DE2854967A1

DE2854967A1 - Asbestfreie, auf zementbasis nach dem aufwickelverfahren herzustellende bauplatten-rohplatte

Info

Publication number: DE2854967A1
Application number: DE19782854967
Authority: DE
Inventors: Kauko Ensio Jurikkarinen
Original assignee: Paraisten Kalkki Oy Pargas Kalk AB
Current assignee: Paraisten Kalkki Oy Pargas Kalk AB
Priority date: 1978-01-20
Filing date: 1978-12-20
Publication date: 1979-07-26
Also published as: BE873098A; DE2854967B2; AT360719B; FI64342B; FI64342C; GB2012831B; DK6079A; GB2012831A; FI780189A7; ATA28579A

Description

A 43 2o7 m Anmelder: PARAISTEN KALKKI OY

17o PARGAS KALK AB

23. Februar 1979 SF-216OO PARAINEN,

Finnland

Beschreibung

Asbestfreie, auf Zementbasis nach dem Aufwickelverfahren herzustellende Bauplatten-Rohplatte

Die Erfindung betrifft eine asbestfreie, nach dem Aufwickelverfahren herzustellende Bauplatten-Rohplatte auf Zementbasis, die als Nassmasse-Tragfasern Zellulosefasern und/oder entsprechend Altpapier, als Bindemittel Zement, sowie Verstärkungsfasern und Zusatzstoffe enthält.

Die in der Bauindustrie für Aussenwand- und Dacheindeckungszwecke verwendeten Bauplatten werden im allgemeinen maschinell und vollautomatisch hergestellt, wobei allen Herstellungsverfahren das gleiche Hauptprinzip zugrunde liegt: Die fertig gemischte Nassmasse wird Schicht für Schicht zu einer Rohplatte gewünschter Dicke verarbeitet, die dann anschliessend vor dem endgültigen Härten (Abbinden) der Bindemittel gepresst, gewellt oder auf ansonsten bekannte Weise geformt wird.

Homogenität der Nassmasse ist dabei die erste Voraussetzung zur Erzielung eines guten Endproduktes. Um die Homogenität der Nassmasse beim Durchlauf durch die Maschine zu erhalten sind sogenannte Tragfasern erforderlich, welche die Bindemittel und die übrigen Bestandteile der Masse gleichmässig zusammenhalten. Am deutlichsten tritt diese Forderung in Maschinen auf, in denen die Nassmasse gegen die Wirkung der Gewichtskraft gehoben werden muss.

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Letzteres ist bei den nach dem Aufwickelverfahren arbeitenden Maschinen der Fall, das heißt bei den Maschinen, bei denen die Nassmasse auf eine Walze, einen Filz ο.dgl. gehoben wird um dann auf weitere gleichartige Maschinenteile (-elemente) übertragen zu werden. Eine bekannte derartige Maschine ist die sog. Hatschek-Maschine, bei der die Nassmasse von einer oder mehreren Siebtrommeln gehoben wird und von dieser/diesen auf einen endlosen, über Saugkästen laufenden Filz gelangt. Abgehoben wird die Nassmasse von einer rotierenden sog. Sammelwalze, auf der das Sammeln der einzelnen Schichten erfolgt. Ist die gewünschte Schichtdicke erreicht, wird die Schicht von der Sammelwalze abgehoben und als flachliegende Rohplatte der folgenden Behandlungsstufe zugeführt. Bei einem solchen Aufwickelverfahren müssen die Tragfasern von passender Dichte sein und ein möglichst gutes Haftvermögen untereinander und gegenüber den anderen Bestandteilen der Nassmasse haben. In dieser Hinsicht stellt die Asbestfaser eine ideale Tragfaser dar.

Eine gute Festigkeit der fertigen Bauplatte lässt sich nicht allein mit Hilfe der Bindemittel und Tragfasern erzielen. Ein durch Tragfasern bewirktes gutes Tragverhalten der Nassmasse und gute Festigkeit lassen sich nicht gleichzeitig erzielen. Bei der Herstellung von Rohplatten nach dem Aufwickelverfahren war man deshalb bemüht, "Kompromissfasern" zu verarbeiten, das heißt Fasern, die in erster Linie ein gutes massetragendes Verhalten zeigen, daneben aber auch eine akzeptable verstärkende Wirkung in der fertigen Platte haben. Auch in dieser Beziehung hat sich die Asbestfaser als vorteilhafteste Faser erwiesen. Gewicht und Festigkeit der Platten bewegten sich auf einem annehmbaren Niveau, so daß keine Ursache für den Übergang auf eine andere Faser bestand. Allerdings hat man versucht, die Plattenfestigkeit durch Untermischen von festeren

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Fasern, sogenannten Zusatz- oder Verstärkungsfasern, unmittelbar unter die Nassraasse zu verbessern. Es war dies jedoch keine glückliche Lösung: zum einen wegen des höheren Gewichts und damit der schwierigeren Handhabung der Platten, zum anderen weil das beim Untermischen der Zusatzfasern unvermeidliche Deformieren und Brechen derselben von bleibender Wirkung sind. Ausserdem üben die Zusatzfasern beim Mischungsvorgang auf die Tragfasern eine zerreissende Wirkung aus und führen wegen ihrer gewöhnlich grösseren Dichte zu einer weniger homogenen Masse. Bei der Herstellung von Bauplatten nach den bekannten Aufwickelverfahren hat man deshalb auf die Verarbeitung von festen und schweren Zusatzfasern verzichtet.

Die schon seit langem bekannte schädigende Wirkung der Asbestfasern auf die Atmungsorgane und die dadurch erforderlich gewordenen Schutzmaßnahmen haben jedoch zur Entdeckung neuer Tragfasern geführt. Die Asbestfasern lassen sich vollständig durch leichtere, aber leider auch weniger feste Tragfasern ersetzen ohne daß sich die Tragwirkung der Fasern bezüglich der Nassmasse verschlechtert. Es handelt sich bei dieser Faüer in erster Linie um eine organische Faser, die eine geringere Festigkeit und auch eine schlechtere Wärmebeständigkeit als die Asbestfaser aufweist.

Die gemäss der Erfindung besonders behandelte (aufbereitete) Zellulosefaser hat sich jedoch als ausgezeichneter Ersatz für Asbest erwiesen. Die Merkmale der Erfindung gehen aus den beigefügten Patentansprüchen hervor. Die geringere Dichte der erfindungsgemäß behandelten Zellulosefasern ermöglicht eine Erhöhung des Verstärkungsfaser-Anteils ohne Erhöhung des Plattengewichtes und ohne Überschreiten des kritischen Fasera-nteils. Nach der vorliegenden Erfindung ist also der Einsatz solcher

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anorganischer Verstärkungsfasern möglich, mit denen eine maximale Festigkeit der fertigen Platte erzielt wird, ohne daß deren Gewicht und Wärmebeständigkeit dadurch Änderungen erfahren. Somit ist beispielsweise die Möglichkeit des Einsatzes von Metall-, insbesondere von Stahlfasern und von Glasfasern als Verstärkungsfasern gegeben.

Voraussetzung dabei ist allerdings, daß diese schweren Verstärkungsfasern in einer solchen Stufe des Aufwickelverfahrens in die Naßmasse eingetragen werden, daß die oben aufgeführten Mängel vermieden werden: Deformation und Bruch der Verstärkungsfasern, Reissen der Tragfasern, geringere Homogenität der Masse usw. Auf die Eigenschaften der Rohplatte und damit auch der fertigen Platte lässt sich in gewünschter Weise Einfluss nehmen, sofern das Eintragen der Verstärkungsfasern in die übrigen Bestandteile der Rohplatte in geeigneter Weise erfolgt.

In der beigefügten Zeichnung ist - ohne daß jedoch der Erfindung dadurch Grenzen gesetzt würden - dargestellt, wie gemäss der Erfindung die schweren Verstärkungsfasern wahlweise an drei verschiedenen Stellen des Produktionsganges der Rohplatten-Teilschichten in letztere eingetragen werden können, wobei sich diese Eintragsstellen zwischen dem Punkt, an dem die Teilschichten von der Naßmasse abgetrennt werden, und der Endbearbeitungsstelle (Finish-Stelle), an der die Rohplatte zur Bauplatte wird, befinden.

Je nach den an die fertige Bauplatte zu stellenden Gebrauchsund Qualitätsanforderungen können die schweren Verstärkungsfasern, zum Beispiel Stahl- und/oder Glasfasern, in die Rohplatten-Teilschichten entweder 1) unmittelbar nach deren Abtrennen von der Naßmasse oder 2) kurz vor der Entwässerung,

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möglicherweise während der Entwässerung, bevor die Teilschichten zur Rohplatte zusammengefügt werden, oder 3) in die Teilschichten der zusammengefügten Rohplatte eingetragen werden.

Im erstgenannten Falle werden die in der Zeichnung angedeuteten schweren Verstärkungsfasern 1 in die Rohplatten-Teilschichten 5 an einer Stelle in unmittelbarer Nähe des Punktes eingetragen _r an dem die Siebtrommel 3 die Teilschicht 5 aus der im Einlaufkanal 4 befindlichen Naßmasse 2 hebt. Im zweitgenannten Falle werden die schweren Verstärkungsfasern 1 in die auf einem endlosen Filz 6 befindliche Teilchicht 5 an einer Stelle eingetragen, die sich kurz vor dem ersten, die Naßmasse entwässernden Saugkasten 7 oder oberhalb von diesem befindet. Im dritten Falle werden die schweren Verstärkungsfasern 1 in die von der Sammelwalze 8 abgehobene und nunmehr flachliegende Rohplatte 9 eingetragen. In diesem drittgenannten Falle können die Rohplatten dünner ausgeführt, ein- oder zweiseitig mit Verstärkungsfasern versehen und dann zu einer einzigen Platte mit Schichtstruktur gepresst werden.

In allen vorgenannten Fällen können die Verstärkungsfasern je nach den an die endgültige Bauplatte zu stellenden Gebrauchsund Qualitätsanforderungen in ausgerichtetem oder unausgerichtetem Zustand, zusammen mit Zusatzstoffen oder ohne Zusatzstoffe, kontinuierlich oder periodisch in die Platte eingetragen werden.

Durchgeführten Versuchen zufolge liefert die folgende Zusammensetzung, bezogen auf das Gesamttrockengewicht der Platte, eine Rohplatte mit außerordentlich guten Eigenschaften: 25-95 % Zement, 3-3o % gemäß der Erfindung gemahlene Zellulosefasern und

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ο,1-5 % schwere Verstärkungsfasern.

Als metallische Verstärkungsfasern kommen vorzugsweise Stahlfasern von o,5-3o mm Länge und o,o5-o,5 mm Dicke in Frage. Verstärkungsfasern aus Glas haben vorzugsweise eine Länge von 5-5o mm und eine Dicke von o,o1-o,5 mm. In der nachstehenden Tabelle sind einige vorläufige Ergebnisse aus vergleichenden Versuchen mit auf Zementbasis hergestellten Platten zusammengestellt. Im Versuch Nr. 1 dienten als Tragfasern Asbestfasern, im Versuch Nr. 2 erfindungsgemäß behandelte Zellulosefasern ohne Verstärkungsfasern, und in den Versuchen Nr. 3 und Nr. 4 ebenfalls erfindungsgemäß behandelte Zellulosefasern in Verbindung mit schweren Verstärkungsfasern: Chromstahl und Glas. Die Versuchsplatten waren mit einer Hatschek-Maschine unter gleichen Bedingungen hergestellt worden und hatten zu Versuchsbeginn eine Härtungszeit von 28 Tagen hinter sich. Die Probestäbe wurden in Plattenlaufrichtung aus den Platten geschnitten. Die schweren Verstärkungsfasern bei den Versuchen Nr. 3 und Nr. 4 waren gemäß Fall zwei (also bei den Saugkästen) in die Rohplatten-Teilschichten eingetragen worden.

Wie aus der Tabelle hervorgeht, bieten die erfindungsgemäß hergestellten Platten der Versuche Nr. 3 und Nr. 4 gegenüber den Platten der Versuche Nr. 1 und Nr. 2 folgende Vorteile: Erhöhte Schlagfestigkeit, daß heißt geringere Sprödigkeit; gleichgute oder etwas bessere Biegefestigkeit; bedeutend bessere Elastizität; etwa gleiches Gewicht.

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Versuch Bindemittel Tragfaser Nr. Verstärkungs- Rohdichte Elastizi- Biegefestig- Schlagfestigkeit
faser tätsmodul, keit

kg/m N/mtn^ N/mir Nmm/mm

CO O CD OO Ca) O **. O Oi O

Portlandze- Asbest, ment, ' 12 Gew.% 88 Gew.%

Portlandzement 88 Gew.%

Behandelte Zellulose, 1o Gew.%

155o

148o

Behandelte Chromstahl 139o Zellulose, ca. 2 Gew.% 1o Gew.% 15OOO

82oo

653o

2o,o

22,3

,o

3,o

4,4

Portland- Behandelte Glas, ca. zement Zellulose, 1 Gew.% 88 Gew.% 11 Gew.% 178o

85oo

25,2

4,9

-AO -

Leerseite

Claims

Patentansprüche :

1. Asbestfreie, auf Zementbasis nach dem Aufwickelverfahren hergestellte Bauplatten-Rohplatte, welche Zellulosefasern und/oder entsprechend Altpapier als Nassmasse-Tragfaser, Zement als Bindemittel sowie Verstärkungsfasern

und Zusatzstoffe enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellulosefasern und/oder das Altpapier vor der Zugabe zu den übrigen Bestandteilen der Rohplatten-Nassmasse auf einen Mahlgrad von 3o-7o° SR (Shopper-Riegler) gemahlen worden sind, und dass die Rohplatte, bezogen auf ihr Gesamttrockengewicht, folgende Stoffmengen enthält:

Zement 25-95 %

behandelte Zellulosefasern und/

oder entsprechend Altpapier 3-3o %

schwere Verstärkungsfasern aus

Metall, insbesondere Stahlfasern o,1-5 %

Zusatzstoffe, wie Perlit, Vermiculit, Kieselgur, Quarzpulver und Kalksteinpulver o-5o %

sowie eine durch die Trockensubstanzen bedingte Wassermenge zur Bildung der Rohplatte aus der Nassmasse.

2. Rohplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verstärkungsfasern Stahlfasern von o,5-3o mm Länge und o,o1-o,5 mm Dicke dienen.

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3. Nach dem Aufwickelverfahren erfolgendes Herstellungsverfahren für eine asbestfreie Bauplatten-Rohplatte auf Zementbasis nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellulosefasern und/oder das Altpapier vor ihrer Zugabe zu den übrigen Bestandteilen der Rohplatten-Nassmasse auf einen Mahlgrad von 3o-7o° SR (Shopper-Riegler) gemahlen werden, und daß ausgerichtete oder unausgerichtete schwere Verstärkungsfasern (1) aus Metall, entweder zusammen mit Zusatzstoffen oder ohne Zusatzstoffe, kontinuierlich oder periodisch in die Rohplatten-Teilschichten (5) nach deren Abtrennen von der Nassmasse (2), aber vor der Endbearbeitung der Rohplatte (9) zu einer Bauplatte eingetragen werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schweren Verstärkungsfasern (1) aus Metall unmittelbar nach dem Abtrennen der Rohplatten-Teilschichten (5) von der Nassmasse (2) in diese Teilschichten (5) eingetragen werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eintragen der schweren Verstärkungsfasern (1) aus Metall in die Rohplatten-Teilschichten (5) vor odtär während (7) deren Entwässerung, bevor die Teilschichten (5) zur Rohplatte (9) zusammengefügt werden, erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schweren Verstärkungsfasern (1) aus Metall in die Teilschichten (5) der fertigen Rohplatte (9) eingetragen werden.

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