Строительное изделие и способ его изготовления

 

40 4

Целью предлагаемого изобретения является

20 создание изделий, заменяющих изделия из асбесто-цемента, но обладающих повышенными эксплуатационными качествами.

Это достигается тем, что в строительном лис25 товом иэделии с сеткой из органического материала, заключенной в водозатвердевающую . массу, сетка выполнена иэ непрерывной фибриллированной органической пленки.

Благодаря использованию непрерывной фиб30 риллированной органической пленки, включенной в виде структурной сетки в водозатвердевающую массу, становится возможнымизготавливать изделия, свойства которых в ряде случаев значительно превосходят аналогичные изделия иэ асбесто-цемента. и, кроме того, могут

35 быть сравнимы по стоимости.

Предпочтительно структурная .сетка, использующаяся в способе, основывается на фибриллированной полиолефиновой пленке. Вводя наи40 более предпочтительный армирующий материал, в частности полипропилен, стало возможным за,счет включения большого числа слоев на сантиметр толщины изделия получать готовое изделие, прочностные свойства которого аналогич45 ны асбесто-цементным, кроме того, изделие обладает свойствами, позволяющими его применять там, где асбесто-цемент не может быть использо- ван.

Водозатвердевающей массой является сухая

50 или почти сухая смесь из одного или нескольких неорганических материалов, которые при смешивании с водой образуют твердую прочную массу. Примером такой массы может служить портландский цемент и гипс.

Термин непрерывная" применительно к фибриллирбванной органической пленке означает состояние, в котором элементы, образующие сетку, располагаются вдоль основного размера з . 6985 бестовых и кремниевых соединений, непоглощающих полиамидов, непоглощающих полиэфиров, непоглощающих полиакрилов, полиолефинов и полиуретанов. Кроме того, предварительное соединение может включать предварительно скручен.5 ные ленты, ткань или сетку.

В качестве армирующих нитей используются стальная проволока и стекловолокна, и зто в сочетании с поглощающими волокнами позволя ет получить хорошие прочностные свойства (2). 10

Однако требование, предъявляемое к предварительному соединению армирующих и поглощающих волокон влечет за собой дополнительную технологическую операцию и приводит к удорожанию материала при достижении поставленной цели. Это решение направлено не на замену асбесто-цементных листов, а лишь ставило своей целью улучшить прочностные свойстI ва этих листов. изделия, включающего сетку, Этот термин означает также, что сетка не может быть смешана с водозатвердевающей массой в ротационном мешателе, Это противоположно армированным материалам, базирующимся на водозатвердевающей массе, в которой армирование достигается при помощи свободных коротких волокон, которые могут смешиваться в ротационном смесителе для достижения однородности.

Предпочтительно вводится большое количестIso пропитанных слоев решетки, изготовленных из сетки непрерывной фибриллированной органической пленки, которые спрессовываются, накладываются толстым слоем илн совместно подвергаются вибрационной обработке в слоях, толщина каждого из которых составляет менее

5 мм, и затем последовательно добавляются слои до тех пор, пока не будет достигнута требуемая полная толщина изделия.

Способ изготовления плиточного строительного изделия включает изготовление сеток из органического материала и введение их в водозатвердевающую массу с последующим формованием.

Сетку предпочтительно из полиолефиновой пленки образуют растягиванием для поддержания ориентации молекулярной структуры, обеспечивающей высокую прочность на растяжение и повышающей модуль упругости. При осуществлении процесса вытягивания полипропиленовой пленки, которая в настоящее время используется в промышленности, достигается удлинение от пяти до двадцати раз по сравнению с исходной длиной.

Кроме того, пленка может изготавливаться методом фибриллярной кристаллизации. После процесса вытягивания или кристаллизации пленка находится в состоянии неизбежного фибриллирования и может фибриллировать в результате соответствующей механической обработки. Пленка настолько гибкая, что соответствует плоской поверхности, когда находится на:. 1ней.

Решетка, образующая армирование, может представлять собой переплетение, известное иногда под названием первичное переплетение, в котором основа удвоена так, что при каждом пересечении переплетение проходит поверх одной из двойных основ и снизу другой основы. После этого две основы скручиваются до того, как следующее переплетение (уток) пройдет аналогичным образом между двумя основами.Преимуществом такого сПособа является получение решетки или сетки, сохраняющей свою форму при обработке в промышленном оборудовании, а использование двойного переплетения способ-, ствует механическому скреплению между водозатвердевающей массой и сетками. Хотя сетка из плетеного волокна обладает преимущества698540 ми с точки зрения ее изготовления, однако недостаток ее заключается в том, что она более дорогая и для достижения аналогичных свойств требует большего количества материала. Основа и уток первичного переплетения, как и в неплетеных сетках, изготовлены из плоского фибриллированного, но не расширенного полипропилена, Однако предпочтительным армированием является "расширенная" неплетеная решетка, полученная механическим фибриллированием обычным путем растянутой пленки. Одним из преимуществ сетки неплетеного типа, кроме ее низкой стоимости, является то, что она может изготавливаться иэ очень тонких пленок и тем самым становится возможным увеличить удельную поверхностную площадь материала, а также ввести значительно большее число слоев армирования в заданнуто толщину готового листа для заданного объема армирующего матерна- 20 ла. Толщина пленки может колебаться в диапазоне от 1 до 1000 мкм, однако предпочтительными являются более тонкие пленки с толщиной от 15 до 150 мкм. Выбор толщины зависит от объема включаемой сетки, а следователь- 25 но, от свойств, которые требуются в готовом изделии. Применение фибриллированной органической тонкой пленки обеспечивает получение очень хорошего механического сцепления между массой и сеткой, что способствует улучше10 нию свойств. Это приводит к уменьшению интервала между трещинами и размера трещин. Среди полиолефинов полипропилен является более предпочтительным, однако полиамиды обладают необходимыми свойствами и могут фибриллироваться с образованием плетеной или неплетеной сеток.

Водозатвердевающей массой является предпочтительно обычный портландский цемент, в качестве заполнителя в котором применяется очень мелкий песок и/или распыленная топливная зола, при этом мелкозернистость имеет важное значение так как в противном случае не

45 будет иметь место надлежащее проникновение между сеткой и массой, вследствие чего образуются пустоты и слабые места. Мелкозернистая структура наполнителя приобретает еще большее значение когда включается или вводится

50 большое число слоев сетки, и размер зерна выбирается с учетом количества слоев армирующей сетки, В состав могут входить также добавки в виде коротких штапельных волокон, которые

55 среди прочих воздействий улучшают поверхностную отделку изделия.

Такие добавки не являются, однако, частью фибриллированной органической пленочной сетки и обычно распрерсляюгся сверху и снизу этой сетки.

В местах, предназначенных дчя замены обыч. ных средней толщины асбесзо-цементнr. х листов, применяется по крайней мере шесть или семь слоев сетки, содержащей примерна 5—

7% объема листа, однако более высокая прочность может быть достигнута за счет увеличения числа слоев сеток, и, в действительности, когда непрерывные сетки, изготовленные нз очень тонкой пленки, применяются в качестве исходного материала, количество слоев сеток может быть увеличено до нескольких сотен.

В процессе изготовления листов после неко. торого количества слоев водозатвердевающей массы укладывают армирование и после этого прикладывается давление с тем. чтобы способствовать механическому соединению между массой и фибриллированными злементамн, и, кроме того, можно удалять избыточное количество воды путем приложения вакуума через фильтрованыи мат, как это осуществляется во многих процессах при изготовлении бетона.

Могут изготавливаться иэделия, отличающиеся по форме от простых листов. Многочисленные слои сеток могут обертывать первые с целью получения требуемой формы.

На чертеже изображен лист в изотермической проекции, на котором показано несколько непрерывных фибрилл рованных пленочных сеток неплетеного типа.

При м е р. Образец, который подвергается воздействию изгибающей нагрузки, изготавливают предлагаемым способом и содержит б% от общего объема образца непрерывных плоских сеток из расширенной вытянутой фибриллированной полипропиленовой пленки толщиной порядка 100 мкм. Водозатвердевающая масса содержит (вес. ч.) 1,0 цемента, 0,34 общего количества воды, 0,25 распыленной топливной золы, 0,19 мелкозернистого песка, проходящего через сито 60 мкм, и 0,03 диспергатора (сульфированная меламинформальдегидная смола), Образец прямоугольной формы со следую- . щими размерами 13,5 х 50х 135 мм. Испытания проводят на стороне размером 135 мм. Значи-. тельная пластичность после растрескивания возможна за счет взаимного соединения непрерывной сетки с матрицей цемента и сокращения нагрузки без ее снятия.

Нагрузку снимают при прогибе около 6 мм, :и прогиб восстанавливается до 1,50 мм от первоначального нуля. Трещин на поверхности растяжения бруска после снятия нагрузки не наблюдается невооруженным глазом, однако при исследовании под микроскопом видны очень мелкие трещины в интервале от 1 до 3 мм, 7

698540

Листы, изготовленные в соответствии с предлагаемым способом, могут применяться там, где до сих пор не использовались асбесто-цементные листы, и подвергаться воздействию изгибающей нагрузки, а в ряде случаев способны выдерживать ударную нагрузку. Установлено, что листы обладают достаточной прочностью и требуемой псевдо-пластичностью, причем последнее явление касается образования большого количества мелких трещин, не ухудшая при этом 10 прочности материала на изгиб. Дополнительным преимуществом является то, что в тонкие листы можно забивать гвозди и при этом не происходит разрушения листа. Таким образом, материал обладает высокой энергопоглощающей способностью под действием как ударной, так и медленно возрастающей нагрузками.

В предпочтительной конструкции с большим количеством слоев сеток опасность образования слабых мест из-за отсутствия армирования по существу устраняется.

Предлагаемое изобретение применимо к гофрированным, плоским и асимметричным листам, желобам, трубам, работающим не под давлением, и изделиям для дождевой воды, использующимся при строительстве домов и в строительной промышленности. Материал, изготовленный по предлагаемому способу, может использоваться для изготовления садового оборудования, сточных труб, вентиляционных шахт, изолирующих гильз, коробчатых секций и плакировочных панелей, содержащих расширенный полистирол. Кроме того, материал может содержать полистирольные шарики для получения легкого изоляционного материала.

Изобретение может применяться также для армированного бетона и других строительных элементов в качестве постоянной опалубки, но не для конструкционной прочности, а для получения поверхностной структуры из мелких тре40 щин. Это позволяет прикладывать к армирова8

/ нию в балке большие напряжения прежде, чем будет достигнута предельная ширина трещины, по сравнению с обычным армированным бетоном.

Формула изобретения

1. Строительное изделие типа листа, содержащее сетку из органического материала, заключенную в водозатвердевающую массу, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных качеств, сетка выполнена из непрерывной фибриллированной органической пленки.

2. Изделие по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что пленка выполнена из полиолефина.

З.Изделиепопп. 1 и 2, отличающееся тем, что пленка выполнена из полипропилена.

4.Изделиепопп. 1 — 3, отличающееся тем, что сетка образована слоями непрерывной фибриллированной органической пленки с промежуточным слоем из водозатвердевающей массы.

5. Способ изготовления строительного изделия по пп. 1 — 4, включающий изготовления сеток из органического материала, введение их в водозатвердевающую массу, с последующим формованием, отли ча ющий ся тем, что сетку из непрерывной фибриллированной органической пленки образуют расширением органической пленки или переплетением отрезков фибриллиров анной пленки.

6, Способ по и. 5, отличающийся тем, что сетку вводят отдельными слоями, а каждый слой уплотняют.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании Р 1130612, кл. С 1 Н, опублик. 1968.

2. Патент Великобритании Х 1429! 67, кл. С 1 Н, опублик. 23.03.76 (прототип) .

ЦНИИПИ Заказ 6965/40

Тираж 811 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Проектная. 4