Top Banner
ONBEKENDE VEZEL IBASALT GLOBAL IBASALT GLOBAL
29

Basalt pp tversion 0812

Aug 05, 2015

Download

Technology

Larissa Temmink
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Basalt pp tversion 0812

ONBEKENDE VEZEL

IBASALT GLOBAL IBASALT GLOBAL

Page 2: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

Basalt (45%-55% SiO2; 10%-20% oAl2O3 , tot 20% FeO+Fe2O3 evenals MgO) is het meest voorkomende stollingsgesteente op het oppervlak van de aarde en andere planeten. Basalt is o.a. veel voorkomend op de Maan, Mars, Venus en de asteroïd Vesta. Basaltgesteente ligt op het oppervlak van de aarde al miljoenen jaren onder invloed van diverse klimatologische factoren. Het is een van de meest duurzame natuurlijke silicaat gesteenten.

Page 3: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

BASALTVEZEL: TYPES ONAFGEBROKEN VEZEL =

FILAMENT DISCRETE VEZELS

< 30 KM 3-100 mm lengte

Page 4: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

BASALT. IDEEËN EN IDEOLOGIEËN De Fransman Paul Dhé uit Parijs was de eerste met het idee om vezels uit basalt te

extruderen. In 1923 heeft hij een patent gekregen in VS. Interesse naar onafgebroken basalt vezels ontstond in het midden van de XX eeuw, toen raketten-, kernenergie en elektronische sectoren materialen vereisten met bijzondere eigenschappen zoals, bijvoorbeeld, de sterkte van gelegeerd staal, maar veel lichter en warmtebestendig. Rond 1960 starten zowel de Verenigde Staten als de voormalige Sovjet-Unie onderzoeken naar het verkrijgen van hoge kwaliteit basaltvezels. In het noord-westen van de VS, waar de grote basalt formaties geconcentreerd zijn begon, prof. R.V. Subramanian van Washington State University , een onderzoek naar voorwaarden waaraan basalt moest voldoen om het te kunnen extruderen evenals naar fysisch-chemische eigenschappen van de uiteindelijke vezel.

Owens Corning en andere Amerikaanse glasvezel bedrijven hebben verschillende onafhankelijke onderzoeken naar basalt vezel uitgevoerd, wat resulteerde in verschillende V.S. patenten. Echter de deskundigen van Owens Corning verwierpen dit idee voor basalt vezel in de jaren '70 van de vorige eeuw en richten zich op de ontwikkeling van specifieke high-modulus glas, wat resulteerde in het creëren en produceren van S2-glasvezel.

Page 5: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

BASALT. IDEEËN EN IDEOLOGIEËN 2

In Oost Europa werden vanaf 1950 onderzoeken verricht door verschillende wetenschappelijke en technische organisaties in Moskou, Praag , Kiev en andere locaties. In de jaren 70 van de vorige eeuw werden deze onderzoeken genationaliseerd door het toenmalige Sovjet Ministerie van Defensie en geconcentreerd in Kiev, Oekraïne, waar de techniek verder werd ontwikkeld in besloten instellingen en bedrijven. Na het uiteenvallen van de Sovjet-Unie in 1991 werden de resultaten van het onderzoek vrijgegeven, en beschikbaar gesteld voor civiele toepassingen.

Belangrijke en merkwaardige feit is het gebruik van Sovjet basalt vezels in de bouw van het Amerikaanse ruimtevaartuig "Apollo," dat op 17juli 1975 een koppeling maakte met het Sovjet ruimtevaartuig "Soyuz-19".

Tegenwoordig zijn het basalt vezel onderzoek-, productie- en marketingactiviteiten voornamelijk gebaseerd in Rusland en Oekraine.

Page 6: Basalt pp tversion 0812

 •   Tegenwoordig  wordt  basalt  niet  alleen  meer  toegepast  in  de  bouw    

(steenslag,  bekleding,  wandafwerking,  vloeren,  etc).    •   Ook  produc<e  van    

basalt  gietvormen,  basalt  vezels,  basalt  vezeldekens,  basalt  weefsel  en  diverse  andere  toepassing.  

 

IBASALT GLOBAL

Page 7: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

Basaltvezel in gebruik

Vliegtuig industrie Automotive

HVAC Engineering Civiele techniek

Landbouw

Olie en Gas Industrie

Mechanische techniek

Bouw

Construction

Electrical engineering

Energie techniek

Chemie, petrochemie, composieten industrie

Scheepsbouw

Telecommunicatie

Page 8: Basalt pp tversion 0812

§  Het  basalt  wordt  door  een  smeltoven  geleid  §  Materiaal  wordt  door  een  geleider  gehaald  (filière)  §  Door  bindmiddelen  (epoxy)  verwerken  tot  eindproduct  §  Uiteindelijk  de  wikkeling  op  de  spoelen          

IBASALT GLOBAL

Page 9: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

EINDPRODUCT

BASALT ROVING is een verzameling van draden van onbeperkte lengte.

BASALT FIBRE is een segment van samengestelde basalt vezel met een bepaalde lengte.

Ø 13-20µ

Page 10: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

MATERIAAL OPGEBOUWD UIT BASALT VEZELS BESCHIKT OVER BELANGRIJKE EIGENSCHAPPEN: Porositeit (poreusheid), temperatuur en chemische bestendig en dampdoorlatend. • Porositeit

van basaltvezel kan meer dan 70 volumeprocent bereiken. Met lucht gevulde poriën betekent optimale isolatie.

•  Temperatuurbestendigheid

Het heeft de eigenschap van isolatiemateriaal, vooral voor isolatie van industriële apparatuur en bij gebruik voor hoge temperaturen. Karakteristieke van dit temperatuurbestendig materiaal is het gebruik zonder verandering van zijn eigenschappen.

•  (Water)damp doorlatendheid

De capaciteit van basalt om (water)damp door te laten. Door de aanwezigheid in basaltvezel van verbonden poriën ademt het materiaal. Stoom en lucht worden doorgelaten. Hierdoor blijft het materiaal tijdens de werking (vrijwel) droog.

•  Chemische bestendigheid

Basalt vezels weerstaan producten als olie, oplosmiddel, alkali en zuur.

Page 11: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

Basalt vezel beschikt over een universele set van eigenschappen wat het onderscheid van andere vezels die worden gebruikt in de composieten industrie. De eigenschappen van basalt vezels liggen aanzienlijk hoger dan die van E-glas en benaderen de eigenschappen van speciale vezels, zoals S2-glas :

BASALT VEZEL VOORDELEN

HOGE STEVIGHEID De specifieke weerstand van basalt vezel is 2,5 maal hoger dan van gelegeerde staal en 1,5 maal hoger dan de sterkte van glasvezels

HOGE VUURBESTENDIGHEID Temperatuur bereik bij langdurige toepassing basalt vezel van -200 ° C tot + 600 ° C. Kortdurende blootstelling aan temperaturen tot 700 ° C. Eenmalige blootstelling aan temperaturen tot 1000º C.

HOGE CHEMISCHE BESTENDIGHEID TEGEN WATER, ZOUTEN, ALKALI EN ZUREN

Vergeleken met metaal is basaltvezel corrosiebestendig. Vergeleken met glasvezel is basaltvezel alkalibestendig. Basaltvezel beschikt over hoge chemische weerstand tegen agressieve middelen: oplossingen van zouten, zuren en vooral alkaliën.

COMPATIBILITEIT MET ANDERE MATERIALEN

Basaltvezel beschikt over een hoge compatibiliteit met kunststoffen, bindmiddelen (epoxies), glas- en koolstofvezels. De mogelijkheid van de productie van materialen en producten op basis van basaltvezels met gebruik van diverse technologieën zoals vormen, filament winding, pultrusie, spuiten en andere "koude technologieën”.

Page 12: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

EIGENSCHAP WAARDE

                                                                                                                     Thermisch  

maximaal  werkbare  temperatuur/°C   680  

minimum  temperatuur/°C   -­‐260  

kortdurende  belas<ng/°C   1000  

smelQemperatuur/°C   1450  

                                                                                                                     Mechanisch  

soortelijk  gewicht  kg/dm³   2.8  

vezeldiameter  /micron   13-­‐20  

elas<citeitsmodulus/GPa   89  

krimp-­‐  en  rek  voor  breken/%   3.15  

                                                                       Chemisch  gewichtsverlies  %    na  3  uur  koken  in  :  

H2O/%   1.6  

2n  NaOH/%   2.75  

2n  HCL/%   2.2  

Page 13: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

0

1

2

3

4

5

6

7

8

7,85

2,6 2,49 1,8 1,44

2,8

Densiteit g/cm³

Staal wapening

E-glass

S-2 glass

Carbon fiber (small)

Kevlar K-29

Basalt

Page 14: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

Treksterkte Gpa

0

1

2

3

4

5

6

7

Staal wapening E-glass S-2 glass Carbon fiber (small) Kevlar K-29 Basalt

0,5

3,45

4,83

6,21

3,62

4,8

Treksterkte Gpa

Staal wapening

E-glass

S-2 glass

Carbon fiber (small)

Kevlar K-29

VERGELIJKING EIGENSCHAPPEN VAN BASALT VEZEL MET ANDERE VEZELS

Page 15: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

0

50

100

150

200

250

300

Staal wapening

E-glass S-2 glass Carbon fiber (small)

Kevlar K-29 Basalt

210

76 97

297

41,4

89

Elasticiteitsmodulus/GPa

Staal wapening

E-glass

S-2 glass

Carbon fiber (small)

Kevlar K-29

Basalt

VERGELIJKING EIGENSCHAPPEN VAN BASALT VEZEL MET ANDERE VEZELS

Page 16: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

0

5

10

15

20

25

30

Staal wapening

E-glass S-2 glass Carbon fiber (small)

Kevlar K-29 Basalt

0,87 1,1

15

28 30

6,5

Prijzen $/kg

Page 17: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

ü Driedimensionale versterking ü Lichtheid ü Hoge mechanische sterkte ü Extreem hard, 8-9 op de schaal van Mohs (ter vergelijking diamant = 10). ü Chemische bestendigheid tegen alkali- en andere agressieve milieus ü Corrosie bestendigheid ü Hoge wrijving, vorst, hitte en vocht bestendigheid ü Geluidsabsorberend ü Mogelijkheid om agressieve stoffen te filtreren ü Weerstand tegen zeewater ü Weerstand tegen uv-straling ü Dilectrisch ü Milieuvriendelijk

Page 18: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

Parameter Staal Co-polymer

Polymer versterkt

Basalt

lengte in cm 5 5.5 4 2.4

diameter in mm 1 2.8 0.9 16×10-3

gewicht gr/filament

0.323 0.175 0.027 13.44×10-6

aantal vezels/kg 3 096 5 714 37 037 74 400 000

Raakvlak tussen aantal vezels

1 1.85 11.96 24 031

3D versterking

Page 19: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

§ Zeer corrosieve omstandigheden (kust versterking, zwembaden, putten, havens, droogdokken) § Beton versterking (industrievloeren, funderingen, looproutes, toeritten, start- en landingsbanen) § Tunnel constructies § Vuurvaste constructies § Vuurvertragende gipspleisters § Composiete materialen en onderdelen voor de automotive- industrie § Beton spuit technologie § Basalt kunststof producten (pijpen, wapening, hoge druk cilinders, reservoirs voor opslag en vervoer van chemisch-actieve producten) § Filters voor waterzuivering § Boten

Page 20: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

Keerwanden

Windmolen

Afrastering en hekwerken

Industriële vloeren

Page 21: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

Basaltwapening bestaat uit composiet basalt roving voor civiele en bouwkundige constructieve toepassing. Basaltwapening wordt vervaardigd middels gevlochten wikkeling, gedrenkt in een hoogwaardig polymeersamenstelling. De staaf weerstaat roest, agressief chemische aantasting, extreem licht van gewicht, sterk en duurzaam.

TECHNISCHE GEGEVENS

Eigenschap Eenheid Waarde Trekvastheid MPa 1100

Elasticiteitsmodulus MPa 70000 Soortelijk gewicht kg/dm³ 1.9 kg Warmte geleidingscoëfficient W/(m.K)°C 0.35 – 0.59 Lineaire uitzettingscoëfficient x*10E-5/°C 9 – 12

Rek breek/treksterkte % 2.2

Kleur donkerbruin tot zwart visueel

Page 22: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

soortgelijk gewicht 4x lager dan staal

weerstaat roest/rot en krom trekken

chemische resistentie: zuur/alkalisch/carbonaten/zeewater en andere agressieve omgevingen

lage thermische geleidbaarheid

verwerkingstemperatuur: 70 – 100 °C

lange levensduur

direct onder het specie-oppervlak bruikbaar

multi-layer beton toepasbaar

lage onderhouds- en vervangingskosten

aanzienlijke mankrachtbesparing (Arbo/VCA)

verbinden met tie-wraps/zonder las minder kraan- of takelwerkzaamheden

afname in transportkosten van constructies of delen van constructies

eenvoudige opslagcondities

Page 23: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

INDEX STAAL BASALT Breuk limiet kg/mm² 38 81.57 Treksterkte MPa 360 1100 Aantal meters in 1 ton wapening,strekkende meter Ø10 Ø12

1 621 1 126

7 092 4 893

Warmtegeleidingscoëfficient W/(m・K) °C

50 0.35 – 0.59

Lineaire uitzettingscoëfficient 11.9 1.0

Verlenging (Elongation) % 25 2.2 corrosiebestendigheid roesten Niet -roesten

Page 24: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

Extreem  corrosieve  condi<es  

Muur  construc<es  

Repara<es  ijzerhoudende  construc<es  

Weg  construc<es  

Gevelreparatie (Nederland)

Page 25: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

BASALTVEZEL PIJP ü Warmtegeleiding  is    150  keer  minder  dan  staal.  Dat  betekent  resource-­‐  en  energiebesparende  effect.      ü Warmwaterleidingen/verwarming  (tot  115˚c).Levensduur  tot  40  laar.  Warmteverlies    daalt  tot    50%,  brandstofverbruik    daalt  tot  15-­‐20%.      ü Koudwaterleiding  en  riolering.  Levensduur  word  geschat  tot  80  jaar.    ü Economische  winst  met  meegerekende  langere  termijn  factor  is  3-­‐4  keer  groter  vergelijken  met  stalen  pijp.    ü Geen  reac<eve  processen  met  leidingwater  ;  geen  residu  in  de  leiding    ü Chemische  agressieve  drainage  heee  geen  invloed  op  de  leiding      ü Lichtgewicht      ü Zeewaterbestendig      ü UV-­‐licht  bestendig      ü Alle  koppelingen/verflensing    toepasbaar    ü Makkelijk  recyclebaar    

Page 26: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

VERGELIJKING EIGENSCHAPPEN VAN STAAL, GLASFIBER- AND BASALTFIBER- PIJPMATERIAAL

Eigenschap Staal Glas-Plastic

Basalt-plastic

Elastische sterkte, vloeigrens, MPa

200 140 300

Elastische modus, Gpa 210 56 70

SG, kg/l 7,8 1,9 1,7

Thermische geleidbaarheid W/m°K

47 0,05 0,03

Elektrische weerstand, ohm/m 1, geleidend

1x 10-11 0,4x 10-12

Page 27: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

Werkomgeving Maximale werktemperatuur in ▫С

salpeterzuur tot 20% 50

fosforzuur alle concentraties 100

zoutzuur < 10 % 85

zoutzuur < 25% 80

zoutzuur < 37% 65 zwavelzuur concentraties < 25% 100 zwavelzuur concentraties < 75% 40

zeewater 80

Page 28: Basalt pp tversion 0812

IBASALT GLOBAL

basalt

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

100

basalt

E-glass

Screening LCA of Basalt fibers versus glass fibers. Flemish Institute for Technological Research (VITO)(Belgium)

Figure below presents the comparative environmental profile of basalt roving fibers and glass fiber.

Page 29: Basalt pp tversion 0812

Basalt }  magmatisch natuurproduct }  omgevingsvriendelijk }  ruimschoots voorhanden }  goedkope winning }  geen ‘vervuilend’ olieproduct }  vervanger voor metaal, plastics, hout, etc }  gegarandeerd en onderhoudsvrij (> 40 jaar) }  volledig recyclebaar

IBASALT GLOBAL