DK160085B - Fremgangsmaade til fremstilling af asbestfrie korrugerede plader - Google Patents

Description

DK 160085 B

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til fremstilling af asbestfrie korrugerede plader, der er egnede til udendørs brug, og især sådanne plader, der skal anvendes indenfor byggeindustrien, f.eks. til beklæd-5 ning og taglægning.

Blandt alle de materialer, der kendes og er tilgængelige til taglægning og beklædning, er asbestforstærkede, korrugerede cementplader og planker blandt de bedste, eftersom de besidder god styrke og deres 10 forvitringsegenskaber giver dem en lang levetid. En grundlæggende ulempe ved asbest-cementplader er det faktum, at de indeholder asbest, et fibrøst materiale, hvis støv menes at udgøre en helbredsrisiko,og industrien er derfor konstant på udkig efter alternativer 15 til dette materiale.

Der ikke fundet noget enkelt materiale med egenskaber, der tilfredsstillende svarer til alle asbests egenskaber, og det er således blevet foreslået at anvende blandinger af materialer, f.eks. blandinger 20 af fibrøse materialer såsom cellulose og glasfibre samt blandinger af cellulosefibre med glimmer eller vermikulit. Hvor brændmodstandsdygtigheden ikke er så vigtig, er cellulosefibre blevet anvendt alene til at erstatte asbest, og der er blevet fremstillet 25 plader til byggeformål ud fra kompositioner af cellu-loseholdige fibre og cement.

Sådanne cellulose-cementmaterialer har nyttige egenskaber, men de er ikke egnede til udvendig anvendelse, eftersom deres forvitrings- og frostsprængnings-30 modstandsdygtighed er utilstrækkelig til at opfylde de krævede vindbelastningsspecifikationer.

Det har vist sig, at der kan opnås forbedrede egenskaber i denne henseende ved at stabilisere cement-bindemiddelmatrixen ved autoklavering med siliciumdi raid.

35 Følgen af at tilsætte siliciumdioxid er imidlertid at massefylden af den dannede plade reduceres til under det niveau, der er nødvendigt for at opnå tilstrækkelig styrke og frostsprængningsmodstandsdygtighed. Det er

DK 160085 B

2 derfor nødvendigt at forøge den grønne plades massefylde inden autoklavering. Inkorporering af siliciumdioxid reducerer også formbarheden af den flade grønne plade og gør modifikationer af udgangsblandingen nødvendige 5 for at overvinde dette problem.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af asbestfrie korrugerede plader, der har den høje styrke og holdbarhed, der er nødvendig til at tillade deres tilfredsstillende anven-10 delse som ydermaterialer,f.eks. som taglægnings- og beklædningsplader .

Dette formål opnås ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen, der er ejendommelig ved, at man (i) forarbejder træpulpfibre til en frihed på 15 18 til 35°SR, (ii) blander de forarbejdede træpulpfibre, cement og siliciumdioxid med vand til dannelse af en vandig opslemning, hvis sammensætning på tør-vægtbasis er 40 til 60% cement, 30 til 40% 20 siliciumdioxid og 5 til 15% træpulpfibre, (iii) anbringer opslemningen på det bevægede permeable filt på en Hatschek-maskine til dannelse af en tynd film af fugtig komposition derpå og overfører denne film til en rote-25 rende valse, hvorpå blandingen opbygges, (iv) fjerner en ønsket tykkelse af blanding fra valsen i form af en flad plade, (v) former den flade plade i korrugeret form, (vi) anbringer den korrugerede plade i en presse 30 og reducerer dens tykkelse i en sådan grad, at slutproduktet har en massefylde på mindst 3 1400 kg/m , og (vii) underkaster den pressede korrugerede plade en autoklaveringsreaktion, således at cemen-35 ten og silicitradioxidet reagerer til dannelse af en bindemiddelmatrix.

Der kan benyttes forskellige hensigtsmæssige udførelsesformer for fremgangsmåden ifølge opfindelsen

DK 160085 B

3 som angivet i krav 2-16.

Cementen er passende en hydraulisk cement og fortrinsvis almindelig Portland cement. Siliciumdioxidet vil fortrinsvis have et specifikt overfladeareal 5 (Rigden) på over 200 m /kg,passende op til 1500 m' /kg, f.eks. i området 200 til 500 m /kg, og det vil fortrinsvis være i form af formalet kvarts. Cementen vil fortrinsvis være til stede i den vandige begyndelsesopslemning i en mængde på 50 til 55% på tørvægtbasis, siliciumdioxi-10 det vil fortrinsvis være til stede i en mængde på 35 til 40% på tørvægtbasis.

Den vandige begyndelsesopslemning omfatter fortrinsvis 7 til 12 vægt%, beregnet på de tørre faste stoffer.

15 Den vandige opslemning, der anvendes til at forme de omhandlede korrugerede plader, kan også omfatter andre fibrøse forstærkende materialer, både organiske og uorganiske; eksempler herpå er polyamidfibre (f.eks. "Nylon" og "Kevlar") fibre, der passende 20 kan anvendes i mængder på 0,05 til 1,0 vægt%, beregnet på faststofindholdet i opslemningen, samt glas- og stenfibre, der passende kan anvendes i mængder op til 20 vægt% på samme beregningsbasis.

Det foretrækkes meget,at den grønne plades 25 plasticitet forbedres ved i den at inkorporere, fortrinsvis på udgangsmaterialeblandingstrinet, et formgivningshjælpemiddel. Disse hjælpemidler bør forøge den grønne plades plasticitet uden at forøge dens fugtighedsindhold mærkbart. Dette forhindrer dannelsen 30 af fine revner og sprækker, der ellers kunne forekomme ved formnings- og komprimeringstrinene. Egnede formgivningshjælpemidler indbefatter visse finkornene siliciim- dioxider med et specifikt overfladeareal (Rigden) 2 større end 1000 m /kg, og som kan anvendes som en delvis 35 eller fuldstændig erstatning af den formalede kvarts; ler, f.eks. bentonit, pibeler eller kaolin, der kan være til stede i mængder på op til 15 vægt% , beregnet på

' ' DK 160Q85 B

4 den oprindelige tørre udgangsblandingj carboxymethyl-cellulose og plastificeringsmidler og superplastificerings-midler, som de anvendes ved fremstilling af beton, samt blandinger af to eller flere blandt disse.

5 Begyndelsesblandingen indeholder også fortrins vis et flokkuleringsmiddel for at hjælpe med til at tilbageholde opslemningens partikler under pladedannelsen.

De omhandlede plader fremstilles scm nævnt under anvendelse af en Hatschek-maskine. Ved en typisk frem-10 stillingsprocedure har den i trin (iv) fra valsen fjernede flade plade en længde på f.eks. 1 til 5 meter. Den i trin (vi) benyttede presse kan være af den type, der anvendes ved fremstilling af korrugerede asbest-cem^nt-plader med høj massefylde, og det udøvede tryk skal være 15 tilstrækkeligt til at give det endelige pladeprodukt en tør massefylde på mindst 1400 kg/m . De enkelte sammenpressede plader kan anbringes i stakke, der er adskilte med profilerede forme. Stakken af komprimerede plader kan derefter føres gennem en damptunnel for at 20 hærde dem tilstrækkeligt til at muliggøre deres fjernelse fra stakken. Pladerne fjernes fra stakken for at adskille dem fra de profilerede forme og autoklaveres derefter for at færdiggøre cement-siliciumdioxidreaktio-nen. Typiske autoklaveringsbetingelser er 12 til 24 25 timer.

De følgende eksempler anføres for at belyse fremgangsmåden ifølge opfindelsen nærmere.

Eksempel 1 30 Sammensætning vægt%

Halvbleget kraft-træmasse frihed 22°SR 10,5

Almindelig Portland cement 50,0

Malet9kvarts SSA (Rigden) 330 mz/kg 39,5 35

Denne komposition forarbejdedes pa en Hatschek-maskine under anvendelse af et flokkuleringsmiddel, og der fremstilledes korrugerede plader. Nogle pressedes inden hærdning og autoklavering, og resten auto 5

DK 160085B

klaveredes i ikke presset form. Der blev udskåret prøver fra de korrugerede plader og efter gennemblødning i vand ved stuetemperatur afprøvedes de som beskrevet nedenfor ("BM" betyder brudmodulus).

5 "Standard six" korrugerede plader.

Disse afprøvede under anvendelse af den metode, der er beskrevet i BS4624.

2

Upressede BM på tværs af fibrene 13,9 N/mm massefylde 1183 kg/m3 o 10 Pressede BM på tværs af fibrene 16,5 N/mm 3 massefylde 1413 kg/m

Eksempel 2

Sammensætning vægt% 15 Bleget nåletræs*·træmasse 9,5

frihed,19 SR

Almindelig Portland cement 55,1

Malet-kvarts SSA (Rigden) 500 m /kg 25,4

Silicivndiaxid SSA (BET) 20000 m2/kg 10,0 20

Denne komposition havde forbedrede formgivnings-egenskaber i sammenligning med blandingen fra eksempel 1 og anvendtes til fremstilling af korrugerede plader på den måde, der er beskrevet i eksempel 1.

25

Eksempel 3

Sammensætning vægt%

Halvbleget nåletræstræmasse frihed 21°SR 10 30 Almindelig Portland cement 52

Kvarts SSA (Rigden) 450 m2/kg 38 "Melment", et kommercielt tilgængeligt super-plastificeringsmiddel tilsattes i en mængde på 2 vægt%, beregnet på cementen. Det sattes til blandingen umiddel-35 bart efter, at cementen var sat til træmasseopslemningen.

Den fremstillede våde plade var meget mere formelig end den, der fremstilledes i eksempel 1. Den våde plade var mere plastisk, men uden nogen forøgelse i fugtig-

' ' DK 16 O 0 8 5 B

6 hedsindholdet eller tab af den våde trækstyrke. Pladerne korrugeredes og nogle pressedes. Både pressede og ikke pressede plader autoklaveredes og afprøvedes som beskrevet i eksempel 1.

5 Upressede "standard six" plader 2 BM på tværs af fibrene 10,1 N/mm 3 massefylde 1137 kg/m

Pressede "standard six" plader 2 BM på tværs af fibrene 16,2 N/mm 10 massefylde 1510 kg/rn^

Ved hjælp af den omhandlede opfindelse er det for første gang muligt at fremstille fiberforstærkede korrugerede cementbaserede plader, der er egnede til udvendige bygningsformål og som ikke indeholder noget 15 asbest, men som ikke desto mindre opfylder de krav, der stilles til asbest-cementplader. Der er tidligere blevet fremstillet celluloseholdige korrugerede cementplader, men de har ikke haft de nødvendige egenskaber.

At de korrugerede plader ifølge opfindelsen har succes, 20 hvor de hidtil tilgængelige plader ikke har det, menes at skyldes den enestående kombination af komprimering af den fremstillede korrugerede form for at reducere dens tykkelse efterfulgt af autoklavering. De korrugerede plader kan fremstilles med en lang række profiler og 25 i længder, der er større end de ovenfor nævnte hidtil fremstillede plader.

Claims (16)

1. Fremgangsmåde til fremstilling af asbestfrie korrugerede plader, der er egnede til udendørs brug, kendetegnet ved, at man 5 (i) forarbejder træpulpfibre til en frihed på 18 til 35°SR, (ii) blander de forarbejdede træpulpfibre, cement og siliciumdicKid med vand til dannelse af en vandig opslemning, hvis sammensætning på tør-10 vægtbasis er 40 til 60% cement, 30 til 40% siliciundiaxid og 5 til 15% træpulpfibre, (iii) anbringer opslemningen på det bevægede permeable filt på en Hatschek-maskine til dannelse af en tynd film af fugtig komposition 15 derpå og overfører denne film til en rote rende valse, hvorpå blandingen opbygges, (iv) fjerner en ønsket tykkelse af blanding fra valsen i form af en flad plade, (v) former den flade plade i korrugeret form, 20 (vi) anbringer den korrugerede plade i en presse og reducerer dens tykkelse i en sådan grad, at slutproduktet har en massefylde på mindst 1400 kg/m^, og (vii) underkaster den pressede korrugerede plade 25 en autoklaveringsreaktion, således at cemen ten og siliciundioKidet reagerer til dannelse af en bindemiddelmatrix.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at cementen er almindelig Portland cement.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, ken detegnet ved, at cementen er til stede i den vandige opslemning i en mængde på 50 til 55% på tørvægt-basis.

4. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 35 1 til 3, kendetegnet ved, at siliciumdioxidet har et specifikt overfladeareal (Rigden) på over 200 m2/kg. DK 160085B s

5. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1 til 4, kendetegnet ved, at siliciumdioxidet er i form af formalet kvarts.

6. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 5 1 til 5, kendetegnet ved, at siliciumdioxidet er til stede i den vandige opslemning i en mængde på 35 til 40% på tørvægtbasis.

7. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1 til 6, kendetegnet ved, at den vandige 10 opslemning omfatter 7 til 12 vægt% træpulpfibre, beregnet på de tørre faste stoffer.

8. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1 til 7, kendetegnet ved, at den vandige opslemning omfatter yderligere forstærkende fibre udover 15 træpulpfibrene.

9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendetegnet ved, at de yderligere forstærkende fibre indbefatter polyamidfibre i en mængde på 0,05 til 1,0 vægt%, beregnet på opslemningens faststofindhold.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 9, kendeteg net ved, at de yderligere forstærkende fibre indbefatter glas- og/eller stenfibre i en mængde på op til 20 vægt%, beregnet på opslemningens faststofindhold.

11. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 25. til 10, kendetegnet ved, at den vandige opslemning indeholder et formningshjælpemiddel.

12. Fremgangsmåde ifølge krav 11, k ende-tegnet ved, at formningshjælpemidlet omfatter et siliciumdioxid med et specifikt overfladeareal (Rigden) 30 større end 1000 m^/kg.

13. Fremgangsmåde ifølge krav 11 eller ^»kendetegnet ved, at formningshjælpemidlet omfatter bentonit, pibeler, kaolin, carboxymethylcellulose eller et plastificeringsmiddel eller superplastificeringsmiddel.

14. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1 til 13, kendetegnet ved, at den vandige opslemning indbefatter et flokkuleringsmiddel. DK 160085B

15. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1 til 14, kendetegnet ved, at den pressede korrugerede plade efter trin (vi), men inden trin (vii), føres gennem en damptunnel for at hærde den tilstrække- 5 ligt til at blive selvbærende.

16. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af kravene 1 til 14, kendetegnet ved, at et antal individuelt pressede korrugerede plader efter trin (vi), men inden trin (vii), anbringes i en stak, i hvilken de 10 er separerede med profilerede forme, hvilken stak føres gennem en damptunnel for at hærde de korrugerede plader tilstrækkeligt til at gøre det muligt at fjerne dem fra stakken.