PL109462B2 - Method of producing plastic from mixture of cement and glass fibre - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania tworzywa z mieszaniny cementu i wlókna szklanego nieodpornego na dzialanie alkaliów, charakteryzujacego sie wysokimi parametrami mechanicznymi i trwaloscia w czasie.Znane sposoby wytwarzania tworzyw z mieszaniny cementu i wlókna szklanego nie zapewniaja nalezytej trwalosci tworzywa, co objawia sie spadkiem wytrzymalosci w czasie, spowodowanym postepujaca korozja alkaliczna wlókna szklanego. Nanoszenie powlok ochronnych na wlókna szklane nieodporne na dzialanie alka¬ liów, impregnacja takich wlókien czy tez stosowanie wlókien odpornych lub uodpornionych na korozje alkali¬ czna nie daja zadowalajacych wyników. Uzyskany w ten sposób wztost trwalosci tworzywa w czasie nastepuje na skutek zmniejszenia sie sil przyczepnosci pomiedzy wlóknem szklanym a stwardnialym zaczynem cementowym.Sposobem wedlug wynalazku do zaczynu cementowego dodaje sie drobnoziarnisty aktywny wypelniacz, taki jak glinokrzemiany, materialy ilaste i gliny, a nastepnie po stwardnieniu poddaje sie go chemicznemu zobo¬ jetnianiu. Chemiczne zobojetnianie mozna prowadzic dowolnym, znanym sposobem, lecz korzystnie przez nasy¬ cenie dwutlenkiem wegla z dodatkiem pucolany. Dwutlenek wegla wiaze wodorotlenek wapnia pozostajacy w nadmiarze w zaczynie cementowym, oddzialujacy korozyjnie na wlókna szklane, w obojetny chemicznie weglan wapniowy. Dodatek pucolany przyspiesza powyzsza reakcje chemiczna umozliwiajac przenikanie gazo wego dwutlenku wegla w glab tworzywa oraz uniezaleznia proces zobojetniania od wilgotnosci spoiwa. Drobno¬ ziarnisty wypelniacz dodaje sie w ilosci zaleznej od jego aktywnosci w stosunku do cementu. Wypelniacz jest rozdrobniony do mialkosci kilkakrotnie przewyzszajacej mialkosc cementu.Przez wprowadzenie do zaczynu cementowego wypelniacza, uzyskuje sie znaczne ograniczenie postepu korozji alkalicznej wlókna szklanego w czasie twardnienia tworzywa. W tym czasie zaczyn cementowy nadal zachowuje odczyn wysoce zasadowy, dzieki czemu moze normalnie twardniec osiagajac wymagane parametry mechaniczne. Zmniejszona przez obecnosc wypelniacza korozja alkaliczna powierzchni wlókna szklanego, która nastepuje w okresie twardnienia powoduje wytworzenie sie wysokiej przyczepnosci pomiedzy wlóknem szkla¬ nym i stwardnialym zaczynem cementowym. Pozwala to uzyskac tworzywo o wysokich parametrach mechani¬ cznych. Chemiczne zobojetnianie tworzywa ma na celu zobojetnienie alkaliów znajdujacych sie w stwardnialym %2 109462 zaczynie cementowym i usuniecie zródla korozji alkalicznej wlókna szklanego, co powoduje utrzymanie trwa¬ losci tworzywa w czasie. Tworzywo wykonane z mieszaniny cementu portlandzkiego i wlókna szklanego typu E w znany sposób, po 90 dniach wykazalo spadek wytrzymalosci w okolo 90%, natomiast tworzywo wykonane sposobem wedlug wynalazku po roku nie wykazalo spadku wytrzymalosci; Dla tworzywa wedlug wynalazku, przy stopniu uzbrojenia wynoszacym 14,5% wlóknem ciaglym zoriento¬ wanym zgodnie z kierunkiem obciazenia rozciagajacego uzyskano wytrzymalosc na rozciaganie R^65 MPa, przy stopniu uzbrojenia 10,8% uzyskano R^35 MPa, natomiast dla znanych tworzyw (cement portlandzki + wlókno szklane typu Cem-Fil) przy stopniu uzbrojenia okolo 5% wlóknem cietym przypadkowo zorientowanym w plaszczyznie uzyskano wytrzymalosc RMOMpa. Stwardnialy zaczyn cementowy bez uzbrojenia wlóknem szklanym wykazuje wytrzymalosc na rozciaganie w granicach 3-4 MPa.Przedmiot wynalazku ilustruje przyklad wykonania.Przyklad I. Wlókna szklane typu E w postaci rovingu przesyca sie cieklym zaczynem cementowym z cementu portlandzkiego 350, glinokrzemianów pucolany i wody, uklada w formach zageszcza, pozostawia do stwardnienia. Po kilkunastu dniach twardnienia tworzywo umieszcza sie w srodowisku gazowego dwutlenku wegla na kilka do kilkunastu godzin, w zaleznosci od grubosci elementu. Tak wykonane tworzywo charakteryzuje sie niezmiennoscia cech mechanicznych w czasie. Powyzszym sposobem wytwarza sie elementy cienkoscienne.Elementy grubsze wykonuje sie przez laczenie warstwami, co podwyzsza parametry mechaniczne kompozytu.Zaczyn cementowy stosowany do przesycania wlókna szklanego przygotowuje sie nastepujaco. Przygoto¬ wuje sie szlam z glinokrzemianów i wody, tak, aby zawartosc glinokrzemianów stanowila okolo 20% wagi cementu, a ilosc wody byla okreslona zaleznoscia W/C + G = 0,8-1,0, w której W oznacza objetosc wody, C - mase cementu, i G - mase glinokrzemianów. Podczas mieszania szlamu dodaje sie okreslona wedlug powyz¬ szej zaleznosci ilosc cementu. Uzyskuje sie tworzywo o stopniu uzbrojenia 10% i wytrzymalosci na rozciaganie 35 MPa, stabilnej w czasie 1 roku.Przyklad II. Wlókna szklane w postaci rovingu ciaglego przesyca sie cieklym spoiwem wytworzonym z cementu portlandzkiego i gliny ceglarskiej uzytej w ilosci 20% w stosunku do masy cementu i palonej ziemi okrzemkowej uzytej równiez w ilosci 20% w stosunku do masy cementu, i formuje próbki tworzywa. Po 14 dniach twardnienia, tworzywo umieszcza sie w bezcisnieniowej komorze karbonizacyjnej na 7 dni. Uzyskuje sie tworzywo o stopniu uzbrojenia 15% i wytrzymalosci na rozciaganie 65 MPa, stabilnej w czasie (1 rok bez spadku wytrzymalosci, niezaleznie od warunków przechowywania).Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania tworzywa z mieszaniny cementu i wlókna szklanego, zna mi e n n y t y m, ze do zaczynu cementowego dodaje sie drobnoziarnisty aktywny wypelniacz, taki jak glinokrzemiany, materialy ilaste i gliny, a nastepnie po stwardnieniu spoiwa, poddaje sie go chemicznemu zobojetnianiu. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze spoiwo zobojetnia sie chemicznie przez nasycenie gazowym dwutlenkiem wegla z dodatkiem pucolany.Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 + 18 Cena 45 zl i PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania tworzywa z mieszaniny cementu i wlókna szklanego, zna mi e n n y t y m, ze do zaczynu cementowego dodaje sie drobnoziarnisty aktywny wypelniacz, taki jak glinokrzemiany, materialy ilaste i gliny, a nastepnie po stwardnieniu spoiwa, poddaje sie go chemicznemu zobojetnianiu.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze spoiwo zobojetnia sie chemicznie przez nasycenie gazowym dwutlenkiem wegla z dodatkiem pucolany. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120 + 18 Cena 45 zl i PL