187587. lajstromszámú szabadalom • Utószilárduló kőtőanyagból és szilárd szemcsés adalékanyagból készült szálerősítésű test, különösen építőelem, valamint eljárás ilyen testek előállítására
1 187 587 2 A találmány tárgya utószilárduló kötőanyagból és szilárd szemcsés adalékanyagból készült szálerősítésű test, különösen építőelem, valamint eljárás ilyen testek előállítására. Az építőiparban a teherhordó vasbeton építmények, illetve elemek mellett egyre elterjedtebben alkalmaznak szálerősítésű utószilárduló anyagokat, illetve szerkezeteket. Ezek közül a legrégebbi, elterjedten használt anyag az azbesztcement; e cementkötőanyagú, azbesztszálakat tartalmazó anyagból pl. tetőfedő lemezeket, homlokzatburkolati lapokat, különféle csöveket stb. gyártanak. Ismeretesek acélszálas cementkötésű építőelemek is, amelyek mechanikai szempontból kedvezőek ugyan, a fokozott korrózióveszély miatt azonban közvetlen időjárási hatásoknak nem tehetők ki. Széles körben használnak - elsősorban a fejlett ipari országokban - alkálirezisztens üvegszálakkal erősített építőelemeket is. Az ilyen elemek azonban általában alacsony nyomószilárdságúak, a mechanikai tulajdonságaik meglehetősen különbözőek, és idővel a szilárdság csökken is. Újabban műanyagszál-erősítésű betonelemeket is gyártanak, azonban ezek mechanikai tulajdonságai is kedvezőtlenek. Kísérleteket végeztek fémüvegszálak bekeverésével is, mivel a fémüvegszálak jó mechanikai ellenállóképessége, valamint korrózióval szembeni ellenállóképességük közismert. Nemcsak rendezetlen száihalmazt kevertek össze cementhabarccsal, hanem olyan kísérletet is végeztek, amelynek során fémüvegszálakat sablonba előre befeszítettek, és a cementhabarcsot a sablonban ezt követően vibrálással tömöritették. A kapott szilárdsági eredmények azonban még ebben az esetben sem voltak kimagaslóak, csupán az üvegszálerősítésű anyag szilárdsági tartományába estek. A találmány feladata, hogy olyan eljárást szolgáltasson szálerősítésű utószilárduló anyagból készült testek, különösen előregyártott építőelemek, építési szerkezetek és hasonlók előállítására, amelyek mechanikai tulajdonságai a jelenleg ismert, hasonló jellegű anyagokénál, illetve szerkezetekénél lényegesen kedvezőbbek, emellett - racionális módon - a különféle rendeltetésű elemeknek és szerkezeteknek a mindenkori alkalmazási célnak megfelelő optimális tulajdonságokkal, de maximális gazdaságossággal kell elöállíthatóaknak lenniük. A találmány az alábbi felismeréseken alapul : a szálerősítésű betonokban - bármilyen fajta szálról legyen is szó - a szálak nem dolgoznak hatékonyan, sőt, fellazítják a beton struktúráját. A szálak beágyazódása ugyanis bizonytalan, mert az egyedi szálak nem feltétlenül a kötőanyagban vannak lehorgonyozva, hanem egyrészt az adalékanyag szilárd szemcséivel érintkezhetnek, másrészt az építőelem külső felületén is megjelennek. Ha tehát biztosítani tudjuk, hogy az elemi (egyedi) szálakat teljes mértékben kötőanyag vegye körül, a lehorgonyzást is biztosítjuk, és ezzel megteremtjük a kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkező szálerősítésű építőelemek, illetve építési szerkezetek előállításának a lehetőségét. A végtermék kedvező tulajdonságai tovább javíthatók azáltal, ha egyrészt a testben a feszültség irányában tudjuk a szálak elrendeződését biztosítani, másrészt ha a szálak mennyiségi elosztását is az igénybevételeknek megfelelően eszközöljük. E felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan utószilárduló kötőanyagból és szilárd szemcsés adalékanyagból készült szálerősitésű test, pl. építőelem segítségével oldottuk meg, amelynek az a lényege, hogy a testben egymástól távközzel több erősítő szálanyagréteg vagy/és -szerkezet húzódik a kötőanyagba ágyazva, és az erősítő szálanyagrétegek vagy/és -szerkezetek között, valamint - adott esetben - azokon kivül, a test felületei mentén ugyancsak a kötőanyagba ágyazott rétegek formájában van a szilárd szemcsés adalékanyag beépítve. Célszerű, ha a szilárd szemcsés adalékanyag-rétegeket egyszemcsés adalékanyag alkotja. „Egyszemcsés” szilárd szemcsés anyagon olyan anyagfrakciókat értünk, amelyek a betontechnológiában az adaléka nyag-osztályozáshoz használatos szitasorozat két egymás után következő szitája között maradnak meg. Ennek megfelelően egy további találmányi ismérv szerint a szilárd szemcsés adalékanyagot 0,5/1; 1/2,5; 4/8; 8/16 vagy 2,5/4 mm átmérőjű száraz kvarchomok - vagy/és - kőőrlemény-frakciók, vagy/és ezekből készült keverék alkotja. Egy másik kiviteli példa szerint az erősítő szálanyagot vágott alkálirezisztens üvegszálak és/vagy fémüvegszálak és/vagy azbesztszálak és/vagy fémszálak és/vagy műanyagszálak alkotják. Szálerősítő szerkezetként a szórt, vágott szálrétegek mellett alkalmazásra kerülhet szövet vagy/és háló is. Ezeknek anyaga általában üvegszál, esetleg fémüvegfzál. Egy további találmányi ismérv szerint a testnek térbeli erősítő rendszert alkotó, kötőanyagba ágyazott szálanyag-rétegei vannak, mímellett e szálanyag-rétegek egymásra merőlegesek, vagy közel merőlegesek, mindkét főirányban egymástól távközzel húzódnak, és a mindkét főirányban húzódó szálanyag-rétegek között ugyancsak utószilárduló kötőanyagba ágyazott szilárd szemcsés adalékínyagból álló rétegek vannak. Bizonyos feladatok megoldásához a test középső tartományában húzódó szemcsés adalékanyag-réteg szemcséi nagyobbak és/vagy kisebb térfogatsúlyúak, mint a test felületei közelében elhelyezkedő szemcsés adalékanyag-réteg szemcséi. Általában a test felületei közelében húzódó szemcsés adalékanyag-réteget kvarchomok - és/vagy kőőrlemény-szemcsék alkotják, és az e külső adalékanyag-rétegeket fedő legkülső kötőanyag-rétegek szálanyag-mentesek, és a test középső tartományában húzódó adalékanyag-réteg kohóhabsalak-granulátumból, polisztirolgyöngyből, téglazúzalékból, duzzasztott perlitből, vagy hasonló szemcsés anyagból áll. Többnyire a kötőanyagot cementtej alkotja, amely előnyösen plasztifikátort tartalmaz. A találmány szerinti eljárásnak az a lényege, hogy sablonban vagy zsaluzatban a folyékony kötőanyagból réteget alakítunk ki; e kötőanyagrétegbe szilárd szemcsés adalékanyag-réteget ágyazunk be; az adalékanyag-réteg felett erősítő szálanyagból hozunk létre a kötőanyagba ágyazott 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
