PL84928B1

PL84928B1 - Autoclaved materials[gb1401972a]

Info

Publication number: PL84928B1
Application number: PL1972157167A
Authority: PL
Priority date: 1971-08-05
Filing date: 1972-08-03
Publication date: 1976-04-30
Also published as: CA980812A; JPS4825725A; NL7210398A; DE2238498A1; FI52707C; ES405577A1; AR204304A1; IT961867B; FI52707B; IN137685B; CH549537A; ZA725049B; AU471411B2; CS164930B2; BR7205269D0; AU4520372A; FR2149997A6; GB1401972A; BE787106R

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia wyrobów z krzemianu wapnia wzmocnionego wlóknami szklanymi.W brytyjskich opisach patentowych nr 1200732 i 1243972 opisano sposób wytwarzania wyrobów cementowych, np betonu z cementu portlandzkiego lub innego, albo z mieszanin cementu z materiala¬ mi takimi jak zuzel piecowy i pucolana, wzma¬ cnianych wlóknami szklanymi odpornymi na dzia¬ lanie alkalików i posiadajacymi okreslony sklad.Sposób wytwarzania wyrobów z krzemianu wa¬ pnia polegajacy na poddaniu mieszanki dzialaniu zwiekszanego cisnienia i temperatury w reakto¬ rach cisnieniowych jest szeroko stosowany w prze¬ mysle budowlanym. Otrzymuje sie ten sposób ce¬ gly wapniowo-piaskowe, arkusze wzmacniane azbe¬ stem, rury oraz rózne inne wyroby. Obrabiane w autoklawach wyroby z krzemianu wapnia wzma¬ cnianego róznego rodzaju wlóknami azbestowymi sa szeroko stosowane ze wzgledu na wlasciwosci izolacji cieplnej i ognioodpornosci. Wyroby te wy¬ twarza sie zwykle przez poddawanie mieszanin wapna i krzemionki z odpowiednimi dodatkami lub lepiszczami innego rodzaju, takimi jak cement portlandzki, dzialaniu pary wodnej o wysokim cisnieniu w autoklawie. Przed obróbka w autokla¬ wie, do substancji podstawowej mozna wprowa¬ dzac wlókna azbestowe. Proporcje zawartosci wa¬ pna i krzemionki oraz rodzaj materialów wyjscio¬ wych dobiera sie w taki sposób, aby nadac pro- duktowi koncowemu pozadane wlasciwosci wytrzy¬ malosciowe, gestosc i przewodnosc cieplna, takie jakie okreslono na pzyklad w normie brytyjskiej B.S.3536 1962. Stosunek molowy wapnia do krze¬ mionki w tych wyrobach zawarty jest zazwyczaj w zakresie 0,8—1,2. Obróbke mieszanki prowadzi sie w autoklawie w temperaturze 150—200°C, w ciagu 5—10 godzin.Wyroby z krzemianu wapnia bez odpowiedniego wzmocnienia wlóknistego nie wykazuja pozadanej wytrzymalosci mechanicznej.W celu odpowiedniego wzmocnienia: wyrobów z krzemianu wapniowego, dodawano dotychczas do mieszanki wlókna azbestowe dzieki ich niskiej cenie, wysokiej wytrzymalosci i zdolnosc} do two¬ rzenia jednorodnych mieszanin z substancja pod¬ stawowa w wysokiej temperaturze i pod zwiekszonym cisnieniem. Stosowanie tych materialów do kon¬ strukcji scian, drzwi, sufitów i innych elementów jest jednak niebezpieczne dla zdrowia. Szczególnie niebezpieczne sa takie operacje jak ciecie, pilowa¬ nie, wiercenie otworów i wykanczanie arkuszy z tych materialów w ograniczonej przestrzeni. Dla¬ tego tez podjeto próby znalezienia materialu zaste¬ pczego wlókna azbestowe, nadajacego sie do stoso¬ wania w wyrobach tego typu.Wspólczesne prace badawcze w dziedzinie wzma¬ cnianych szklem cementowych wyrobów zlozonych, doprowadzily do ustalenia kryteriów oceny zdolno¬ sci wiazania sie wlókien szklanych z produktami 84 92884 3 cementowymi, takimi jak cement portlandzki i in¬ ne gatunki cementu, w których wiazanie i tward¬ nienie materialu zalezy od reakcji miedzy materia¬ lami wapiennymi i krzemowymi. Kryteria te, obej¬ mujace odpornosc na dzialanie alkaliów opisane sa w brytyjskich opisach paltentowych nr 1200732 i 1243972.Badania te wykazaly, ze sposród szkiel odpor¬ nych na dzialanie alkaliów szczególnie korzystne jest dodawanie do cementowej substancji podsta¬ wowej wlókna ze szkla zawierajacego dwutlenek cyrkonu. Wlókna ze szkla cyrkonowego tworza z cementem portlandzkim utwardzanym w prak¬ tycznie normalnych warunkach, np. w temperatu¬ rze otoczenia wyroby zlozone o doskonalych wla¬ sciwosciach. Jednak, jezeli stosuje sie nienormalne warunki dojrzewania, np.-wysoka temperature, to nawet te wlókna nie sa w pelni zdolne do wy¬ twarzania silnie alkalicznych warunków korozji w materiale podstawowym. Wskutek tego dotych¬ czas uwazano, ze zastepowanie azbestu wlóknami szklanymi, np. w wyrobach wapniowo-krzemiano- wych poddawanych obróbce w autoklawie jest nie¬ mozliwe. Problemy wynikajace z praktycznego sto¬ sowania azbestu byly jednak przyczyna podjecia badan majacych na celu znalezienie materialu za¬ stepujacego azbest. Wbrew dotychczasowym pogla¬ dom, nieoczekiwanie stwierdzono, ze wlókna ze szkla cyrkonowego maja wysoce zadowalajace wla¬ sciwosci przy. stosowaniu ich w charakterze ele¬ mentów wzmacniajacych do wyrobów z krzemianu wapnia, wytwarzanych pod zwiekszonym cisnie¬ niem- Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania wyrobów z krzemianu wapnia wzmacnianego wló¬ knami szklanymi polegajacy na wprowadzeniu do wilgotnej mieszaniny wapna gaszonego i materia¬ lu krzemionkowego wlókien z odpornego na dzia¬ lanie alkaliów szklai krzemionkowe-cyrkonowego, zawierajacego co najmniej ($% molowych Zr02, usunieciu nadmiaru wilgoci i wykonaniu z miesza¬ niny wyrobów o odpowiednim ksztalcie, które utwardza sie w podwyzszonej temperaturze i pod¬ wyzszonym cisnieniu.Korzystne rezultaty osiaga sie stosujac wlókna krzemionkowo-cyrkonowe zawierajace co najmniej 928 4 9% molowych ZK2, oparte na ukladzie skladni¬ ków Si02 (Zr02) NagO, np. wlókna opisane w bry¬ tyjskich opisach patentowych nr nr 1243972 i 1290528. Korzystne jest równiez stosowanie wló- kien ze szkla zawierajacego co najmniej 6S% wa¬ gowych Si02 i co najmniej 10!% wagowych Zr02.Realizacja sposobu wedlug wynalazku w celu otrzymania, np. wzmacnianych arkuszy polega na wtryskiwaniu wapna gaszonego i odpowiedniego materialu krzemionkowego, takiego jak piasek lub ziemia okrzemkowa oraz pocietych wlókien szkla¬ nych do formy prózniowej. Zawiesine wapna i krzemionki mozna przygotowac na kilka godzin przed wtryskiwaniem i ogrzewac. W razie potrze- by, w celu zapoczatkowania reakcji, bezposrednio przed wytwarzaniem plyty korzystnie jest dodac pewna ilosc cementu i/lub innych srodków wiaza¬ cych. Ilosc wlókna szklanego wprowadzonego do plyty zalezy od zastosowania produktu, lecz korzy- stne jest dodawac 2—lOtyo wlókna w przeliczeniu na wage mokrych plyt, to znaczy 5—201% szkla w gotowej plycie.Wyrób otrzymany sposobem wedlug wynalazku wytwarza sie z wapna, róznych materialów zawie- rajacych krzemionke i wlókna z odpornego na dzialanie alkaliów szkla zawierajacego dwutlenek cyrkonu. Wyniki uzyskane dla plyt o stosunku mo¬ lowym wapna do krzemionki równym 1,0, wyko¬ nanych w temperaturze 150—180° w ciagu 3—8 go- dzin sa bardzo obiecujace. Typowe przyklady wy¬ robów otrzymanych sposobem wedlug wynalazku, warunków roboczych, w których wytwarza sie te wyroby i ich wlasciwosci zawarte sa w tablicy.Wytrzymalosc na zginanie wyrazona jest w me- ganiutonach na metr kwadratowy (MN/m2). Udar- nosc okreslona jest w kilodzulach na metr kwa¬ dratowy (KJ/m2), zas jednostkami gestosci sa kilo¬ gramy na metr szescienny {kg/m3).Wyrób otrzymany sposobem wedlug wynalazku znajduje zastosowanie jako plyty typu „plyt izola¬ cyjnych", a takze inne podobne wyroby o wyzszej gestosci nie mniejszej od 882 kg/m3 okreslone mianem plyt sciennych. Udarnosc tych wyrobów jest duzo wyzsza niz wyrobów znanych, zas ich za- 45 roodpornosc jest wyjatkowo dobra.84 928 PL

Claims

Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania wyrobów z krzemianu wapnia wzmacnianego wlóknami szklanymi, pole¬ gajacy na wprowadzeniu wlókien szklanych do wilgotnej mieszaniny wapna gaszonego i materialu krzemionkowego, usunieciu nadmiaru wilgoci i wykonaniu z mieszaniny wyrobów o odpowiednim ksztalcie, które utwardza sie w podwyzszonej tem¬ peraturze i pod zwiekszonym cisnieniem, znamien¬ ny tym, ze stosuje sie wlókna z odpornego na dzia¬ lanie alkaliów szkla krzemionkowo-cyrkonowego, zawierajacego co najmniej 6,0% molowych ZrOz. 10 15
2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze sitosuje sie wlókna ze szkla zawierajacego oo naj¬ mniej 9% molowych Zr02.
3. Spos6b wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie wlókna ze szkla zawierajacego uklad Si02 (Zr02) Na20.
4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie wlókna ze szkla zawierajacego oo naj¬ mniej 65% wagowych SiOa i co najmniej 10% wa¬ gowych ZrC2.
5. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze do wilgotnej mieszaniny wapna gaszonego i materialu krzemionkowego wprowadza sie bezposrednio przed utwardzeniem 2—10% wagowych wlókien szkla¬ nych. CZYTELNIA Urzedu fafa«tv»ego LZG 2-d Nr 2 — 1570/76 125 eg z. A4 Ctna 10 zl84 928 C l-H l-1 o 1-1 O) 00 c- co U5 "* CO. ca — 22,6 18,7 oo~ l-H" C°- Cl CO 23,9 oT l-H 19,9 18,7 18,7 18,7 19,6 S n czny Ca(OH) Sklad chemi 9,4 1 1 00 co" 1 1 1 1 1 1 1 7,6 Kwarc {kg) 10,4 17,3 co^ rH 00 c- 18,04 16,1 ,22,8 cT co^ l-i 17,3 CO^ l-H 00^ oo" Zel krzemionkowy (kg) i ^ ^ ^ ^ i ^ i «* ^ ^ ^ I i CD O 0,8 1,0 ta °i i-H *1 T-4 00^ cT 0,8 1,0 1,0 o 1,0 cd pno-krzemio Stosunek wa 5,7 l-H cf 10,7 lO^ lO co 6,4 uf 7,3 6,4 5,5 Zawartosc az 180 180 180 o co f*- 161 o o 00 150 180 161 180 150 iwie: ro 3 ocze w auto Warunki rob Temperatura 00 o l-H o l-H 00 co lO ,20 ifi CO cq -«P- m Czas (h) 8,44 1,54 , 10,45 o o 5,27 o l-H HO* 6,97 5,65 o l-H 6,08 co 8,36 fizyczne: c na zginani Wlasciwosci Wytrzymalos 6,65 3,33 16,11 o co co o Oi co o co co^ 8,41 5,78 7,53 5,25 7,53 Udamosc 721 577 64,1 l-H 20" 641 l-H 593 657 609 625 857 Gestosc CM cq Oi ,17 CO m t-H H CO »-H CO [ 3 1 CM cq 5 v^< uby *V1 c na nacisk Wytrzymalos 7,8 7,3 7,4 °°~ 00 7,2 7,5 8,3 15,0 8,5 ^^ 1 Grubosc |(mn PL