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DE2620865A1 - Mit faser verstaerktes, zementhaltiges, hydratisiertes reaktionsprodukt und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Mit faser verstaerktes, zementhaltiges, hydratisiertes reaktionsprodukt und verfahren zu seiner herstellung

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DE2620865A1
DE2620865A1 DE19762620865 DE2620865A DE2620865A1 DE 2620865 A1 DE2620865 A1 DE 2620865A1 DE 19762620865 DE19762620865 DE 19762620865 DE 2620865 A DE2620865 A DE 2620865A DE 2620865 A1 DE2620865 A1 DE 2620865A1
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DE
Germany
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weight
silica
water
reaction product
dry basis
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19762620865
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English (en)
Inventor
Bertram Randall Ziegler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GAF Corp
Original Assignee
GAF Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by GAF Corp filed Critical GAF Corp
Publication of DE2620865A1 publication Critical patent/DE2620865A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)

Description

PATENTANWÄLTE
DipL-mg. P. WIRTH · Dr. V. SCHMIED-KOWARZIK Dipl.-Ing. G. DANNENBERG · Dr. P. WEINHOLD · Dr. D. GUDEL
281134 6 FRANKFURTAM MAIN
TELEFON(OBm 2B70]4 GR. ESCHENHEIMER STRASSE 39
OK/SK
FDN-810
GAF CORPORATION
140 West 51 st Street
New York, N.Y. / USA
Mit Faser verstärktes, zementhaltiges, hydratisiertes Reaiktionsprodukt. und Verfahren üu seiner Herstellung
Seit vielen Jahren veidaiBaumaterialien für verschiedene Verwendungszwecke, wie als Dach- und Wandabdeckung, Leitungen usw., aus zementhaltigen ("eementitious"), mit unterschiedlichen Fasern verstärkten Produkten großtechnisch hergestellt. Dazu waren Asbestfasern besonders zweckmäßig; sie sind jedoch relativ teuer geworden, und ihre Verwendung kann besondere Vorsichtsmaßnahmen zur Vermeidung verschiedener Probleme bezüglich der menschlichen Gesundheit erfordern.
Die vorliegende Erfindung schafft ein verbesserter, mit Faser verstärktes zementhaltiges Konstruktionsmaterial, das die Verwendung von Asbestfasern nicht erfordert, sowie ein Verfahren zur dessen Herstellung.
D=»s erfindungsgemäße Produkt ist ein faserverstärktes, zementhaltiges, hydratisiertes Reaktionsprodukt aus der Aushärtung einer Reaktionsmischung, die Portland-Zement, Baumwollfaser, einen anorganischen Füller und mindestens ausreichend Wasser enthält, um das Hydratisierungswasser für das Aushärtungsverfahren zu liefern. Portland-Zement ist in der Mischung in Mengen zwischen etwa 25-75 Gew.-^, auf Trockenbasis, anwesend, während Baumwollfaser in Mengen
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zwischen etwa 1-15 Gew.-^ und der Füller in Mengen zwischen etwa 3-30 Gew.-o, vorzugsweise zwischen etwa 5-20 Gew.-%, auf derselben Basis, anwesend sind. In einer bevorzugten Ausführungsform, in welcher die Aushärtung durch Autoklavenbehandlung erfolgt, umfaßt die Reaütionsmischung cxäi etwa 1.0-2JO Gew.-$ Kieselsäure auf Trockenbasis.
Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt allgemein das Kombinieren von Portland-Zement, Baumwollfaser und anorganischem Füller in den oben genannten Anteilen mit Wasser zur Bildung der oben beschriebenen Reaktionsmischung, worauf das gewünschte zementhaltige Material aus der Reaktionsmischunggeformt und ausgehärtet wird. In einer Ausführungsform wird überschüsciges Wasser aur Bildung einer wässrigen Aufschlämmung verwendet, aus welcher das gewünschte Produkt gebildet und ausgehärtet wird. Die Aushärtung erfolgt vorzugsweise an der wie oben Kieselsäure umfassenden Reaktionsmischung in einem Autoklaven.
Wie bereits erwähnt, ist das erfindungsgemäße Produkt ein mit Faser verstärktes zementhaltiges hydratisiertes Reaktionsprodukt aus der Aushärtung einer Mischung aus Portland-Zement, Baumwollfaser, anorganischem Füller und - in einer bevorzugten Ausführungsform - Kieselsäure. Gewöhnlich eignen sich diese Produkte für dieselben Zwecke, bei welchen übliche Asbestzementprodukte verwendet werden, wie z.B. als Platten oder Schindeln zur Seitenverkleidung, für bestimmte Arten von Dachmaterial und für gewisse Innenverwendungen in der Bauindustrie. Die Produkte können auch für andere Zwecke, z.B. als Rohre, Kühlturmfüllmaterial usw., verwendet werden.
Zur Herstellung der Reaktionsmischung, aus welcher die erfindungsgemäßen Produkte gebildet werden, können alle üblichen Arten von Portland-Zement verwendet werden. Wie erwähnt, ist der Zement in der Reaktionsmisc"hung in Mengen zwischen etwa 25-75 Gew.-^, Trockenbasis, anwesend. Obgleich jede Art von Portland-Zement geeignet ist, werden erfindungsgemäß die Arten I oder II
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- 3 -besonders bevorzugt.
Baumwollfasem sind für das erfindungsgemäße Verfahren und Produkt besonders gut geeignet, da sie sich leicht dispergieren und nach üblichen Verarbeitungsverfahren verarbeiten lassen, wobei man ein Produkt mit guten physikalischen Eigenschaften bei niedrigen Kosten erhält. Aufgrund ihrer niedrigeren Dichte kann Baumwolle auch in Mengen (auf Gewichtsb*.sis) von nur etwa der
notwendigen
halben/Menge an Asbest verwendet werden, wodurch siel", gegenüber den Kosten für Asbest für ähnliche Produkte erhebliche Einsparungen ergeben. Andere Fasern scheinen in einer oder mehrerer Hinsicht unzureichend. So sind z.B. Metallfasern zu grob und steif, um leicht verarbeitsbar zu sein, und sie setzen sich in einer wässrigen Aufschlämmung, die erfindungsgemäß bevorzugt verwendet wird, stark ab. Glasfasern sind teuer, haben eine schlechte Dispergierbarkeit in einer wässrigen Aufschlämmung und bilden gern Pfropfen, die sich absetzen und zu schnell leerlaufen, um in einer üblichen Anlage verarbeitet zu werden. Synthetische Fasern, wie Polyester, Nylon, Acetate usw., sind schwer zu dispergieren, bilden in der Mischanlage oft Stränge und sind nicht so hydrophil wie Baumwolle. Viele synthetische Fasern werden auch stark beeinträchtigt, wenn man sie während der Autoklavenbehandlung oder Wasserdampfhärtung den dort vorherrschenden Bedingungen aussetzt. Holzfasern erfordern zusätzliche chemische Behandlung und sind schwieriger zu verarbeiten, weil Holzlignine und Zucker eine nachteilige Wirkung auf die entwickelte Festigkeit des Produktes haben. Die Bearbeitung von Holzfasern, um sie geeignet zu machen, wäre kostspielig und möglicherweise unwirksam.
Die erfindungsgemäß bevorzugten Baumwollfasern sind frei von Ölen und Wachsen und haben vorzugsweise eine Faserlänge von etwa 1-25 mm. Baumwo.llabfallfaser von Baumwollfertigproduktes ist gewöhnlich öl- und wachsfrei und somit erfindungsgemäß äußerst zweckmäßig. Gegebenenfalls kann die Baumwollfaser durch
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Verwendung geeigneter Lösungsmittel oder oberflächenaktiver Mittel von Wachsen und Ölen befreit werden. Baumwollfaser wird in der erfindungsgemäßen Reaktionsmischung und dem Produkt vorzugsweise in einer Menge zwischen etwa 1-15 Gew.-i auf Trockenbasis im Vergleich zu etwa 25-75 Gew.-t Portland-Zement und etwa 3-30 Gew.-^ Füller verwendet.
Der erfindungsgemäß verwendete anorganische Füller hat vorzugsweise eine Teilchengröße unter etwa 1,5 mm und eine Dichte zwischen etwa 90-1300 kg/cm . Jedes anorganische Mineral, das die Hydratisierung des Zementes nicht beeinträchtigt, kann als Füller verwendet werden; solche Mineralien umfassen z.B. expandiertes Perlit, Talkum, Kalkstein, Flugasche, Ξchieferstaub, Diabasesteinstaub usw. Expandiertes Perlit mit einer Dichte zwischen etwa 90-200 kg/πΡ wird zur Herstellung niedrig dichter Produkte bevorzugt.
In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält die Reaktionsmischung aus Portland-Zement, Baumwollfaser, Füller und Wasser auch noch mindestens etwa 10 Gew.-$, vorzugsweise etwa 10-40 Gew.-^, Kieselsäure auf Trockenbasis. Die erfindungsgemäß verwendete Kieselsäure hat eine kleine Teilchengröße, vorzugsweise unter etwa 0,15 mm. Diatomeenerde wird als Kieselsäureform besonders bevorzugt aufgrund ihrer niedrigen Dichte, andere geeignete Formen von Kieselsäure sind jedoch auch pulverisiertes Kieselsäuremehl» das für Produkte mit höherer Dichte verwendet werden kann. Es ist entscheidend, daß Kieselsäure verwendet wird, wenn die Reaktionsmischung wie unten beschrieben durch Autoklavenbehandlung ausgehärtet wird. Während der Autoklavenbehandlung reagiert die Kieselsäure mit dem aus dem Zement während des Aushärtungsverfahrens im Autoklaven freigesetzten Kalk unter Bildung von Calciumsilicat. Eine derartige Verfahren der Kieselsäure verleiht demfertigen Produkt zusätzliche Festigkeit und vermindert aus "Ausblühen" ("blooming") aufgrund der Anwesenheit von freiem Kalk im Produkt. Dieses Ausblühen, auch als Bildung von "Kalkmännchen" bezeichnet, ergibt Probleme bei der Haftung von Überzügen und in vielen Fällen
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eine Verfärbung gestrichener Oberflächen bei fertigen Produkten, Während überschüssige Kieselsäure gewöhnlich nicht schädlich ist, führt unzureichende Kieselsäure in Verbindung mit einer Autoklavenaushärtung häufig zu schweren Ausblühproblemen der beschriebenen Art.
Wasser muß in der erfindungsgemäßen Reaktionsmischung mindestens in ausreichenden Mengen anwesend sein, um das für die Aushärtung notwendige Hydratisierungswasser zu liefern. Gewöhnlich wird ein Wasserüberschuß bevorzugt. Wasser ist in der Reaktionsrnfechung vorzugsweise in Mengen zwischen etwa 10-^JO Gew.-^ der Mischung anwesend. Das in der zur Bildung der erfindungsgemäßen Produkte nach dem bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Wasseraufschlämmung anwesende Wasser beträgt zweckmäßig zwischen etwa 80-90 Gew.-$ der Aufschlämmung. Die Verwendung solcher Viassermengen erlaubt eine zweckmäßige und leichte Verarbeitung und gute Dispergierung der Materialien in der Aufschlämmung. Überschüssiges Wasser wird von der Aufschlämmung während der Bildung der gewünschten Folien, Platten usw., vor der Aushärtung leicht ablaufen gelassen oder abgepreßt.
Neben den obigen Bestandteilen umfassen die erfindungsgemäß wahlx-reise zu verwendenden Bestandteile Flockungsmittel, Dickungsmittel usw. Die gegebenenfalls verwendeten Dickungsmittel werden gewöhnlich in Mengen zwischen etwa 0,1-1,0 Gew.-^, bezogen auf die gesamten Feststoffe, verwendet. Dickungsmittel werden häufig eingesetzt, wenn eine Wasseraufschlämmung zu Platten auf einer Plattenherstellungsmaschine, z.B· der üblichen Hatschek-Maschine, verformt wird; sie brauchen nicht verwendet zu werden, wo die Verformung mittels einer Filterpresse oder Trockenverformungs-Maschinen erfolgt. Gewöhnlich wird ausreichend Dickungsmittel verwendet, um eine homogene Suspension und die gewünschte Ablaufgeschwindigkeit zu erzielen, wobei nicht so viel Dickungsmittel anwesend ist, um das Ablaufen zu verzögern. Geeignete Dickungsmittel sind verschiedene wasserlösliche cellulosische Polymere, wie Hydroxyäthyl-
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cellulose. Neben dam Dickungsmittel können zum besseren Ablaufen geringe Mengen, gewöhnlich unter etwa 0,1 Gew.--^, polymerer Flockungsmittel zugefügt werden.
Gegebenenfalls kann ein Teil des erfindungsgemäßen Produktes aus zurückgeführtem Abfallmaterial eines ähnlichen Präparates bestehen. Dieses Abfallmaterial wird vorzugsweise &.if eine Teilchengröße unter etwa 1,5 mm zerkleinert und mit den Rohmaterialien zur Bildung einer homogenen Reaktionsmischung gemischt. Dieses Abfallmaterial kann in Mengen bis zu etwa 25 $ des gesamten Feststoffgehaltes der Reaktionsmischung, gewöhnlich in Mengen zwischen etwa 10-15 #, verwendet werden.
Erfindungsgemäß bevorzugte Produkte haben eine Dichte zwischen etwa 8OO-I6OO
(Schindeln) kg/m , und nehmen, wie oben erwähnt, die Form von Bauplatten oder Ziegeln/ ein. Bei Verwendung von Diatomeenkieselsäure und expandiertem Perlit haben die bevorzugten Produkte oft Dichten zwischen etwa 800-1000 kg/m . In Abhängigkeit von der Konfiguration und dem Bauverfahren können diese Produkte als Block (monolithisch) oder als aus zwei oder mehreren MafcarLaTschichten gebildete Schichtprodukte vorliegen. Bei der Herstellung von Schicht produkten haben die einzelnen Schichten oft Dicken zwischen etwa 1—4· mm, und das Schicht produkt hat eine Dicke zwischen etwa 2-15 rom·
Das erfindungsgemäße Verfahren betrifft allgemein das Kombinieren von Portland-Zement, Baumwollfaser, anorganischem Füller und Wasser zur Bildung einer Reaktionsmischung, aus welcher das gewünschte Produkt hergestellt und ausgehärtet wird. Dabei werden die oben beschriebenen, relativen Mengen der Materialien verwendet. In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Aushärtung durch Autoklavenbehandlung, und die Reaktionsmischung "enthält
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neben Zement, Baumwollfaser, Füller und Wasser noch Kieselsäure. Die Kieselsäure wird in Mengen vorzugsweise von mindestens etwa IC Gew.-%, insbesondere etwa 10-40 Gew.-^, des Feststoffgehaltes mder Reaktionsmischung verwendet. Für niedrig dichte Produkte wird Diatomeenkieselsäure bevorzugt,,
Die gewünschten Produktkonfigurationen können in jeder geeigneten Weise gebildet werden, wie z.B. durch Ve*-wendung von Filterpressen, Trockenverformungsmaschinen usw. Ein bevorzugtes Verfahren erfolgt unter Verwendung einer üblichen mehrzylindrigen, gewöhnlich als Hatschek-Maschine bekannten Plattenherstellungsmaschine, die zu Platten einer Dicke zwischen etwa 2-15 mm führt. Für den wirksamsten Betrieb einer solchen Anlage enthalt die die Maschine betretende Aufschlämmung vorzugsweise zwischen etwa 80-90 Gew.-^ Wasser. Bei der Bildung der Aufschlämmung werden die trockenen Bestandteile vorzugsweise zuerst in geeigneter Weise, z.B. auf einem üblichen Bandmischer, gemischt und dann mit der gewünschten Wassermenge, gewöhnlich bei Temperaturen zwischen etwa 10-500C, gemischt.
Das in der erfindungsgemäßen Aushärtungsstufe verwendete, bevorzugte Autoklavenverfahren ist eine übliche Autoklavenbehandlung, bei welcher die auszuhärtenden Produkte der Einwirkung von gesättigtem Wasserdampf, gewöhnlich für eine Dauer zwischen etwa ^-20 Stunden, unter Drucken zwischen etwa 500-1000
(Kilo-Pascal)
kPa/ausgesetzt werden. Während des Autoklavenverfahrens reagiert die in· der Reaktionsmischung mitverwendete Kieselsäure bei Anwendung dieses Aushärtungsverfahrens mit dem im Aushärtungsverfahren freigesetzten Kalk unter Bildung von Oalciumsilicaten, wodurch ein Kalkausblhen im fertigen Produkt verringert, das bei Anwendung des Autoklavenaushärtüngsverfahrens ohne vorhandene Kieselsäure auftreten würde. Obgleich die Autoklavenbehandlung das bevorzugte Aushärtungsverfahren ist, können selbstverständlich auch andere bekannte Aushärtungsverfahren angewendet werden, wie z.B. die Wasserdampfaushärtung bei atmosphärischen Druck oder die Aushärtung an der Luft unter normalen atmosphärischen
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Bedingungen für die Dauer von J-k- Wochen; diese anderen Aushärtungsverfahren sind jedoch gewöhnlich nicht so geeignet, da sie beträchtlich längere Zeit benötigen und oft zu weniger zufriedenstellenden Produkten führen.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung, ohne sie zu beschränken.
Beispiel 1
Dieses Beispiel zeigt die Herstellung eines bevorzugten, niedrig dichten erfindungsgemäßen Produktes. Dabei wurden die folgenden Bestandteile verwendet.
Bestandteil Gew.-$ (Trockenbasis) Portland-Zement, Typ I 50,1
Diatomeenkieselsäure 18,6
expandiertes Perlit 9»3
vermahlener Abfall eines Produktes
ähnlicher Zusammensetzung 15,5
Baumwollfasern 6,2
Hydroxyäthylcellulo se 0,3
Die in dieser Formulierung verwendeten Baumwollfasern hatten eine durchschnittliche Länge von 1,5 mm. Das expandierte Perlit hatte eine Dichte von 120 kg/m , und der vermahlene Abfall war auf eine maximale Teilchengröße von 1,4· mm vermählen.
Die obigen Bestandteile wurden trocken in einem Bandmischer gemischt und dann bei 40°C. mit V/asser zu einer Aufschlämmung mit 15 Gew.-$ Feststoffen gemischt. Diese Aufschlämmung wurde zu den Bottichen einer Hatschek-Plattenherstellungsmaschine geführt und zu geschichteten Platten von etwa 7,5 mm Dicke, die etwa 70 Gew.-^ Feststoffe enthielten, verformt. Mach 1-tägigem Härten wurden die so gebildeten Platten auf ihre endgültige Größe von 37 x 61 cm-geschnitten und in einem Autlklaven in einer gesättigten Wasserdampfatmosphäre bei 790 kPa 5 Stunden bei 170°C. ausgehärtet. Nach der Autoklavenbehandlung wurden
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die Platten in einem Ofen auf einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 10 % getrocknet und dann mit einer wärmegehärteten Acrylemulsionsfarbe gestrichen. Dann wurde die Farbe getrocknet und unter Gasstrahlbrennern gehärtet und die Platten gebündelt. Die fertigen Platten hatten eine Biegefestigkeit von 8,96
(Mega-Pascal) «
MPa/in der schwächeren Richtung und eine Dichte vcn 930 kg/m . Die Platten
sind besonders geeignet als Außenwandmaterial für Gebäude.
Beispiel 2
Dieses Beispiel zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Produktes mit etwas höherer Dichte als in Beispiel 1. In der Reaktionsmischur.g wurden die folgenden Bestandteile verwendet:
Bestandteil " Gew.-$ (Trockenbasis)
Portland-Zement, Typ I 39,7
vermahlener Abfall 14,0
pulveris. Kieselsäuremehl 28,^
vermahlener Kalkstein 6,1
vermahlene Perlitfeinstoffe 5»3
Baumwollfaser 6,2
Hydroxyäthylcellulose 0,3
Baumwollfaser und Abfall waren dieselben wie in Beispiel 1. Die Formulierung wurde wie in Beispiel 1 verarbeitet, jedoch auf eine Gesamtplattendicke von 3,8 mm; sie lieferte ein Produkt mit einer Biegefestigkeit von 20,68 MPa und einer Dichte von l600 kg/m .
Beispiel 3_
Wie in Beispiel 1 wurde eine Aufschlämmung gebildet und daraus eine monolithische Platte von 61 χ 91 χ 3,8 cm Dicke in einer Filterpresse hergestellt. Diese Platte wurde durch Aussetzen an die Atmosphäre 28 Tage ausgehärtet.
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Beispiel k
Weitere erfindungsgemäße Reakticnsmischungen zur Herstellung erf indungsgeraäßer Frodukte umfassen die in der folgenden Tabelle I genannten Feststoffe in Mischungen, die etwa 20-Λ0 Gew.-1^ Wasser zur Schaffung von ausreichend liydfcatisationswasser enthielten. Die Mengen in Tabelle I sind ausgedrückt in Gew.-£, bezogen auf die Feststoffe. Selbstverständlich können diese Reaktionsmischungen aus wässrigen Aufschlämmungen gebildet werden, die mehr Wasser als oben beschrieben enthalten, und können, wie oben erwähnt,, durch geeignete Maßnahmen zu fertigen Produkten ausgehärtet werden.
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Tabelle 1
Gew.-1^ (auf Trockenba3is) jeder Mischung
Mischung Nr. 1 2 7 3 4 5 6 7 & 9 10
Portlandzement, Typ I 25 75 41 50 50
Portland-Zement, Typ II 35 1.0
Portlarid-Zement; Typ III 5 45
Portland-Zement, Typ IV 55
Portland-Zement, Typ, V 55 47
Diatomeenkieselsäure 40 14 10 17 20
Kieselsäuremehl 40 26.7 20
Baumwollf aserj 1 mm 10 8 6
Baumvrollf asers 7 mm 15 12 S 3 1
Baumwoilfäserj 15 wm 5 10 •
vermahlenes Abfallmaterial 14.9 15 17.2 17 24 18 41
vermahlenes Perlit IS
expandiertes Perlit 5 20 6 8 15 4 3
Hydroxyäthylcellulose 0.1 0.3 0.8
Kalkstein 1 10 3 8
N) O OO CD CJI
Beim Testen der gemäß Beispiel 1 hergestellten Produktproben auf Bewahrung der Festigkeit wurde, entgegen den Erwartungen, festgestellt, daß die durch die Baumwallfasern verliehene Festigkeit unter Bedingungen, die dia Verwendung des Produktes für Außenbauzwecke simulierte, bewahrt wurde. Diese Bewahrung der Festigkeit zeigte sich, indem Probestücke in Kammern mit geregelter Umgebung von 27-32°C. und 80-100 $ relativer Feuchtigkeit gehalten wurden. Eine solche
Kammer wurde in der Dunkelheit gehalten, um das Wachstum photophober Mikroganz
Organismen unter/geringer Frischluftzufuhr zu begünstigen, während eine andere Kammer durch natürliches Tageslicht belichtet wurde, um das Wachstum photophiler Mikroorganismen zu begünstigen. Durch die Kammer wurde eir, mäßiger Warmluftstrom durch natürliche Konvektion durch kleine Öffnungen geführt. Die gemäß Beispiel 1 hergestellten Produktproben zeigten nach Lagerung in diesen Kammern bis zu 18 Monaten keinen Verlust der Biegefestigkeit. Dies ist überraschend, da sich cellulosische Materialien bekanntlich normalerweise unter solchen Bedingungen zersetzen.
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Claims (18)

Patentansprüche
1.;- Mit Faser verstärktes, zementhaltiges, hydratisiertes Reaktionsprodukt,
umfassend auf Trockenbasis
(a) etwa 25-75 Gew.-^ Portland-Zement,
(b) etwa 1-15 Gew. -fo Baumwollfaser,
(c) etwa 3-30 Gew.-$ anorganischen Füller und
(d) mindestens ausreichend Wasser zur Zufuhr des Hydra t ic ierongswasser.
2,- Reaktionsprodukt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung durch Autoklavenbehandlung ausgehärtet wird und auf Trockenbasis mindestens noch etwa 10 Gew.-% Kieselsäure umfaßt.
3·- Reaktionsprodukt nach Anspruch 2f dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung Kieselsäure in Mengen zwischen etwa 10-40 Gew.-^ (auf Trockenbasis) und als Füller Perlit oder Kalkstein umfaßt.
4-.- Reaktionsprodukt nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, daß der Füller Perlitteilchen einer durchschnittlichen Größe unter etwa 1,5 mm und mit einer Dichte zwischen etwa 90-200 kg/m umfaßt und die Kieselsäure Diatomeenkieselsäure ist.
5.- Reaktionsprodukt nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Hauptanteil der Baumwollfasern eine Länge zwischen etwa 1-25 mm hat.
6,- Reaktionsprodukt nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß es noch etwa 0,1-1,0 Gew.-^ (auf Trockenbasis) Hydroxyäthylcellulose umfaßt.
?.- Reaktionsprodukt nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß es eine Dichte zwischen etwa 800-1000 kg/i>r hat.
8.- Produkt gemäß Anspruch 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß es als Schichtmaterial einer Dicke zwischen etwa 2-15 mm vorliegt.
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9.- Verfahren zur Herstellung eines mit Baummwollfaser verstärkten zementhaltigen Materials, dadurch gekennzeichnet, daß man
(a) Wasser mit etwa 25-75 Gew.-ίί Portland-Zement, etwa 1-15 Ge;w.-# Baumwollfaser und etwa 3-3o Gew.-% eines anorganischen Füllers (jeweils auf Trcokenbasis) zur Bildung einer Reaktionsmischung kombiniert und
(b) dieses Mischung verformt und aushärtet.
10.- Verfahren nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß Zement, Baumwollfaser und Füller mit ausreichend Wasser zur Bildung einer wässrigen Aufschlämmung kombiniert werden vnd das überschüssigeVasser dann von der Reaktionsmischung entfernt wird.
11.- Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die wässrige Aufschlämmung etwa 80-90 Gew.-$ Wasser enthält.
12,- Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmischung etwa 10-*K) Gew.-$ Wasser enthält.
13·- Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmischung noch mindestens etwa 10 Gew.-$ Kieselsäure (auf Trockenbasis) enthält und das Material durch Autoklavenbehandlung ausgehärtet wird.
l*i-.- Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung etwa 10-40 Gew.-^ Kieselsäure (auf Trockenbasis) enthält.
15·- Verfahren nach Anspruch 9 bis 1^-, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsmischung zu Schichtplatten einer Dicke zwischen etwa 2-15 mm verformt wird.
16,- Verfahren nach Anspruch 9 bis I7, dadurch gekennzeichnet, daß der Füller Perlitteilchen einer Größe unter etwa 1,5 nun umfaßt und eine Dichte zwischen etwa 90-200 kg/nr hat und die Kieselsäure Diatomeenkieselsäure ist.
17·- Verfahren nach Anspruch l6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Hauptanteil der Baumwollfasern eine Länge zwischen etwa 1-25 nun hat.
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18.- Verfahren nach Anspruch 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß etwa 10-15 Gew.-^ eines zurückgeführten Abfallmaterials ähnlicher Zusammensetzung mitver-
we:iilet werden.
Der Patentanwalt:
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DE19762620865 1975-05-30 1976-05-11 Mit faser verstaerktes, zementhaltiges, hydratisiertes reaktionsprodukt und verfahren zu seiner herstellung Withdrawn DE2620865A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/582,165 US4040851A (en) 1975-05-30 1975-05-30 Cotton-cement articles

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Publication Number Publication Date
DE2620865A1 true DE2620865A1 (de) 1976-12-16

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ID=24328093

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Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762620865 Withdrawn DE2620865A1 (de) 1975-05-30 1976-05-11 Mit faser verstaerktes, zementhaltiges, hydratisiertes reaktionsprodukt und verfahren zu seiner herstellung

Country Status (6)

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US (1) US4040851A (de)
JP (1) JPS51146524A (de)
AU (1) AU499078B2 (de)
CA (1) CA1062288A (de)
DE (1) DE2620865A1 (de)
FR (1) FR2312467A1 (de)

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