidligere er en hensikt med den foreliggende oppfinnelse å skaffe en høyere grad av karbonering sammenlignet med kjent teknikk. Oppnåelsen av denne hensikt vil nå-bli beskrevet. Mange forsøk er blitt gjort i forbindelse med kjent teknikk for å fremstille karbondioksydherdnede kalkprodukter. I hvert tilfelle har forsøkene vært beheftet med krav til lang oppholdstid for karbonering. I tilfeller hvor kalklegemet er karbonert i en karbon-dioksydatmosfære med konsentrasjon 10-100% vil således opp-holdstiden typisk ha vært fra ca. 10 timer til flere dager. Slike lange oppholdstider innebærer at satsbehandling har vært nødvendig, og kostnadene har vært høye.
I motsetning til det ovenstående har der i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse overraskende blitt oppnådd en høy karboneringshastighet. Således kan der typisk oppnås karboneringstider på 0,5 og 2,5 timer med henholdsvis 100% og 28% karbondioksyd. Slike høye hastigheter tillater karbonering å bli utført rimelig i automatiserte, kontinuerlige tunneller.
Den spesielt høye karboneringshastighet som oppnåes ved den foreliggende oppfinnelse, synes primært å skyldes de områder av po-røsitet og i tilknytning til disse, det-foretrukne innhold av cel lulosefiber. Disse områder resulterer i et legeme (for.eksempel et kalklegeme) med høy permeabilitet såvel som ønskede fysikalske egenskaper for produktet. Tester som har blitt utført, viser direkte betydningen av celluloseinnholdområdet i forbindelse med økningen av karboneringshastigheten.for plater i nevnte porøsitetsområde.
Der ble fremstilt en plate bestående av 15% avispapirfibre, 84% hydratisert kalk pluss 0,5% "E"-glassfibre og 0,5% polypropylenfibre (disse prosenter var basert på vellinger av faste råmaterialer). Etter filtrering og pressing var kalklegemets porøsitet 39%. Dette legeme ble karbonert med 100% C02i én time, og dette resulterte i omformingen av ca. 80% av den hydratiserte kalk.
En annen plate ble fremstilt, hvor det forvellede råmate-riale besto av 5% avispapir og 94% kalk, pluss 0,5% "E"-glass og
0,5% polypropylen. Etter filtrering og pressing var porøsiteten
36%. Dette legeme ble karbonert i 100% C02i én time, og dette resulterte i en omforming av ca. 30% av den hydratiserte kalk. Således karbonerte platen inneholdende bare 5% cellulose meget langsommere enn den plate som inneholdt 15% cellulose (som hadde en karboneringshastighet som er typisk for områdene ifølge den foreliggende oppfinnelse).
Der ble fremstilt en plate som ikke inneholdt noe cellulose, og som besto av bare hydratisert kalk. Porøsiteten var 42%. Denne plate ble karbonert på samme måte som den første og annen ovennevnte plate. Det var ikke mulig å etablere noen karboneringshastighet fordi legemet utviklet mikrobrister og gikk i stykker. Selv om dette eksperiment i virkeligheten ikke viste om karboneringshastig-heten var enda langsommere når der ikke var cellulose tilstede, så viste det tydelig et annet forhold eller betydningen ved den foreliggende oppfinnelse av kombinasjonen av porøsitet og cellulosefibre. Når en plate ble fremstilt innen det foreskrevne porøsitets-område, men uten cellulosefibre, ble således resultatet helt util-fredsstillende .
I literatur vedrørende kjent teknikk som omhandler karbondioksyd-herdede :kalklegemer, er det pekt på .(betydningen av) karbonering utført på et delvis tørket legeme (det vil si et legeme hvor porene ikke er fullstendig blokkert med vann). I alt det foreliggende arbeid svarte begynnelses-fuktighetsinnholdet av platene som ble karbonert, til tilnærmet 50%av porevolumet fyllt med vann, hvilket ligger akkurat innenfor det foretrukne område av vanninn- hold på 40-60% (for eksempel 45-55%) av porevolumet. Dette forsøk på å velge fuktighetsinnhold før karboneringen kan ha bidratt til den høye karboneringshastighet som oppnås ifølge oppfinnelsen.
Som nevnt ovenfor tillater den foreliggende oppfinnelse bruken av to avfallsmaterialer. Det er således vist at nyhetstrykk-saker (avfalls-avispapir) gir en meget effektiv forsterkning av produktet i følge oppfinnelsen, idet de resultater som oppnås er like bra eller bedre enn med andre mer kostbare kilder for cellulose (se figur 5). Det er også vist at produktet ifølge oppfinnelsen blir raskt karbonert, hvilket innebærer at der kan benyttes avtrekks-gasser som inneholder en lav prosent av karbondioksyd.
FORETRUKNE HJELPEKOMPONENTER OG ANDRE TREKK
For å redusere kostnadene kan det være tilrådelig å innbe-fatte et passende tilslagsmateriale (som angitt ovenfor) i vellingen. Et tilslagsmateriale som tilfredsstiller disse kravene, er et finmalt karbonat av den samme type som inneholdes i det ferdige ark (for eksempel CaC03). Når der benyttes kalsiumoksyd og/eller -hydroksyd for å fremstille det foreliggende ark med maksimal styrke, kan til-slagsmaterialet være kalsiumkarbonat malt til en partikkelstørrelse mindre enn 200 BS mesh (for eksempel i området 50-200) og blandet med materialene slik at forholdet i vellingen av kalsiumkarbonat
i forhold til kalsiumhydroksyd kan være opptil 2:1.
Et annet tilslagsmateriale som fyller disse krav, er pulverisert brennstoffaske (flyaske). Et annet stoff er malt glassovns-slagg.
Når den sammenfiltrede filt er blitt dannet, blir den generelt komprimert til den nødvendige form uten å bli revet opp. For eksempel kan den formes i en støpeform direkte under en presse, eller den kan formes på en transportør og presses mens den transporteres på transportøren. Det kan imidlertid være nødvendig å rive opp den sammenfiltrede filt, for eksempel når den formes som separate skikt på en ombrekkervalse ("make-up roll") og deretter fjernes. I slike tilfeller synes glassfibre som tilsettes under blandingen av vellingen, å øke den ferske ("green") styrke av den sammenfiltrede filt eller bygningspapp. Et foretrukket område for glassfibre er 0,5-5,0 vektprosent av tørre materialer i vellingen. Mens glassfibre fortrinnsvis er av den alkaliresistante type, er dette bare en foretrukken egenskap , idet den totale styrke av det foreliggende ark
(av de grunner som er angitt ovenfor) tillater bruken av meget rime-ligere "E"-type glassfibre.
Andre fibre eller klasser av fibre kan tilsettes innenfor den brede ramme som er trukket ved den foreliggende oppfinnelse, idet en slik fiberklasse omfatter fibre med Young's modul i området 200-300 kg/mm 2, for eksempel polypropylenfibre. Det er funnet at en liten tilsetning av polypropylenfibre (for eksempel i området 0. 1-5%) til vellingen fører til en betydelig økning i spikrings-egenskapene hos arkene. I denne forbindelse oppstår en fremgangsmåte til bedømning av spikringsevnen fra den observasjon at ark med høy slagstyrke er beheftet med mindre brudd under spikringen enn ark med lav slagstyrke, og figur 11 viser slagstyrken i joule pr. kvadratmeter for ark inneholdende 0, 0,5, 1,0 og 2,0% polypropylenfibre. Fra diagrammet kan det sees at der oppnås en betydelig for-bedring i slagstyrken ved tilslag på 0,5% og mer.
Etter at vellingen er formet til en mattelignende bygningspapp, kan en tilsats og fordeling i materialet av et passende dun-aktig stoff være til hjelp, respektive muliggjøre at formasjonen utføres så raskt som mulig (slik at fibrene og hydroksyden forblir fordelt så jevnt som mulig i det som skal bli det ferdige ark) og øke filtreringsproduktiviteten. Når kalsiumhydroksyd finnes i vellingen og fibrene skriver seg fra avfalls-avispapir, kan det dunaktige stoff^fortrinnsvis være en anjonisk emulsjonspdlyelek-trolytt med høy molvekt og ha en mengde på 0,1 til. 0,5 vektprosent i forhold til den tørre vekt av materialer.
I de følgende avsnitt vil en spesiell utførelsesform for oppfinnelsen bli beskrevet. Denne utførelsesform demonstrerer hvordan fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen gjør det mulig å omforme avfallsmaterialer til et byggemateriale med høy styrke og med alle de ovenfor nevnte karakteristikker som vanligvis forbindes med asbestsementark. Avfallsmaterialene er avispapir og avtrekksgass fra en kalkovn. De bygningsplater som blir fremstilt i henhold til den foreliggende fremgangsmåte, har en tykkelse på typisk 4,5 mm.
1. Innledning:
Under utførelsen av denne utførelsesform ble der først valgt en spesiell porøsitet og en spesiell cellulosefiberprosent i henhold til de krav som stilles til bygningselementet som skal fremstilles. Volumet på formmaterialet ble deretter bestemt, og volumet på fibrene og faststoffene i det karbonerte matteformede bygningspapp-formmateriale ble oppnådd ved bruk av den valgte porøsitet. Deretter ble vekten på fibrene og faststoffet pr. enhetsvolum av bygningspapp-formmaterialet beregnet fra det bestemte volum, idet man kjente densiteten på fibrene og faststoffene. Deretter ble der dannet en velling av en kjent mengde av fibre og faststoffer, slik at forholdet mellom fibervekten og faststoffvekten ble som beregnet ovenfor.
Vellingen filtreres slik at den resulterende tykkelse etter filtrering og eventuell pressing blir 4,5 mm. Deretter ble vellingen avvannet og komprimert, eventuelt ved hjelp av trykk for å danne det matteformede bygningspapp-formmateriale. Ved denne utførelses-form blir mengden av vann i formmaterialet beregnet og vann i en mengde som representerer tilnærmet 50% av porevolumet, ble deretter fjernet ved oppvarming, idet mengden av fjærnet vann ble overvåket ved veining. Den sammenfiltrede bane var da klar for karbonering.
2. Ved den videre behandling var de valgte materialerdg prosentene av vellingsmaterialene på basis av tørr vekt følgende:
Avfallspapiret (avispapir) ble til å begynne med gjennom-bløtt i vann i tilnærmet 10 minutter og deretter omgjort til masse (dispergert) i en vanlig høyhastighetsblander. Hydratisert kalk og "EVglass og polypropylenfibre ble tilført blanderen og blandet inn i papirmassen. Faststoffinnholdet på dette punkt var ca. 10%W/v. Ytterligere vann ble deretter tilsatt samtidig med blandingen for å redusere faststoffinnholdet til 5% w/v. Til slutt ble det dunaktige stoff, tilført vellingen og rørt forsiktig om inntil der oppsto sammenklumpning.
Såsnart der forekom sammenklumpning, ble vellingen raskt helt opp i et arkformet formkar, og deretter utsatt for et under-trykk på 50-60- KPa (381-457,2 mm kvikksølvsøyle) i tilnærmet 45 sekunder gjennom et 30 mesh gitter i bunnen av karet for avvanning av vellingen. Det avtappede vann var tilstrekkelig til å danne en avvannet mattelignende bygningspapp med en tykkelse på tilnærmet 12 mm. Den mattelignende bane som ble fremstilt på denne måte, inneholdt ca. 100% vann i forhold til vekten av tørre faststoffer.
Banen ble deretter overført til en presse og utsatt for et formetrykk mellom motstående flate plater, tilstrekkelig til å kom-primere .mattene til en tykkelse på 4,5 mm og en ukarbonert porøsi-tet innenfor det nødvendige område (35-50%). Ved denne spesielle utførelsesform var porøsiteten for den pressede matte 42%. Matten ble deretter overført til en ovn og tørket ved 80°C, til porene var halvfyllte med vann (det vil si mengden av vann var i området 45-55% av porevolumet). Dette ble bestemt ved veining av platen under tørking og tørking til en forhåndsbestemt vekt.
Den delvis tørkede matte (eller det "ferske" ark som det
av og til betegnes) ble deretter avkjølt til ca. 60°C og plassert i et karboneringskammer gjennom hvilket der ble sirkulert en avtrekksgass (fra en kalkovn) inneholdende karbondioksyd. Gassen inneholdt en konsentrasjon på 28% (på volumbasis) av karbondioksyd. Før avtrekksgassen ble sirkulert, ble temperaturen redusert til ca. 40°C. En tilfredsstillende karbonering (omforming av hydratet) ble oppnådd i løpet av 2,5 timer.
Ved slutten av karboneringsperioden ble arket fjernet fra karboneringskammeret og utsatt for (blant annet) slagstyrketester.
I lys av denne spesielle parameter ble arket funnet å ha en slagstyrke på 3660.J/m^ 2 og der ble ikke erfart noen vanskeligheter under spikring.
I forbindelse med den beskrevne utførelsesform og som angitt ovenfor er jordalkalimetallet fortrinnsvis kalsium. Det skal imidlertid forstås at uttrykket "jordalalki" har sin normale betydning i den foreliggende beskrivelse slik at andre metaller, for eksempel magnesium, kan benyttes isteden for kalsium, hvis dette er ønsket. På lignende måte kan man isteden for vacuumavtappning benytte avvanning, .; for eksempel gravi tas jonsavvanning, sentrifugalavvanning, valsing eller pressing. Komprimering av banen kan utføres etter eller under avvanningen, idet disse trinn kan utføres i (for eksempel) en Fourdreniermaskin fulgt av en ombrekkervalse eller en Hat-
schakmaskin eller en stablepresse.
Sammendrag:
(i) Der vises til den følgende tabell 2. Som omtalt oventil angir denne tabell egenskapene for produktet ifølge oppfinnelsen. (ii) De foretrukne disposisjoner av meget av det som fremgår av den ovennevnte beskrivelse,skal understrekes. Sålenge hoved-kriteriet definert i sin bredeste betydning observeres^ kan alle forhold som faller inn under dette og ikke er kritisk i og for seg, varieres i henhold til krav som er avhengig av situasjonen og/eller omgivelsene.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte til fremstilling av et filtret/ baneformet formmateriale som egner seg for karbonering, for fremstilling av et fiberforsterket karbonatbygningselement karakterisert ved at den omfatter trinnene: (a) at der velges faststoffer som innbefatter (i) minst en jordalkalioksyd eller -hydroksyd og (ii) cellulosefibre, og faststoffene blandes med vann for å skaffe en velling, og (b) at vellingen dannes til det filtrede baneformede formmateriale/ idet formmaterialet inneholder porer som er forbundet og inneholder vann, idet den filtrede bane er en porøsitet i området 35-50%.
2. Fremgangsmåte til fremstilling av et cellulosefiberforsterket karbonatbygningselement, karakterisert ved at den omfatter følgende trinn: (aj at faststoffer og vann blandes for å skaffe en velling hvor faststoffene innbefatter i det minste en jordalkalioksyd eller -hydroksyd, og hvor cellulosefibrene forekommer i en mengde i et foretrukket område 7-40 vektprosent av faststoffer, (b) at vellingen, dannes til et gassgjennomtrengelig formmateriale med porer som inneholder vann, idet formmaterialet har en porøsitet i området 35-50%,og (c) at karbondioksydgass tillates å trenge inn i formmaterialet ved hjelp av porene for derved å omforme hydroksyden(e) til karbonat(er) for således å fremskaffe elementet.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2 karakterisert ved at cellulosefibrene forekommer i en mengde i området 7-40 vektprosent, fortrinnsvis 10-30 vektprosent av tørr-stoffer.
4. Fremgangsmåte som angitt i ett av kravene 1-3 karakterisert ved at vanninnholdet i formmaterialet før karboneringen er i området 45-55 volumprosent av tomrommene.
5. Fremgangsmåte som angitt i ett av de foregående krav karakterisert ved at jordalkalimetallet er kalsium.
6. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at blandetrinnet innbefatter tilsetningen av en mengde av polypropylenfibre i området 0,1-5% og med en Young's modul i området 200-300 kg/mm 2.
7. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at blandetrinnet innbefatter tilsetningen av et tilslagsmateriale valgt fra kalsiumkarbonatpar-tikler, pulverisert brennstoffaske og malt glassovnslagg.
8. Fremgangsmåte som angitt i et av de foregående krav, karakterisert ved at blandetrinnet innbefatter tilsetning av glassfibre i den hensikt å øke den ferske styrke av den filtrede bane, idet tilsetningen er slik at mengden av glassfibre i vellingen ligger i området 0,5-5,0 av tørre vekter.
9. Fremgangsmåte som angitt i krav 2 eller et av kravene 3-8, i tilknytning til krav 2, karakterisert ved at karbondioksydgass inneholdes i en gassblanding, idet konsentrasjonen er i området 28-100 volumprosent og karboneringsperioden dekker et område på 30 minutter til 2,5 timer.
10. Fremgangsmåte som angitt i krav 9, karakterisert ved at konsentrasjonen av karbondioksyd er 28%, og at karboneringsperioden er 2,5 timer.
11. Fremgangsmåte til fremstilling av et filtret, baneformet formmateriale eller et cellulosefiberforsterket karbonatbygningselement, hovedsakelig som beskrevet ovenfor under henvisning til vedføyde tegninger.
12. Filtret baneformet formmateriale eller cellulosefiberforsterket karbonatbygningselement, karakterisert ved at det er fremstilt i henhold til fremgangsmåten i et av de ovennevnte krav.
13. Filtret baneformet formmateriale tildannet av en velling av cellulosefibre og i det minste en jordalkalioksyd eller: -hydroksyd, karakterisert ved at cellulosefibrene fore-finnes i en mengde i et foretrukket område på 7-40 vektprosent av faststoffer, og at formmaterialet har en porøsitet i området 35-50%.
14. Cellulosefiberforsterket bygningselement, karakterisert ved at det er dannet ved karbonering fra et filtret, baneformet formmateriale som angitt i krav 13.
NO792557A 1978-08-04 1979-08-03 Fremgangsmaate til fremstilling av bygningselementer NO792557L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPD537578 1978-08-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO792557L true NO792557L (no) 1980-02-05

Family

ID=3767647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO792557A NO792557L (no) 1978-08-04 1979-08-03 Fremgangsmaate til fremstilling av bygningselementer

Country Status (39)

Country Link
US (1) US4350567A (no)
JP (1) JPS5560054A (no)
KR (1) KR850001173B1 (no)
AR (1) AR221504A1 (no)
AT (1) AT379575B (no)
AU (1) AU541464B2 (no)
BE (1) BE878079A (no)
BR (1) BR7905001A (no)
CA (1) CA1143910A (no)
CH (1) CH645328A5 (no)
CS (1) CS222183B2 (no)
CU (1) CU21094A3 (no)
DE (1) DE2931488A1 (no)
DK (1) DK329079A (no)
ES (1) ES483091A1 (no)
FI (1) FI68801C (no)
FR (1) FR2432370A1 (no)
GB (1) GB2027085B (no)
GR (1) GR70268B (no)
HU (1) HU182936B (no)
IE (1) IE48671B1 (no)
IL (1) IL57937A (no)
IN (1) IN152751B (no)
IT (1) IT1117432B (no)
MW (1) MW2279A1 (no)
MX (1) MX151294A (no)
NL (1) NL7905981A (no)
NO (1) NO792557L (no)
NZ (1) NZ191211A (no)
OA (1) OA06387A (no)
PH (1) PH15620A (no)
PL (1) PL127603B1 (no)
PT (1) PT70026A (no)
RO (1) RO85440B (no)
SE (1) SE437984B (no)
TR (1) TR20830A (no)
YU (1) YU187279A (no)
ZA (1) ZA794006B (no)
ZM (1) ZM6879A1 (no)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4994148A (en) * 1989-03-14 1991-02-19 Shetka Stanley J Pulp press molding method for making products from paper pulp from recycled paper
US5171496A (en) * 1990-09-18 1992-12-15 Forintek Canada Corp. Process for making wood composite employing blast-furnace slag as the binder
US5246641A (en) * 1991-11-13 1993-09-21 Mainlining Service, Inc. Method for lining a pipe with a cement mortar
US5443377A (en) * 1991-11-13 1995-08-22 Mainlining Service, Inc. Increased efficiency apparatus for lining a pipe with a cement mortar
US5611882A (en) * 1993-08-11 1997-03-18 Phenix Biocomposites, Inc. Board stock and method of manufacture from recycled paper
US5593625A (en) * 1992-08-11 1997-01-14 Phenix Biocomposites, Inc. Biocomposite material and method of making
GR1002510B (el) * 1995-12-21 1997-01-17 Βελτιωση των ιδιοτητων της υδρασβεστου για συντηρηση μνημειων και νεων κτιριων:στερεωση της επιφανειας η και της μαζας των δομικων υλικων η και αγαλματων και γλυπτων διακοσμων.
US6264736B1 (en) 1997-10-15 2001-07-24 Board Of Supervisors Of Louisiana State University And Agricultural And Mechanical College Pressure-assisted molding and carbonation of cementitious materials
WO2002083591A1 (en) 2001-04-13 2002-10-24 Co2 Solution Inc. A process and a plant for the production of portland cement clinker
CA2353307A1 (fr) 2001-07-13 2003-01-13 Carmen Parent Appareil et procede pour le traitement des effluents gazeux
CA2405635A1 (en) 2002-09-27 2004-03-27 C02 Solution Inc. A process and a plant for the production of useful carbonated species and for the recycling of carbon dioxide emissions from power plants
MXPA05003691A (es) 2002-10-07 2005-11-17 James Hardie Int Finance Bv Material mixto de fibrocemento de densidad media durable.
FR2859743A1 (fr) * 2003-09-15 2005-03-18 Saint Gobain Mat Constr Sas Produit cimentaire en plaque, et procede de fabrication
GB0322246D0 (en) * 2003-09-23 2003-10-22 Exxonmobil Chem Patents Inc Improvement in or relating to isobutylene
US7998571B2 (en) 2004-07-09 2011-08-16 James Hardie Technology Limited Composite cement article incorporating a powder coating and methods of making same
RU2360059C2 (ru) * 2004-07-14 2009-06-27 Интернэшнл Пэйпа Кампани Способ производства бумаги
US7390444B2 (en) * 2005-02-24 2008-06-24 Wisconsin Electric Power Company Carbon dioxide sequestration in foamed controlled low strength materials
US9028607B2 (en) * 2005-02-24 2015-05-12 Wisconsin Electric Power Company Carbon dioxide sequestration in foamed controlled low strength materials
US8993462B2 (en) 2006-04-12 2015-03-31 James Hardie Technology Limited Surface sealed reinforced building element
CA2699903C (en) * 2007-10-02 2016-09-27 James Hardie Technology Limited Cementitious formulations and products
EP2227310B1 (en) * 2007-11-15 2018-07-11 Rutgers, the State University of New Jersey Methods for capture and sequestration of greenhouse gases and compositions derived therefrom
US8313802B2 (en) * 2007-11-15 2012-11-20 Rutgers, The State University Of New Jersey Method of hydrothermal liquid phase sintering of ceramic materials and products derived therefrom
US20110182799A1 (en) * 2010-01-22 2011-07-28 Rutgers, The State University Of New Jersey Sequestration of a gas emitted by an industrial plant
UA113844C2 (xx) 2011-03-05 2017-03-27 Зв'язуючий елемент, зв'язуюча матриця і композитний матеріал, що має зв'язуючий елемент, та спосіб його виготовлення
EA028903B1 (ru) 2011-06-09 2018-01-31 Ратджерс, Те Стейт Юниверсити Оф Нью Джерси Синтетические составы, способы их производства и применение
US8845940B2 (en) 2012-10-25 2014-09-30 Carboncure Technologies Inc. Carbon dioxide treatment of concrete upstream from product mold
AU2014212083A1 (en) 2013-02-04 2015-08-06 Coldcrete, Inc. System and method of applying carbon dioxide during the production of concrete
US9108883B2 (en) 2013-06-25 2015-08-18 Carboncure Technologies, Inc. Apparatus for carbonation of a cement mix
US20160107939A1 (en) 2014-04-09 2016-04-21 Carboncure Technologies Inc. Methods and compositions for concrete production
US9388072B2 (en) 2013-06-25 2016-07-12 Carboncure Technologies Inc. Methods and compositions for concrete production
US9376345B2 (en) 2013-06-25 2016-06-28 Carboncure Technologies Inc. Methods for delivery of carbon dioxide to a flowable concrete mix
US10927042B2 (en) 2013-06-25 2021-02-23 Carboncure Technologies, Inc. Methods and compositions for concrete production
WO2015123769A1 (en) 2014-02-18 2015-08-27 Carboncure Technologies, Inc. Carbonation of cement mixes
US9707513B2 (en) 2014-03-03 2017-07-18 Blue Planet, Ltd. Alkali enrichment mediated CO2 sequestration methods, and systems for practicing the same
EP3129126A4 (en) 2014-04-07 2018-11-21 Carboncure Technologies Inc. Integrated carbon dioxide capture
US9993799B2 (en) * 2014-10-09 2018-06-12 Blue Planet, Ltd. Continuous carbon sequestration material production methods and systems for practicing the same
SG11201810010PA (en) 2016-04-11 2018-12-28 Carboncure Tech Inc Methods and compositions for treatment of concrete wash water
US11958212B2 (en) 2017-06-20 2024-04-16 Carboncure Technologies Inc. Methods and compositions for treatment of concrete wash water

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB149120A (en) 1919-06-26 1920-08-12 Eduard Steiger Improvement in or relating to the manufacture of tiles, flags, sheetings, or the like, of cement and fibre
GB217791A (en) * 1923-08-02 1924-06-26 Charles Holmes Harrison Improvements in the manufacture of reconstructed stone
US1916949A (en) * 1931-02-02 1933-07-04 Carbonated Lime Processes Ltd Cellular synthetic carbonate product
CH192324A (de) * 1936-05-23 1937-08-15 Holzach Hans Verfahren zur Herstellung von Isoliermassen.
FR900604A (fr) * 1943-01-08 1945-07-04 Svenska Cellulosa Ab Procédé de fabrication de plaques murales et autres objets en mortier durcissable au moyen d'acide carbonique, notamment en mortier de chaux
CH259771A (de) * 1946-02-19 1949-02-15 Leutenegger Jean Verfahren zur Herstellung von Bauelementen unter Verwendung von unter Carbonatbildung abbindenden Bindemitteln.
US2676884A (en) * 1946-09-19 1954-04-27 Syntics Ltd Manufacture of articles such as boards and sheets from fibrous vegetable materials
US3062669A (en) * 1957-01-28 1962-11-06 Dilnot Sidney Light weight aerated concrete
US3149986A (en) * 1961-03-13 1964-09-22 Zelmanoff Nissan Process for the manufacture of artificial stone articles
FR1368228A (fr) 1963-06-18 1964-07-31 Ct De Rech S De Pont A Mousson Procédé de traitement de produits fibreux à base de ciment et produits traités en résultant
DE1915563U (de) 1965-03-17 1965-05-13 Fernsprecher Ges M B H Deutsch Fernsprechapparat.
GB1275042A (en) * 1968-01-25 1972-05-24 Nat Res Dev The utilisation of paper sludge for sheeting or moulding
GB1285701A (en) * 1968-08-23 1972-08-16 Laing & Son Ltd John Improvements in low density concretes and their manufacture
DE1947363A1 (de) * 1969-09-19 1971-03-25 Ludwig Knell Verfahren zur Herstellung von Formkoerpern aus Sulfitlauge bzw. Abfaellen der Papierindustrie
GB1327792A (en) * 1971-05-28 1973-08-22 Tac Construction Materials Ltd Manufacture of reinforced asbestos cement products
US3979217A (en) * 1973-06-01 1976-09-07 Halliburton Company Lightweight cellular cement compositions and methods of casting the same

Also Published As

Publication number Publication date
FR2432370A1 (fr) 1980-02-29
IN152751B (no) 1984-03-31
YU187279A (en) 1983-02-28
IL57937A (en) 1981-11-30
CU21094A3 (es) 1988-02-15
SE7906573L (sv) 1980-02-05
FR2432370B1 (no) 1984-09-07
FI68801C (fi) 1985-11-11
RO85440A (ro) 1985-01-24
RO85440B (ro) 1985-01-30
CS222183B2 (en) 1983-05-27
NZ191211A (en) 1982-08-17
ES483091A1 (es) 1980-04-01
PL127603B1 (en) 1983-11-30
PH15620A (en) 1983-02-28
NL7905981A (nl) 1980-02-06
SE437984B (sv) 1985-03-25
KR830001167A (ko) 1983-04-29
JPS5560054A (en) 1980-05-06
DK329079A (da) 1980-02-05
CA1143910A (en) 1983-04-05
IL57937A0 (en) 1979-11-30
US4350567A (en) 1982-09-21
GB2027085B (en) 1983-04-27
AU4957779A (en) 1980-02-14
DE2931488A1 (de) 1980-02-21
CH645328A5 (de) 1984-09-28
GB2027085A (en) 1980-02-13
ZM6879A1 (en) 1980-09-22
IE791413L (en) 1979-11-04
ZA794006B (en) 1980-08-27
FI792429A (fi) 1980-02-05
AT379575B (de) 1986-01-27
MW2279A1 (en) 1980-11-12
OA06387A (fr) 1981-07-31
TR20830A (tr) 1982-09-16
GR70268B (no) 1982-09-03
MX151294A (es) 1984-11-07
AR221504A1 (es) 1981-02-13
FI68801B (fi) 1985-07-31
PT70026A (en) 1979-09-01
BE878079A (fr) 1980-02-04
IE48671B1 (en) 1985-04-17
BR7905001A (pt) 1980-04-22
IT1117432B (it) 1986-02-17
AU541464B2 (en) 1985-01-10
ATA533079A (de) 1985-06-15
IT7949958A0 (it) 1979-08-03
PL217548A1 (no) 1980-06-02
KR850001173B1 (ko) 1985-08-19
HU182936B (en) 1984-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO792557L (no) Fremgangsmaate til fremstilling av bygningselementer
Wei et al. Degradation of natural fiber in ternary blended cement composites containing metakaolin and montmorillonite
Toledo Filho et al. Durability of compression molded sisal fiber reinforced mortar laminates
Soroushian et al. Durability characteristics of CO2-cured cellulose fiber reinforced cement composites
US6875503B1 (en) Cementitious product in panel form and manufacturing process
NO161907B (no) Fremgangsmaate for fremstilling av asbestfrie korrugerte plater, saerlig bygningsplater.
TWI408040B (zh) Inorganic plate and manufacturing method thereof
US4680059A (en) Building material
US10093577B2 (en) Fiber-reinforced carbonated hydraulic inorganic molded plate and method for producing same
CZ241092A3 (en) Solid product pressed to shape and reinforced by fibers
MXPA03002711A (es) Materiales del compuesto de cemento con fibras, usando fibras de celulosa cargadas con sustancias organicas y/o inorganicas.
NO149842B (no) Plate eller annen artikkel omfattende et nettverk av organisk material innleiret i en vannherdnet masse
WO2010037628A1 (en) Fibre-cement product compositions and shaped products obtained therefrom
WO2018003612A1 (ja) 繊維補強炭酸化セメント成形物およびその製造方法
Colorado et al. Composites of Portland cement paste and sugarcane bagasse fibers: structure-property relation and Weibull statistics
US20200207663A1 (en) Cellulose filaments reinforced cement composite board and method for the manufacture of the same
Thomas et al. Wastepaper fibers in cementitious composites
WO1989010333A1 (en) Process for manufacture of plates, especially for construction use
Naik et al. Use of residual solids from pulp and paper mills for enhancing strength and durability of ready-mixed concrete
Aloulou et al. Effect of modified fibre flour wood on the fresh condition properties of cement-based mortars
NO853528L (no) Fremgangsmaate for aa endre egenskapene til betong.
Srisang et al. Clay Tiles Production Using Palm Ash, Spent Bleaching Earth, and Palm Fiber as Substitute Materials
Soto et al. Effect and durability of sisal fibers in concrete blocks
Pires et al. Influence of Luffa fibers thermomechanical treatment and ceramic roof tile waste on performance of cementitious composites
AT391132B (de) Mischung zur herstellung von faserhaeltigen formkoerpern, ihre verwendung, daraus hergestellte formkoerper sowie ein verfahren zur herstellung von waermebehandelten zellulosefasern