СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ СТЕН И ОБЛИЦОВКИ СТЕН И СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТАКОГО ЭЛЕМЕНТА
CONSTRUCTION ELEMENT FOR WALLS AND WALL CLADDING, AND METHOD OF MANUFACTURING SUCH ELEMENT

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к строительному элементу для стен и облицовки стен и способу изготовления такого элемента. В патентном документе DE 10160665 раскрыт один пример строительного элемента, характеристики которого описаны в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Уровень техники
Природной известью называют гидравлический раствор природной извести. Ее получают путем обжига мергелистых известняков в вертикальных печах при температуре около 1000°C. Перед размалыванием производят длительное тушение и выдерживание. Перед укладкой достаточно смешать известковую муку с водой для получения однородной и мягкой пасты, не содержащей комков.
В последние годы от природной извести отказались, используя вместо нее новые материалы, которые являются более простыми для укладывания и более долговечными, поскольку в них применяются пластифицирующие добавки.
Но в течение последних лет по ряду причин происходит повторная переоценка природной извести.
Во-первых, как следует из названия материала, природная известь является естественным продуктом, который был известен с древних времен и который уже доказал свою нетоксичность.
Во-вторых, - это дышащий материал, таким образом предотвращающий повышение влажности, которое может привести к возникновению окружающей обстановки, опасной для здоровья человека.
Еще одна причина более частого применения извести заключается в ее огнестойкости. Действительно, известь имеет 1 класс огнестойкости, т.е. относится к классу невоспламеняющихся строительных материалов.
Кроме того, природная известь обладает очень низкой теплопроводностью, которая составляет около 0,54 Вт/м*К.
Именно благодаря вышеуказанному последнему свойству известь используется все более и более часто для создания теплоизолирующей облицовки, т.е. внешней облицовки жилых помещений, с целью уменьшения теплопроводности стен с покрытием. С этой целью ее часто смешивают с заполнителями, обладающими изолирующими свойствами, такими как пробковая крошка, натуральные или искусственные волокна, например полистирол, и т.п. Вследствие этих смесей извести такого состава, как правило, называют ''облегченными'', поскольку данные заполнители обычно имеют более низкий удельный вес, чем известь.
Однако применение облегченной извести является трудоемким, так как оно включает в себя по меньшей мере 24 часа сушки при оптимальных условиях схватывания, а также, поскольку толщина каждого наносимого слоя не должна превышать 2 см. Кроме того, продолжительность сушки в зимний период необходимо увеличивать.
Помимо этого, при попытках положить слой толщиной более 2 см за один раз на вертикальных стенах часто образуются невидимые глазу углубления и выступы.
Например, при создании изолированного внешнего покрытия может потребоваться наносить вплоть до 8 см природной извести. Это означает, что придется наносить по меньшей мере 4 слоя.
Кроме того, следует учитывать, что природная известь не обладает высокой механической прочностью и поэтому для предотвращения образования трещин и краевых трещин необходима укладка по меньшей мере одной арматурной сетки. Кроме того, влияние ветра и плохой погоды, как правило, приводит к очень быстрому разрушению поверхностных слоев извести.
Раскрытие изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в создании строительного элемента для стен и облицовки стен, обладающего преимуществами природной извести, при одновременной минимизации ее недостатков, включая трудоемкость укладки и низкую механическую прочность.
Объектом настоящего изобретения является строительный элемент для стен и облицовки стен согласно п. 1 формулы.
Еще одним объектом настоящего изобретения является многослойный элемент ненесущей стены, создаваемый, главным образом, с помощью вышеупомянутого строительного элемента с нанесением слоя облицовки на свободную поверхность слоя облегченной природной извести.
Еще одной целью настоящего изобретения является раскрытие способа изготовления указанного облицовочного элемента, обеспечивающего очень быстрое получение данного элемента с обеспечением однородных характеристик слоя по форме и отделке.
Кроме того, еще одна цель настоящего изобретения заключается в раскрытии способа изготовления облицовочного элемента для стен в соответствии с п. 9 формулы.
В зависимых пунктах формулы описываются предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, которые являются неотъемлемой частью настоящего описания.
Краткое описание чертежей
Дальнейшие характеристики и преимущества настоящего изобретения станут более ясными после ознакомления с описанием предпочтительных, но не исключительных, вариантов выполнения предлагаемого облицовочного элемента для стен со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг. 1 показан строительный элемент согласно настоящему изобретению, вид в разрезе по толщине;
на фиг. 2 - вариант выполнения строительного элемента, представленного на фиг. 1;
на фиг. 3 - еще один вариант выполнения строительного элемента, представленного на фиг. 1;
на фиг. 4 - еще один вариант выполнения строительного элемента, показанного на фиг. 1.
Одни и те же элементы или компоненты на чертежах обозначены одинаковыми ссылочными номерами позиций и буквами.
Осуществление изобретения
Облицовочный элемент 1 согласно настоящему изобретению содержит первый слой 11 облицовочного материала, который должен оставаться видимым, и по меньшей мере один второй слой 12 облегченной извести. Данная компоновка показана на фиг. 1.
В соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения указанный первый слой выполняется из так называемого ''тонкого камня''. Тонкий камень состоит из очень тонкого слоя щебня, поддерживаемого слоем смолы; термин ''очень тонкий слой'' означает, что его толщина составляет от нескольких десятых миллиметра до нескольких миллиметров.
Такой слой тонкого камня получают путем приклеивания слоя смолы, возможно, поддерживаемой стекловолоконной арматурной сеткой к поверхности природного камня, такого как песчаник, лава, кварцит и т.п. Когда смола высохнет, тонкий слой камня буквально отрывают от поверхности с помощью прикрепленной арматурной сетки. Полученная таким образом каменная пластинка не имеет идеально гладкой поверхности, а, напротив, является естественно шероховатой вследствие ее отделения от других слоев поверхности.
Использование тонкого камня являлось известным в течение некоторого времени, но всегда было связано с несущими конструкциями, содержащими алюминиевые панели, как правило, полые внутри, с сотовой ячеистой структурой.
Высохшая известь может обеспечивать необходимую опору для слоя облицовки. В частности, согласно настоящему изобретению предпочтительным является крепление извести к слою облицовки благодаря адгезионным свойствам самой извести. Таким образом, высохшая известь оказывается естественно прикрепленной к слою облицовки.
Согласно настоящему изобретению опорой для тонкого камня служит слой облегченной природной извести толщиной 1, 10, 20, 30, 40 см или более в зависимости от предъявляемых требований.
Далее везде в настоящем описании термин ''известь'' или ''природная известь'' служит для обозначения облегченной природной извести.
В зависимости от толщины слоя извести в слой извести могут вводиться одна или несколько удерживающих сеток 13. Этот принцип демонстрируется на фиг. 2. Арматурные сетки 13 сами по себе являются известными. Они могут изготавливаться из пластмассового или стеклянного волокна.
Согласно предпочтительной технологии изготовления слой тонкого камня кладут на несущую поверхность, как правило, горизонтально и на него наносят природную известь; при этом возможна укладка удерживающей сетки.
Таким образом, тонкая каменная плита имеет поверхность из природного камня и поверхность с покрытием из смолы.
В зависимости от степени шероховатости поверхности с покрытием из смолы возможно нанесение соответствующих фиксирующих составов перед укладкой слоя извести.
Предпочтительные фиксирующие составы могут изготовляться, например, из полиуретана, эпоксидных смол; они также могут быть двухкомпонентными.
После укладки слоя извести его можно оставить для сушки на воздухе или в печи. Согласно настоящему изобретению получают пластину, которую можно резать в соответствии с конкретными требованиями, формируя кирпичи или плитку в соответствии с окончательным соотношением размеров.
Поскольку в отличие от того, что можно было бы предположить, тонкие каменные пластины могут иметь определенную степень гибкости, получаемые строительные элементы могут иметь отдельные участки с кривизной в видимой части, которые могут быть выпуклыми или вогнутыми.
Согласно второму варианту настоящего изобретения указанный первый слой изготовляют из туфа, т.е. из природного известняка.
Туф является весьма рыхлым материалом, но обладает отличными свойствами благодаря своим теплоизоляционным характеристикам и теплоемкости.
Этот материал используется в больших количествах, однако из-за его хрупкости в карьерах крупные блоки данного материала режут на более мелкие блоки толщиной не более 5-7 см.
Для того чтобы покрыть стену туфом, таким образом, необходимо использовать большое количество данного материала в связи с трудностью его обработки. Это предполагает очевидные расходы по карьерной обработке, резке и транспортировке данного материала, а также затраты на укладку. Согласно настоящему изобретению указанный первый слой 11 строительного элемента может быть выполнен из туфа. Слой извести 12 обеспечивает создание достаточно жесткой опоры, способной предотвратить дробление туфа при выкладке и при проведении погрузочно-разгрузочных и транспортных операций с полученным строительным элементом.
Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения толщина слоя туфа может быть уменьшена до нескольких миллиметров. Возможный диапазон толщин составляет от 3-4 мм до 20 мм и более.
Согласно предпочтительному способу изготовления пластину туфа толщиной S сначала разрезают и помещают на опорную поверхность.
На слой туфа наносят слой природной извести в соответствии с ранее описанными способами и таким образом получают промежуточный продукт 1, схематично показанный на фиг. 1 или 2.
После высушивания слоя природной извести полученный элемент переворачивают, в результате чего слой извести 12 становится опорным элементом. После этого на слой 11 туфа наносят еще один слой 12' извести. В результате получается промежуточный продукт 1b, как показано на фиг. 3.
После высушивания второго слоя 12' природной извести полученный элемент разрезают в направлении, перпендикулярном толщине S элемента, по средней части r слоя 11 туфа.
Таким образом получаются два строительных элемента 1, каждый толщиной S/2.
Согласно еще одному варианту осуществления настоящего изобретения на свободную поверхность слоя 12 извести может быть нанесен еще один слой 11' туфа, предпочтительно, до затвердения слоя извести с тем, чтобы создать однородный элемент. Этот принцип иллюстрируется с помощью фиг. 4. Полученный элемент по своей структуре действительно напоминает сэндвич, поскольку слой облегченной извести 12 расположен между двумя слоями туфа. Этот вариант особенно подходит для создания ненесущих стен, разделительных стен и различных перегородок.
Согласно настоящему изобретению мультиплексный сэндвич может содержать несколько слоев извести с расположенными между ними слоями туфа.
Согласно предпочтительному варианту способа изготовления элементов ненесущей стены мультиплексный сэндвич превентивно изготовляют и затем разрезают в направлении перпендикулярно толщине S сэндвича, по средней части r каждого слоя туфа, как показано на фиг. 3. Таким образом одновременно можно получить несколько элементов ненесущей стены. Транспортировку данного сэндвича желательно осуществлять с помощью ленточного конвейера, чтобы производить разрез горизонтально - параллельно направлению движения транспортера. Опора, создаваемая известью, позволяет с помощью современных средств производства делать толщину слоев туфовой облицовки менее 2 мм.
Предпочтительный способ изготовления многослойного сэндвича может обеспечивать возможность нанесения верхних слоев после того, как нижние слои извести уже частично высохли.
Любые отверстия для водопроводных труб и электропроводки можно создавать уже на этапе производства элементов ненесущей стены согласно настоящему изобретению.
Каналы для водопроводных труб и электропроводки действительно можно создавать в слое извести, тем самым значительно упрощая последующие этапы производства строительного элемента. Данные решения, например, не могут быть использованы при применении исключительно алюминиевых панелей сотовой конструкции в качестве опорных элементов, поскольку при этом не имеется заполнителя для создания каналов.
С другой стороны, путем совместного использования слоя облицовки 11 с опорными сотовыми алюминиевыми панелями и слоями облегченной извести можно получать плитку, пригодную для создания полов и поверхностей под отделку. В этом случае предварительное создание водопроводных каналов в слое извести позволяет создавать теплый пол с подогревом.
Вариант строительного элемента с покрытием из туфа является особенно выгодным благодаря свойствам туфа, в частности его рыхлости, поскольку с ним легко совершать операции и придавать ему нужную форму на месте без использования специальной техники. Таким образом, благодаря настоящему изобретению избыточная рыхлость данного материала превращается в его преимущество.
Итак, согласно настоящему изобретению:
- производится облицовка туфом строительных элементов с целью создания более или менее однородной стены;
- в данных стенах могут быть выполнены вставки и отделка;
- на слой туфа с целью повышения его прочности можно наносить смолы, краску или водоотталкивающие составы.
Такие смолы и краски известны сами по себе.
Согласно настоящему изобретению нанесение покрытия на полученный элемент предпочтительно может производиться с помощью извести, в результате чего получают композицию типа ''известь на извести'' без использования дополнительных адгезивов или дополнительных механических компонентов, которые приводят к нарушению теплоизоляции.
Известняк имеет шероховатую поверхность, благодаря чему можно избежать использования любых фиксативов на поверхности раздела между известняком и известью.
После укладки слой облицовочного материала 11, будь то тонкий камень, а скорее, туф или керамическая или терракотовая плитка, является видимым.
Согласно настоящему изобретению природную известь предпочтительно наносить, когда она уже находится в загустевшем состоянии, чтобы сократить время схватывания, которое является слишком длительным вследствие того, что различным слоям извести необходимо высохнуть. Кроме того, применение немного загустевшей извести позволяет использовать рыхлый материал типа тонкого камня или тонких пластинок природного туфа, использовать который было бы невозможно без наличия опоры.
К тому же, поскольку удельный вес облегченной извести ниже, чем у туфа, строительный элемент согласно настоящему изобретению легче, чем традиционный блок туфа такого же размера. Помимо всего прочего, его теплоизолирующие свойства лучше, чем у простого туфа.
Еще одно преимущество, обеспечиваемое настоящим изобретением, заключается в том, что, помимо отличных физико-механических свойств, природная известь является намного более экономичной по конечной стоимости материала и по затратам на транспортировку, поскольку ее перевозят обычно в мешках.
Алюминиевые панели сотовой конструкции, дорогие сами по себе, проигрывают по отношению веса к объему, которое оказывает значительное влияние на транспортировочные затраты.
Применение алюминиевых панелей сотовой конструкции для повышения жесткости вышеописанного строительного элемента также возможно при изготовлении строительных элементов больших размеров, например цельной стены или значительной ее части. Согласно одному из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения одну или несколько удерживающих сеток можно заменить алюминиевыми панелями сотовой конструкции.
В таком случае алюминиевые панели сотовой конструкции можно размещать между слоем 11 и слоем 12 извести или внутри слоя 12 извести.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения комбинация облегченной извести и туфа позволяет получать выгодное сочетание термодинамических характеристик как по теплоизоляции, так и по теплоемкости. Кроме того, было отмечено значительное улучшение звукоизоляции благодаря значительной физико-механической неоднородности двух материалов.
В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения можно получить строительный модуль, созданный из двух строительных элементов, в котором слой извести заключен внутри и только соответствующие слои облицовки являются видимыми снаружи.
Это решение является оптимальным, прежде всего, при производстве съемных моноблоков и уличных стен.
Элементы и характеристики, описанные выше для различных предпочтительных вариантов осуществления, могут комбинироваться друг с другом при условии невыхождения за рамки объема защиты настоящей заявки.