WO2014086971A1 - Building material comprising bamboo fibers and method for producing such a material - Google Patents

Building material comprising bamboo fibers and method for producing such a material Download PDF

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WO2014086971A1
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bamboo
fibers
equal
mineral
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Lothar Rauer
Gisela SCHROTH
Christoph Grieger
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Lothar Rauer
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    • C04B20/10Coating or impregnating
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    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
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Definitions

  • the invention relates to a building material and a method for producing a building material.
  • document EP 1 151 972 A1 describes, for example, a process for the preparation of reaction resins and fiberized mineral mixtures, in particular concrete mixtures, wherein intended fillers, such as bamboo fibers, are particularly designed to have a property-improving effect in the mineral or concrete mixture.
  • the present invention relates to a building material, comprising a mineral portion, in particular cement portion, and a fiber portion, wherein the fibers of the fiber portion comprise bamboo fibers, wherein the bamboo fibers at least partially, in particular completely, a fiber length 1 ⁇ ⁇ 5 ⁇ in a range of greater than or equal to 25 mm less than or equal to 60 mm and a slenderness degree ⁇ in a range of less than or equal to 100, for example less than or equal to 90, in particular less than or equal to 75, have.
  • the bamboo construction use especially after a special mechanical treatment with predominant decomposition into fibrous particles with adjustable high degree of slimming ⁇ at ⁇ ⁇ 100 without or with subsequent process stages to improve the adhesion forces in the respective used mineral matrix such that the use of the particles and their disordered or ordered installation conditions for the transfer of tensile and / or bending loads, for hindering the formation of local cracks and to improve the impact or impact behavior including the energy dissipation and vibration propagation can be achieved.
  • bamboo particles are referred to below as a generic term, wherein the bamboo particles may have specially shaped or configured bamboo fibers.
  • the invention thus relates to the technical field of the construction material use of bamboo occurring in a large variety of species to him after a mechanical treatment in particular comprising a decomposition into predominantly uniform fibrous particles with adjustable high degree of slimming ⁇ at ⁇ ⁇ 100 without or with adjoining Process steps to improve the adhesion forces in the mineral matrix used in each case disorderly or orderly incorporated in this and thus conditions both for the transmission of tensile and / or bending loads, for hindering the formation of local cracks and to improve the shock or impact behavior Finally, the energy dissipation and vibration propagation to get.
  • the solution according to the invention provides that the bamboo processed into fibers and / or fiber bundles, depending on the application with variable fiber bundle length and fiber bundle distribution and variable fiber or fiber bundle fractions, is either added to the respective matrix system during its production from various components it is further processed together and then comes in the form of a fiber-reinforced matrix as to be treated with traditional building technologies mounting mass on the site or in special prefabricated components for use.
  • This can be realized in a targeted manner, for example, as a bed of loose fibers or in the form of prefabricated bamboo fiber nerves, as a two-dimensional thin sheet with random fiber and / or ordered structures, as network structures of different surface density or disordered.
  • the bamboo fibers may be incorporated in the matrix or added during incorporation of the mineral mixture.
  • the high-strength especially coarse-fiber bamboo fiber particles proposed for the transmission of tensile and / or bending loads, for the prevention of the formation of local cracks and for the improvement of the impact behavior, including the energy dissipation and vibration propagation, can be used with d fibers > 0.5 mm and lengths in the range 25-30 mm ⁇ 1 ⁇ ⁇ 5 ⁇ ⁇ 50-60 mm are used.
  • the extreme bending and tensile load properties of the bamboo straw with its exemplary fiber cell content ⁇ 50% can also be used in individual bamboo fiber particles / bundles. This may be due to the fact that the bamboo fiber bundles used predominantly have tensile and flexural strength properties comparable to the structural steel, in particular because at least 100-150 individual fiber cells (with 0 ⁇ 15-30 ⁇ , 1 mm 2) correspond to the above geometric criteria l pz ⁇ 3 mm) can be contained in the fiber bundle cross-section to be installed practically and, depending on the length of the fiber bundle, approximately 25-50 individual fiber cells can be strung together.
  • the fiber content of the bamboo fibers in particular depending on the design of the bamboo fibers, in the building material, a proportion in a range of less than or equal to 70%, for example in a range of greater than or equal to 20% to less than or equal to 70%, approximately a range of less than or equal to 50%, with the volume duties being% by volume.
  • the proportion should be selected such that a desired effect, in particular amplification effect, occurs.
  • the bamboo fibers have a reaction resin on their surface, in particular wherein a mineral substance is present on the surface of the reaction resin.
  • reaction resins may be, in particular, those which are insensitive to moisture, ie in particular remain stable even in the presence of moisture.
  • reaction resins can be understood as meaning, in particular, a solid or, in particular, liquid or liquefiable resin which can cure by itself or with reagents, such as a reaction accelerator or a hardener, preferably without elimination of volatile components by polymerization or polyaddition.
  • reagents such as a reaction accelerator or a hardener
  • an epoxy resin can be used.
  • the resin may be further used in a ratio of 1 mass unit of the reaction resin to 3-10 mass units of bamboo particles.
  • fine-grained, mineral substances such as rock flour, finely ground quartz sand, cement, lime and / or power plant filter ash can be dusted to cover the resin surfaces with fine-grained on the reaction resin surfaces to a maximum of 50% of its particle size
  • the ratio of finely divided covering substance to be added to the raw fibers can be ⁇ 1.4-2.0 and the same surface treatment procedure can also be used for bamboo fibers of different thickness and length arranged in a planar manner in nonwovens or fabrics.
  • the present invention further relates to a method for producing a particular cement-containing building material, wherein bamboo fibers after a preceding mechanical treatment, in particular comminution, a mineral constituents comprising matrix, in particular a cementitious matrix, are added, the bamboo fibers at least partially, in particular completely, a fiber length l have a fiber in a range of greater than or equal to 25 mm to less than or equal to 60 mm and have a slenderness degree ⁇ in a range of less than or equal to 100.
  • the bamboo fibers or bamboo particles used these can be added in particular in the form of prefabricated thin unidirectional fiber scrims, as fiber webs, as a loose fiber bed of different thickness or as loose fiber particles of the mineral matrix.
  • the above-described method is particularly suitable for the construction material use of fibers / fiber bundles made of bamboo, the fibers or fiber bundles after a preceding treatment with process stages such as multi-stage comminution with or without hydrothermal and biological pretreatment of the feed, fine crushing and classification and with or without an application-related surface treatment in a matrix consisting entirely or predominantly of mineral constituents to increase the ability to dissipate energy, to increase the resistance to impact and impact stress, to hinder cracking and to transfer tensile and / or bending loads across the edges of cracks
  • the high-strength bamboo particles provided for use as reinforcements for bending, impact and / or tensile forces are arranged in the form of prefabricated thin unidirectional fiber scrims, as fiber webs with and / or without preferred layers of the nonwoven components, as a loose fiber bed of varying thickness with or without alignment of the fiber particles or as loose fiber particles in the mineral matrix ordered or randomly incorporated in the matrix.
  • a hydrothermal pretreatment can be understood as meaning, in particular, a cooking process for dissolving structures in the sense of improved comminution
  • a biological pretreatment of the feed material can be understood as meaning, in particular, the use of enzymes with comparable technological goals.
  • an optionally applicable pretreatment process can be chosen technologically and economically.
  • fiber fractions ⁇ 6% by volume are particularly suitable for geometrical conditions such as fiber > 0.5 mm and 1 fiber ⁇ 60, in particular ⁇ 50 mm, which are> 75 masses.
  • % in the fiber production process can have adjustable length / diameter ratios of, for example, greater than 50 to, for example, less than or equal to 80 or less than 100, and for two-dimensional fabrics and / or mesh fabrics.
  • bamboo fiber contents are to be used in the mineral matrix to be reinforced ⁇ 10% by mass, and that finely divided bamboo particles with length / diameter ratios ⁇ 20-50 and at proportions of 20-70 % by volume and dF aser ⁇ 0.5 mm and he ⁇ 10 mm can be used as fillers and / or process fibers in each of the aforementioned bamboo fiber reinforcement options.
  • the individual fibers or fibers present in flats or fabrics of the bamboo fibers can be pretreated to improve the adhesion between them and the surrounding mineral particles, in particular before the incorporation of a treatment to improve their adhesive properties by the mechanically processed, ie in particular crushed , and subjected to a treatment according to the subsite installation conditions moisture side adjusted fibers surface sealing and to improve the adhesion properties in the mineral matrix.
  • a treatment is in particular a treatment with moisture-insensitive reaction resins, preferably an epoxy resin, in a ratio of 1 mass unit of reaction resin to 3-10 mass units of bamboo particles or bamboo fibers, wherein the bamboo fibers can be sprayed and / or mixed with the reaction resin.
  • the fibers can then be dusted with fine-grained, fine-grained, mineral substances such as rock flour, in particular finely ground quartz sand, cement, lime and / or power plant filter ash, in particular on the reaction resin surfaces to cover at most 50% of their particle size, to cover the resin surfaces the finely divided covering substance to be added to the raw fibers should be ⁇ 1.4-2.0.
  • the same surface treatment procedure can accordingly be used for flat-layed bamboo fibers of varying thickness and length arranged in nonwovens or woven fabrics.
  • in hydraulic-setting mineral matrix systems or cement-containing matrix systems to be reinforced with bamboo fibers.
  • the mineral fraction of the building material a limitation to a largest particle with a diameter of ⁇ 16 mm takes place as well as the adjustment of the flour grain fraction of the mineral fraction with ⁇ ⁇ 0.125 mm to 400 kg / m 3 and the fine grain fraction of flour meal and fine sand with ⁇ ⁇ 0, 25 mm to 450 to 500 kg / m 3 is made.
  • the latter can be realized in a manner known to those skilled in the art by separate weighing and feeding, which can often already run programmatically in concrete mixing plants.
  • bamboo fibers use in self-compacting concrete (SCC) and a higher flour meal and Feinstsandgehalt is possible, and that for concrete venting a sufficient flow path can be ensured. Furthermore, it should be possible for the bamboo fibers to align themselves in the direction of flow when the concrete flows. Regarding alignment, flowable systems such as concrete with energy-efficient added particles of a suitable degree of slimming occupy a position in the system that corresponds to the lowest flow loss so that alignment with sufficient flow can be easily adjustable, with a slenderness factor of less as 100 may already be enough.
  • the bamboo fibers or bamboo fiber bundles with proportions ⁇ 30% by volume are used at dF aser ⁇ 0.5 mm and he ⁇ 10 mm as process fibers, preferably for the production of fiber cement boards.
  • a period of up to 50 hours may be included.
  • Send water storage of bamboo fibers or bamboo fiber bundles can be connected upstream. In this way, an advantageously suitable moisture content can be adjusted, wherein already depending on the desired effect a brief immersion of the bamboo fibers in water can be sufficient.
  • the bamboo fibers or the bamboo fiber bundles in particular by several hours of storage, mixing, spraying or sprinkling in or with a basic, in particular adjusted to pH> 12 alkaline medium, in particular NaOH, as an aqueous solution, or with other chemicals such as water glass or maleic acid.
  • a basic in particular adjusted to pH> 12 alkaline medium, in particular NaOH, as an aqueous solution, or with other chemicals such as water glass or maleic acid.
  • additional drying operations may be performed prior to fiber usage as reinforcing and / or reinforcing material.
  • This embodiment can in particular serve the desired influencing of fiber surface properties and / or the capillary properties of the bamboo fibers or the bamboo fiber bundles.
  • the bamboo fiber production resulting finely divided dry bamboo particles (dpart ⁇ 0.5 mm, t ⁇ 0.5 mm, moisture content ⁇ 12 - 13%) with cement and / or dry mortar in the mass ratio 1 to 2 to 1 to 6 mixed dry and then with the addition of finely divided water in a slowly rotating about its longitudinal axis, eg formed as a drum mixer of known type aggregate to more or less spherical granules with dependent on the application individual diameters of 3-4 mm to 8-10 mm.
  • the small particles or the granules before being used as light granules can be subjected for at least 24 hours to a setting and drying process and a final classification process for the separation of insufficiently granulated fines.
  • finely divided dry fibers obtained in bamboo fiber production can be obtained ⁇ 0.5 mm, lpart ⁇ 0.5 mm, moisture content ⁇ 12 -13%) with longer fine particles Particle fibers (d Part ⁇ 0.5 mm, l Part ⁇ 10 - 12 mm, moisture content ⁇ 12 - 13%) in proportions of 2 to 6 to 1 together thechtgranulather thoroughly abandoned and processed and that the setting, drying and Classification process a surface treatment comprising a treatment with resin and optionally minerals, for example, as explained above in detail, be followed.
  • first particles having a fiber thickness d Part ⁇ 0.5 mm, a fiber length l Part ⁇ 0.5 mm, a moisture content ⁇ 12 -13% with second particles with a fiber thickness d Part ⁇ 0.5 mm
  • one Fiber length l Part ⁇ 10 - 12 mm and a moisture content ⁇ 12 - 13% in an amount ratios of 2 to 6 of the first particles to 1 of the second particles are added together with the bamboo fibers added, in particular wherein a prescribed surface treatment comprising the Application of a reaction resin and mineral substances can be carried out accordingly for the bamboo particles.
  • the method thus relates to the technical field of the construction material use of bamboo to him after a special mechanical treatment with predominant decomposition into fibrous particles with adjustable high degree of slimming ⁇ at ⁇ ⁇ 100 without or with subsequent process steps to improve the To incorporate adhesion forces in the mineral matrix used in each case disorderly or ordered in this and thus to obtain conditions for both the transmission of tensile and / or bending loads, for hindering the formation of local cracks and to improve the impact or impact behavior including energy dissipation and vibration propagation ,
  • the high-strength especially coarse-fiber bamboo fibers proposed for the transmission of tensile and / or bending loads, for the prevention of the formation of local cracks and for the improvement of the impact behavior, including the energy dissipation and vibration propagation, can be used with d fiber > 0.5 mm and lengths in the range 25-30 mm ⁇ l fiber ⁇ 50-60 mm are used.
  • the solution according to the invention provides that the raw bamboo processed into fibers and / or fiber bundles, depending on the application with matched fiber bundle length and fiber bundle thickness distribution and variable fiber or fiber bundle fractions with or without pretreatment of the fiber components for influencing their surface properties of the respective matrix system in shape prefabricated thin unidirectional fiber fabric, as fiber webs with and / or without preferred layers of the nonwoven components, as a loose fiber bed of different thickness with or without alignment of the fiber particles or as loose fiber particles in the mineral matrix are installed.
  • after-treatment steps such as special measures for fiber orientation, surface treatment and / or sealing measures can be classified.
  • Further refinement features of the invention may be special pretreatment stages for the chemical and / or physical treatment of the fibers, for fiber orientation and for influencing fiber surface and other material properties.
  • ß ß z The determination of the bending tensile strength ß ß z was carried out mathematically after carrying out bending tensile tests according to DIN 1048. ß ß z values between 3.6 and 4.2 N / mm were determined. It should be noted that no noteworthy fiber cracks in the fracture zone can be seen from the fracture pattern of the destroyed samples with the bamboo fibers evenly distributed in the concrete. It should be noted that it has been possible with a relatively small amount of fiber (2.5-3.5 kg / m 3 corresponding to 1-2 M.) in the industrial experiment to achieve mechanical properties of the fiber concrete as they with the addition of 25 kg steel fibers / m 3 can be achieved.
  • the only condition for the permanent close-to-surface incorporation of the cement particles in the synthetic resin film is that the residence time of the bamboo fibers in the first two aggregates does not exceed the pot life that is different for individual synthetic resins.
  • the use of surface-treated bamboo fibers in normal concrete was carried out with a cement insert (CEM I 32.5 R) of 330 kg / m 3 concrete at 720 kg / m 3 sand 0/2, 360 kg / m 3 gravel 4/8 and 720 kg / m 3 gravel 8/16 tested at a fiber use of about 1% of the cement amount.
  • the fiber installation was carried out both as an unoriented layer and in the aligned state in each case in the tensile zone of the test specimens for the modulus of elasticity, bending and splitting tensile strength test.
  • the splitting tensile strength increased by up to 13% in the case of fibers incorporated in layers compared to the blank sample.
  • Other properties such as water penetration depths and freeze-thaw resistance, were well below the applicable limits for bamboo fibers randomly distributed in concrete.
  • the impact strength compared to zero concrete in the investigated fiber content range increased significantly and improved overall by the surface treatment compared to the use of untreated bamboo fibers.
  • the 7-day values increased strongly, eg the bending tensile strength by 26% compared to the zero sample.
  • Fine-particle dry bamboo particles (dpart ⁇ 0.5 mm, t ⁇ 0.5 mm, moisture content ⁇ 12-13%) were widely mixed in bamboo fiber production and dry-mixed with different proportions of cement and / or dry mortar Granulated addition of water in a drum slowly rotating about its longitudinal axis.
  • These light granules also have good thermal insulation properties.
  • bamboo fiber concrete samples To evaluate the long-term behavior of bamboo fiber concrete samples, the water impermeability test as well as the freeze-thaw and the freeze-thaw test were carried out. In addition, the elongation behavior of specimens with different bamboo fiber content and the impact strength of specimens was evaluated.
  • the bamboo fiber content was 6, 9 and 12 kg / m 3 of fresh concrete.
  • the fiber bundle lengths were adjusted to 25 mm, the fiber bundle diameter was d fiber 2 mm.
  • the elongation behavior of bamboo fiber-containing concrete parts is more favorable than that of bamboo fiber-reinforced concrete.

Abstract

The present invention relates to a building material including a mineral content, especially cement content, and a fiber content, wherein the fibers of the fiber content include bamboo fibers, wherein at least some, especially all, of the bamboo fibers have a fiber length lfiber within a range from greater than or equal to 25 mm to less than or equal to 60 mm and an aspect ratio λ within a range of less than 100. The present invention further relates to a method for producing a construction material.

Description

BAUMATERIAL ENTHALTEND BAMBUSFASERN UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES SOLCHEN  BAUMATERIAL CONTAINING BAMBOO FIBERS AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH A
Die Erfindung betrifft einen Baumaterial sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Baumaterials. The invention relates to a building material and a method for producing a building material.
Im Bauwesen der Neuzeit orientiert man sich gegenwärtig bei der Verwendung von Zusatz- Stoffen zur Behinderung der Rissausbreitung in Baustoffen beziehungsweise Baumaterialien vorrangig auf lose eingebaute Stahlfasern und auf Mikrostahl-Fasergewebe, die als profilierte Drähte, speziell hergestellte Späne oder feinmaschige Gewebe von unterschiedlichen Herstellern angeboten werden. Die Stahlfasern werden eingesetzt für armierte Spritzbetonwände im Tunnelbau und für hochbelastete Industriefußböden. Stahl-Drahtgewebe sollen beispielsweise eingesetzt werden bei der Herstellung eines duktilen Hochleistungs-Betons, etwa dem unter dem Markennamen DUCON bekannten. Daneben wurden synthetische Fasern, beispielsweise aus Polyacrylnitrit mit < 1,5 Vol.-% vor allem in feinkörnigen Mineralmischungen verwendet. Darüber hinaus sind mit organischen Fasern oder Glasfasern bei vorzufertigenden dünnwandigen Betonerzeugnissen anstelle der früher ebenfalls verwendeten Asbestfasern wichtige Gebrauchswerteigenschaften, wie die mechanische Festigkeit und die Biegebelastbarkeit, erheblich verbessert worden. Das gilt in noch stärkerem Maße für den o.g. Spezialbeton DUCON. Dabei können Einstandskosten von > 1,50-2,00€/kg z.B. für Kurzglasfasern und ihre nicht immer ausreichende Alkalibeständigkeit oder teure Spezialkomponenten wie Mikro- stahlgewebe die breite Verwendung solcher Materialien einschränken. Bambuspartikel als Naturfaserzuschlagsmaterialien für Beton mit hoher Festigkeit sind bisher großtechnisch für die obengenannten Verstärkungsaufgaben nicht verwendet worden. Jedoch beschreibt das Dokument EP 1 151 972 AI beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung von mit Reaktionsharzen und mit Fasern versehenen Mineralmischungen, insbesondere Betonmischungen, wobei vorgesehenen Füllstoffe, wie etwa Bambusfasern, besonders darauf ausgerichtet sind, sich eigenschaftsverbessernd in der Mineral- bzw. Betonmischung auszuwirken. In the construction industry of modern times, the use of additional substances to hinder crack propagation in building materials or materials is currently geared primarily to loosely installed steel fibers and micro-steel fiber fabrics, which are offered as profiled wires, specially made chips or fine mesh fabrics from different manufacturers , The steel fibers are used for reinforced shotcrete walls in tunnel construction and for heavily loaded industrial floors. Steel wire meshes are said to be used, for example, in the manufacture of high performance ductile concrete, such as that known by the trade name DUCON. In addition, synthetic fibers, for example made of polyacrylonitrite with <1.5 vol .-%, especially in fine-grained mineral mixtures were used. In addition, with organic fibers or glass fibers in thin-walled concrete products to be prefabricated, important utility properties such as mechanical strength and flexural strength have been significantly improved instead of the asbestos fibers also used previously. This applies even more to the above-mentioned special concrete DUCON. In this case, purchase costs of> 1.50-2.00 € / kg, eg for short glass fibers and their not always sufficient resistance to alkalis or expensive special components such as micro-steel mesh, can limit the broad use of such materials. Bamboo particles as natural fiber aggregates for high strength concrete have not hitherto been used industrially for the above reinforcement tasks. However, document EP 1 151 972 A1 describes, for example, a process for the preparation of reaction resins and fiberized mineral mixtures, in particular concrete mixtures, wherein intended fillers, such as bamboo fibers, are particularly designed to have a property-improving effect in the mineral or concrete mixture.
Bezüglich einer Vielzahl von Eigenschaften von Baumaterialien, insbesondere zementhaltigen Baumaterialien, gibt es jedoch noch Verbesserungspotential. With respect to a variety of properties of building materials, especially cementitious building materials, there is still room for improvement.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Baumaterialien verbessertes insbesondere zementhaltiges Baumaterial zu schaffen. It is therefore the object of the present invention to provide a construction material which is improved in comparison with the building materials known from the prior art, in particular cement-containing construction material.
Diese Aufgabe wird durch ein Baumaterial nach Anspruch 1 gelöst. Diese Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Herstellen eines Baumaterials nach Anspruch 3 gelöst. Bevor- zugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Die im Weiteren beschriebenen Ausgestaltungen und Merkmale können beliebig kombiniert werden, sofern sich aus dem Kontext nicht eindeutig das Gegenteil ergibt. This object is achieved by a building material according to claim 1. This object is further achieved by a method for producing a building material according to claim 3. Preferred embodiments are specified in the subclaims. The embodiments and features described below can be combined as desired, unless clearly the opposite results from the context.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Baumaterial, aufweisend einen mineralischen Anteil, insbesondere Zementanteil, und einen Faseranteil, wobei die Fasern des Faseranteils Bambusfasern umfassen, wobei die Bambusfasern zumindest teilweise, insbesondere vollständig, eine Faserlänge 1ρα5εΓ in einem Bereich von größer oder gleich 25 mm bis kleiner oder gleich 60 mm aufweisen und einen Schlankheitsgrad λ in einem Bereich von kleiner oder gleich 100, beispielsweise kleiner oder gleich 90, insbesondere kleiner oder gleich 75, aufweisen. The present invention relates to a building material, comprising a mineral portion, in particular cement portion, and a fiber portion, wherein the fibers of the fiber portion comprise bamboo fibers, wherein the bamboo fibers at least partially, in particular completely, a fiber length 1ρ α5εΓ in a range of greater than or equal to 25 mm less than or equal to 60 mm and a slenderness degree λ in a range of less than or equal to 100, for example less than or equal to 90, in particular less than or equal to 75, have.
Durch ein Baumaterial gemäß der vorliegenden Erfindung wird es möglich, die baustoffliche Verwendung von Bambus insbesondere nach einer speziellen mechanischen Aufbereitung mit überwiegender Zerlegung in fasrige Partikel mit einstellbarem hohen Schlankheitsgrad λ bei λ < 100 ohne oder mit anschließende Verfahrens stufen zur Verbesserung der Haftungskräfte in der jeweils verwendeten Mineralmatrix derart sicherzustellen, dass durch die Verwendung der Partikel sowie ihren ungeordneten oder geordneten Einbau Voraussetzungen für die Über- tragung von Zug- und/oder Biegebelastungen, für die Behinderung der Ausbildung lokaler Anrisse und zur Verbesserung des Stoß- bzw. Schlagbelastungsverhaltens einschließlich der Energiedissipation und Schwingungsfortleitung erreicht werden. By a building material according to the present invention, it becomes possible, the bamboo construction use especially after a special mechanical treatment with predominant decomposition into fibrous particles with adjustable high degree of slimming λ at λ <100 without or with subsequent process stages to improve the adhesion forces in the respective used mineral matrix such that the use of the particles and their disordered or ordered installation conditions for the transfer of tensile and / or bending loads, for hindering the formation of local cracks and to improve the impact or impact behavior including the energy dissipation and vibration propagation can be achieved.
Der Schlankheitsgrad λ kann gemäß der vorliegenden Erfindung insbesondere definiert wer- den als das Verhältnis von Länge 1 der Faser zur durchschnittlichen Dicke d: λ = 1/d. The degree of slimming λ according to the present invention can be defined in particular as the ratio of length 1 of the fiber to the average thickness d: λ = 1 / d.
Darüber hinaus werden im Folgenden Bambuspartikel als Oberbegriff genannt, wobei die Bambuspartikel speziell geformte beziehungsweise ausgestaltete Bambusfasern aufweisen können. In addition, bamboo particles are referred to below as a generic term, wherein the bamboo particles may have specially shaped or configured bamboo fibers.
Die Erfindung bezieht sich somit auf das technische Gebiet der baustofflichen Verwendung von in einer großen Artenvielfalt vorkommendem Bambus, um ihn nach einer mechanischen Aufbereitung insbesondere aufweisend eine Zerlegung in überwiegend gleichförmige fasrige Partikel mit einstellbarem hohen Schlankheitsgrad λ bei λ < 100 ohne oder mit anschließen- den Verfahrens stufen zur Verbesserung der Haftungskräfte in der jeweils verwendeten Mineralmatrix ungeordnet oder geordnet in dieser einzubauen und damit Voraussetzungen sowohl für die Übertragung von Zug- und/oder Biegebelastungen, für die Behinderung der Ausbildung lokaler Anrisse und zur Verbesserung des Stoß- bzw. Schlagbelastungsverhaltens ein- schließlich der Energiedissipation und Schwingungsfortleitung zu erhalten. Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass der zu Fasern und/oder Faserbündeln aufbereitete Bambus in Abhängigkeit vom Einsatzfall mit variabler Faserbündellängen- und Faserbündeldickenvertei- lung sowie veränderlichen Faser- bzw. Faserbündelanteilen entweder dem jeweiligen Mat- rixsystem während seiner Herstellung aus verschiedenen Komponenten zugegeben, mit ihm gemeinsam weiterverarbeitet und anschließend in Gestalt einer faserverstärkten Matrix als mit traditionellen Bautechnologien zu behandelnde Einbaumasse auf der Baustelle oder in speziellen vorzufertigenden Bauteilen zur Verwendung kommt. Dies kann gezielt realisierbar sein beispielsweise als Schüttung loser Fasern oder in Gestalt von vorgefertigten Bambusfaservlie- sen, als zweidimensionale dünne Flächengebilde mit Wirrfaser- und/oder geordneten Strukturen, als Netzstrukturen unterschiedlicher Flächendichte oder ungeordnet. Ferner können die Bambusfasern in der Matrix eingebaut oder bei dem Einbau der Mineralmischung zugegeben werden. Die für die Übertragung von Zug- und/oder Biegebelastungen, für die Behinderung der Ausbildung lokaler Anrisse und zur Verbesserung des Stoß- bzw. Schlagbelastungsverhaltens einschließlich der Energiedissipation und Schwingungsfortleitung vorgeschlagenen hochfesten vor allem grobfasrigen Bambusfaserpartikel können mit dFaser > 0,5 mm und Längen im Bereich 25-30 mm < 1ρα5εΓ ^ 50-60 mm zum Einsatz kommen. The invention thus relates to the technical field of the construction material use of bamboo occurring in a large variety of species to him after a mechanical treatment in particular comprising a decomposition into predominantly uniform fibrous particles with adjustable high degree of slimming λ at λ <100 without or with adjoining Process steps to improve the adhesion forces in the mineral matrix used in each case disorderly or orderly incorporated in this and thus conditions both for the transmission of tensile and / or bending loads, for hindering the formation of local cracks and to improve the shock or impact behavior Finally, the energy dissipation and vibration propagation to get. The solution according to the invention provides that the bamboo processed into fibers and / or fiber bundles, depending on the application with variable fiber bundle length and fiber bundle distribution and variable fiber or fiber bundle fractions, is either added to the respective matrix system during its production from various components it is further processed together and then comes in the form of a fiber-reinforced matrix as to be treated with traditional building technologies mounting mass on the site or in special prefabricated components for use. This can be realized in a targeted manner, for example, as a bed of loose fibers or in the form of prefabricated bamboo fiber nerves, as a two-dimensional thin sheet with random fiber and / or ordered structures, as network structures of different surface density or disordered. Further, the bamboo fibers may be incorporated in the matrix or added during incorporation of the mineral mixture. The high-strength, especially coarse-fiber bamboo fiber particles proposed for the transmission of tensile and / or bending loads, for the prevention of the formation of local cracks and for the improvement of the impact behavior, including the energy dissipation and vibration propagation, can be used with d fibers > 0.5 mm and lengths in the range 25-30 mm <1ρ α5εΓ ^ 50-60 mm are used.
Die extremen Biege- und Zugbelastbarkeitseigenschaften des Bambushalmes mit seinem beispielhaften Faserzellenanteil < 50 % können auch im einzelnen Bambusfaserpartikel/-bündel zum Tragen kommen. Dies kann darin begründet sein, dass die überwiegend zum Einsatz gelangenden Bambusfaserbündel mit dem Baustahl vergleichbaren Zug- und Biegefestigkeitsei- genschaften aufweisen, insbesondere da entsprechend den vorstehenden geometrischen Kriterien mindestens 100-150 einzelne Faserzellen (mit 0γζ ^ 15-30 μιη, 1 mm < l pz ^ 3 mm) im praktisch einzubauenden Faserbündelquerschnitt enthalten sein können und je nach Faserbündellänge ca. 25-50 einzelne Faserzellen aneinander gereiht sein können. In geeigneter Weise kann der Faseranteil der Bambusfasern, insbesondere je nach Ausgestaltung der Bambusfasern, in dem Baumaterial einen Anteil in einem Bereich von kleiner oder gleich 70%, beispielsweise in einem Bereich von größer oder gleich 20% bis kleiner oder gleich 70%, etwa in einem Bereich von kleiner oder gleich 50%, aufweisen, wobei die Mengenabgaben Volumen-% sind. Grundsätzlich ist der Anteil derart zu wählen, dass ein gewünschter Effekt, insbesondere Verstärkungseffekt, eintritt. The extreme bending and tensile load properties of the bamboo straw with its exemplary fiber cell content <50% can also be used in individual bamboo fiber particles / bundles. This may be due to the fact that the bamboo fiber bundles used predominantly have tensile and flexural strength properties comparable to the structural steel, in particular because at least 100-150 individual fiber cells (with 0γζ 15-30 μιη, 1 mm 2) correspond to the above geometric criteria l pz ^ 3 mm) can be contained in the fiber bundle cross-section to be installed practically and, depending on the length of the fiber bundle, approximately 25-50 individual fiber cells can be strung together. Suitably, the fiber content of the bamboo fibers, in particular depending on the design of the bamboo fibers, in the building material, a proportion in a range of less than or equal to 70%, for example in a range of greater than or equal to 20% to less than or equal to 70%, approximately a range of less than or equal to 50%, with the volume duties being% by volume. In principle, the proportion should be selected such that a desired effect, in particular amplification effect, occurs.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Bambusfasern auf ihrer Oberfläche ein Reakti- onsharz aufweisen, insbesondere wobei auf der Oberfläche des Reaktionsharzes ein mineralischer Stoff vorliegt. Furthermore, it can be provided that the bamboo fibers have a reaction resin on their surface, in particular wherein a mineral substance is present on the surface of the reaction resin.
Dabei können die Reaktionsharze insbesondere solche sein, die feuchtigkeitsunempfindlich sind, also insbesondere auch bei Feuchtigkeit stabil bleiben. Drüber hinaus kann unter Reakti- onsharzen insbesondere verstanden werden ein festes oder insbesondere flüssiges oder ver- flüssigbares Harz, das für sich allein oder mit Reaktionsmitteln, wie etwa einem Reaktionsbeschleuniger oder einem Härter, vorzugsweise ohne Abspaltung flüchtiger Komponenten durch Polymerisation oder Polyaddition aushärten kann. Insbesondere kann ein Epoxidharz Verwendung finden. Das Harz kann ferner in einem Verhältnis 1 Masseneinheit Reaktionsharz zu 3-10 Masseneinheiten Bambuspartikel verwendet werden. Ferner kann anschließend mit feinkörnigen auf den Reaktionsharz-Oberflächen bis maximal 50% ihrer Partikelgröße einsinkenden, feinkörnigen, mineralischen Stoffen wie Gesteinsmehl, feingemahlener Quarzsand, Zement, Kalk und/oder Kraftwerksfilterasche zur Abdeckung der Harzoberflächen bestäubt werden, wobei das Verhältnis der zuzugebenden feinteiligen Abdecksubstanz zu den Rohfa- sern < 1,4 - 2,0 sein kann und wobei die gleiche Oberflächenbehandlungsprozedur auch für flächenartig in Vliesen oder Geweben angeordnete Bambusfasern unterschiedlicher Dicke und Länge zur Anwendung kommen kann. Hinsichtlich weiterer technischer Merkmale und Vorteile des erfindungsgemäßen Baumaterials wird hiermit explizit auf die Erläuterungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und den Ausführungsbeispielen verwiesen, wobei bei dem Verfahren und den Ausführungsbeispielen genannte Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung auf das beschriebene Baumaterial übertragbar sind und umgekehrt, soweit nicht explizit etwas anderes beschrieben ist. In this case, the reaction resins may be, in particular, those which are insensitive to moisture, ie in particular remain stable even in the presence of moisture. In addition, reaction resins can be understood as meaning, in particular, a solid or, in particular, liquid or liquefiable resin which can cure by itself or with reagents, such as a reaction accelerator or a hardener, preferably without elimination of volatile components by polymerization or polyaddition. In particular, an epoxy resin can be used. The resin may be further used in a ratio of 1 mass unit of the reaction resin to 3-10 mass units of bamboo particles. Furthermore, fine-grained, mineral substances such as rock flour, finely ground quartz sand, cement, lime and / or power plant filter ash can be dusted to cover the resin surfaces with fine-grained on the reaction resin surfaces to a maximum of 50% of its particle size, the ratio of finely divided covering substance to be added to the raw fibers can be <1.4-2.0 and the same surface treatment procedure can also be used for bamboo fibers of different thickness and length arranged in a planar manner in nonwovens or fabrics. With regard to further technical features and advantages of the building material according to the invention, reference is hereby explicitly made to the explanations in connection with the method according to the invention and the exemplary embodiments, wherein in the method and the embodiments mentioned features and advantages of the present invention are transferable to the described building material and vice versa, insofar not explicitly described otherwise.
Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines insbesondere zementhaltigen Baumaterials, wobei Bambusfasern nach einer voranlaufenden mechanischen Aufbereitung, insbesondere Zerkleinerung, einer mineralische Bestandteile umfassenden Matrix, insbesondere einer zementhaltigen Matrix, zugesetzt werden, wobei die Bambusfasern zumindest teilweise, insbesondere vollständig, eine Faserlänge lFaser in einem Bereich von größer oder gleich 25 mm bis kleiner oder gleich 60 mm aufweisen und einen Schlankheitsgrad λ in einem Bereich von kleiner oder gleich 100 aufweisen. The present invention further relates to a method for producing a particular cement-containing building material, wherein bamboo fibers after a preceding mechanical treatment, in particular comminution, a mineral constituents comprising matrix, in particular a cementitious matrix, are added, the bamboo fibers at least partially, in particular completely, a fiber length l have a fiber in a range of greater than or equal to 25 mm to less than or equal to 60 mm and have a slenderness degree λ in a range of less than or equal to 100.
Dabei kann der Faseranteil der Bambusfasern in einem Bereich von kleiner oder gleich 70%, bezogen auf das Baumaterial, liegen, wobei die vorbeschriebenen Werte insbesondere Volumen- % sind. Bezüglich der eingesetzten Bambusfasern beziehungsweise Bambuspartikel können diese insbesondere geordnet in Gestalt vorgefertigter dünner unidirektionaler Fasergelege, als Faservliese, als lose Faserschüttung unterschiedlicher Stärke oder als lose Faserpartikel der mineralischen Matrix zugesetzt werden. Darüber hinaus kann ein Zugeben der Bambuspartikel bzw. der Bambusfasern oder Bambusfaserbündel zu der insbesondere zementhaltigen Matrix, insbesondere zusammen mit einem Vermischen, in eine vollständig oder überwiegend aus mineralischen Bestandteilen bestehende Matrix sowohl mit den Komponenten vor dem Mischprozess als auch in die fertige Mischung erfolgen. Das vorbeschriebene Verfahren ist insbesondere geeignet zur baustofflichen Verwendung von Fasern/Faserbündeln aus Bambus, wobei die Fasern bzw. Faserbündel nach einer voranlaufenden Aufbereitung mit Verfahrensstufen wie mehrstufige Zerkleinerung mit oder ohne hydrothermale sowie biologische Vorbehandlung des Aufgabegutes, Feinzerkleinerung und Klas- sierung sowie mit oder ohne einer auf den Anwendungszweck bezogene Oberflächenbehandlung in einer vollständig oder überwiegend aus mineralischen Bestandteilen bestehenden Matrix zur Steigerung der Fähigkeit zur Energiedissipation, zur Erhöhung der Beständigkeit gegen Schlag- und Stoßbeanspruchung, zur Behinderung entstehender Risse und zur Übertragung von Zug- und/oder Biegebelastungen über die Rissufer hinaus eingesetzt werden, wobei die für den Einsatz als biege-, stoß- und/oder zugkraftübertragende Verstärkungen vorgesehenen hochfesten Bambuspartikel geordnet in Gestalt vorgefertigter dünner unidirektionaler Fasergelege, als Faservliese mit und/oder ohne Vorzugslagen der Vliesbestandteile, als lose Faserschüttung unterschiedlicher Stärke mit oder ohne Ausrichtung der Faserpartikel oder als lose Faserpartikel in der mineralischen Matrix geordnet oder ungeordnet in der Matrix einge- baut werden. In this case, the fiber content of the bamboo fibers in a range of less than or equal to 70%, based on the building material, lie, wherein the above-described values are in particular% by volume. With regard to the bamboo fibers or bamboo particles used, these can be added in particular in the form of prefabricated thin unidirectional fiber scrims, as fiber webs, as a loose fiber bed of different thickness or as loose fiber particles of the mineral matrix. In addition, adding the bamboo particles or the bamboo fibers or bamboo fiber bundles to the particular cementitious matrix, in particular together with a mixing, in a completely or predominantly consisting of mineral constituents matrix both with the components before the mixing process and in the finished mixture. The above-described method is particularly suitable for the construction material use of fibers / fiber bundles made of bamboo, the fibers or fiber bundles after a preceding treatment with process stages such as multi-stage comminution with or without hydrothermal and biological pretreatment of the feed, fine crushing and classification and with or without an application-related surface treatment in a matrix consisting entirely or predominantly of mineral constituents to increase the ability to dissipate energy, to increase the resistance to impact and impact stress, to hinder cracking and to transfer tensile and / or bending loads across the edges of cracks In addition, the high-strength bamboo particles provided for use as reinforcements for bending, impact and / or tensile forces are arranged in the form of prefabricated thin unidirectional fiber scrims, as fiber webs with and / or without preferred layers of the nonwoven components, as a loose fiber bed of varying thickness with or without alignment of the fiber particles or as loose fiber particles in the mineral matrix ordered or randomly incorporated in the matrix.
Dabei kann unter einer hydrothermalen Vorbehandlung insbesondere verstanden werden ein Kochprozeß zur Auflösung von Strukturen im Sinne einer verbesserten Zerkleinerung und kann unter einer biologischen Vorbehandlung des Aufgabegutes insbesondere verstanden werden ein Einsatz von Enzymen mit vergleichbaren technologischen Zielen. Dabei kann etwa technologisch und ökonomisch ein gegebenenfalls anwendbares Vorbehandlungsverfahren gewählt werden. In this case, a hydrothermal pretreatment can be understood as meaning, in particular, a cooking process for dissolving structures in the sense of improved comminution, and a biological pretreatment of the feed material can be understood as meaning, in particular, the use of enzymes with comparable technological goals. In this case, an optionally applicable pretreatment process can be chosen technologically and economically.
Dabei sind für grobfasrige Bambusfaserpartikel Faseranteile < 6 Vol.-% bei geometrischen Bedingungen wie dFaser > 0,5 mm und lFaser < 60, insbesondere < 50 mm besonders geeignet, die > 75 Massen. -% im Faserherstellungsprozess einstellbare Längen-/Durchmesser- Verhältnisse von beispielsweise größer als 50 bis beispielsweise kleiner oder gleich 80 oder kleiner als 100 aufweisen können sowie für zweidimensionale Flächengebilde und/oder Netz- strukturen absolute Bambusfaserinhalte in der zu verstärkenden Mineralmatrix < 10 Massen- % zu verwenden sind und dass feinteilige Bambuspartikel mit Längen-/Durchmesser- Verhältnissen < 20 - 50 und bei Anteilen von 20 - 70 Vol.-% sowie bei dFaser < 0,5 mm und er < 10 mm als Füllstoffe und/oder Prozessfasern bei jeder der vorgenannten Bambusfaser- Verstärkungsmöglichkeiten zum Einsatz kommen können. For coarse-fiber bamboo fiber particles, fiber fractions <6% by volume are particularly suitable for geometrical conditions such as fiber > 0.5 mm and 1 fiber <60, in particular <50 mm, which are> 75 masses. % in the fiber production process can have adjustable length / diameter ratios of, for example, greater than 50 to, for example, less than or equal to 80 or less than 100, and for two-dimensional fabrics and / or mesh fabrics. bamboo fiber contents are to be used in the mineral matrix to be reinforced <10% by mass, and that finely divided bamboo particles with length / diameter ratios < 20-50 and at proportions of 20-70 % by volume and dF aser <0.5 mm and he <10 mm can be used as fillers and / or process fibers in each of the aforementioned bamboo fiber reinforcement options.
Weiter bevorzugt können die Einzelfasern oder flächenartig in Vliesen oder Geweben der Bambusfasern vorliegenden Fasern vorbehandelt werden zur Verbesserung des Haftverbundes zwischen ihnen und den sie umgebenden Mineralteilchen, und zwar insbesondere vor dem Einbau einer Behandlung zur Verbesserung ihrer Haftverbundeigenschaften, indem die mechanisch aufbereiteten, also insbesondere zerkleinerten, und mit einer entsprechend den Vorort-Einbaubedingungen feuchteseitig eingestellten Fasern einer Behandlung zur Oberflächenversiegelung und zur Verbesserung der Haftungseigenschaften in der Mineral-Matrix unterworfen werden. Eine derartige Behandlung ist insbesondere eine Behandlung mit feuchtig- keitsunempfindlichen Reaktionsharzen, vorzugsweise einem Epoxidharz, im Verhältnis 1 Masseneinheit Reaktionsharz zu 3-10 Masseneinheiten Bambuspartikel beziehungsweise Bambusfasern, wobei die Bambusfasern mit dem Reaktionsharz besprüht und/oder vermischt werden können. Anschließend können die Fasern mit feinkörnigen insbesondere auf den Re- aktionsharz-Oberflächen bis maximal 50% ihrer Partikelgröße einsinkenden, feinkörnigen, mineralischen Stoffen wie Gesteinsmehl, insbesondere feingemahlener Quarzsand, Zement, Kalk und/oder Kraftwerksfilterasche zur Abdeckung der Harzoberflächen bestäubt werden, wobei das Verhältnis der zuzugebenden feinteiligen Abdecksubstanz zu den Rohfasern < 1,4 - 2,0 sein soll. Die gleiche Oberflächenbehandlungsprozedur kann entsprechend für flächenar- tig in Vliesen oder Geweben angeordnete Bambusfasern unterschiedlicher Dicke und Länge zur Anwendung kommen. More preferably, the individual fibers or fibers present in flats or fabrics of the bamboo fibers can be pretreated to improve the adhesion between them and the surrounding mineral particles, in particular before the incorporation of a treatment to improve their adhesive properties by the mechanically processed, ie in particular crushed , and subjected to a treatment according to the subsite installation conditions moisture side adjusted fibers surface sealing and to improve the adhesion properties in the mineral matrix. Such a treatment is in particular a treatment with moisture-insensitive reaction resins, preferably an epoxy resin, in a ratio of 1 mass unit of reaction resin to 3-10 mass units of bamboo particles or bamboo fibers, wherein the bamboo fibers can be sprayed and / or mixed with the reaction resin. The fibers can then be dusted with fine-grained, fine-grained, mineral substances such as rock flour, in particular finely ground quartz sand, cement, lime and / or power plant filter ash, in particular on the reaction resin surfaces to cover at most 50% of their particle size, to cover the resin surfaces the finely divided covering substance to be added to the raw fibers should be <1.4-2.0. The same surface treatment procedure can accordingly be used for flat-layed bamboo fibers of varying thickness and length arranged in nonwovens or woven fabrics.
Vorzugsweise kann es vorgesehen sein, dass bei mit Bambusfasern zu verstärkenden hydraulisch abbindenden mineralischen Matrixsystemen beziehungsweise zementhaltigen Matrixsys- temen bezüglich der Mineralfraktion des Baumaterials eine Begrenzung auf ein Größtkorn mit einem Durchmesser von < 16 mm erfolgt als auch die Einstellung des Mehlkornanteils der Mineralfraktion mit άκ < 0,125 mm auf 400 kg/m3 und der Feinkornfraktion aus Mehlkorn und Feinsand mit άκ < 0,25 mm auf 450 bis 500 kg/m3 vorgenommen wird. Letzteres kann in für den Fachmann bekannter Weise durch separates Wiegen und Zuführen realisiert werden, was in Betonmischanlagen oftmals bereits programmgesteuert ablaufen kann. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass insbesondere bei einem Bambusfasereinsatz in selbstverdichtendem Beton (SCC) auch ein höherer Mehlkorn- und Feinstsandgehalt möglich ist, und dass zur Betonentlüftung eine ausreichende Fließstrecke sichergestellt werden kann. Weiter- hin sollte ermöglicht werden, dass sich die Bambusfasern beim Fließen des Betons in Fließrichtung ausrichten. Bezüglich einer Ausrichtung sei gesagt, dass bei fließfähigen Systemen wie Beton nach dem Energieprinzip zugegebene Partikel mit geeignetem Schlankheitsgrad eine Lage im System einnehmen, die mit dem geringsten Strömungsverlust korrespondiert, so dass eine Ausrichtung bei ausreichender Fließstrecke problemlos einstellbar sein kann, wobei ein Schlankheitsgrad von kleiner als 100 bereits ausreichen kann. Dabei ist dem Fachmann jedoch verständlich, dass insbesondere bei einer durch den vorstehenden Effekt begründete Ausrichtung der Bambusfasern der Schlankheitsgrad an die entsprechenden Eigenschaften des Baumaterials angepasst werden kann. In der Betontechnologie werden dabei alle Anteile des Zuschlages zwischen 0 und 0,125 mm als Mehlkorn bezeichnet. Hierzu gehören die Anteile des Feinstsandes (0 bis 0,25 mm), die feiner als 0,125 sind, sowie der Zement und evtl. Betonzusatzstoffe (z.B. Steinmehl, Flugasche, Farbpigmente u.a.m.). Preferably, it may be provided that in hydraulic-setting mineral matrix systems or cement-containing matrix systems to be reinforced with bamboo fibers. With regard to the mineral fraction of the building material, a limitation to a largest particle with a diameter of <16 mm takes place as well as the adjustment of the flour grain fraction of the mineral fraction with άκ <0.125 mm to 400 kg / m 3 and the fine grain fraction of flour meal and fine sand with άκ <0, 25 mm to 450 to 500 kg / m 3 is made. The latter can be realized in a manner known to those skilled in the art by separate weighing and feeding, which can often already run programmatically in concrete mixing plants. It can be provided in particular that in particular in a bamboo fiber use in self-compacting concrete (SCC) and a higher flour meal and Feinstsandgehalt is possible, and that for concrete venting a sufficient flow path can be ensured. Furthermore, it should be possible for the bamboo fibers to align themselves in the direction of flow when the concrete flows. Regarding alignment, flowable systems such as concrete with energy-efficient added particles of a suitable degree of slimming occupy a position in the system that corresponds to the lowest flow loss so that alignment with sufficient flow can be easily adjustable, with a slenderness factor of less as 100 may already be enough. However, it is understandable to the person skilled in the art that, especially in the case of a bamboo fiber orientation justified by the above effect, the degree of slimming can be adapted to the corresponding properties of the building material. In concrete technology, all parts of the aggregate between 0 and 0.125 mm are referred to as flour meal. These include the fractions of ultrafine sand (0 to 0.25 mm), which are finer than 0.125, as well as the cement and any concrete admixtures (eg stone dust, fly ash, color pigments, etc.).
Weiter vorteilhaft kann es vorgesehen sein, dass die Bambusfasern bzw. Bambusfaserbündel mit Anteilen < 30 Vol.-% bei dFaser < 0,5 mm und er < 10 mm als Prozessfasern vorzugs- weise zur Herstellung von Faserzementplatten verwendet werden. Further advantageously, it can be provided that the bamboo fibers or bamboo fiber bundles with proportions <30% by volume are used at dF aser <0.5 mm and he <10 mm as process fibers, preferably for the production of fiber cement boards.
In einer weiteren Ausgestaltung kann vor dem Zusetzen zu dem hydraulisch abbindenden mineralischen Matrixsystem, also insbesondere zu der Zementmatrix, eine bis zu 50 h umfas- - lo In a further embodiment, before being added to the hydraulically setting mineral matrix system, that is to say in particular to the cement matrix, a period of up to 50 hours may be included. - lo
sende Wasserlagerung der Bambusfasern bzw. Bambusfaserbündel vorgeschaltet werden kann. Auf diese Weise kann ein vorteilhafter geeigneter Feuchtigkeitsgehalt eingestellt werden, wobei bereits abhängig von der gewünschten Wirkung ein kurzes Eintauchen des Bambusfasern in Wasser ausreichen kann. Send water storage of bamboo fibers or bamboo fiber bundles can be connected upstream. In this way, an advantageously suitable moisture content can be adjusted, wherein already depending on the desired effect a brief immersion of the bamboo fibers in water can be sufficient.
In einer weiteren Ausgestaltung können die Bambusfasern oder die Bambusfaserbündel insbesondere durch eine mehrstündige Lagerung, ein Mischen, ein Besprühen oder Berieseln in oder mit einem basischen, insbesondere auf pH-Wert > 12 eingestellten alkalischen Medium, insbesondere NaOH, etwa als wässrige Lösung, oder mit anderen Chemikalien wie Wasser- glas oder Maleinsäure, vorbehandelt werden. Gegebenenfalls können zusätzliche Trocknungsvorgänge vor der Faserverwendung als Verstärkungs- und/oder Bewehrungsmaterial durchgeführt werden. Diese Ausgestaltung kann dabei insbesondere dienen der gewünschten Beeinflussung von Faseroberflächeneigenschaften und/oder der Kapillareigenschaften der Bambusfasern bzw. der Bambusfaserbündel. In a further embodiment, the bamboo fibers or the bamboo fiber bundles in particular by several hours of storage, mixing, spraying or sprinkling in or with a basic, in particular adjusted to pH> 12 alkaline medium, in particular NaOH, as an aqueous solution, or with other chemicals such as water glass or maleic acid. Optionally, additional drying operations may be performed prior to fiber usage as reinforcing and / or reinforcing material. This embodiment can in particular serve the desired influencing of fiber surface properties and / or the capillary properties of the bamboo fibers or the bamboo fiber bundles.
Weiter vorteilhaft können bei der Bambusfaserherstellung anfallende feinteilige trockene Bambuspartikel (dpart < 0,5 mm, t < 0,5 mm, Feuchtegehalt < 12 - 13 %) mit Zement und/oder Trockenmörtel im Massen Verhältnis 1 zu 2 bis 1 zu 6 trocken gemischt und anschließend unter Zugabe von feinverteiltem Wasser in einem langsam um seine Längsachse rotierenden, z.B. als Trommelmischer an sich bekannter Bauart ausgebildeten Aggregat zu mehr oder weniger kugelförmigen Granalien mit vom Einsatzzweck abhängigen Einzeldurchmessern von 3-4 mm bis 8-10 mm umgeformt werden. Dabei können die kleinen Partikel beziehungsweise kann das Granulat vor seiner baustofflichen Verwendung als Leichtgranulat mindestens 24 h einem Abbinde- und Trocknungsprozess und einem abschließenden Klassierprozess zur Abtrennung von ungenügend granuliertem Feinstgut unterzogen wird. Further advantageously, in the bamboo fiber production resulting finely divided dry bamboo particles (dpart <0.5 mm, t <0.5 mm, moisture content <12 - 13%) with cement and / or dry mortar in the mass ratio 1 to 2 to 1 to 6 mixed dry and then with the addition of finely divided water in a slowly rotating about its longitudinal axis, eg formed as a drum mixer of known type aggregate to more or less spherical granules with dependent on the application individual diameters of 3-4 mm to 8-10 mm. In this case, the small particles or the granules before being used as light granules can be subjected for at least 24 hours to a setting and drying process and a final classification process for the separation of insufficiently granulated fines.
In einer weiteren Ausgestaltung können bei der Bambusfaserherstellung anfallende feinteilige trockene Fasern
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< 0,5 mm, lpart < 0,5 mm, Feuchte gehalt < 12 -13 %) mit längeren fein- teiligen Fasern (dPart < 0,5 mm, lPart < 10 - 12 mm, Feuchtegehalt < 12 - 13 %) in Mengenverhältnissen von 2 bis 6 zu 1 gemeinsam der Leichtgranulatherstellung aufgegeben und verarbeitet werden und dass dem Abbinde-, Trocknungs- und Klassierprozess eine Oberflächenbehandlung aufweisend eine Behandlung mit Harz und gegebenenfalls Mineralstoffen, bei- spielsweise, wie dies vorstehend im Detail erläutert ist, nachgeschaltet werden.
In a further embodiment, finely divided dry fibers obtained in bamboo fiber production can be obtained
Figure imgf000011_0001
<0.5 mm, lpart <0.5 mm, moisture content <12 -13%) with longer fine particles Particle fibers (d Part <0.5 mm, l Part <10 - 12 mm, moisture content <12 - 13%) in proportions of 2 to 6 to 1 together the Leichtgranulatherstellung abandoned and processed and that the setting, drying and Classification process a surface treatment comprising a treatment with resin and optionally minerals, for example, as explained above in detail, be followed.
In einer weiteren Ausgestaltung kann eine Ausrichtung von Bambusfasern in der Mineralmatrix durch ihr gezieltes Aufstreuen in zugbeanspruchte Deckschichten, durch Aufbringen von Bambusfaservliesen und/oder textilen Bambusfaser-Geweben mit nachfolgender Überde- ckung mit einer Mineralmatrix Schicht mit einer Dicke von « 50 mm (im Gegensatz zur Betoneinsatzpraxis mit > 50 mm) überdeckt oder durch ein auf einen Zeitraum von < 60 Sekunden beschränktes Anlegen eines elektrostatischen Feldes mit einer Einschaltspannung von < 20 kV erreicht werden. Es wurde gefunden, dass sich die Bambuspartikel in einem solchen elektrostatischen Feld in Richtung der Feldlinien ausrichten und so durch die Ausrichtung zusätzliche Biegefestigkeitserhöhungseffekte bewirken. In a further embodiment, an alignment of bamboo fibers in the mineral matrix by their deliberate spreading in zugbeanspruchte cover layers, by applying bamboo fiber webs and / or textile bamboo fiber fabrics with subsequent covering with a mineral matrix layer with a thickness of "50 mm (in contrast for concrete use practice> 50 mm) or can be achieved by applying an electrostatic field with a turn-on voltage of <20 kV for a period of <60 seconds. It has been found that the bamboo particles in such an electrostatic field align themselves in the direction of the field lines and thus cause additional bending strength increase effects by the orientation.
In einer weiteren Ausgestaltung kann für die mit Bambusfasern bzw. Bambusfaserbündeln ausgerüsteten mineralischen Matrixsysteme an sich bekannte Nachbehandlungsschritte wie eine Mikrowellenbestrahlung zur Beschleunigung von Abbindevorgängen, die Glättung von Oberflächen analog den an sich bekannten Vorgehensweisen wie bei faserlosem Beton und/oder Versiegelungsmaßnahmen eingeordnet werden. In a further embodiment, for the bamboo fibers or bamboo fiber bundles equipped mineral matrix systems known aftertreatment steps such as microwave irradiation to accelerate Abbindevorgängen, the smoothing of surfaces analogous to the known procedures such as in fiberless concrete and / or sealing measures are classified.
Beispielsweise können bei der Bambusfaserherstellung anfallende erste Partikel mit einer Faserdicke dPart < 0,5 mm, einer Faserlänge lPart < 0,5 mm, einem Feuchtegehalt < 12 -13 % mit zweiten Partikeln mit einer Faserdicke dPart < 0,5 mm einer Faserlänge lPart < 10 - 12 mm und einem Feuchtegehalt < 12 - 13 % in einem Mengenverhältnissen von 2 bis 6 der ersten Partikel zu 1 der zweiten Partikel gemeinsam mit den Bambusfasern zugegeben verarbeitet werden, insbesondere wobei eine vorbeschriebene Oberflächenbehandlung umfassend das Aufbringen eines Reaktionsharzes und von mineralischen Stoffen entsprechend auch für die Bambuspartikel durchgeführt werden kann. For example, in the bamboo fiber production resulting first particles having a fiber thickness d Part <0.5 mm, a fiber length l Part <0.5 mm, a moisture content <12 -13% with second particles with a fiber thickness d Part <0.5 mm one Fiber length l Part <10 - 12 mm and a moisture content <12 - 13% in an amount ratios of 2 to 6 of the first particles to 1 of the second particles are added together with the bamboo fibers added, in particular wherein a prescribed surface treatment comprising the Application of a reaction resin and mineral substances can be carried out accordingly for the bamboo particles.
Das Vorstehende berücksichtigend bezieht sich das Verfahren somit auf das technische Ge- biet der baustofflichen Verwendung von Bambus, um ihn nach einer speziellen mechanischen Aufbereitung mit überwiegender Zerlegung in fasrige Partikel mit einstellbarem hohen Schlankheitsgrad λ bei λ < 100 ohne oder mit anschließende Verfahrensstufen zur Verbesserung der Haftungskräfte in der jeweils verwendeten Mineralmatrix ungeordnet oder geordnet in diese einzubauen und damit Voraussetzungen sowohl für die Übertragung von Zug- und/oder Biegebelastungen, für die Behinderung der Ausbildung lokaler Anrisse und zur Verbesserung des Stoß- bzw. Schlagbelastungsverhaltens einschließlich der Energiedissipation und Schwingungsfortleitung zu erhalten. Considering the above, the method thus relates to the technical field of the construction material use of bamboo to him after a special mechanical treatment with predominant decomposition into fibrous particles with adjustable high degree of slimming λ at λ <100 without or with subsequent process steps to improve the To incorporate adhesion forces in the mineral matrix used in each case disorderly or ordered in this and thus to obtain conditions for both the transmission of tensile and / or bending loads, for hindering the formation of local cracks and to improve the impact or impact behavior including energy dissipation and vibration propagation ,
Die für die Übertragung von Zug- und/oder Biegebelastungen, für die Behinderung der Aus- bildung lokaler Anrisse und zur Verbesserung des Stoß- bzw. Schlagbelastungsverhaltens einschließlich der Energiedissipation und Schwingungsfortleitung vorgeschlagenen hochfesten vor allem grobfasrigen Bambusfasern können mit dFaser > 0,5 mm und Längen im Bereich 25-30 mm < lFaser < 50-60 mm zum Einsatz kommen. Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass der zu Fasern und/oder Faserbündeln aufbereitete Rohbambus, in Abhängigkeit vom Einsatzfall mit darauf abgestimmter Faserbündellängen- und Faserbündeldickenverteilung sowie veränderlichen Faser- bzw. Faserbündelanteilen mit oder ohne Vorbehandlung der Faserkomponenten zur Beeinflussung ihrer Oberflächeneigenschaften dem jeweiligen Matrixsystem in Gestalt vorgefertigter dünner unidirektionaler Fasergelege, als Faservliese mit und/oder ohne Vorzugslagen der Vliesbestandteile, als lose Faserschüttung unterschiedlicher Stärke mit oder ohne Ausrichtung der Faserpartikel oder als lose Faserpartikel in der mineralischen Matrix eingebaut werden. Zur Erreichung vom jeweiligen Einsatzzweck abhängiger zusätzlicher Eingangseigenschaften der Bambusfaservliese und/oder Bambusfasern bzw. Bambusfaserbündel können als weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung spezielle Vorbehandlungsstufen wie Imprägnierungen zur Beeinflussung des Schwindverhaltens, chemische und/oder physikalische Behandlun- gen der Fasern zur Beeinflussung von Faseroberflächen- und Verformungseigenschaften sowie zusätzliche Trocknungsvorgänge vorgesehen werden. The high-strength, especially coarse-fiber bamboo fibers proposed for the transmission of tensile and / or bending loads, for the prevention of the formation of local cracks and for the improvement of the impact behavior, including the energy dissipation and vibration propagation, can be used with d fiber > 0.5 mm and lengths in the range 25-30 mm <l fiber <50-60 mm are used. The solution according to the invention provides that the raw bamboo processed into fibers and / or fiber bundles, depending on the application with matched fiber bundle length and fiber bundle thickness distribution and variable fiber or fiber bundle fractions with or without pretreatment of the fiber components for influencing their surface properties of the respective matrix system in shape prefabricated thin unidirectional fiber fabric, as fiber webs with and / or without preferred layers of the nonwoven components, as a loose fiber bed of different thickness with or without alignment of the fiber particles or as loose fiber particles in the mineral matrix are installed. To achieve depending on the particular application of additional input properties of bamboo fiber fleeces and / or bamboo fibers or bamboo fiber bundles special pretreatment stages such as impregnation for influencing the Schwindverhaltens, chemical and / or physical treatment of the fibers for influencing Faseroberflächen- and deformation properties as well as additional drying operations are provided.
Ebenso können für die faserverstärkten Matrixsysteme als weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung Nachbehandlungsschritte wie spezielle Maßnahmen zur Faserausrichtung, zur Oberflächenbehandlung und/oder Versiegelungsmaßnahmen eingeordnet werden. Likewise, for the fiber-reinforced matrix systems as a further embodiment features of the invention, after-treatment steps such as special measures for fiber orientation, surface treatment and / or sealing measures can be classified.
Weitere Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung können spezielle Vorbehandlungsstufen zur chemischen und/oder physikalischen Behandlungen der Fasern, zur Faserausrichtung sowie zur Beeinflussung von Faseroberflächen- und sonstigen Stoffeigenschaften sein. Further refinement features of the invention may be special pretreatment stages for the chemical and / or physical treatment of the fibers, for fiber orientation and for influencing fiber surface and other material properties.
Ausführungsbeispiele: EXAMPLES
Für bei der Ertragsbewertung zu berücksichtigende Produkte aus vorgenannten Anlagenvarianten können folgende Bedingungen gelten: The following conditions may apply to products from the abovementioned system variants that are to be taken into account in the yield assessment:
Nachfolgende Erprobungs-, Einsatz- und Ausführungsbeispiele erläutern die Erfindung näher ohne, dass die Erfindung auf die folgenden Beispiele beschränkt ist: The following experimental, operational and exemplary embodiments illustrate the invention in more detail without the invention being restricted to the following examples:
Erstes Ausführungsbeispiel First embodiment
Als Einsatztest von unbehandelten Bambusfasern für bisher stahlfaserarmierte Industriefußböden ist der Versuch zu werten, bei Substitution der Stahlfasern durch Bambusfasern die gleichen Kenngrößen wie für Stahlfaserbeton, insbesondere hinsichtlich Druck- und Biegezugfestigkeit zu gewährleisten. Technologiegemäß zu verwendende Stahlfasern wurden durch Bambusfasern variabler Dicke mit άρα5εΓ ^ 2 mm und Länge 1ρα5εΓ < 30 mm in Mengenanteilen von 2,5 kg/m3, 3,0 kg/m3 und 3,5 kg/m3 ersetzt. Die Zugabe der Bambusfasern erfolgte bei der Trockendosierung der Zuschlagstoffe, um eine größtmögliche Mischzeit des Bambusfaser- Mineralstoff-Gemisches sicherzustellen. As an application test of untreated bamboo fibers for previously steel fiber-reinforced industrial floors, the attempt should be made to ensure the same parameters for steel fiber substitution with bamboo fibers as for steel fiber concrete, in particular with regard to compressive and flexural strength. Steel fibers to be used in accordance with the technology were used Bamboo fibers of variable thickness with άρ α5εΓ ^ 2 mm and length 1ρ α5εΓ <30 mm in proportions of 2.5 kg / m 3 , 3.0 kg / m 3 and 3.5 kg / m 3 replaced. The addition of the bamboo fibers was carried out during the dry metering of the aggregates in order to ensure the greatest possible mixing time of the bamboo fiber mineral mixture.
Für die Druckprüfung (nach 7 und 28 Tagen) wurden Würfel mit 15 cm Kantenlänge hergestellt; die Ermittlung der 28 Tage-Biegezugfestigkeit erfolgte mit Hilfe von Prismen (70 cm x 15 cm x 15 cm und 110 cm x 30 cm x 15 cm). Für die Auswertung der nach DIN 1048 vorbereiteten und durchgeführten Versuche sowie für die Bewertung der erreichten Testergebnisse wurden die für Industriefußböden aus Stahlfaserbeton geltenden Bemessungsgrundlagen genutzt. Die Druckprüfung gemäß DIN 1048 ergab folgende Werte: For the pressure test (after 7 and 28 days) cubes were made with 15 cm edge length; The determination of the 28-day bending tensile strength was carried out with the aid of prisms (70 cm × 15 cm × 15 cm and 110 cm × 30 cm × 15 cm). For the evaluation of the tests prepared and carried out according to DIN 1048 as well as for the evaluation of the achieved test results, the assessment bases valid for industrial floors made of steel fiber concrete were used. The pressure test according to DIN 1048 gave the following values:
37-38 N/mm2 nach 7 Tagen, 37-38 N / mm 2 after 7 days,
- 51,5-53,5 N/mm2 nach 28 Tagen. - 51.5-53.5 N / mm 2 after 28 days.
Die Ermittlung der Biegezugfestigkeit ßßz erfolgte rechnerisch nach Durchführung von Biegezugversuchen entsprechend DIN 1048. Es wurden ßßz -Werte zwischen 3,6 und 4,2 N/mm bestimmt. Zu beachten ist, dass aus dem Bruchbild der zerstörten Proben mit den im Beton gleichmäßig verteilten Bambusfasern keine nennenswerten Faserrisse in der Bruchzone zu erkennen sind. Zu beachten ist, dass es mit einer relativ kleinen Fasermenge (2,5-3,5 kg/m3 entsprechend 1-2 M.- ) im Industrie-versuch gelungen ist, mechanische Eigenschaften beim Faserbeton zu erreichen wie sie mit der Zumischung von 25 kg Stahlfasern/m3 erreicht werden. The determination of the bending tensile strength ß ß z was carried out mathematically after carrying out bending tensile tests according to DIN 1048. ß ß z values between 3.6 and 4.2 N / mm were determined. It should be noted that no noteworthy fiber cracks in the fracture zone can be seen from the fracture pattern of the destroyed samples with the bamboo fibers evenly distributed in the concrete. It should be noted that it has been possible with a relatively small amount of fiber (2.5-3.5 kg / m 3 corresponding to 1-2 M.) in the industrial experiment to achieve mechanical properties of the fiber concrete as they with the addition of 25 kg steel fibers / m 3 can be achieved.
Auffällig ist die gegenüber Stahlfaserverstärkungen stärkere Nachhärtung der Prüfkörper, die mit der Verzögerung der Hydratationsgeschwindigkeit des Zementes durch die o.g. Bambusfaserbestandteile erklärbar ist.  Remarkable is the stronger hardening of the test specimens compared to steel fiber reinforcements, which is accompanied by the delay of the rate of hydration of the cement by the o.g. Bamboo fiber components is explainable.
Der Vergleich der Versuchsergebnisse mit den Durchschnittswerten aus der Technologieüberwachung beim Probenverarbeiter (a7d-Druck = 23,65 N/mm2, a28d-Druck = 31,5 N/mm2) zeigt, dass die Zielstellung vergleichbarer mechanischer Eigenschaften bei bambusverstärktem Beton (am Beispiel der Betonqualität B 25) deutlich überboten wurde. Die Werte für Ö7d-Druck und für Ö28d-Druck liegen um 55-65 % über den Referenzangaben. The comparison of the test results with the average values from the technology monitoring at the sample processor (a 7 d pressure = 23.65 N / mm 2 , a 2 8d pressure = 31.5 N / mm 2 ) shows that the objective of comparable mechanical properties at bamboo-reinforced concrete (on the example of concrete quality B 25) clearly outbid has been. Values for Ö7d pressure and for Ö28d pressure are 55-65% higher than the reference values.
Zweites Ausführungsbeispiel Second embodiment
Für die wirtschaftliche Herstellung oberflächenbehandelter Bambusfasern mit hohen Verbundfestigkeiten in der Betonmatrix wurden 3 in Reihe geschaltete Aggregate benutzt. Im ersten als kontinuierlich oder satzweise arbeitenden Mischer ausgelegten Aggregat wurden je 1 kg Kunstharz-Beschichtungsmaterial 3-10 kg Bambusfasern zugegeben und in Abhängigkeit von der Viskosität des Kunstharzes so lange gemischt, bis eine gleichmäßige Benetzung der Faseroberflächen bzw. eine lückenlose Kunstharzfilmbildung auf ihnen sichergestellt war. Notwendige Mischzeiten von 10-12 Minuten, z.B. bei einem Harz mit der Viskosität von 400 mPas, konnten durch Versprühen des Harzes gegenüber der ein- oder mehrmaligen Impulszugabe deutlich verkürzt werden. In der nachgeschalteten zweiten ebenfalls als kontinuierlich oder satzweise arbeitender Mischer ausgelegten Einheit wurde den mit Harz oberflächenhaft benetzten Bambusfasern Zement im Überschuss zudosiert und durch den Mischvorgang eine vollständige Abdeckung der Harzoberflächen mit Zement erreicht. For the economic production of surface-treated bamboo fibers with high bond strengths in the concrete matrix, 3 aggregates connected in series were used. In the first unit designed as a continuous or batch mixer, 3-10 kg of bamboo fibers per 1 kg of synthetic resin coating material were added and mixed, depending on the viscosity of the synthetic resin, until a uniform wetting of the fiber surfaces or a complete synthetic resin film formation was ensured on them , Necessary mixing times of 10-12 minutes, e.g. with a resin having the viscosity of 400 mPas, could be significantly shortened by spraying the resin over the one or more pulse addition. In the downstream second unit, which was also designed as a continuous or batch-type mixer, cement was added in excess to the bamboo fibers wetted with resin in the form of a surface, and the cement process achieved complete coverage of the resin surfaces with cement.
Als einzige Bedingung für die dauerhafte oberflächennahe Einbindung der Zementpartikel in den Kunstharzfilm ist zu beachten, dass die Verweilzeit der Bambusfasern in den ersten bei- den Aggregaten die für einzelne Kunstharze unterschiedliche Topfzeit nicht überschreitet. The only condition for the permanent close-to-surface incorporation of the cement particles in the synthetic resin film is that the residence time of the bamboo fibers in the first two aggregates does not exceed the pot life that is different for individual synthetic resins.
Die bautechnische Verwendbarkeit der nach vorstehendem oberflächenbehandelten Bambusfasern wurde dadurch sichergestellt, dass man in dem dritten als Siebmaschine ausgeführten Aggregat den Zementüberschuss durch Siebung abgetrennt hat. Bei Vermeidung von Wasserzutritt waren dann die beschichteten Partikel lagerfähig und konnten unter Beachtung der Verwendbarkeitsgrenzen des eingesetzten Zementes als Zusatzstoff im Sinne der effektiven Faserverstärkung von zementgebundenem Beton verwendet werden. Drittes Ausführungsbeispiel The technical applicability of the surface-treated bamboo fibers above was ensured by separating the cement surplus by sieving in the third unit designed as a screening machine. In the absence of water, the coated particles were then storable and could be used as an additive in the sense of the effective fiber reinforcement of cement-bound concrete, taking into account the applicability limits of the cement used. Third embodiment
Bei der experimentellen Bewertung der Einsatzergebnisse unbehandelter und behandelter Bambusfasern bei unterschiedlichen Betonarten wurde festgestellt, dass die Einmischbarkeit der Fasern mit Masseanteilen von beispielsweise < 5 % der eingesetzten Zementmenge be- sonders problemlos ist und dass die Frischbetoneigenschaften ebenso wie mechanische Eigenschaften (Druckfestigkeit, E-Modul u.a.m.) nicht nachteilig beeinflusst werden.  In the experimental evaluation of the application results of untreated and treated bamboo fibers with different types of concrete, it was found that the incorporability of the fibers with mass fractions of, for example, <5% of the amount of cement used is particularly problematic and that the fresh concrete properties as well as mechanical properties (compressive strength, modulus of elasticity uam) are not adversely affected.
Viertes Ausführungsbeispiel Fourth embodiment
Der Einsatz von oberflächenbehandelten Bambusfasern im Normalbeton wurde mit einem Zementeinsatz (CEM I 32,5 R) von 330 kg/m3 Beton bei 720 kg/m3 Sand 0/2, 360 kg/m3 Kies 4/8 und 720 kg/m3 Kies 8/16 bei einem Fasereinsatz von ca. 1 % der Zementmenge getestet. Der Fasereinbau erfolgte sowohl als unausgerichtete Schicht als auch im ausgerichteten Zustand jeweils in der Zugzone der Prüfkörper für die E-Modul, Biege- und Spaltzugfestigkeitsprüfung. Man stellte fest, dass bei etwa gleich bleibender Druck- und Zugbelastbarkeit die Spaltzugfestigkeit gegenüber der Nullprobe um bis zu 5 % zunahm und dass sich die elastischen Eigenschaften durch die Faserzusätze verbesserten, so dass die Verwendung entsprechender oberflächenbehandelter Bambusfasern für die Herstellung von faserarmierten dickwandigen Betonrohren zu empfehlen war. Fünftes Ausführungsbeispiel The use of surface-treated bamboo fibers in normal concrete was carried out with a cement insert (CEM I 32.5 R) of 330 kg / m 3 concrete at 720 kg / m 3 sand 0/2, 360 kg / m 3 gravel 4/8 and 720 kg / m 3 gravel 8/16 tested at a fiber use of about 1% of the cement amount. The fiber installation was carried out both as an unoriented layer and in the aligned state in each case in the tensile zone of the test specimens for the modulus of elasticity, bending and splitting tensile strength test. It was found that with approximately constant compressive and tensile strength, the splitting tensile strength increased by up to 5% compared to the blank sample and that the elastic properties improved by the fiber additives, so that the use of corresponding surface-treated bamboo fibers for the production of fiber-reinforced thick-walled concrete pipes was recommended. Fifth embodiment
Beim Einsatz oberflächenbehandelter Bambusfasern zur Armierung von Spritzbeton mit Faserzusätzen von 3 und 6 kg/m3 wurde festgestellt, dass bei geringfügigem Anstieg der Druckfestigkeit (2 %) durch die eingemischten mit Epoxidharz und Zement vorbehandelten Fasern sich z.B. die 28-Tage-Biegezugfestigkeit um bis zu 7,5 % erhöht und dass sich die Wasser- eindringtiefe gegenüber der Nullprobe um 36 % verringert, so dass alle untersuchten Proben als wasserundurchlässig einzustufen sind. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass im Gegensatz zu Stahlfaserzugaben aus dem Spritz gut während des Auftragsprozesses nahezu keine Bambuspartikel ausfielen und dass diese sich vorzugsweise wandparallel in der zugbean- spruchten Zone ablagerten. Als Schlussfolgerung wurde abgeleitet, dass für Arbeiten mit Spritzbeton und für die technologisch vergleichbare an sich bekannte Schleudergussherstellung dünnwandiger Betonrohre überwiegend oberflächenbehandelte Bambusfasern anstelle von Stahlfasern zum Einsatz kommen sollten. When using surface-treated bamboo fibers to reinforce sprayed concrete with fiber additions of 3 and 6 kg / m 3 , it was found that with a slight increase in compressive strength (2%) due to the blended epoxy resin and cement pretreated fibers, the 28-day bending tensile strength would be around increased to 7.5% and that the water penetration depth is reduced by 36% compared to the blank sample, so that all examined samples are classified as water-impermeable. In addition, it was found that, in contrast to steel fiber additions from the spray, almost no bamboo particles precipitated during the application process, and that these were preferably located parallel to the wall in the tensile strength. Spraying zone deposited. In conclusion, it was deduced that predominantly surface-treated bamboo fibers should be used instead of steel fibers for work with shotcrete and for the technologically comparable centrifugally cast production of thin-walled concrete pipes.
Sechstes Ausführungsbeispiel Sixth embodiment
Der Einsatz von oberflächenbehandelten Bambusfasern zur Armierung von hochfestem Beton wurde mit einem Zementeinsatz (CEM 1 42,5 R) von 453 kg/m3 Beton bei 514kg/m3 Sand 0/1, ca. 125 kg/m3 Sand 0/4, 413 kg/m3 Kies 2/8 und 780 kg/m3 Kies 8/16 bei einem Fasereinsatz von ca. 0,64-1,2 % der Zementmenge und gleichzeitiger Verwendung von Mikrosilika (ca. 36 kg/m3) getestet. Man fand, dass der Fasereinsatz zur Festigkeitserhöhung nur bei Beschränkung auf den Druckfestigkeitsbereich < 50 N/mm2 sinnvoll ist. The use of surface-treated bamboo fibers to reinforce high-strength concrete was achieved using cement (CEM 1 42.5 R) of 453 kg / m 3 concrete at 514 kg / m 3 sand 0/1, approx. 125 kg / m 3 sand 0/4 , 413 kg / m 3 gravel 2/8 and 780 kg / m 3 gravel 8/16 with a fiber use of about 0.64-1.2% of the cement quantity and simultaneous use of microsilica (about 36 kg / m 3 ) tested. It was found that the use of fibers to increase the strength only makes sense if restricted to the compressive strength range <50 N / mm 2 .
Die Spaltzugfestigkeit nahm bei lagenweise eingebauten Fasern gegenüber der Nullprobe um bis zu 13 % zu. Sonstige Eigenschaften wie Wassereindringtiefen und Frost-Taumittel- Widerstand lagen bei statistisch im Beton verteilten Bambusfasern deutlich unter den gültigen Grenzwerten. Man stellte darüber hinaus fest, dass die Schlagfestigkeit gegenüber dem Nullbeton im untersuchten Fasergehaltsbereich deutlich zunahm und sich insgesamt durch die Oberflächenbehandlung gegenüber der Verwendung von unbehandelten Bambusfasern ver- besserte. Abgesehen vom E-Modul nahmen insbesondere bei im Zugbereich eingebauten Bambusfasern vor allem die 7-Tage Werte stark zu, z.B. die Biegezugfestigkeit um 26 % gegenüber der Nullprobe. Mit dem versuchsweisen Einbau einer in Längsrichtung orientierten dünnen Lage entsprechend der Vorgehensweise nach Beispiel 2 vorbehandelter schlanker Bambuspartikel (dFaser > 0,5 mm und er < 50-60 mm) in einer als aufgesetzte Reparatur- schicht vorgesehenen Matrix aus o.g. hochfestem Beton konnte gezeigt werden, dass gegenüber der traditionellen Technologie mit Stahlmattenarmierung bei vergleichbaren Festigkeitseigenschaften deutliche Kostensenkungen von ca. 12 4- 15 % erreichbar sind. Siebtes Ausführungsbeispiel The splitting tensile strength increased by up to 13% in the case of fibers incorporated in layers compared to the blank sample. Other properties, such as water penetration depths and freeze-thaw resistance, were well below the applicable limits for bamboo fibers randomly distributed in concrete. In addition, it was found that the impact strength compared to zero concrete in the investigated fiber content range increased significantly and improved overall by the surface treatment compared to the use of untreated bamboo fibers. Apart from the modulus of elasticity, especially in the case of bamboo fibers installed in the train area, especially the 7-day values increased strongly, eg the bending tensile strength by 26% compared to the zero sample. With the experimental installation of a longitudinally oriented thin layer according to the procedure of Example 2 pretreated slender bamboo particles (dfiber> 0.5 mm and he <50-60 mm) in a provided as a patch repair layer matrix of the above high-strength concrete could be shown that, compared to the traditional technology with steel mesh reinforcement with comparable strength properties, significant cost reductions of approximately 12-15% can be achieved. Seventh embodiment
Bei der Herstellung von Faserzementplatten im Dickenbereich zwischen 4 und 12 mm wurden relativ dünne und schlanke Bambusfasern mit dpaser ^ 0,5 mm eingesetzt. Dabei wurde festgestellt, dass Faserzementplatten mit der fein-teiligsten Faservariante die höchste Biege- festigkeit erreichten. Die erreichte Festigkeits-obergrenze liegt bei 16 N/mm2. In vergleichenden Messungen wurde festgestellt, dass der Austausch bisher für Faserzementplatten verwendeter teurer Synthesefasern wie Dolanit durch mengengleiche Bambusfasern zu vergleichbaren Biegefestigkeitswerten und zu einem um 20 % höheren E-Modul führte. Weiterhin ergab sich, dass der in einer anderen Versuchsreihe zusätzlich erfolgte Austausch von 25 % Zellulo- sefasern durch feinteilige Bambusfasern mit dFaser ^ 0,5 mm gegenüber der Standardrezeptur zu vergleichbaren Werten bezüglich E-Modul und Biegefestigkeit führte. Dadurch könnten die Herstellungs-kosten von bambusfaserhaltigen Faserzementplatten gegenüber den nach der Asbest-substitution verwendeten teuren Polyamidfasern erheblich gesenkt werden. Im Ergebnis von Bewitterungsversuchen ist die Langzeitbeständigkeit (Testgültigkeit 5 Jahre) der ver- wendeten Bambusfasern im alkalischen Medium mit pH > 12 bestätigt worden. In the production of fiber cement boards in the thickness range between 4 and 12 mm relatively thin and slender bamboo fibers were used with dpaser ^ 0.5 mm. It was found that fiber cement boards with the finest-divided fiber version achieved the highest flexural strength. The reached upper limit of strength is 16 N / mm 2 . In comparative measurements, it was found that the replacement of expensive synthetic fibers such as dolanite previously used for fiber cement boards with comparable bamboo fibers resulted in comparable flexural strength values and a 20% higher modulus of elasticity. Furthermore, it was found that the replacement of 25% cellulose fibers with finely divided bamboo fibers with dFiber 0,5 0.5 mm, which was additionally carried out in another test series, led to comparable values with respect to modulus of elasticity and flexural strength compared to the standard formulation. This could significantly reduce the cost of manufacturing bamboo fiber-containing fiber cement boards compared to expensive polyamide fibers used after asbestos substitution. As a result of weathering tests, the long-term stability (test validity 5 years) of the used bamboo fibers in the alkaline medium with pH> 12 has been confirmed.
Achtes Ausführungsbeispiel Eighth embodiment
In großem Umfang bei der Bambusfaserherstellung anfallende feinteilige trockene Bambuspartikel (dpart < 0,5 mm, t < 0,5 mm, Feuchtegehalt < 12-13 %) wurden mit unterschiedli- chen Anteilen von Zement und/oder Trockenmörtel trocken gemischt und anschließend unter feinfühliger Zugabe von Wasser in einer um ihre Längsachse langsam rotierenden Trommel granuliert. Dabei bildeten überwiegend kugelförmige Leichtgranulate, die nach dem hydraulischen Abbinden der Zement- und/oder Kalkanteile und zeitversetzter Trocknung sich als sehr formbeständig, abriebfest und trotz eines Bambusanteils von ca. 50 Massen. -% als sehr schwer entflamm- bzw. entzündbar erwiesen. Diese Leichtgranalien weisen auch gute Wärmedämmeigenschaften auf. Ihre Verwendung als Zuschlagstoff anstelle entsprechender Kies- und/oder Splittzusätze kann zu erheblichen Massereduzierungen bei damit herzustellenden Leichtbetonerzeugnissen führen. Eine weitere neuartige Baustoffherstellungs- und -einsatzvariante ist abzuleiten aus den Bedürfnissen des Brandschutzes von Stahltragkonstruktionen im Industrie- und Gesellschaftsbau. Aus Gemischen der o.g. kleinteiligen Leichtgranalien mit Zement und feinkörnigen Zu- schlagstoffen können in entsprechenden Formen später montierbare Brandschutzverkleidungen für beliebige statisch und/oder dynamisch belastete Stahlprofile und -röhre oder als aufgespritzte ein- oder mehrlagige Schutzschichten hergestellt werden. Fine-particle dry bamboo particles (dpart <0.5 mm, t <0.5 mm, moisture content <12-13%) were widely mixed in bamboo fiber production and dry-mixed with different proportions of cement and / or dry mortar Granulated addition of water in a drum slowly rotating about its longitudinal axis. In this case, predominantly spherical light granules formed after the hydraulic setting of the cement and / or lime content and time-delayed drying to be very dimensionally stable, resistant to abrasion and despite a bamboo content of about 50 masses. -% proved to be very flame retardant or flammable. These light granules also have good thermal insulation properties. Their use as an aggregate instead of appropriate gravel and / or grit additives can lead to significant mass reductions in lightweight concrete products to be produced therewith. Another novel building material production and application variant can be deduced from the requirements of fire protection of steel supporting structures in industrial and social construction. From mixtures of the above-mentioned small-particle light granules with cement and fine-grained aggregates, later-installable fire protection linings for any statically and / or dynamically loaded steel profiles and tubes or as spray-on single or multi-layer protective layers can be produced in appropriate forms.
Neuntes Ausführungsbeispiel Ninth embodiment
Sehr günstige Ein- und Absatzchancen werden für Verstärkungs- und Armierungsfasern aus Bambus in Mineralverbunden (Faserplatten, faserverstärkter Beton sowie diverse Formstücke und Rohre aus Faserbeton) erwartet. Very favorable purchase and sales opportunities are expected for reinforcing and reinforcing fibers made of bamboo in mineral composites (fiberboard, fiber-reinforced concrete as well as various fittings and tubes made of fiber concrete).
Dabei besteht durch die Orientierung auf Leichtgranalien gemäß Beispiel Nr. 8 im Verbund mit oberflächenbehandelten Langfasern die Möglichkeit, z.B. wesentlich leichtere Wasser- und Abwasserrohre herzustellen als bei der Ausrichtung auf Schwerbeton und dabei zu verwendende Stahlarmierungen. Als realistisch werden Massereduzierungen < 20 4- 25 % angesehen. Zehntes Ausführungsbeispiel By orientation to light granules according to Example No. 8 in combination with surface-treated long fibers, it is possible, e.g. to produce much lighter water and sewage pipes than in the orientation to heavy concrete and thereby steel reinforcements to be used. Measured reductions of <4-25% are considered realistic. Tenth embodiment
Zur Bewertung des Langzeitverhaltens von bambusfaserhaltigen Betonproben wurden die Wasserundurchlässigkeitsprüfung sowie die Frost-Tau- und die Frost-Tausalz-Prüfung durchgeführt. Außerdem wurde das Dehnungsverhalten von Prüfkörpern mit unterschied-lichem Bambusfasergehalt und die Schlagfestigkeit von Prüfkörpern bewertet. Die Bambusfaseran- teile betrugen 6, 9 und 12 kg/m3 Frischbeton. Die Faserbündellängen waren auf er ^ 25 mm eingestellt, der Faserbündeldurchmesser betrug dFaser ^ 2 mm. To evaluate the long-term behavior of bamboo fiber concrete samples, the water impermeability test as well as the freeze-thaw and the freeze-thaw test were carried out. In addition, the elongation behavior of specimens with different bamboo fiber content and the impact strength of specimens was evaluated. The bamboo fiber content was 6, 9 and 12 kg / m 3 of fresh concrete. The fiber bundle lengths were adjusted to 25 mm, the fiber bundle diameter was d fiber 2 mm.
Zur Prüfung der Frost-Tau-Beständigkeit wurden Normprüfkörper mit den o.g. unterschiedlichen Bambusfasergehalten nach der Aushärtung (28 d) 50 mal dem Zyklus: 8 h bei - 20 °C Frosten und danach 4 h bei 20 °C Auftauen ausgesetzt. Sämtliche faserhaltigen Proben hatten bei allen Lastwechseln bessere Ergebnisse als die Nullprobe. Die beste Frost-Tau- Beständigkeit wiesen Proben bei 6 kg/m3 Faser-anteilen mit ca. 300 % gegenüber der Nullprobe auf. To test the freeze-thaw resistance standard test specimens with the above-mentioned different bamboo fiber contents were cured after curing (28 d) 50 times the cycle: 8 h - Frozen at 20 ° C and then thawed at 20 ° C for 4 hours. All fibrous samples had better results than the blank sample at all load changes. The best freeze-thaw resistance was found at 6 kg / m 3 fiber fractions at approximately 300% compared to the blank sample.
Die Wassereindringtiefen lagen bei allen Fasergehalten unter der zulässigen Obergrenze, so dass die Schlussfolgerung von der Herstellbarkeit des „wasserdichten bambusfaserverstärkten Betons" zulässig ist.  The water penetration depths were below the permissible upper limit for all fiber contents, so that the conclusion of the manufacturability of the "waterproof bamboo fiber reinforced concrete" is permissible.
Das Dehnungsverhalten von bambusfaserhaltigen Betonteilen ist günstiger als von nicht mit Bambusfasern bewehrtem Beton.  The elongation behavior of bamboo fiber-containing concrete parts is more favorable than that of bamboo fiber-reinforced concrete.
- Die Schlagfestigkeit bzw. -Zähigkeit von Beton mit unbehandelten Bambusfasern übertrifft bei geringen dynamischen Belastungen (Lastwechsel < 50) die Werte von unverstärktem Beton; bei höheren dynamischen Belastungen (Lastwechsel > 50) liefert Beton mit vorbehandeltem Bambusfaserzusatz deutlich bessere Ergebnisse.  - The impact strength and toughness of concrete with untreated bamboo fibers exceeds the values of unreinforced concrete at low dynamic loads (load changes <50); At higher dynamic loads (load changes> 50) concrete with pretreated bamboo fiber additive delivers significantly better results.

Claims

Patentansprüche claims
1. Baumaterial, aufweisend einen mineralischen Anteil, insbesondere Zementanteil, und einen Faseranteil, wobei die Fasern des Faseranteils Bambusfasern umfassen, wobei die Bambusfasern zumindest teilweise, insbesondere vollständig, eine Faserlänge 1ρα5εΓ in einem Bereich von größer oder gleich 25 mm bis kleiner oder gleich 60 mm aufweisen und einen Schlankheitsgrad λ in einem Bereich von kleiner als 100 aufweisen. A building material comprising a mineral component, in particular a cement component, and a fiber component, the fibers of the fiber component comprising bamboo fibers, the bamboo fibers at least partially, in particular completely, having a fiber length 1ρ α5εΓ in a range from greater than or equal to 25 mm to less than or equal to 60 mm and have a slenderness λ in a range of less than 100.
2. Baumaterial nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bambusfasern auf ihrer Oberfläche ein Reaktionsharz aufweisen, insbesondere wobei auf der Oberfläche des2. Building material according to claim 1, characterized in that the bamboo fibers have on their surface a reaction resin, in particular wherein on the surface of the
Reaktionsharzes ein mineralischer Stoff vorliegt. Reaction resin is a mineral substance.
3. Verfahren zum Herstellen eines insbesondere zementhaltigen Baumaterials, wobei Bambusfasern nach einer voranlaufenden mechanischen Aufbereitung, insbesondere Zerklei- nerung, einer mineralische Bestandteile umfassenden Matrix, insbesondere einer zementhaltigen Matrix, zugesetzt werden, wobei die Bambusfasern zumindest teilweise, insbesondere vollständig, eine Faserlänge 1ρα5εΓ in einem Bereich von größer oder gleich 25 mm bis kleiner oder gleich 60 mm aufweisen und einen Schlankheitsgrad λ in einem Bereich von kleiner oder gleich 100 aufweisen 3. A method for producing a particular cementitious building material, wherein bamboo fibers after a preceding mechanical processing, in particular crushing, a mineral constituents comprising matrix, in particular a cementitious matrix, are added, the bamboo fibers at least partially, in particular completely, a fiber length 1ρ α5εΓ in a range of greater than or equal to 25 mm to less than or equal to 60 mm and have a slenderness degree λ in a range of less than or equal to 100
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bambusfasern vor dem Zufügen zu dem Zementanteil mit einem Reaktionsharz, insbesondere ausgewählt aus einem Epoxidharz, versehen werden, insbesondere wobei auf die Reaktionsharz-Oberfläche ein mineralischer Stoff aufgetragen wird. 4. The method according to claim 3, characterized in that the bamboo fibers are provided before adding to the cement content with a reaction resin, in particular selected from an epoxy resin, in particular wherein a mineral substance is applied to the reaction resin surface.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anwendung der Bambusfasern auf ein mineralisches Größtkorn in dem mineralischen Anteil im Gesamtgemisch in einem Bereich von < 16 mm begrenzt sind und dass die Einstellung des Mehlkornanteils mit dK < 0,125 mm auf 400 kg/m3 und der Feinkornfraktion aus Mehlkorn und Feinsand mit άκ < 0,25 mm auf 450 bis 500 kg/m3 eingestellt sind. 5. The method according to any one of claims 3 or 4, characterized in that the application of the bamboo fibers are limited to a mineral largest grain in the mineral content in the total mixture in a range of <16 mm and that the adjustment of the flour grain fraction with d K <0.125 mm to 400 kg / m 3 and the fine grain fraction of flour meal and fine sand with άκ <0.25 mm to 450 to 500 kg / m 3 are set.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bam- busfasern mit Anteilen < 30 Vol.-% bei dFaser < 0,5 mm und er < 10 mm zur Herstellung von Faserzementplatten verwendet werden. 6. The method according to any one of claims 3 to 5, characterized in that the bamboo fibers are used with proportions <30 vol .-% at d fiber <0.5 mm and he <10 mm for the production of fiber cement boards.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zusetzen der Fasern zu der Matrix die Fasern einer Lagerung in Wasser für einen Zeitraum von weniger oder gleich 50 h unterworfen werden. 7. The method according to any one of claims 3 to 6, characterized in that prior to adding the fibers to the matrix, the fibers are subjected to storage in water for a period of less than or equal to 50 h.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Zusetzen der Fasern zu der Matrix die Fasern mit einem basischen Medium vorbehandelt werden. 8. The method according to any one of claims 3 to 7, characterized in that prior to adding the fibers to the matrix, the fibers are pretreated with a basic medium.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Baumaterial Bambuspartikel einer Dicke dPart von kleiner oder gleich 0,5 mm, einer Länge lpart von < 0,5 mm und einem Feuchtegehalt von < 12 % und gegebenenfalls Bambuspartikel einer Dicke dpart von kleiner oder gleich 0,5 mm, einer Länge t von > 0,5mm bis < 10 mm und einem Feuchtegehalt von < 12 % zugegeben werden. 9. The method according to any one of claims 3 to 8, characterized in that the building material bamboo particles having a thickness d part of less than or equal to 0.5 mm, a length lpart of <0.5 mm and a moisture content of <12% and optionally bamboo particles a thickness dpart of less than or equal to 0.5 mm, a length t of> 0.5 mm to <10 mm and a moisture content of <12% are added.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Bambusfasern in der Materialmatrix ausgerichtet werden, insbesondere wobei die Ausrichtung realisiert wird durch gezieltes Aufstreuen in zugbeanspruchte Deckschichten, durch Aufbrin- gen von Bambusfaservliesen und/oder textilen Bambusfasergewebe mit nachfolgender Überdeckung mit einer Mineralmatrix Schicht insbesondere mit einer Dicke von « 50 mm, oder durch ein auf einen Zeitraum von < 60 Sekunden beschränktes Anlegen eines elektrostatischen Feldes insbesondere mit einer Einschaltspannung von < 20 kV. 10. The method according to any one of claims 3 to 9, characterized in that the bamboo fibers are aligned in the material matrix, in particular wherein the orientation is realized by targeted scattering in zugbeanspruchte cover layers, by applying bamboo fiber webs and / or textile bamboo fiber fabric with subsequent overlap with a mineral matrix layer, in particular with a thickness of "50 mm, or by a limited to a period of <60 seconds applying an electrostatic field, in particular with a turn-on voltage of <20 kV.
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