NO860083L - Armeringsfiber behandlet med silikastoev. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår behandling av fibre eller andre armeringslegemer, som vanligvis benyttes i sement- og betongmaterialer, plast, gummi og lignende produkter. Særlig angår oppfinnelsen armeringslegemer, som vanligvis benyttes i fasadeplater av sement- og betongmaterialer, takplater og andre ikke-bærende produkter som fremstilles ved evakuering etter utstøping eller andre konvensjonelle systemer, eller i de kjente Hatschek eller Magnani-maskiner.

Vanligvis anvendes forskjellige typer armeringslegemer i sement- og betongprodukter, såsom glass- eller organiske fibre fremfor asbest på grunn av den helserisiko bruken av asbest medfører. Imidlertid har det vist seg at bruksegenskapene ved slike sammensetninger ikke er helt tilfredsstillende. Praktisk anvendelse spesielt under varme og våte klimaforhold fører uungåelig til for-ringede mekaniske egenskaper, som medfører en vesentlig forminskelse av styrken og nesten fullstendig tap av duktilitet.

Forringelsen er forbundet med i det minste to mekanismer. Forringelse på kortere sikt antas å skylde i det alt vesentlige avleiring av massive hydrerings-produkter av sement, især kalsiumhydroksyd, i mellomrommene mellom og på overflatene av de enkelte filamenter som fibergarnene består av. Forringelsen på lengre sikt er vanligvis forbundet med angrep fra aggressive alkaliske oppløsninger som finnes eller dannes i sementmatriksen.

Glassfibre er særlig følsomme overfor tidlige angrep. Forringelsen av glassfibrene er spesielt forbundet med dannelse av kalsiumhydroksydkrystaller i de trange parallelle mellomrom mellom de enkelte filamenter i garnene, som vanligvis består av ca. 200 enkelt-filamenter. Disse mellomrom mellom de enkelte filamenter i glassfibergarnene er trange åpninger, som kun er noen få^urn brede og som kun oppstår mellom filamenter som kan ha en tykkelse på ca. 12^um.

Disse mellomrommene penetreres vanligvis ikke av sementpartiklene. Imidlertid vil avleiringer i mellomrommene av kalsiumhydroksyd som fremkommer ved sementhydreringen, være tilbøyelig til å sammenklebe filamentene , hvilket medfører en nedsatt evne til å tåle bøyningsspenninger uten brudd på filamentene. Mikroskopiske skader på fibrenes overflate på grunn av kjemiske angrep fra for eksempel alkalier i sementen kan i vesentlig grad redusere styrken av fibrene og kan forringe deres armeringsegenskaper. Anvendelsen av store E-glassfibre i betong- og sementmaterialer er under nåværende forhold ikke tilfredsstillende ettersom disse fibre er utsatt for forringelse på grunn av kjemiske angrep innenfor et forholdsvis kort tidsrom. Noen forbedring oppnås ved hjelp av alkaliresistente (AR) glassfibre, som inneholder zirconium (ZrC^) for å gi motstandskraft mot angrep fra alkali. Med det samme formål har man anvendt forskjellige polymerovertrekk for å beskytte armeringsfibre og andre armeringsmaterialer, men ingen av disse har vist seg helt tilfredsstillende.

Det har nå vist seg at en vesentlig reduksjon i hastigheten, hvormed styrken og duktiliteten går tapt med tiden kan oppnås ved en forbehandling av armeringslegemene, såsom glass- eller organiske fibre med en oppslemming av microsilica. Forbehandlingen kan utføres på enhver vanlig måte, såsom ved sprøyting eller påføring med en rulle på armeringslegemene med en oppslemming av microsilica, men de beste resultater oppnås ved nedsenkning av glassfiberrovings i et bad bestående av en vandig oppslemming av microsilica som inneholder et dispergeringsmiddel som medvirker til at de enkelte silicapartikler trenger inn mellom de enkelte filamenter og inn i de små, mikroskopiske mellomrom mellom de enkelte filamenter i glassfibergarnene.

Hvert av de kjente dispergeringsmidlene for findelte faststoffpartikler i vann kan anvendes og utmerkede resultater er oppnådd ved anvendelse av et eller flere vannreduserende midler i betong- og sementmaterialer, som dispergeringsmiddel i microsilicaoppslemmingen. Et konvensjonelt vannreduserende middel vil, når det anvendes i microsilicafiberoppslemmingen, ha den fordel at det er tilbøyelig til å medvirke til dispergering av microsilica og armeringsfibrene i det ferdige produkt. Ifølge den foreliggende oppfinnelse kan armeringslegemene tilsettes til produktmatriksen i form av en forbehandlingsopplemming av microsilica inneholdende armeringslegemene, eller armeringslegemene kan forbehandles med en oppslemming av microsilica hvoretter armeringslegemene tørkes og om ønsket behandles med varme, og deretter tilføres til produktmatriksen i tørr form. Den foreliggende oppfinnelse er spesielt rettet mot forbehandling av fibre som anvendes som armeringslegemer i en produktmatriks, f.eks.

omfattende Portlandsement, men det er klart at slike behandlede fibre også kan anvendes i matrikser sammen-satt av plast, gummi eller andre stoffer eller kombinasjoner av stoffer eller på enhver ønsket måte. F.eks. kan en bane eller en matte av fibre behandles med en vandig oppslemming av microsilica og deretter anvendes til slike formål som separatorer i akkumulator-batterier eller som filtre for industrielle væsker.

Vann er den beste væske til oppslemming av microsilicaen, men om ønsket kan microsilicaen oppslemmes i enhver passende organisk væske som kan tjene som.bærer og dispergeringsmiddel for microsilicaen. Vandige oppløsninger eller suspensjoner av konvensjonelle vannreduserende midler i betong kan anvendes, spesielt når de forbehandlede fibre skal anvendes i en matriks av betong- og sementmaterialer. Mengden av microsilica i oppslemmingen kan varieres avhengig av den bestemte fiber som skal anvendes. Gode resultater kan oppnås med glassfibre med anvendelse av en vandig oppslemming inneholdende fra omkring 5,0 til ca. 80,0 vekt % av microsilica og fortrinnsvis fra 0,5 til ca. 40,0 vekt % av et dispergeringsmiddel, såsom et eller flere av de konvensjonelle vannreduserende midler i betong. Fra ca. 40 til ca. 60 vekt % av microsilica og fra ca. 1 til ca. 20 vekt % dispergeringsmiddel i den vandige oppslemming foretrekkes. I alle tilfelle utgjør væsken i oppslemmingen ikke mindre enn ca. 15 vekt %.

Konvensjonelle vannreduserende midler er oppløsninger eller dispersjoner av kjemiske stoffer som når de tilsettes betong smidiggjør betongen i et tidsrom slik at (1) normal bearbeidelighet kan oppnås i en betong med lavere forhold mellom vann og sement enn man ellers kunne anvende eller (2) slik at en ekstremt bearbeidelig "flytende betong" (som i det alt vesentlige er selvopprettende uten uønskede bivirkninger, slik som vannutskillelse, dårlig holdbarhet, dårlig slitestyrke og utsiving) kan oppnås, eller (3) en kombinasjon av (1) og (2 ) .

Vannreduserende midler er velkjente additiver til betong. De kommersielle materialer som generelt er til rådighet omfatter: 1. Hydroksylerte karboksyliske syrer og deres salter og modifikasjoner og derivater av disse, 2. Karboksylhydrater, polysakkarider og sukkersyrer, 3. Aminer og deres derivater, polymere forbindelser, såsom celluloseetere og silikoner, 4. Lignosulfoniske syrer og deres salter, samt modifikasjoner og derivater av disse,

5. Melaminforbindelser,

6. Naftalenforbindelser,

Enkelte av de ovennevnte konvensjonelle vannreduserende midler kan virke som dispergeringsmidler for microsilicaen i den vandige oppslemming og medvirker til å dispergere microsilicaen og armeringsfibrene i matriksen av betong- og sementmaterialer uansett om denne utføresmed tørkede, forbehandlede fibre eller tilføres i flytende form i forbehandlings-oppslemmingen av microsilica og fibre. De beste resultater for bruk i sement og betongproduksjon oppnås ved bruk av vannreduksjonsmidler som tilhører de nevnte kategorier (4), (5) og (6). Det foretrukne materiale i kategori (5) er et konvensjonelt, sulfonert kondensat av melamin og formaldehyd forhandlet under betegnelsen Melment eller Rescon HP, og det foretrukne materiale i kategori (7) er sulfonert kondensat av naftalen og formaldehyd forhandlet under betegnelsene Mighty, Lomar D eller PSP-R og N. Det foretrukne materiale i kategori (4) er et lignosulfonat forhandlet under betegnelsen Borresperse-Na. De konvensjonelle vannreduksjonsmidler i kategoriene (5) og (6) er kjent som superplastifi-seringsmidler eller bredt virkende vanhinnholds-reduksjonsmidler for betong og disse anvendes som dispergeringsmidler i den vandige oppslemming av microsilica ved forbehandlingen av glassfibre til oppnåelse av de beste resultater.

Det har vist seg at den vandige oppslemming av microsilica inneholdende et eller flere vannreduserende midler ved forbehandling av armeringsfibre vil frem-bringe en meget tettere mikro-struktur, øke styrken og tettheten av mørtelen eller betongen med noen størrelsesordener når de tilsettes mørtelen og betongen, og det resulterende produkt har styrket motstand mot frostsprengning.

Microsilicaen brukt til forbehandling av armeringslegemene ifølge den foreliggende oppfinnelse, er amorft silica som oppnås som biprodukt ved fremstilling av ferrosilisium eller silisiummetallprodukter i elektriske lysbueovner. Microsilica er et pozzolan, dvs. det forbinder seg med kalk og fuktighet ved alminnelige temperaturer til dannelse av stoffer som har sementegenskaper. Hoved-bestanddelen er silisiumdioksyd (SiG^), som vanligvis er til stede i en mengde på i det minste 60 vekt %, men de beste resultater oppnås ifølge den foreliggende oppfinnelse når innholdet av SiG^i det minste er ca.

85 vekt %.

Et amorft microsilica som er spesielt godt egnet til anvendelse ifølge den foreliggende oppfinnelse fremkommer som et biprodukt ved fremstilling av silisiummetall eller ferrosilisium i elektriske reduksjonsovner. Ved disse prosesser dannes det forholdsvis store mengder silica som utvinnes fra filtre eller andre oppsamlings-apparater. En slik microsilica kan erverves fra Elkem a/s, Norge.

Analysen og de fysiske data for typiske prøver på microsilica tilsvarende denne beskrivelse fremgår av følgende tabell: Fremstilling av silisium innebærer reduksjon av silisiumdioksyd (f.eks. kvarts) med kullstoff. Jern tilsettes hvis ferrosilisium skal fremstilles. En del av produktet ved denne reduksjon av silisiumdioksyd kan gjenoksyderes i dampfasen (f.eks. i luft) til dannelse av den fine, partikkelformede microsilica, som er anvendelig i denne forbindelse. Selv om støv oppfanget fra en elektrisk ovn som fremstiller ferrosilisium og inneholder i det minste 85 % silisium foretrekkes, kan støv oppsamlet fra en elektrisk ovn som anvendes til fremstilling av 50 % ferrosilisium også anvendes i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse.

Det er mulig å fremstille den amorfe microsilica ikke som et biprodukt, men som et hovedprodukt ved passende justering av reaksjonsforholdene. Amorft microsilica av denne type kan også fremstilles syntetisk uten reduksjon og reoksydering.

Den amorfe silica som anvendes i henhold til den foreliggende oppfinnelse, består i det alt vesentlige av mikroskopiske, sfæriske partikler. Den sfæriske form sammen med finheten og den pozzolaniske aktivitet gjør den overraskende anvendelig ifølge den foreliggende oppfinnelse.

For eksempel kan de amorfe microsilicapartikler bestå av i det minste 60 til 90 vekt % SiO- og ha en densitet pa 2,2 - 2,25 g/cm 3 og en spesifikk overflate på 18 22 m 2/g, idet partiklene i det alt vesentlige er sfæriske og hvor i det minste 90 vekt % av de primære partikler har en partikkelstørrelse mindre enn 1^um. Selvfølgelig kan det være variasjoner i disse verdier. For eksempel kan fordelingen av partikkelstørrelsene justeres, idet det er mulig å fjerne grovere partikler ved sortering.

Den amorfe microsilica kan være mørkegrå på grunn av kullstoffinnholdet. Imidlertid kan dette kullstoffet avbrennes, for eksempel ved temperaturer på ca 400°C. Det er også mulig å modifisere silisium og ferrosilisium fremstillingsprosessene slik at det fremstilles microsilica i en forholdsvis hvit form, som i andre henseender er fullstendig identisk med den normalt fremstilte grå silica. Egentlig består modifikasjonen i prosessen i å redusere mengden av kull eller eliminering av kullet fra chargen. Den andre konsekvens av denne modifikasjon er en endring i forholdet av den fremstilte mengde silica i forhold til mengden av silisium og ferrosilisium. Dette vil med andre ord si at forholdet mellom silica og silisium eller ferrosilisium er høyere ved den modifiserte prosess.

Betegnelsen microsilica som her anvendes, skal forstås som den pulverformede, amorfe silica som fremkommer ved en prosess i hvilken silica reduseres og reduksjons-produktet oksyderes i dampfase i luft. Betegnelsen microsilica omfatter også den samme type av amorft silica fremstilt syntetisk uten reduksjon og reoksydering. Det er mest hensiktsmessig at microsilicaen ifølge den foreliggende oppfinnelse fremstilles ut fra røkgassen som oppstår ved produksjon av silisiummetall eller ferrosilisium

i elektriske reduksjonsovner.

Fig. 1 er en skjematisk illustrasjon av et apparat som anvendes til prøving av bøyningsstyrkeegenskapene av sement- og betongprodukter fremstilt med glassfibre som er forbehandlet med microsilica ifølge den foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser et prøveemne for undersøkelse av mikrostrukturen.

Nedenfor følger spesifikke eksempler til illustrering av ytterligere fordeler ved forbehandling av glassfibre med en vandig oppslemming av microsilica ifølge den foreliggende oppfinnelse og disse eksempler må ikke betraktes som en begrensning av rammene for den i kravene angitte oppfinnelse.

Eksempel 1

I dette eksempelet ble konvensjonelle rovings av glassfibre av type E og AR skåret i lengder på ca. 10 cm, veiet og deretter senket ned i en oppslemming av microsilica levert av Elkem Chemicals Inc. under betegnelsen EMSAC-N. Oppslemmingen av microsilica av typen EMSAC-N inneholdt 48,0 vekt % microsilica. En typisk analyse av microsilicaen fremgår ovenfor på side 8 og 9. Den vandige oppslemmingen av EMSAC-N microsilica inneholdt 1,44 vekt % tørt faststoff av lignosulfonat-dispergeringsmiddel (Borresperse-Na) og 0,32 vekt % formalin som et biocid. Vannmengden var 50,2 vekt %.

Etter ca. 15 minutter ble rovingene fjernet fra EMSAC-N badet og ovnstørret og deretter veiet igjen for registrering av vektforhøyelsen på grunn av de inn-leirete microsilica-partikler. Vektforhøyelsen var ca. 50 vekt % i glassfibergarnene av både type E og AR.

Noen av de behandlede rovings ble trukket fra hverandre og de enkelte garn ble montert i og undersøkt i et scanning-elektromikroskop. Det var helt innlysende at microsilicapartiklene effektivt trengte inn i mellomrommene mellom filamentene. og i realiteten dannet et sammensmeltet, kontinuerlig lag som oppslukte hele garnet. Man erfarte at mange partikler av microsilica også heftet seg til overflaten av de ytre filamenter.

Andre prøver ble utført ved å la garn på 10 cm bli nedsenket i EMSAC-N forbehandlingsbadet i et tidsrom på ca. 60 minutter. Forlengelsen av tidsrommet medførte ikke vesentlig forhøyet penetrasjon av mengden microsilica innleiret i garnene.

Eksempel 2

Prøveemner ble støpt i emneformer ved utfylling av den nederste tredjedel av formen med en betongblanding, hvoretter formen ble vibrert. De forbehandlede glassfibre ble satt på plass i formen ved hjelp av en holder og de øverste to tredjedeler av formen ble deretter presset fast i korrekt stilling over den nederste del. Dette arrangement ble benyttet for å sikre at glass-rovingene hadde en nøyaktig plassering i alle prøver. De øverste to tredjedeler ble deretter fylt med betongblandingen og fortettet ved vibrering.

Alle prøveemner ble tatt ut av formen etter et døgn og herdet ved 20°C i kalkvann minst 7 døgn. Dette frembrakte en begynnelsestilstandsreferanse ved den etterfølgende eldningsprøven av sammensetningens egenskaper. Mengden av kalkvann var tilstrekkelig til å dekke emnene helt i alle tilfellene.

Emnenes geometri er vist på Fig. 1 og det er vist at glassfiberrovingene 10 var manuelt plassert i en høyde på 35 % over overflaten 12 med størst trekkraft på emnet med de angitte dimensjoner. I de tilfeller hvor det anvendes en enkelt glassfiberroving, utgjorde den en volumprosent på ca. 0,4 av emnet. Når det anvendes to glassfiberrovings var volumprosenten av armeringen ca. 0,8 %. Alle prøveemner ble konstruert til prøving på kjent måte i en firepunktsbøyningsprøve med under-støttelser som vist ved 14 på Fig. 1 og med de angitte dimensjoner. Belastningen på prøveemnet ved 16 ble kontinuerlig registrert ved hjelp av en belastnings-celle 18 og utgangssignalet fra belastningscellen ble overført til Y-aksen på X-Y-recorderen 20. Nedbøyningen på midten av prøveemnet ble kontinuerlig registrert ved hjelp av en LVDT 22 forbundet med recorderens 20 X-akse. Dette ga en kontinuerlig opptegning av belastningen versus utbøyningen. Graden av belastningsforhøyelsen ble holdt på 0,015 mm/min.

Prøveemner ut fra de samme blandinger ble støpt spesielt til stenger inneholdende åtte parallelle glassfibergarn arrangert som vist på Fig. 2 ved 24. Prøvestengene hadde de viste dimensjoner og ble splittet som vist ved 26 for å fremvise skilleflaten mellom glassfibre og betongmatriks. Noen prøvestenger ble også splittet for å fremvise overflaten vinkelrett på garnene. De splittede prøveemner ble montert etter å ha blitt belagt med et 300 Å tykt lag av en gull-palladiumlegering og ble undersøkt i en scanning-elektronmikroskop (SEM) utstyrt med en energidispersiv røntgenstråleanalyse-ringsinnretning (EDXA) til undersøkelse av prøveemnenes mikrostruktur.

Et antall serier av tilsvarende prøveemner ble fremstilt og testet for bøyningsstyrke som følger: Seria A-A med en enkelt roving av ordinært AR-glass ble benyttet i en Portland-sementmatriks blandet ifølge fremgangsmåten ifølge ASTM C 305 ved et forhold mellom vann og sement på 0,35.

Serie B - som serie A bortsett fra at 10 % av Portland-sementen i matriksen ble erstattet av en tilsvarende vektmengde av microsilica. Forholdet mellom vann og sement pluss microsilica var 0,35.

Serie C - som serie A bortsett fra at AR-glassfiberrovingene ble nedsenket i et bad bestående av en oppslemming av EMSAC-N microsilica inneholdende dispergensen i 15 minutter og deretter lufttørret i ca.

15 minutter før det ble plassert i støpeformen.

Serie D - som serie C bortsett fra at 10 vekt % av Portlandssementen i grunnmassen ble erstattet av en tilsvarende vektmengde av microsilica. Forholdet mellom vann og sement pluss microsilica var 0,35.

Serie E - som serie A bortsett fra at det ble benyttet to rovinger av AR-glassfibre i disse prøveemner.

Serie F - som serie D bortsett fra at det i disse prøve-emner ble benyttet to rovinger av AR-glassfibre.

De armerte glassfibre utgjorde ca. 0,4 volum % av prøveemnene fra serie A - D og 0,8 volum % av prøve-emnene i serie E og F. I hvert tilfelle ble prøve-emnene fremstilt i støpeformen som beskrevet ovenfor i forbindelse med eksempel 2. Etter at prøveemnene ble tatt ut av formene ble hvert prøveemne herdet ved 20°C i kalkvann i 7 dager for å tilveiebringe en utgangs-tilstandsreferanse. Et annet sett prøveemner av serie A-F ble utsatt for en fremskyndet eldning i ytterligere 14 dager i kalkvann ved 50°C, og et tredje sett emner av serie A-F ble underkastet akselerert eldning i kalkvann ved 50°C i ytterligere 28 dager. Prøveemnene ble prøvet for bøyningsstyrke med følgende resultater. Tabell III viser gjennomsnittet av de kvantitative parametre ut fra de enkelte spenningsdeformasjonskurver som fremkom ved bøyningsprøvingen. Det ble testet seks tilsvarende prøveemner av hver type og alder. Ut fra tabell III vil det kunne ses at prøveemnene i serie A med ubehandlede AR glassfibre etter 28 døgns fremskyndet eldning, praktisk talt har tapt sin styrke etter sprekkdannelse og kun er i stand til å motstå belastninger ved meget små utbøyninger. Det var skjedd et drastisk fall i styrke selv etter bare 14 dagers fremskyndet eldning. Forbehandlingen av fibrene med microsilica reduserte vesentlig de uønskede virkninger av fremskyndet eldning i prøveemnene i serie C, D og F. Reduksjonen i maksimalspenningene etter sprekkdannelse og i duktilitet var vesentlig mindre i de emner som inneholdt glassfibre som var forbehandlet med microsilica. Maksimalverdiene etter sprekkdannelse for de prøveemner som inneholdt forbehandlede glassfibre var stadig klart definert som skarpe topper på kurvene etter 28 døgn akselerert eldning, mens ved prøveemnene i serie A med ubehandlede glassfibre var toppene for maksimalverdiene etter sprekkdannelse redusert til ubetydelige forhøyelser etter den samme akselererende eldningsbehandling. Like viktig er det at forbehandling av glassfibrene med microsilica forbedrer seigheten av prøveemnet, hvilket er vist ved arealet under lastutbøyningskurven mellom utbøyningen ved første sprekk og utbøyningen ved det punkt hvor maksimalverdien etter sprekkdannelsen er blitt overskredet og belastningen er falt til 75 % av maksmimalverdien som angitt i siste søyle på tabell III. Som vist i tabell III utviser prøveemner som er behandlet en vesentlig forbedring over prøveemner som inneholder de

ordinære ubehandlede AR glassfibre anvendt i serie A. Etter 28 døgns akselerert eldning var seigheten etter sprekkdannelse på prøveemnene i serie D 8 ganger så store som den tilsvarende verdi for prøveemnene i serie

A.

Egenskapene hos prøveemnene i serie F sammenlignet med referanseemnene i serie E var fremragende. Det var ingen kvantitative fall i noen av de målte parametre etter hele 28 døgns akselerert eldning av prøveemnene i serie F. Det var helt overraskende og uventet å finne at styrken ved første sprekkdannelse i emnene i serie F forhøyes fra 896,4 til 1103 N/cm 2og maksimalverdien etter revnedannelse ble forhøyet fra 1138 N/cm 2 til 1448 N/cm 2. Arealet tilsvarende første sprekkdannelse av emnene i serie F ble forhøyet fra 1,36 til 2,48 Nem, og parameteren for seigheten etter sprekkdannelse ble forhøyet fra 38,4 til 39,5 Nem. Forbehandlingen av glassfibrene med microsilica ifølge den foreliggende oppfinnelse forhindrer således den mekaniske.forringelse av de mekaniske egenskaper av komposittmaterialet, som ellers ville finne sted i glassfibersementkompositt-systemer ved eldning.

Prøveemnene ble splittet og undersøkt for bestemmelse av mikrostrukturen og fibrenes karakteristikk etter den akselererende eldning på 28 døgn. I tilfellet med prøveemnene i serie A fant man at de fleste av glass-filamentene var knekket ved bruddflaten snarere enn ved å være trukket ut av matriksen før bruddet, idet en sådan manglende uttrekning av fibre før bruddet viser at komposittmaterialet er blitt skjørt. Det ble også observert at de mikroskopiske mellomrom mellom filamentene inneholdt massive avleiringer av kalsiumhydroksyd. Ved prøveemnene i serie C var forholdet etter 28 døgns akselerert eldning mellom filamentene som knektes uten å ha blitt trukket ut, vesentlig mindre enn tilfellet ved prøveemnene ifølge kontrollserie A utsatt for samme behandling, hvilket ved splittingen viste at disse prøveemner hadde større duktilitet enn prøveemnene i serie A. Med hensyn til prøveemnene i serie D og F fant man at de fleste filamenter var trukket ut i betydelig grad før bruk, selv etter akselerert eldning i 28 døgn. Det fantes ingen kalsiumhydroksydavleiringer i de mikroskopiske mellomrom mellom filamentene i prøve-emnene fra serie D og F og det var ingen kalsiumhydroksydavleiringer som omgav garnene. Det formodes at den microsilica som var til stede i de mikroskopiske mellomrom mellom filamentene og omkring glassfibergarnene reagerer til dannelse av en forholdsvis mindre massiv og sammenhengende kalsiumsilikat i stedet for den massive kalsiumhydroksyd som vanligvis avleires i slike mellomrom når det ikke er microsilica til stede. Som følge av dette sammenbindes de enkelte filamenter i et garn ikke fast sammen i et slikt garn slik at de ikke lengre kan bøyes eller trekkes ut enkeltvis, og komposittmaterialet bevarer derfor sin seighet og duktilitet.

Det må forstås at mengden av forbehandlede fibre ifølge den foreliggende oppfinnelse og den bestemte fibertype som tilføres til sement- eller betongmatrikser, gummi eller plastmatrikser eller kombinasjoner av disse, kan være mengdene og typene som vanligvis anvendes i kommersiell praksis. Det vil også forstås at hver av de konvensjonelle additiver kan tilsettes den flytende oppslemming ifølge den foreliggende oppfinnelse, avhengig av det produkt for hvilket oppslemmingen av fibre og væske er beregnet, under forutsetning av at additivet ikke griper inn i penetrasjonen av microsilica inn i hulrommene mellom fibrene eller med de microsilicapartikler som heftes til fibrenes overflate.

Det må også forstås at kravene dekker alle endringer og modifikasjoner av de foretrukne utførelsesformer ifølge den foreliggende oppfinnelse, som kun er valgt til illustrasjon og som ikke utgjør en avvikelse fra ånden og rammene av oppfinnelsen.

Claims (19)

1. Fremgangsmåte til forbedring av fibres armeringsegenskaper,karakterisert vedat det fremstilles en væskeformig oppslemming av microsilica og at fibrene bringes i kontakt med microsilicaen i denne oppslemming.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat microsilicaen er oppslemmet i vann.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert vedå omfatte et trinn hvor det tilsettes et eller flere dispergeringsmidler til oppslemmingen før denne påføres på fibrene.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedå omfatte nedsenkning av fibrene i den flytende microsilica oppslemming.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat dispergeringsmiddelet er et vannreduserende middel.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat fibrene hører til den gruppe som omfatter glassfibre, organiske fibre, kull- og metallfibre eller kombinasjoner av disse.

7. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat fibrene har en form som en bane.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedytterligere å omfatte det trinn at de microsilicabehandlede fibre tilsettes til et sementbasert materiale.

9. Armeringslegeme,karakterisert vedat det har microsilica på dets overflate til forbedring av dets holdbarhetsegenskaper ved anvendelse til armering i produkter fremstilt med et innhold av slike legemer.

10. Flytende oppslemming av microsilica,karakterisert vedat det inneholder armeringslegemer til armering av et matrixprodukt.

11. Armeringslegeme ifølge krav 9,karakterisert vedat legemene er utvalgt fra gruppen inneholdende glass-, organiske-, kull- og metallfibre eller kombinasjoner av disse.

12. Glassfibre til armering av sementmaterialer,karakterisert vedat de er forbehandlet ved påføring av en oppslemming inneholdende microsilica.

13. Tilsetningsmiddel for sement og betongmaterialer,karakterisert vedat den omfatter en vandig, flytende blanding av microsilica, et dispergeringsmiddel og armeringsfibre hvor microsilicaen er til stede i tilsetningsmiddelet i en mengde på fra ca. 5 til ca. 80 vekt %, og dispergeringsmiddelet er til stede i en mengde fra ca. 0,5 til ca. 40 vekt %.

14. Tilsetningsmiddel ifølge krav 13,karakterisert vedat dispergeringsmiddelet er et vannreduserende middel.

15. Tilsetningsmiddel ifølge krav 13,karakterisert vedat microsilicaen er fremstilt fra røken fra en elektrisk ovn som anvendes til fremstilling av ferrosilisium eller silisiummetall.

16. Herdet sement- eller betongmateriale inneholdende konvensjonelle bestanddeler,karakterisertved at de omfatter armeringsfibre som i det minste delvis er omgitt av microsilica for å beskytte fibrene mot tap av duktilitet.

17. Materiale ifølge krav 16,karakterisert vedat armeringsfibrene er glassfibre med microsilicapartikler på overflaten og med microsilicapartikler plassert i mellomrommene mellom armeringsfibrene.

18. Glassfibre,karakterisert vedat de inneholder 5 - 150 vekt % microsilica basert på vekten av glassfibrene.

19. Bane av glassfibre,karakterisertved at de inneholder microsilica plassert mellom banens enkelte fibre.