NO852914L - Sementblanding. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører sementholdige blandinger omfattende en hydraulisk sement og en vannoppløselig eller vanndispergerbar organisk polymer. Blandingene anvendes for fremstilling av sementholdige betongprodukter.

Selv om bøyefastheten for vanlige sementtyper for bygnings-industrien er generelt lav med typiske verdier omtrent 5 MPa, er det kjent forskjellige metoder hvorved en økning i bøye-fastheten kan oppnås. En slik metode er å forsterke den sementholdige blanding ved hjelp av fibre som for eksempel asbest, glass, stål, keramikk, syntetiske harpiks- eller vegetabilske materialer. Men forsterkningen med fibre lider fremdeles av den ulempe at de oppnådde bøyefastheter fremdeles er forholdsvis beskjedne med omtrent 40 MPa, videre at for-bedringen i bøyefastheten ikke behøver å være isotrop, og at de reologiske egenskaper av den sementholdige blanding kan være nedsatt.

Det har vært påvist at sementholdige blandinger med høyere bøyefasthet, typisk omtrent 150 MPa, kan fremstilles ved å blande en vannoppløselig eller vanndispergerbar polymer med en hydraulisk sement under betingelser med høy skjærkraftut-øvelse, som omhandlet i europeisk patentansøkning 0.055.035 (Imperial Chemical Industries PLC). Polymeren virker som et prosesshjelpemiddel som tillater en tettere sammenpakking av sementpartiklene enn den som normalt kan oppnås. Videre er den vannmengde som kreves for behandling av blandingen mindre enn den som er nødvendig for konvensjonelle sementblandinger. Ved passende seleksjon av polymeren og mengdeforholdene som den hydrauliske sement, polymeren og vannet sammenblandes i, oppnås en blanding som kan valses til en bearbeidbar plate, tildannes til formede gjenstander og anvendes for formål som hiitil bare har vært åpne for materialer som metaller, keramikk og plastmaterialer.

De eneste typer av hydraulisk sement som er beskrevet i

EP-A-0.055.035 er aluminatsementer og kalsiumsilikatsementer av Portland-typen. Selv om kalsiumaluminatsement foretrekkes er denne et forholdsvis dyrt material. En mer alvorlig ulempe ved denne type av sement er at selv om de våte bøyefastheter av produkter fremstilt fra denne sementtype forblir passende ved omtrent 40 - 50 MPa, vil disse produkter ha tendens til deformasjon, og spesielt er våtdimensjonsstabiliteten dårlig og 5 - 10 % svelling i vann vil ofte opptre. For eksempel kan et dekorativt panel basert på dette material og som fuktes på en side av regn krumme seg eller slå seg kraftig. Kommer-sialle kalsiumsilikatsementer som for eksempel hvit Portland-sement er generelt billigere enn aluminatsementer, men også disse er funnet å lide av problemet med dårlig våtdimensjonsstabilitet som i de fleste tilfeller vil være enda større enn med aluminatsementer. Videre har disse kalsiumsilikatsementer den ytterligere ulempe at deres reologi i de nødvendige blandingsforhold er forholdsvis dårlig og at de generelt gir mye kortere bearbeidningstider enn dem som kan oppnås med aluminatsement.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en sementholdig blanding omfattende en hydraulisk sement og en vannoppløselig eller vanndispergerbar organisk polymer, idet minst 65 vekt% av den hydrualiske sement består av hydraulisk kalsiumsilikat.

Sementholdige blandinger i samsvar med oppfinnelsen gjøres herdbare ved inklusjon av vann og oppfinnelsen muliggjør fremstilling av sementholdige betongprodukter fremstilt ved herding av de nevnte vannholdige blandinger.

Den hydrauliske sement som hovedsakelig består av hydraulisk kalsiumsilikat, omfatter foretrukket minst 85 %, spesielt foretrukket minst 95 % og spesielt 98 vekt% hydraulisk kalsiumsilikat. Et kalsiumsilikat anses som hydraulisk for opp-finnelsens formål hvis det viser hydrauliske egenskaper under herdingsbetingelser som er vanlige ved sementteknologien, vanligvis romtemperatur (20°C) og atmosfæretrykk. Passende materialer er trikalsiumsilikat { C^ S), beta-dikalsiumsilikat ( fø- C^ Z,) og blandinger derav.

C^S kan foreligge i form av det monokliniske, trikliniske eller trigonale (romboedriske) polymorf eller en blanding av hvilken som helst av disse. C^S i hovedsakelig ren form har hittil vært fremstilt og undersøkt bare i laboratorier, se for eksempel R.T.H. Aldous, "The Hydraulic Behaviour of Rhombo-hedral Alite", Cement and Concrete Research, bind 13 (1983), sidene 89 - 96. /^- C^ S er beskrevet av for eksempel D.L. Kantro og C.H. Weise i "Hydration of Various / 2>-Dicalcium Silicate Preparations" , J.Amer. Ceram. Soc, 1979, 62, sidene 621-626.

For de aller beste resultater bør det hydrauliske kalsiumsilikat inneholde så mye som mulig av C^S. C^S fremstilt i kommersiell målestokk vil imidlertid vanligvis inneholde en mengdeandel (vanligvis opp til 30 %, typisk 20 - 30 % på vektbasis) av^- C^ S og et slikt material har vist seg å være tilfredsstillende.

Resten av den hydrauliske sement vil normalt omfatte fasene C^A og/eller C^AF, fri kalk og slike uorganiske materialer (for eksempel slike mineraldannere som kalsiumfluorid) som kan være nødvendige ved fremstillingen av kalsiumsilikat-materialet og/eller for stabilisering av kalsiumsilikatfåsene som er tilstede i den hydrauliske sement. Den hydrauliske sement bør imidlertid ikke inneholde mer enn 6 vekt% jern uttrykt som Fe^ O^. Likeledes kan også en mindre mengde av aluminiumoksyd (A1203) være nødvendig for stabilisering av visse faser, idet den hydrauliske sement ikke bør inneholde mer enn 7 vekt% aluminat uttrykt som A^O^. Det er spesielt foretrukket at sement ikke bør inneholde mer enn 1 vekt% jern uttrykt som Fe^ O^ og ikke mer enn 1 vekt% aluminat uttrykt som A^O^ ettersom de i mengder over disse nivåer ikke kan opptas ved direkte substitusjon i kalsiumsailikat krystallstrukturen. Videre kan nivåer av A^O^ og

Fe^ O^ over 1 % nødvendiggjøre lengere herdingstider, som forklart i det følgende.

Den hydrauliske sement bør ikke inneholde mer enn 4 vekt% av sulfat, uttrykt som SO^. Med en økning i den totale mengde av Al^ O^ og Fe203, spesielt over 2 vekt% av den hydrauliske sement, er det en nedsettelse av mengden av sulfat som kan tåles: Hvis den totale mengde av hl^ O^ og Fe^ O^ i den hydrauliske sement er 4 vekt% eller mer bør mengden av sulfat være 1 vekt% eller mindre.

De sementholdige blandinger i samsvar med den foreliggende oppfinnelse kan også i tillegg til den hydrauliske sement inneholde andre mineralkomponenter og disse inkluderer hvilke som helst av de konvensjonelle partikkelformede tilslags-materialer som er kjent innen sementteknologien, for eksempel sand (et hvilket som helst aggregat, men foretrukket med en maksimal partikkelstørrelse på 200^um eller mindre)

og/eller hvilke som helst av de konvensjonelle strekkmidler som anvendes innen sementteknologien, for eksempel slagg, flyveaske, pozzolan eller silikarøk. Disse tilsetninger vil foretrukket ha partikkelstørrelsesfordelinger som vil beguns-tige maksimale pakningsdensiteter av samlingene av partikler som utgjør blandingen.

Disse aggregater og strekkmidler - som kan betraktes som mineralske fyllstoffer - kan være tilstede i en mengde fra 0 og generelt opp til 50 %, foretrukket opp til 30 % og spesielt opp til 15 % i forhold til den totale mengde av den hydrauliske sement og det mineralske fyllstoff.

Polymeren - denne betegnelse inkluderer her både homopolymerer og kopolymerer - velges foretrukket slik at en testblanding omfattende 100 vektdeler av det mineralske innhold (d.v.s. den hydrauliske sement og eventuelt trekkmiddel og aggregat), 5 vektdeler av polymeren og 16 vektdeler vann, når blandingen ekstruderes i et kapillært reometer, for enøkning på minst 25 % i skjærspenningen når det gjennomføres en tidobbelt økning i skjærhastigheten av testblandingen når skjærhastigheten som måles er i området 0,1 til Ss-"*". Denne kapillære reometertest er beskrevet detaljert i EP-A-0.055.035 (det vises her til denne europeiske patentansøkning som grunnlag).

Egnede polymerer inkluderer vinylacetatpolymerer. Selv om en kopolymer av vinylacetat og kopolymeriserbar monomer kan anvendes, er den foretrukne polymer polyvinylacetat. Det er foretrukket at vinylacetatpolymeren er delvis hydrolysert, idet hydrolysegraden foretrukket er minst 50 % og spesielt foretrukket i området 70 - 90 %. Molekylvekten av vinylacetatpolymeren vil generelt være minst 3.000 og opp til for eksempel 125.000.

Andre polymerer kan være nyttige under visse forhold, men som ikke passerer den ovennevnte reometertest inkluderer celluloseetere, polyakrylamider og alkylenoksydpolymerer.

Vanligvis vil den vannoppløselige eller vanndispergerbare organiske polymer være tilstede i en mengde på opp til 15 %, foretrukket fra 1 til 15 % og spesielt fra 3 til 8 % regnet på vekten av de mineralske komponenter (den hydrauliske sement og hvis de er tilstede, strekkmiddelet og tilslagsmaterialet) i blandingene.

Det skal selvfølgelig forstås at polymerkomponenten i blandingene kan utgjøres av to eller flere egnede polymerer.

Mengden av vann som anvendes for å fremstille en herdbar blanding bør normalt være tilstrekkelig til å muliggjøre oppnåelse av en plastisk blanding som kan tildannes til formede gjenstander. En slik blanding vil normalt ha en deiglignende konsistens. Vanligvis er mengden av vann som kreves minst 5 vekt% av den totale blanding. Det er vanligvis fordelaktig å anvende den minst mulige vannmengde som trenges for å oppnå en slik blanding og det foretrekkes spesielt at mengden av vann ikke bør overstige 25 vekt% av den total blanding. Vann-mengden kan således passende være mindre enn 18 % eller endog mindre enn 12 vekt% av den totale blanding.

Blandingen i samsvar med oppfinnelsen kan omfatte andre komponenter som prosesshjelpemidler, og det kan være fordelaktig å inkludere et virkningsmiddel for polymerkomponenten, for eksempel glyserol, og/eller en hydratiseringsakselerator for sementkomponenten, for eksempel kalsiumklorid eller kalsium-formiat.

De herdbare blandinger i samsvar med oppfinnelsen kan fremstilles enkelt ved å blande det hydrauliske sement, vannet, polymeren og eventuelle andre komponenter sammen. Komponentene kan blandes i en hvilken som helst ønsket rekkefølge, men de tørre faste komponenter blir imidlertid foretrukket blandet først og de flytende komponenter tilsettes deretter, selv om det også ville være mulig at polymeren og vannet kunne blandes først for å fremstille en vandig oppløsning eller dispersjon som så blandes med de andre komponenter.

En typisk prosedyre for oppnåelse av den herdbare blanding innbefatter trinnet med tørrblanding av de faste komponenter, spesielt de mineralske komponenter (sementen, og eventuelt fyllstoff) og polymeren, i en periode fra 20 til 60 sekunder, for eksempel omtrent 30 sekunder, hvoretter vannet og om nødvendig glyserol tilsettes og blandingen utsettes for ytterligere blanding inntil det oppnås en tørr skorpe idet det ytterligere blandingstrinn vanligvis tar fra 20 til 90 sekunder, for eksempel omtrent 60 sekunder. Den ovennevnte tørr-blanding og våtblanding gjennomføres typisk ved en temperatur på fra 5 til 40°C, foretrukket ved vanlig temperatur, og under vanlige betingelser for fuktighet og atmosfæretrykk.

Det er vesentlig å blande komponentene grundig for å oppnå en ensartet blanding og dette kan oppnås ved å underkaste blandingen for høy skjærkraft, for eksempel ved sammenbland ing i en bladblander med høy skjærkraft og/eller ved å føre blandingen gjentatte ganger gjennom en tovalsemølle eller lignende, eller ved hjelp av vakuumekstrudering. Trinnet med høy skjærkraftblanding gjennomføres typisk i 1 til 8 min. for å gi et homogent, sammenhengende material.

Den herdbare blanding som oppnås ved grundig sammenblanding av komponentene kan tilblandes i formede gjenstander, for eksempel stenger, rør eller ark, med ekstrudering eller trykkstøping. Formetrinnet kan for eksempel gjennomføres ved en temperatur fra 15 til 110°C, typisk fra 80 til 100°C

under et trykk på fra 2 til 20 MPa, typisk fra 4 til 15 MPa, i en periode på fra 5 min. til 24 timer, typisk fra 30 til 60 min. Uansett fremstillingsmetode bør operasjonen gjennom-føres slik at tilbakeholdelse av medrevet luft hindres for eksempel ved å opprettholde trykket inntil materialet er herdet tilsttrekkelig til å bibeholde sin støpte form. Denne prosess kan påskyndes om dette ønskes ved å opprettholde blandingen ved en forhøyet temperatur. Videre kan pressingen også gjennomføres under betingelser med høy fuktighet. Etter avlastning av trykket kan ytterligere herding under vanlige betingelser eller herding ved høy fuktighet gjennomføres.

For å oppnå gode våtegenskaper, spesielt bøyestyrke og elastisitetsmodul, bør man sikre at tilstrekkelig herding av blandingen har forekommet før trykket avlastes etter herding. Utilstrekkelig pressing kan gi et produkt med dårlig dimensjonsstabilitet. Den periode som en blanding må holdes under trykk avhenger av sammensetningen av sementen. Det er funnet at når sementen inneholder en vesentlig mengde y^- C^ S, sulfat (SO^), Fe2C>3 eller A1203. er det vanligvis nød-

vendig å gjennomføre pressing av blandingen i en forlenget periode. For eksempel kan nærvær av 3 % A1203eller Fe203nødvendiggjøre pressetider ved 100°C ved 2 til

5 timer, mens en blanding inneholdende 0,5 % Fe203

og/eller 0,5 % hl^ O^ (vekt basert på sementen) kan kreve bare 30 min. under trykk. Sementen inneholder foretrukket

ikke mer enn 1 % SO^. Ideelt inneholder den hovedsakelig ikke noe SO^. Foretrukket bør ikke over 30 vekt% av sementen omfatte ^- C^ S.

Den foreliggende oppfinnelse tillater fremstilling av sementholdige betongprodukter som har utmerkede våte dimensjons-egenskaper, styrke og bøyningsmoduler, og har også utmerket tørrstyrke, elastisitetsmodul og reologiske egenskaper.

Oppfinnelsen illustreres i det følgende ved hjelp av spesifikke eksempler som følger etter sammenligningseksempler som eksemplifiserer tidligere kjent teknikk. I alle eksemp-lene er deler og prosentandeler på vektbasis med mindre annet er angitt. I analysen av sementene er de forskjellige komponenter representert ved symboler som er vanlige innen sementteknologien, hvor S betegner Si02, A betegner A^O^,

F betegner Ye^ O^, og C betegner CaO. Oksydanalysene ble bestemt ved hjelp av røntgenfluorescens og faseanalysene ved hjelp av røntgendiffraksjon.

Sammenligningseksempel A.

En kalsiumaluminatsement (Secar 71) ble anvendt med oksydanalyse 0,4 % S, 70,5 % A, 0,1 % F og 28,7 % C, og en faseanalyse med 6 % Ca12A7, 44 % CA, 30 % CA2 og 20 %

o(-Al203 .

100 deler av kalsiumaluminatsementen og 6 deler hydrolysert polyvinylacetat (Gohsenol KH17S) ble tørrblandet og 0,6 deler glyserol og 11 deler vann ble tilsatt. Ytterligere blanding frembragte en tørr skorpe som ble tildannet til et sammenhengende ark ved gjentatt valsing på en tovalsemølle. Etter kutting til størrelse ble arket presset i en hydraulisk presse mellom plater av polyetylentereftalat ved en temperatur på 80°C og 5 MPa trykk i en periode på 10 min. Etter fjernelse fra pressen og etter tørking ved 80°C i 16 timer hadde det sementholdige ark følgende egenskaper (egenskapene av en stang

av vanlig sementpasta fremstilt ved støping med et vann/sementforhold på 0,28 er gitt for sammenligning): Kalsiumaluminatsement/ Vanlig støpt sement-hydrolysert polyvinyl- stang etter 28 døgns acetat ark herding ved romtemp. Etter total neddykning av Secar/polymerarkene i vann ved 20°C i en gitt tidsperiode ble arkene overflatetørket og testet uten ytterligere tørkning. De følgende egenskaper ble oppnådd:

Krumningen som er angitt her refererer til total neddykning, og ikke ensidig fuktig, og er derfor resultatet av de kombi-nerte virkninger av ikke-ensartet porefordeling mellom de to overflater av platen (som resulterer fra fremstilling på en valse) og den karakteristiske virkning på angjeldende material av vannabsorpsjonen. Virkningen av enkeltsidig fuktig ville kunne forventes å være større.

Krumningen beregnes på følgende måte. Lengdedimensjonen av det krumme ark betraktes som en bue med kordlengde L (med andre ord er L den rettlinjede lengdeavstand mellom motstående kanter av arket). Den maksimale avstand, målt perpendikulært fra korden, mellom platen og korden er X, idet krumningen defineres som X/L uttrykt som en prosentandel.

Bruken av blandinger av denne type basert på kalsiumaluminatsement for anvendelser i en fullstendig tørr tilstand er meget tiltrekkende og kan anbefales. Alvorlige tvil med hensyn til den langvarige bestandighet forekommer imidlertid med spesiell henvisning til dimensjonsstabiliteten av de fremstilte plater. Krumning og tykkelsesvelling er funnet å være viktige og vil gjøre materialet uegnet for anvendelser som innbefatter ujevn eksponering for vann, som for eksempel bygningskledninger.

Sammenligningseksempel B.

Plater inneholdende en kommersiell hvit sement av Portland-typen (Blue Circle "Snowcrete") ble fremstilt ved en prosedyre lignende den som anvendes for eksempel A med unntagelse av at det ble anvendt 12 deler vann.

"Snowcrete" hadde en oksydanalyse på 22,3 % S, 4,5 % A,

0,3 % F, 6 7,7 % C og 2,3 % S03, og en faseanalyse på 5 9 % C3S, 20 % C2S, 11 % C3A og 1 % C^ AF.

De støpte plater hadde følgende egenskaper etter tørking ved 80°C:

Dette material, selv om det var noe mindre sterkt enn det valsede material beskrevet i eksempel A, har ikke desto mindre vesentlige forbedrede tørkeegenskaper i forhold til det ordinære sementmaterial beskrevet i eksempel A. Etter neddykning i vann ved 20°C hadde platen følgende egenskaper: Dette eksempel viser at selv om en konvensjonell kalsium-silikatsement kan gi et material med høy tørr styrke, er innvirkningen av vanneddykningen hovedsakelig mer skadelig enn med kalsiumaluminatsement. Dimensjonsstabilitet og krumning er spesielt dårlig.

Sammenligningseksempel C.

En sement med høy tidlig styrke (fremstilt i henhold til læren i GB-A-1.498.057 og som inneholder trigonal C^S i stedet for den konvensjonelle monokline C^S) ble anvendt for fremstilling av ark under anvendelse av metoden lignende metoden i eksempel A og med 11 deler vann.

Sementen med høy tidlig styrke hadde en oksydanalyse på

22,2 % S, 2,9 % A, 1,3 % F, 66,8 % C og 3,3 % S03, og en faseanalyse på 69 % C3S, 12 % C^, 5 % C3A og 4 %

C4AF.

De støpte sementplater hadde følgende egenskaper etter tørking:

Etter neddykning ved 20°C i de angitte tidsrom hadde den våte plate følgende egenskaper:

Dimensjonsstabilitet og bøyefasthet var dårlig.

Eksempel 1.

En hydraulisk sement hovedsakelig bestående av trigonal trikalsiumsilikat ble fremstilt på følgende måte. Kalsiumkarbonat (høyrent kritt) og silika (sand av keramisk kvalitet) ble utmålt til å gi trikalsiumsilikat ved blanding med 1 vekt% kalsiumfluorid og 0,5 vekt% aluminiumoksyd idet den resulterende blanding ble brent to ganger ved 1.500°C i en åpen oljefyrt laboratorieovn i en time. Klinkeren ble malt mellom brenningene. Etter den annen brenning som ble gjennomført for å redusere innholdet av fri kalk ble klinken malt til et overflateareal på 400 m<2>/kg.

Den resulterende hydrauliske sement hadde en oksydanalyse på 25,8 % S, 0,5 % A, 0,2 % F og 71,0 % C, og en faseanalyse på 98 % C^S. Den inneholdt hovedsakelig ikke noe SO^.

Den nevnte hydrauliske sement ble anvendt for fremstilling av plater ved hjelp av metoden som beskrevet i eksempel A, med unntagelse av at det ble anvendt 10 deler vann. Sement/ polymerplaten hadde følgende egenskaper etter tørking:

Etter neddykning i vann hadde den våte plate følgende egenskaper :

Den mest betydelige fordel ved denne blanding i forhold til

tidligere kjent teknikk beror på den forbedrede våtdimensjonsstabilitet. Dette tillater muligheten av utvendig anvendelser for denne type sammensatt material. En ytterligere fordel ved oppfinnelsen er at selv om våtstyrken og modulus er lavere enn dem som oppnås med kalsiumaluminatsystemet, er fallet i disse egenskaper ved fukting ikke progressiv: materialet har stabile egenskaper etter fukting, mens derimot kalsiumaluminat viser progressiv nedbrytning over det område av tidsperioder som ble testet.

Eksempel 2.

Prosedyren i eksempel 1 ble fulgt med unntagelse av at arket ikke ble tørket ved 80°C etter pressing, men fikk stå ved 20°C i syv døgn i normal atmosfære. Platen hadde følgende tørre egenskaper etter denne tid:

Etter neddykning i vann ved 20°C hadde platen følgende egenskaper:

Også her ble det iakttatt samme tendens som i eksempel 1, men med forbedret våtstyrke. Dimensjonsstabiliteten i våt tilstand var stadig på et godt nivå.

En ytterligere sammenligning gjøres i det følgende med hensyn til våtstyrken av materialene med sammenligningseksempel A og eksempel 2 i forhold til de respektive tørrstyrker:

Dette viser klart våtstyrkeretensjonen av den spesielle trigonale C^S sement og viser fordelene med en stabil blanding.

Eksempel 3.

En hydraulisk sement hovedsakelig bestående av triklint trikalsiumsilikat ble fremstilt på følgende måte. Kalsiumkarbonat (høyrent kritt med et aluminiumoksydinnhold på 0,4 %) og silika (sand av keramisk renhet) ble utporsjonert til å gi trikalsiumsilikat ved blanding med 1 % kalsiumfluorid. Den resulterende blanding ble brent ved 1500°C i en time i en åpen oljefyrt laboratorieovn. Den resulterende klinker ble malt til et overflateareal på 400 m<2>/kg. Sement oppnådd på denne måte hadde en faseanalyse på 25,6 % S, 0,3 % A, 0,1 % F og 71,9 % C, og en faseanalyse på 99 % C^S med en triklin morfologi. SO^ var hovedsakelig fraværende.

Den hydrauliske sement og en hydrolysert polyvinylacetat ble blandet og formgitt til å danne plater på en måte den i eksempel 2, med unntagelse av at blandingen ble varmpresset ved 100°C. Den resulterende plate hadde følgende tørregen-skaper:

Etter neddykning i vann ved 20°C i enten syv eller 56 døgn hadde platen følgende egenskaper:

Eksempel 4.

En hydraulisk sement hovedsakelig bestående (98 %) av mono-klint trikalsiumsilikat ble fremstilt ved å følge metoden i eksempel 1, med unntagelse av at 1,0 % aluminiumoksyd ble innblandet og ga en endelig sement inneholdende 1,4 % A^O^og 0,1 % Fe^ O^-' Denne sement inneholdt hovedsakelig ikke noe SO^.

Plater ble fremstilt fra den hydrauliske sement og hydrolyserte polyvinylacetat ved hjelp av metoden beskrevet i eksempel 1, med unntagelse av at pressing ved 80°C ble gjennomført i 30 min. med en porsjon plater (porsjon A) og i 120 min. med en annen porsjon (porsjon B). Platene hadde følgende tørre egenskaper:

Etter neddykning i vann (20°C) i enten 7 eller 56 døgn, hadde de våte plater følgende egenskaper:

Det ovennevnte eksempel illustrerer viktigheten av innvirkningen av pressebetingelser på blandinger med et høyt innhold av A1203.

Eksempel 5.

En hydraulisk sement hovedsakelig bestående av triklint trikalsiumsilikat (95 %) ble fremstilt ved å følge prosedyren i eksempel 4, med unntagelse av at 1,2 % Fe^ O^ ble blandet inn i blandingen i stedet for A^O.^. Dette frembragte en sement inneholdende 0,3 % K\^ Q>^ og 1,9 % Y&^ O^. Denne sement inneholdt hovedsakelig ikke noe SO^.

Den hydrauliske sement og hydrolyserte polyvinylacetat ble tildannet til plater som i eksempel 4, idet en porsjon (porsjon A) ble varmpresset i 30 min. og en annen porsjon (porsjon B) ble varmpresset i 120 min. De resulterende plater hadde følgende tørre egenskaper:

Etter neddykning i vann (20°C) i de perioder som er angitt i det følgende, hadde de våte plater følgende egenskaper:

Dette eksempel illustrerer viktigheten av innvirkningen av pressebetingelseneo på blandinger med et høyt innhold av Fe203.

Eksempel 6.

En hydraulisk sement inneholdende 99 % triklint C^S, som beskrevet i eksempel 3, og et hydrolysert polyvinylacetat ble blandet og deretter tildannet til plater under anvendelse av metoden i eksempel 3, med unntagelse av at 10 % av sementen ble erstattet med silikarøk. De resulterende plater hadde følgende tørre egenskaper:

Etter neddykning i vann (20°C) i de perioder som er angitt i det følgende, hadde platene følgende egenskaper:

Det foregående eksempel viser at en sement/polymerblanding med utmerkede egenskaper, spesielt med hensyn til dimensjonsstabilitet, fremdeles kan oppnås selv når et inert mineral-fyllstoff inkluderes.

Eksempel 7.

En hydraulisk sement bestående hovedsakelig av ^- C^ S (98 %) ble fremstilt på følgende måte. Kalsiumkarbonat (høyrent kritt) og silika (sand av keramisk renhet) ble porsjonert til å gi / 3~ C2S°9kle blandet med 0,6 % borsyre. Den resulterende blanding ble brent ved 1450°C i en time i en åpen oljefyrt laboratorieovn. Klinkeren ble malt til et overflateareal på 400 m<2>/kg. Analyse av den resulterende sement indi-kerte et innhold av A^O^ på 0,3 % og et innhold av Fe2C>2 på 0,3 %. SO^var hovedsakelig fraværende.

Plater ble fremstilt fra den hydrauliske sement og et hydrolysert polyvinylacetat i samsvar med metoden i eksempel 1. De resulterende plater hadde følgende tørre egenskaper:

Etter neddykning i vann i den angitte periode ved 20°C hadde platene følgende egenskaper:

Selv om den hydrauliske sement inneholdt bare en lav konsen-trasjon av A^O^ og av Fe^ O^ var våtbøyefastheten dårlig på grunn av den langsomme hydratisering av fé-^-^^' Dimensjonsstabiliteten var imidlertid tilfredsstillende.

Egenskapene av sement/polymerplatene inneholdende - C^ S-sementen kunne forbedres hvis platene etter pressing som beskrevet'i foregående ble herdet ved 80°C og 100 % relativ fuktighet (betingelser som kan tilpasses akselerert herding) i 7 døgn og tørket under omgivelsesbetingelser i 7 døgn. Plater som var blitt herdet og tørket på denne måte fremviste følgende tørre egenskaper:

Etter neddykning i vann i den angitte tidsperiode ved 20°C hadde platene følgende våtegenskaper:

Tilfredsstillende våtstyrker og elastisitetsmoduler ble således oppnådd og dimensjonsstabiliteten var utmerket.

Bøyefastheter og elastisitetsmoduler oppnådd ved oppfinnelsen er i det minste av samme størrelsesorden som ved hittil anvendte sementprodukter med høy styrke, som for eksempel asbest-sementprodukter og glassfiberforsterkede sementprodukter, og frembyr mange fordeler.

Claims (10)

1. Sementholdig blanding, omfattende en hydraulisk sement og en vannoppløselig eller vanndispergerbar organisk polymer, karakterisert ved at minst 65 vekt% av den hydrauliske sement består av hydraulisk kalsiumsilikat.

2. Blanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at minst 85 vekt% av den hydrauliske sement består av hydraulisk kalsiumsilikat.

3. Blanding som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det hydrauliske kalsiumsilikat er trikalsiumsilikat, beta-dikalsiumsilikat eller en blanding derav.

4. Blanding som angitt i krav 3, karakterisert ved at den hydrauliske sement ikke inneholder mer enn 7 vekt% aluminat (uttrykt som Al 2 03), ikke mer enn 6 vekt% jern (uttrykt som Fe2 C>2 ), og ikke mer enn 4 vekt% sulfat (uttrykt som SO^ ).

5. Blanding som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at den hydrauliske sement inneholder ikke mer enn 1 vekt% aluminat (uttrykt som Al^ O^) og ikke mer enn 1 vekt% jern (uttrykt som Fe2 03 ).

6. Blanding som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at polymeren er valgt slik at en testblanding omfatter 100 vektdeler av mineralkomponentene, 5 vektdeler av polymeren, og 16 vektdeler av vann, når blandingen ekstruderes i et kapillært reometer, får en økning på minst 25 % i skjærspenning når en 10 gangers økning av skjærhastigheten av testblandingen gjennomføres når skjær-hastighetene som målt er i området 0,1 til 5 s ^.

7. Blanding som angitt i krav 6, karakterisert ved at polymeren er delvis hydrolysert vinylacetatpolymer.

8. Blanding som angitt i krav 1-5, karakterisert ved at polymeren velges fra celluloseetere, polyacrylamider og alkylenoksydpolymerer.

9. Blanding som angitt i krav 1-8, karakterisert ved at polymeren er tilstede i en mengde på opptil 15 vekt% av mineralkomponentene.

10. Blanding som angitt i krav 1-9, karakterisert ved at den også omfatter vann i en mengde tilstrekkelig til å gjøre blandingen herdbar, foretrukket i en mengde på fra 5 til 25- vekt% av den totale blanding.