189284. lajstromszámú szabadalom • Szálerősítésű,utószilárduló anyagból készült test,különösen betontest valamint eljárás ilyen betontest előállítására
1 189 284 2 mint a szálkeresztmetszet és kerület aránya befolyásolja. A szilárdsági paraméterekre és repedéseloszlásra a kompozíció arányossági határáig nincs hatása a szálak szilárdságának és a szálak rugalmassági modulusának, tehát a szálak anyagi jellemzőinek. Ennek megfelelően nincs szükség az igen nagy szilárdságú és rugalmasságú üvegszálak alkalmazására, hanem a szükséges erösitő hatás polipropilén szálanyag bekeverésével is biztosítható, amely egyrészt nem érzékeny a korrózióra a cement lúgos közegében, másrészt lényegesen olcsóbb, mint az alkáli rezisztens üvegszál (ez utóbbinak csak mintegy 25%-ába kerül). A polipropilén-szálak alkalmazását azonban korábban nemcsak a statikai szemlélet gátolta, hanem a szálak gyenge beágyazódása a mátrixba, ami elsősorban a szálanyag hidrofób jellegéből következik. Ma már a polipropilén-szálak mechanikai tulajdonságait a szálgyártás folyamatába iktatott nyújtással jelentősen módosítani tudják, nevezetesen a szilárdságot és a rugalmassági modulust nagymértékben megnövelik. Ezen túlmenően a szálak beágyazódását oly módon is javítani lehet, hogy sima felületű szálak helyett fóliából hasított és fibríllált szálakat alkalmaznak. Az ilyen szálak fajlagos felülete ugyanis lényegesen nagyobb a sima szálakénál, és az elönyújtás mértéke is kedvezőbb. A nagy fajlagos felület biztosítja az elosztott, sűrű, és emiatt kis mértékben megnyíló repedésrendszer kialakulását. Amennyiben a kompozíció a kritikus szálmennyiséget tartalmazza, az arányossági határnak a kompozíciókra egységes szintje, biztosított. A gyakorlatban alkalmazott kétdimenziós, illetve háromdimenziós szálorientációjú, szórással, illetve keveréssel előállított kompozíciók esetében felmerül a kritikus szálmennyiség bevitelének a problémája. A nagy fajlagos felületű fibrillált szálak a kompozíció keverése során már viszonylag kis (0,5-l,0s%) száladagolás esetén is oly mértékben módosítják a konzisztenciát, hogy a keverés végrehajtása, valamint az anyag bedolgozása és tömörítése nehézségekbe ütközik. További gondot jelent, hogy a polipropilén köztudottan paraffinszerű felületű, ami a mátrixszal való tapadását, jó összeépülését megnehezíti, illetve rontja. Felismerésünk szerint a szálbefogás mértékének növelésével a kritikus szálmennyiség csökkenthető, mivel az fordított arányban áll a szál kihúzását gátló nyírófeszültséggel. Másrészt a kritikus szálmennyiségű fibrillált szálaknak a kompozíció konzisztenciájára gyakorolt hatását mérsékelné csökkenthető az anyag bedolgozási és tömörítési problémája. Ha az erősen orientált szálas, vagy rostos szerkezetű anyagot olyan rövid nyalábok, illetve kötegek formájában keverjük a mátrixba, amely nyalábok az egyik vagy mindkét végükön egymáshoz vannak rögzítve, meggátoljuk, hogy a mátrix intenzív keverése és bedolgozása közben a szálkötegek teljesen szétbomoljanak, illetve csak olyan mértékű szálszétbomlást teszünk lehetővé, amely a jó bekötéshez optimális, vagy közel optimális. így a kritikus szálmennyiség a mátrixba bevihető, ami által biztosíthatók azok a feltételek, amelyek a minőségi építőelem-gyártás (szilárdság, vízzáróság, sima felület stb.) alapjául szolgálnak. A fent részletezett felismerések alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan betontest segítségével oldottuk meg, amelynek az a lényege, hogy a hidraulikus kötőanyagot, különösen cementet, vizet és - adott esetben - szilárd szemcsés adalékanyagot tartalmazó mátrixba műanyagból, célszerűen rostosított polipropilénből készült elemi szálakból álló szálnyalábok vannak beágyazva, amelyek elemi szálai legalább egy helyen egymáshoz vannak rögzítve ; vagy/és a szálnyalábok elemi szálai, vagy e szálak egy része legalább egy összefüggő fólialemezkéből indulnak, illetve indul ki. Az ilyen szálszerkezet ugyanis többnyire olyan keresztirányú szálakat is tartalmaz, amelyek hosszanti elemi szálakat kötnek össze, nem pedig fólialemezké(k)ből indulnak ki. Ebbe a kompozícióba a polipropilén-szálasanyag optimálisan beleköt, a mátrixszal való kifogástalan együttdolgozása biztosítva van, mert a szálnyalábok elemi szálai egyrészt egymáshoz vannak rögzítve, így a kihúzódással szemben sokszorossá nő az ellenállóképességük, másrészt a keverés során a különböző szálnyalábok egymásba is gabalyodnak, ami a szálszerkezet stabilitását és erősítő funkcióját a kompozícióban tovább növeli. Előnyös, ha mintegy 10-100 mm, előnyösen 20-60 mm hosszúságú műanyagszál-nyalábok vannak a mátrixba beágyazva, és ha a mátrix tömegére vonatkoztatva mintegy 0,í-20%, előnyösen 1-10% mennyiségű szálnyalábot tartalmaz, továbbá, ha egy-egy szálnyaláb mintegy 5-500 db elemi szálat tartalmaz. A legjobb eredményt akkor érhetjük el, ha egy egy elemi szál mintegy 5-500 Denier vastagságú. A szálnyalábok elemi szálai célszerűen mintegy 0,05-10 mm hosszúságú szakaszo(ko)n vannak egymáshoz rögzítve, illetve a fóli alemezkék ilyen hosszúságúak. Egy másik találmányi ismérv szerint a zsinegszerű, rostos vagy/és hálós szerkezetű szálnyalábokat erősen orientált polipropilén anyagú elemi szálak alkotják. A rögzített szál végű polipropilén vagdalékot természetesen egyéb ismert szálas anyagokkal együtt s lehet alkalmazni, így különösen azbeszttel és alkáli rezisztens üvegszálvagdalékkai társítani. Előnyösen társítható a szóbanforgó polipropilénvagdalck fagyapottal, általában cellulóz rostokkal és egyéb ismert, önmagukban is használt szálas, rostos tulajdonságú anyaggal. A találmány tárgyát képezi egy szálerősítésű betontest előállítására szolgáló eljárás is, amelynek során szálasanyagot, hidraulikus kötőanyagot, különösen cementet, vizet, és - adott esetben - szilárd szemcsés anyagot keverünk össze, és a keveréket megszilárdulni hagyjuk. Az eljárás lényege, hogy a keverél szálasanyag-komponensét legalább egy helyen egymáshoz rögzített műanyag-, célszerűen erősen orientált molekulaláncú, rostosított polipropilénszáh kból álló szálnyalábok, vagy/és legalább egy fólialemezkéből kiinduló elemi szálakat tartalmazó szálnyalábok formájában adjuk a többi komponenshez. Az utóbbi esetben a hosszanti elemi szálakat rendszerint keresztirányú szálak kötik öszsze egymással. Az eljárás egy előnyös foganatositási módjára az jellemző, hogy nyalábonként ) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
