PT78771B - Process for the preparation of a material consisting of an hydraulic conglomerating compound reinforced with high mechanical strength and long duration fibers - Google Patents
Process for the preparation of a material consisting of an hydraulic conglomerating compound reinforced with high mechanical strength and long duration fibers Download PDFInfo
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Description
Descrição do objecto do invento quo
FIBROTUBO-FIBROLIT, S.A. espanhola, industrial, com sede em Ctra. do Andalácia, Km. 30,200 VALDEMORO (Madrid) , Espanha,prj» tende obter em Portugal, para: "PROCESSO PARA A PREPARAÇÃO DE UM MATERIAL CONSTITUÍDO POR UM CONGLOMERANTE HIDRÁULICO REFORÇADO COM FIBRAS DE ALTA RESISTÊNCIA MECÂNICA E DURABILIDADE"
0 presente invento refere-ee a ua procej» so para a preparação de um material constituído por um conglo merante hidráulico, designadamente escória, reforçado com fibras, ao material composto preparado dessa maneira e também à aplicação do citado processo para a fabricação de peças refor çadas com fibras.
Os produtos de cimento reforçados com fi bras, aspecialmente, o amianto-cimento, têm eido largamento u tilizados com êxito na fabricação de materiais de construção (tubagens, chapas onduladas e lisas, telhas, etc.) desde os finais do século XIX. Os processos de fabricação são vários, sendo oe maie largamente utilizados hoje em dia os processos de Magnani (referido em Asbestozement machine de H. Hiendl, pág. 42, 1964), de Hatschek (Patente Austríaca N# 5 970) e de Mazza (Patente Italiana Ní 185 5θθ)·
Estes processos de fabricação de produtos consiste essencialmente na formação de suspensões diluídas em água das misturas de amianto e de cimento que são filtradas por um processo apropriado, depositando-se sobre um
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feltro que transporta a lâmina para ser enrolada sobre tambores cilíndricos até se obter a espessura do produto requerido em cada caso, podendo cortar-ee imediatamente o material formado sobre o cilindro para ee proceder â formação de ondulações, no caso de se tratar de chapas onduladas.
£ um facto notório que as disponibilidades de amianto tem decrescido com o andar do tempo, devido à limitação das jazidas amiantiformes em todo o planeta*
Devido aos factores já enunciados, isto ó, existência duma tecnologia plenamente desenvolvida para a fabricação de materiais de construção de amianto-cimento e, por outro lado, a limitação das disponibilidades de matéria prima fundamental, durante os últimos anos tem-se tratado de procurar e desenvolver produtos que não contenham fibras de a mianto (ver Patentes dos Estados Unidos N9 4 261 754 e Nt 4 263 049 e as Patentes Francesas Nt 2 409 9^9, Nt 2 448 516, Nt 2 442 071 e Ni 2 479 280, entre outras).
Todas as tentativas realizadas no sentido de substituir o amianto procuram imitar e reproduzir as ca racterísticas desta fibra, quer relativamente aos processos tecnológicos conhecidos, quer relativamente às propriedades dos produtos reforçados com fibras. De acordo com estes pontos de vista, procurou-se arranjar fibras ou misturas de fibras capazes de formar suspensões em água com o cimento, com ao caracteristicas de filtrabilidade suficientes para o seu emprego nas máquinas de produção conhecidas, conferindo além disso a resistência mecânica necessária a cada produto.
Entre as fibras que se procurou empregai com base nas caracteristicas de reforço, contam-se a fibra de aço, diversos tipos de fibras de vidro, fibras de carbono, fibras de álcool polivinílico, fibras de polipropileno, fibras acrílicas, fibras de fenol/aldeído fórmico, fibras de poliéster, fibras de poliamidas, tanto alifáticas como aromáticas, fibras de poliacrilonitrilo, etc., em quantidades que variam entre 0,5 e 25 % da sua composição.
Com o fim de conseguirem as caracteríati- 2 55.506
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cae de filtração, experimentaram-se fibras tais oomo celulose, polietileno, fibrilas, polpa e pasta mecânica e química de pa pel, lã mineral e de escória, lã de caulino, etc.
Todos estes processos apresentaram incon venientes fundamentais.
Por um lado, a necessidade de retenção do cimento torna necessária a utilização de uma percentagem £ levada de fibras,filtrantes, o que vai originar produtos de e levada porosidade, diminuindo a adesão das fibras ao conglomerante hidráulico e portanto limitando as oaracterístioas me cânioas dos produtos.
Por outro lado, algumas variedades das
fibras empregadas sofrem uma deterioração e uma degradação de> vido ao ataque pelo meio alcalino da matriz de cimento, o que origina resultados muito fracos pelo que diz respeito a durabilidade dos produtos fabricados.
Por esse motivo, seria interessante po
der fabricar, de acordo com os processos habituais da indústria de amianto-cimento, produtos constituídos por aquelas fi bras, tanto filtrantès como de reforço, e por um conglomerante hidráulico, de tal forma que se garantam as resistências mecânicas e características da durabilidade semelhantes âs de amianto-cimento actual, sendo portanto competitivas com estes produtos.
0 presente processo para a preparação
dade caracterisa-se pelo facto de se adoptar tua processo de fabricação â. base de fibras filtrantes e de reforço , semelhante aos eonvenoionaie para o amianto-cimento, possuindo a escória em solução, determinados sais inorgânicos
em concentrações compreendidas entre 0 e 10 % e temperaturas de 5 a 95°θ a. he reduzir a porosidade do produto, aumentar as suas resistências mecânicas e provocar uma redução da alcalinidade da matriz de cimento, que salvaguarde a degrada3
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ção das fibras de reforço.
As fibras que podem empregar-se como reforço podem ser de origem orgânica ou inorgânica tais oomo fi bras ds aço, fibras de vidro de diversos tipos, fibras ds car bono, fibras de álcool polivinílico, fibras de polipropileno, fibras acrílicas, fibras de fenol/aldeído fórmico, fibras de poliéster, fibras de poliamidas alifáticas e aromáticas, fibras de poliacrilonitrilo, etc,, com um comprimento de preferência de 20 - 25 mm em quantidades que podem variar entre 0,5 ® 25 # em volume.
Entre as fibras que podem empregar-se co mo fibras fibras filtrantes, contam-se as fibras celulósicas, o polietileno fibrilar, polpa e paeta de papel mecânica e quí mica, lã de eecória, lã de caulino, lã mineral, etc.
Este prooesso pode empregar-se também pa ra o amianto-clmento com o fim de ee obterem maiores rsndimen tos mecânicos.
Como conglomerantes hidráulicos apropria dos podem utilizar-se cimentos portland, cimentoa aluminosos, cimentos pozo^ânicos e de escórias de alto forno, silicatos de cálcio e/ou misturas dos mesmos.
Como aditivos, é possível empregar outros materiais tais como quartzo, perlite, terra de diatomáceas, cinzas volantes, pozolanas, lã mineral, etc.
Como compostos e?m solução para o trata* mento apropriado de conglomerante e Sua presa, sSo principalmente apropriados carbonatos e bicarbonatos de metais alcalinos e alcalino-terrosos.
As condiçães de tratamento apropriado do conglomerante podem variar relativamente âs temperaturas entre 5 β 95°θ ® relativamente às concentrações entre 0,5 e 20 $ em peso de agente de tratamento.
Durante o processo, o composto em solução reage quimicamente com os silicatos de cálcio hidratantes
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da matriz de cimento, reduzindo a alcalinidade e formando estruturas microcri8talinao que originam uma maior compacidade do produto final, Incrementando as suas caracteristicas mecânicas.
O esquema químico do processo inclui reacções que são as seguintes:
NaHCO^ 7-»Na+ + HCO^
Ca(OH)2 * HCO3"->CaCO3 + Η£0
CaO (S102(0H)2)2 CaO.HgO + HCO^->CaC03+H20 +
+ Ca(SiO2(OH)2)
Ca(Si02(0H)2) HCO3” + H20-XJaCO^ + SiO2(OH)2
CaO.Al2O3.13H20 + CO^-> CaCO,* + 2A1(OH)3 + 10H20
Os resultados experimentais obtidos demonstram claramente que, diante o processo descrito neste pedido de patente de invenção, se podem obter produtos de cimen to reforçados com fibra, com resistência mecânica superior às dos produtos conhecidos até agora e de maior durabilidade.
Na seguinte tabela, podem ver-se os resultados obtidos nalgumas das experiências realizadas.
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TABELA DE RESULTADOS
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Celulose 6 $ (3 $ a 25°C)
Álcool polivinílico 2,5 $ Ha^CO^ Celulose_5.5 $ (4 $ a 25°C)
t6
55·
iv/m.103
Ο depósito do primeiro pedido para o inven to acima descrito foi efectuado em Espanha, em 12 de Julho de 1983 sob ο ηδ 524.067.
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Claims (1)
- REIVINDICAÇÕES18· - Processo para a preparação de um mateJ rial constituído por um conglomerante hidráulico reforçado com fibras de alta resistência mecânica e durabilidade, cara-4 cterizado pelo facto de se tratar o conglomerante hidráulico com soluções de sais inorgânicos com 0 a 10 em peso, com fdJ bras em concentrações variáveis dentro da ordem de 0,5 a 20% em peso e a temperaturas de tratamento diferentes compreen.di-4 das entre 5 θ 95°θ·28 - Processo para a preparação de um material compostv por conglomerante hidráulico reforçado com fibras de elevada resistência mecânica e durabilidade, de acordo cora a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de as refe! ridas fibras serem escolhidas entre fibras natura,is e celulose, etc. e fibras sintéticas tanto inorgânicas como orgânicas por exemplo, fibra de aço, fibra de vidro, fibras de carbono, fibras de álcool polivinílico, fibras de polipropileno, fibrao^ acrílicas, fibras de fenol-aldeído fórmico, fibras de poliéster, fibras de poliamidas aromáticas e alifáticas, fibras de poliacrilonitrilo, em quantidades compreendidas entre 0,5 e 20 % em peso da composição.38 _ Processo para a preparação de composto por conglomerante hidráulico reforçado de elevada resistência mecânica e durabilidade,um matecom fi— de acorrialbras7 IÍ 55.506I ϊν/184.105do com a reivindicação 1, caracterizado pelo facto de ee utilizarem outros aditivos e materiais tais eomo quartzo, perlite, lã mineral e cinzas volantes ou pozolanae e suas misturas
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