NO860052L - Fremgangsmaate for fremstilling av isolerende, poroese, formede artikler samt vegger og bygningsseksjoner konstruert av slike artikler. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte

for fremstilling av isolerende, porøse, formede artikler samt bygninger og/eller deler av bygninger laget av slike artikler. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for fremstilling av isolerende, porøse, formede artikler, som f.eks. plater, blokker eller liknende kon-struksjonselementer for boliger som kan være forsynt med kanaler eller hule områder.

Fra NL patentsøknad nr. 7113658 er det kjent å fremstille porøse, formede artikler ved å bruke ekspanderte polystyrenkuler forsynt med et belegg bestående av bitumi-nøse eller tjæreliknende produkter som er blitt påført overflaten av kulene, og hvor sement og/eller sandpartikler er helt eller delvis inkorporert, slik at klebrigheten til det bituminøse eller tjæreliknende produktet forebygges, hvoretter disse kulene blandes med hverandre ved tilsetning av sement eller sement/sandblandinger og vann, hvorved denne massen går over i fast form til formede artikler i en støpe-form.

En forbedring av den nevnte fremgangsmåte er beskrevet i EP patentbeskrivelse nr. 0031365, hvorved lukten av bitumenet eller tjæren unngås og styrken til den formede artikkel økes ved å bruke en blanding av bituminøse eller tjæreliknende produkter og vannglass, hvor mengden av vannglasset kan utgjøre opptil 75% av blandingen. De således erholdte formede artikler oppviser gode isolasjonsegenskaper og er varme- og fuktighetsresistente.

De formede artikler har imidlertid den ulempe at de bundne kuler vil frigjøres fra den formede artikkel ved hjelp av mekaniske krefter, noe som f.eks. er resultatet av transport og håndtering på bygningsplassen så vel som skruing og spikring, som kan resultere i uønsket modifika-sjon av form og svake punkter i artiklene.

Foreliggende oppfinnelse har nå som et formål å til-veiebringe en forbedring av denne kjente fremgangsmåte, hvorved produktet ikke bare oppviser fordelene ved produk-tene som allerede er kjente, men også er lettere spikerbart og skrubart og kan bearbeides med vanlig håndverktøy uten at bundne kuler frigjøres fra bindemiddelet. Videre kan vekten pr. volumenhet og trykkfastheten reguleres etter ønske.

Oppfinnelsen tilveiebringer for det formål en fremgangsmåte for fremstilling av isolerende, porøse, formede artikler, som f.eks. plater, blokker og andre formede artikler for boliger, som f.eks. vegger, gulv eller treformede elementer for bygninger, som eventuelt kan tilveiebringes med kanaler eller hule områder, hvor hule eller delvis hule artikler, som f.eks. polystyrenkuler, hule kuler av glass eller plast, porøse partikler av keramisk materiale og andre porøse fyllmaterialer tilveiebringes med et ytre belegg bestående av et klebrig stoff som fester seg til overflaten på fyllmaterialene, som f.eks. bituminøse og tjæreliknende produkter, harpiksholdige produkter, som f.eks. malings-bindere på en basis av naturlige eller syntetiske harpikser eller polymerer i opprinnelig tilstand eller i fortynnet eller oppløst form eller i form av dispersjoner eller emulsjoner i vann eller andre ikke-oppløsningsmidler for disse. Det klebrige lag kan også påføres som en blanding av tjæreliknende eller bituminøse eller harpiksholdige produkter eller polymerer sammen med en oppløsning av oppløselige silikater hvor mengden av silikatoppløsning kan utgjøre opptil 75%.

Det klebrige lag overstrøs ved tilsetning av pulverformede eller fint granulerte stoffer, f.eks. sement, kalk, kritt, sand, talkum, gips og andre stoffer som ikke forstyr-rer herdingen av bindemiddelet senere, slik at det dannes en masse bestående hovedsakelig av separate, belagte kuler.

De således erholdte belagte kuler blandes med et bindemiddel som kan bestå av materiale som med tiden vil herdes ved kjemiske eller fysiske prosesser, slik som blandinger av vann med sement, gips, kalk, sand, leire eller blandinger derav, eller ved harpikser eller plaster av naturlig eller syntetisk type eller blandinger derav med tidligere nevnte bindemidler, som f.eks. blandinger av sand og emulsjoner av polyvinylacetat, gummier eller oppløsninger eller emulsjoner av harpikser eller polymerer, som ved ut-tørking eller inndamping av oppløsningsmiddelet, enten i kombinasjon med eller ikke i kombinasjon med kjemiske reak-sjoner, danner en masse som holder formen.

De nevnte bindemidler kan tilsettes både i massiv form så vel som i skumform eller opprevet form, eller volum-økende og vektsenkende tilsetningsstoffer kan til-

settes .

Den således erholdte blanding av fyllmateriale og bindemiddel formes til de ønskede artikler ved overføring av den ennå ikke herdede masse til en støpeform og ved å la denne masse herdes eller delvis herdes, slik at artiklene kan frigjøres fra støpeformen og deretter kan herdes i fritt rom. Massen kan også tilføres i uherdet tilstand og kan herdes på det endelige brukssted. Under anvendelsen av den uherdede masse i støpeformen eller på det endelige brukssted kan det anvendes vibrasjons- eller rystebehandlinger, eller massen kan overføres under trykk for å oppnå en bedre homo-genitet i det endelige støpestykke.

Artiklene erholdt på denne måte får en trykkfasthet på minst 10 kg/cm 2 og fortrinnsvis minst 40 kg/cm 2, og artiklene kan være svært resistente overfor ild avhengig av bindemiddeltype. Ved en korrekt utvelgelse av mengdene og typene av råmaterialer kan det fås formede artikler med denne fremgangsmåten som har en slik trykkfasthet at de er egnet som bærerelementer eller fyllelementer i bygninger og til konstruksjon av gulv eller gulvelementer.

Ved riktig valg av oppmalte materialer er det således mulig på denne måte å fremstille artikler eller faste legemer som utmerket kan bearbeides med vanlig verktøy.

Om ønsket kan artiklene som er erholdt etter kompresjon og vibrasjonsbevegelser settes til tørking under selv-oppbærende betingelser uten at det er nødvendig å holde dem innelukket i støpeformer slik som det er nødvendig i til-fellet med artikler erholdt i henhold til fremgangsmåten beskrevet i EP patentbeskrivelse nr. 0031365.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan kompre-sjons- og/eller vibrasjonsbehandlingen utføres i en appara-tur av type "Hydramat" levert av "Hess Maschinenfabrik KG" for kompresjon av vanlige ikke-porøse betongblokker, idet trykkraften under utførelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er vesentlig lavere enn trykkraften som kreves for å formpresse vanlige betongblokker.

Det klebrige bindemiddel som er påført de porøse partiklene, kan være sammensatt av et bituminøst eller tjæreliknende produkt, men også av andre klebrige stoffer, som f.eks. oppløsninger, suspensjoner eller emulsjoner av polymerer eller harpikser av naturlig eller syntetisk opprinnelse. Noen eksempler er oppløsninger av skjellakk i alkohol, emulsjoner av polyvinylacetat, som brukes ved fremstillingen av oppløsninger av naturlige og syntetiske harpikser for latexmaling som brukes ved fremstillingen av malinger og fernisser, samt malingene og fernissene i seg selv så lenge de ikke påvirker de porøse partiklene eller bare gjør det i en svært begrenset utstrekning.

I noen tilfeller kan også vandige oppløsninger av plaster eller naturlige produkter virke som klebrig bindemiddel. Bindemiddelet kan også blandes med en oppløsning av oppløselige silikater av metaller fra første hovedgruppe i det periodiske system, fortrinnsvis en oppløsning av natrium- eller kaliumsilikat, så sant disse er kjent under navnet vannglass, hvor mengden av vannglasset kan være opptil 75% av vekten av den totale blanding med det klebrige bindemiddel.

Det pulverformede stoff tilsettes fortrinnsvis ved slutten av blandingsoperasjonen slik at pulverpartiklene fester seg til det klebrige bindemiddel og således danner et lag på overflaten av de porøse partiklene. Fortrinnsvis brukes det et pulverformet stoff som senere også vil bli tilført i det herdende bindemiddel, men det er like fullt mulig å bruke en annen type pulverformet stoff på denne måten.

Det herdende bindemiddel kan tilsettes fullstendig eller delvis under den første blanding, eller kan tilsettes fullstendig eller delvis etter den første blanding. Om det kreves, kan det herdende bindemiddel på forhånd blandes med vann og eventuelt andre tilsetningsstoffer, som f.eks. skumningsmidler, stabilisatorer, fargestoffer, aktivatorer, retardenter og andre bestanddeler som er kjente fra fremstillingen av betong og som trengs for å oppnå de ønskede egenskaper til det herdende bindemiddel.

Som skumningsmiddel kan det brukes et proteinholdig konsentrat, slik som det som er tilgjengelig fra firmaet SKW i Trostberg, og konsentratet kan tilsettes i konsentrert eller fortynnet form, men også andre vanlige skumningsmidler og overflateaktive forbindelser kan brukes, bortsett fra skummende eller nedbrutte harpikser. Tilsetningen kan utføres med kjent doseringsapparatur.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere belyst, idet man starter fra en av de mulige formuleringer i denne saken på basis av belagte kuler av ekspandert polystyrenskum hvor belegget består av et bituminøst produkt, vannglass og sement, mens det herdende bindemiddel består av en blanding av skummet betong.

Det er imidlertid fullt mulig å fremstille andre systemer i henhold til prinsippet ifølge oppdagelsen hvor tidligere nevnte bestanddeler ikke opptrer i det hele tatt.

Oppfinnelsen vil nå bli belyst nærmere ved hjelp av den ledsagende tegning.

Eksempel

I en silo (1) er det lagret ekspanderte kuler av skummateriale som er laget på en kjent måte. Disse kan f.eks. bestå av polystyren. Disse kulene kan ha en diameter på 0,5 til 15 mm, nærmere bestemt en diameter fra 3 til 5 mm og en spesifikk vekt pa 10 til 15 kg pr. m 3. I den nedre side av den konvergerende nedre ende (2) av siloen er det en liten rektangulær utløpsåpning, hvorunder det er til stede en helisk formet skruetransportør i en sylindrisk kasse (3) direkte forbundet med utløpsåpningen, idet transportøren drives av en elektromotor som enten i seg selv, eller gjennom et overføringsgear, er gradvis varierbar m.h.t. antall omdreininger innenfor et bredt område av hastigheter fra stillstand, for å drive den heliske skruetransportør med en variabel, nøyaktig regulerbar hastighet. Den heliske skruetransportør ender opp i et innsugningsrør (4) til en vakuumpumpe (5) hvor skovlhjulet har avrundede skovler, slik at kulene kan passere uten å bli skadet. Vakuumpumpen (5) blåser kulene gjennom et rør (6) mot en silo (7) som er forsynt med et egnet luftutløp, f.eks. en siktplate med små hull, montert i den øvre del, slik at luften som kommer fra vakuumpumpen lett kan unnslippe.

Kulene faller fra siloen (7) og inn i en første blandemølle (8) som fortrinnsvis består av en renne med to horisontale akslinger som løper parallelt med hverandre og begge er forsynt med radielt fremstikkende pinner som i forhold til de nærmestliggende pinner hver gang er noe forskjøvet i periferiens retning, slik at deres frie ender danner en helisk bane rundt akslingen. Blandemøllen (8) har f.eks. en lengde på 4 m, og den innbyrdes avstand mellom pinnene på hver aksling er f.eks. 10 cm. Pinnene på de to akslingene overlapper hverandre slik at pinnene vil passere hverandre i kort avstand når akslingene roterer i motsatte retninger, og pinnene i området mellom akslingene vil bevege seg i en nedoverrettet retning. Endene av pinnene vil bevege seg nært inntil veggen i blandemøllens (8) renne. Pinnene strekker seg over ca. tre gjenger rundt akslingen. Liknende blandemøller er i det vesentlige kjent. Akslingene roterer med en hastighet på minst 200 omdreininger pr. time. Et tilførselsapparat for klebrige stoffer eller en blanding av klebrig stoff og oppløsningen av det oppløselige silikat er tilkoplet ca. 90 cm fra utløpsåpningen i siloen (7) og avleverer på en nøyaktig dosert måte en mengde av det klebrige stoff til de porøse partiklene i blanderen (8). Blanding finner sted over en del av veien gjennom blanderen (8), hvoretter en mengde pulverformet stoff bringes inn i blandemøllen fra en beholder (13) ved (12) ved hjelp av et cellehjul. Like før tilsetningen av det pulverformede stoff binder de porøse partiklene seg sterkt til hverandre ved hjelp av det klebrige stoff eller en blanding av det klebrige stoff og det oppløselige silikat som er på overflaten av partiklene. Tilsetningen av det klebrige stoff eller blandingen av klebrig stoff og oppløsningen av sili-katet kan skje ved hjelp av forhøyede temperaturer.

Etter tilsetning av det pulverformede stoff til de agglomererte partikler fås det igjen en masse av separate kuler i blanderen i en kort avstand bak tilførselspunktet for det pulverformede stoff. Den totale oppholdstid for kulene i blanderen (8) når opp i 2 til 6 min., idet i de første 3 metrene bare porøse partikler og den klebrige væske eller en blanding derav med det oppløselige silikat blir blandet i blanderen, og i den siste meteren av blanderen (8) er også det pulverformede stoff til stede.

Pinnene (10) på akslingene (9) gir i seg selv ingen eller knapt noen transport i aksialretning i blanderen (8). Transporten finner hovedsakelig sted ved hjelp av forskyv-ning av materialet som er til stede i blanderen ved hjelp av nytilført materiale. Etter hvert som kulene klumpes sammen, kan det pulverformede stoff ikke eller knapt nok nå kulene, som ennå ikke er blitt tilstrekkelig blandet med det klebrige stoff, ved å strømme oppstrøms.

Ved utløpsåpningen til blanderen (8) tilsettes det herdende bindemiddel, i dette eksempelet sement, fra en traktbeholder (15) ved (14) ved begynnelsen av transport-båndet (16). Cellehjul kan brukes ved (12) og (14). Båndet (16) transporterer de porøse partikler, i dette eksempelet polystyrenskumkuler, til en andre blandemølle (17) som har den samme konstruksjon som blanderen (8), men som kan være kortere enn den sistnevnte, f.eks. 3 m, og med pinner som dekker 2,5 gjenger. I en kort avstand fra innløpet tilsettes vann, og i dette eksempelet et proteinholdig skumningsmiddel, fra båndet (16) ved (18), fortrinnsvis fordelt over et antall punkter langs møllen (17), f.eks. over en lengde på 1 m. Vannet, og i dette eksempelet skumningsmiddelet, kan tilsettes både sammen og separat ved hjelp av en pro-porsjoneringsapparatur, fortrinnsvis en pumpe.

Blandingen forlater møllen (17) ved (19) hvor den helles eller pumpes over i støpeformer. Den tørkes så i støpeformen eller forskalingen. Etter adekvat herding eller stivning kan støpeformen fjernes allerede før den fullsten-dige herding, hvoretter det formede stykke tørkes ytter-ligere .

En slik blanding som ifølge eksempelet er beskrevet ovenfor, kan bestå av 20 kg polystyrenskumkuler med dimen-sjoner som beskrevet, ca. 6 kg klebrig stoff eller f.eks. 5 kg klebrig stoff og 10 kg vannglass, 50 kg pulverformet stoff, som f.eks. sement eller en blanding av sand og sement, 50 kg herdende bindemiddel, f.eks. sement, 45 kg vann og i dette eksempelet ca. 3 kg proteinkonsentrat som skumningsmiddel. Det pulverformede stoff og det herdende bindemiddel kan bestå av forskjellige forbindelser, men kan også bestå av den samme forbindelse.

Det kan også tilsettes tilsetningsstoffer til det herdende bindemiddel, som f.eks. sand, runde småstein eller andre partikler, som øker volumet.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av isolerende, porøse artikler, som f.eks. i boligisolerende plater forsynt med kanaler og liknende formede stykker, karakterisert ved at de porøse partikler belegges på forhånd med en klebrig væske, eller en blanding derav med en oppløsning av et silikat, som deretter gjøres klebefri ved tilsetning av et pulverformet eller granulært stoff, hvorved massen igjen består av separate partikler som er fullstendig eller delvis belagt med det ovenfor nevnte klebrige stoff eller en blanding derav med en oppløsning av et oppløselig silikat, og på den utvendige overflaten med et pulverformet stoff, idet den porøse partikkel er forbundet med det pulverformede stoff ved hjelp av det klebrige stoff, hvoretter partiklene blandes med et herdende bindemiddel, hvoretter massen overføres til en støpeform eller en forskaling, slik at det fås et formet stykke med den ønskede form etter herding i en støpeform eller en forskaling.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det klebrige stoff består av en flytende polymer eller en fast polymer eller harpiks av naturlig eller syntetisk opprinnelse, eller en oppløsning, emulsjon eller dispersjon derav, eller av et tjæreliknende eller bituminøst produkt i ufortynnet form eller i form av en oppløsning, emulsjon eller dispersjon derav.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at det pulverformede stoff består av sement, gips, leire, talkum, kritt, steinpulver og liknende vannuoppløselige pulvere eller granulære stoffer med en partikkelstørrelse som er mindre enn 0,5 cm.

4. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-3, karakterisert ved at det herdende bindemiddel består av uorganiske forbindelser blandet med vann, som f.eks. sement, gips, kalk, kritt og blandinger derav.

5. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-4, karakterisert ved at ett eller flere tilsetningsstoffer tilsettes til det herdende bindemiddel, som f.eks. skumningsmidler, herdemidler, akseleratorer, retardenter, fargestoffer og inerte tilsetningsstoffer, som f.eks. sand, småsteiner, glass og andre fyllmaterialer som øker volumet.

6. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-5, karakterisert ved at en mengde vannoppløse-lig silikat tilsettes i tillegg til det klebrige stoff hen-vist til i krav 2, idet mengden av silikatoppløsning er minst 75 vekt% av blandingen.

7. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-6, karakterisert ved at polystyrenskumkulene brukes som porøse partikler med en diameter på 0,5 til 15 mm, fortrinnsvis 3 til 5 mm med en spesifikk vekt på 5 til 100 kg pr. m 3 , fortrinnsvis 10 til 12 kg pr. m 3.

8. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-6, karakterisert ved at det påføres en rysting eller vibrasjon under påfyllingen av støpeformene for bedre ifylling av støpeformene.

9. Fremgangsmåte ifølge kravene 1-7, karakterisert ved at det brukes et proteinkonsentrat som et skumningsmiddel angitt i krav 5, i en mengde på 0,1 til 5 vekt% basert på den totale vekten av faste bestanddeler i den endelige blanding.

10. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at ca. 6 kg klebrig stoff eller 5 kg klebrig stoff og 10 kg vannglass, i tillegg til 50 kg sand, 50 kg sement, 45 kg vann og 3 kg proteinkonsentrat, tilsettes pr. 20 kg skumkuler.