NO800387L - Fiberarmert cementprodukt. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et fiberarmert cementholdig produkt omfattende et cementholdig bindemiddel hvori det er inn-

lemmet en kombinasjon av naturlige organiske fibere og syntetiske mineralfibere.

Det er kjent å anvende asbestfibere til forsterkning av cementholdige produkter. Således finner asbestfibere ut-strakt anvendelse ved fremstillingen av takplater ut fra så-kalt asbestcement. Anvendelsen av asbestfibere frembyr imidlertid alvorlig helsefare, idet det har vist seg at slike fibere kan fremkalle alvorlige sykdommer i åndedrettssystemet. Som følge av disse problemer er anvendelsen av asbestfibere for-budt i en del land.

Det er blitt foreslått å erstatte asbestfibere som forsterkende fibere i cementholdige produkter med andre typer fibere, herunder både naturlige organiske fibere og syntetiske mineralfibere.

I patentsøknad nr. 793239 er det beskrevet et fiberarmert cementholdig produkt omfattende et cementholdig bindemiddel hvori det er jevnt fordelt en blanding av.eucalyptusfibere og syntetiske mineralfibere.

Selv om egenskapene av cementholdige produkter forsterket med en slik kombinasjon av fibere_generelt sett er tilfredsstillende, er det behov for å forbedre seigheten av fiberarmerte produkter for å redusere risikoen for brudd under transport av produktene.

Dessuten ville det være ønskelig å øke grønnstyrken av fiberarmerte produkter .for å øke produksjonshastigheten.

Det har overraskende vist seg at forbedret seighet og økt grønnstyrke kan oppnåes ved at der i stedet for eucalyptusfibrene i de kjente fiberarmerte produkter anvendes hampfibere. Således inneholder det fiberforsterkede cementholdige produkt ifølge oppfinnelsen fra 3 til 13 vekt% av en kombinasjon av hampfibere og syntetiske mineralfibere.

Vektforholdet mellom hampfibere og mineralfibere er fortrinnsvis ca. 1:1 og den samlede mengde fibere ca. 10% av totalvekten av det fiberarmerte produkt.

Mineralfibrehe bør fortrinnsvis utgjøre minst 5 vekt%

av det fiberarmerte produkt.

Mengden av hampfibere skal fortrinnsvis være innenfor et område fra 3 til 7 vekt%, og såfremt mengden av hampfibere er ca. 3%, bør mengden av mineralfibere fortrinnsvis være minst 7 vekt%'.

Hamp- bg mineralfibrene kan også anvendes i kombinasjon med andre typer naturlige organiske fibere, f.eks. eucalyptus-f ibere.

En foretrukken kombinasjon av slike fibere er 2,5% hamp-. fibere, 2,5% eucalyptusfibere og 5% mineralfibere. Et cementholdig produkt forsterket med en slik kombinasjon av hampfibere, eucalyptusfibere og mineralfibere har utmerkede styrke-egenskaper, nemlig en bøyningsfasthet på ca. 255 kg/cm 2 i maskinretningen og ca. 166 kg/cm 2 på tvers av maskinretningen. Styrken er således av samme størrelsesorden som for cementholdige produkter forsterket med asbestfibere.

Tettheten av et slikt fiberarmert produkt er imidlertid meget lavere, nemlig ca. 1,33 g/cm 3, enn for asbestprodukter,

3

for hvilke tettheten er ca. 1,6 g/cm .

Det formodes at den økede styrke som oppnåes ved å anvende hampfibere i stedet for eucalyptusfibere, skyldes den kjensgjerning at hampfibrene vanligvis er relativt lange. Således har hampfibere normalt en lengde på 5 - 55 mm.

Den forsterkende virkning av kombinasjoner av hampfibere og mineralfibere er blitt sammenlignet med virkningen av kombinasjoner av eucalyptusfibere og mineralfibere ved en rekke forsøk.

Forsøkene ble utført på følgende måte:

Cellulosefibere ble dispergert i 1 liter vann, hvoretter det ble tilsatt ytterligere 5 liter vann samt stenullfibere. Deretter ble den således dannede blanding omrørt i<5>minutter, før det ble tilsatt portland cement.

Etter omrøring i 5 minutter ble det tilsatt en poly-elektrolytt "Reten 123x<®>" i en mengde av 4,2 dpm (deler pr. million deler). Omrøringen ble fortsatt i ytterligere 1.minutt, hvoretter blandingen ble overført til en arkdannende form omfattende et nett dekket av et lag filtrerpapir. Blandingen ble så avvannet ved sugning, og det på filtrerpapirarket dannede lag ble sammenpresset under økende trykk (1 minutt ved 5 kp/cm 2 , 1 minutt ved 10 kp/cm 2 og 1 minutt ved 15 kp/cm 2) .

Deretter ble 5 lag filtrerpapir anbragt på hver side

av den dannede fibercementplate og platen sammenpresset i' 2 minutter ved et trykk- på 6 0 kp/cm 2.

De således fremstilte plater ble oppbevart ved romtem-peratur og eh relativ fuktighet på 100% og bøyningsfastheten og tettheten målt.

Sammensetningen av de undersøkte prøver omfattende en kombinasjon av mineralfibere og hampfibere, samt prøvenes egenskaper, er angitt i den nedenstående tabell I.

En lignende forsøksrekke, hvor hampfibrene ble erstattet med eucalyptusfibere, ga de resultater som er angitt i den nedenstående tabell II.

Som det fremgår av tabellene I og II har cementholdige produkter forsterket med en kombinasjon av mineralfibere og hampfibere en bøyningsfasthet som er langt større enn bøynings-fastheten for produkter forsterket med en kombinasjon av mineralf ibere og eucalyptusfibere.

De fiberarmerte produkter ifølge oppfinnelsen oppviser en.fremragende seighet som reduserer risikoen for brudd under håndtering og anvendelse til et minimum. Derfor er slike prod.-dukter særlig anvendelige som takplater, som skal være i stand til å motstå trykk og slag uten å ødelegges.

Seigheten av produktene ifølge oppfinnelsen er blitt sammenlignet med seigheten av produkter forsterket med en kombinasjon av mineralfibere og eucalyptusfibere ved å inte-grere arealet under nedbøyningskurver oppnådd ved å måle ned-bøyningen av prøver understøttet ved endene og ved å under-kaste disse prøver økende belastninger opp til en belastning som frembringer brudd.

Den således bestemte seighet svarer til det arbeide som kreves for å forårsake brudd.

Ved å undersøke forskjellige produkter har det vist

seg at det arbeide som kreves for å forårsake brudd på et for-. sterket produkt inneholdende 3% hampfibere og 5% mineralfibere, er 13,3 ganger større enn det arbeide som kreves for å frem-bringe brudd i et ikke-armert cementholdig produkt. Den til-svarende faktor for et produkt inneholdende • 5% hampfibere og 5% mineralfibere er 15,5. Den faktor som oppnåes for et produkt inneholdende 5% eucalyptusfibere og 5% mineralfibere,

er 7,7. Det er således klart at også seigheten av produktene ifølge oppfinnelsen er langt større enn seigheten av cementholdige produkter inneholdende en kombinasjon av eucalyptusfibere og mineralfibere.

Grønnstyrken av produktene ifølge oppfinnelsen ble undersøkt ved å undersøke støpte emner med en lengde på 18 cm, og som var understøttet ved endene, en gitt belastning kort tid etter at de var fjernet fra formen, og å måle nedbøyningen. De oppnådde resultater fremgår av tabell III.

Som det fremgår av tabell III,økes grønnstyrken når eucalyptusfibrene erstattes med hampfibere, og når det anvendes kun 1% hampfibere i stedet for eucalyptusfibere, er grønnstyrken av samme størrelsesorden som for et med asbestfibere armert produkt.

De syntetiske mineralf ibere som anvendes, i produktet ifølge oppfinnelsen, er fortrinnsvis stenullfibere' eller slagg-ullfibere.

Claims (6)

1. Fiberarmert cementholdig produkt omfattende et cementholdig bindemiddel, i hvilket det er innlemmet en kombinasjon av naturlige organiske fibere og syntetiske mineralfibere, karakterisert ved at det inneholder fra 3 til 13 vekt% av en kombinasjon av hampfibere og syntetiske mineralfibere.

2. Produkt ifølge krav 1, karakterisert ved at vektforholdet mellom hampfibere og mineralf ibere er ca. 1:1 og at den samlede mengde hamp- og mineralfibere er ca. 10vekt%.

3. Produkt ifølge krav 1, karakterisert ved at det inneholder minst 5% mineralfibere.

4. Produkt ifølge krav 1, karakterisert ved at mengden av hampfibere er fra 3 til 7 vekt%.

5. Produkt i følge krav 1, karakterisert ved at det dessuten inneholder en annen type naturlige organiske fibere.

6. Produkt ifølge krav 5, karakterisert ved at det ytterligere inneholder eucalyptusfibere.