СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПАНЕЛЕЙ
METHOD TO MANUFACTURE PANELS

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении наружных ограждающих конструкций непосредственно на строительной площадке.
Известен способ изготовления многослойной стеновой панели, включающий укладку слоев «лицом вниз», один из которых выполнен из армированного керамзитобетона. На дно специальной формы, снабженной колесами, осуществляют укладку фасадного слоя из гипсоволокнистого листа влагостойкого (ГВЛВ), затем приклеивают на него армирующий слой из мелкоячеистой стеклотканевой сетки, к ней - тепло-, влаго- и звукоизолирующий слой из экструдированного пенополистирола. Выполняют внутренний несущий слой из керамзитобетона, для чего по бокам формы осуществляют установку опалубных перегородок, внутри которых укладывают арматуру, после чего осуществляют заливку арматуры в опалубке керамзитобетонной смесью, утрамбовывают керамзитобетонную смесь вибрацией, приклеивают к внутреннему несущему слою из керамзитобетона армирующий слой из мелкоячеистой стеклотканевой сетки. На армирующем слое укрепляют теплоизолирующий слой из пенопласта и присоединяют к нему слой для внутренней отделки из гипсокартонового листа влагостойкого (ГКЛВ) (см. патент РФ №2336395, МПК Е04С 2/284 Е04В 2/84 (2006.01), 2008 г.).
Недостатком данного способа является использование специальной формы, в результате чего нет возможности изготовить на одной площадке в одной форме одновременно несколько панелей, имеющих одинаковые параметры.
Известен способ изготовления многослойной стеновой панели, который заключается в подготовке металлоформы для производственного цикла (очистке и смазывании поверхности формы), укладывании на дно облицовочной цементно-песчаной плитки. После укладки облицовочной плитки производят укладку нижнего слоя системы армирования. Затем производят заливку нижнего слоя бетона подвижной смеси марки П4 с осадкой конуса 16-18 см. Таким образом, получают наружный слой многослойной стеновой панели. После этого укладывают элементы теплоизоляционного материала и изоляционный слой. В прорезях устанавливают армирующие части дискретных железобетонных связей, а по краям многослойной стеновой панели - анкеры закладных деталей и монтажных петель. Затем производят заливку этих вырезов с установленной арматурой пластичным бетоном с невысокой жесткостью марки П4 с осадкой конуса 18-20 см. Затем укладывают арматуру внутреннего слоя многослойной стеновой панели. После этого заливают верхний слой бетоном марки П1 с осадкой конуса 1-3 см, обладающей высокой жесткостью, позволяющей добиться качественной внутренней поверхности для дальнейшей чистовой обработки. Затем производят уплотнение бетона методом вибраций, а выравнивание внутренней поверхности многослойной стеновой панели производят механизированным способом. Затем производят термообработку для созревания бетона. После этого производят распалубку металлоформы и вынимают готовую многослойную стеновую панель (см. патент РФ №2330147, МПК Е04С 2/26 (2006.01), 2008 г.).
Недостатком данного способа является использование специальной формы, в результате чего нет возможности изготовить на одной площадке в одной форме одновременно несколько панелей, имеющих одинаковые параметры. Недостатком также является проведение термообработки панели для ускорения созревания бетона, что приводит к значительному увеличению стоимости изготовления панели и к возможному появлению микротрещин из-за пересушивания бетона. С помощью такого способа можно изготавливать панели только в заводских условиях.
Известен способ изготовления многослойной панели, заключающийся в том, что на дно формы укладывают наружный бетонный слой панели, затем слой фольги и листы утеплителя. На слой утеплителя укладывают внутренний слой бетона (см. патент №2104373, МПК 6 Е04В 1/76, Е04С 2/26, 1998 г.).
Недостатком данного способа является использование специальной формы, в результате чего нет возможности изготовить на одной площадке в одной форме одновременно несколько панелей, имеющих одинаковые параметры.
Перечисленные выше способы относятся к способам изготовления отдельно взятой панели и не ограничиваются приведенными примерами. В каждом конкретном случае (для определенного вида многослойных плит) способ отличается последовательностью укладки того или иного наполнителя. Однако ни один из способов не предусматривает возможности изготовления нескольких многослойных панелей одновременно в одной форме на ограниченном пространстве в течение ограниченного промежутка времени.
Известен способ изготовления панелей, заключающийся в заливке панелей в опалубке ярусами, одну над другой с разделением ярусов разделительными листами, и последующей выдержке блока панелей до полного твердения бетона (см. а.с. СССР №480562, кл. В28b 7/24, 1975 г.). Данное решение принято за прототип.
Недостатком прототипа является сложность применяемой для его изготовления опалубки, высокая трудоемкость разделения панелей от опалубки, поскольку сборка - разборка пакетной формы возможна только с использованием кранов, что предполагает применение известного способа только в стационарных условиях на территории завода. К недостаткам известного способа следует отнести и высокую энергоемкость процесса твердения материала панелей, который требует использования дорогостоящего оборудования - тепловой камеры для предварительного нагревания до достижения транспортабельного состояния. Кроме того, при использовании известного способа качество получаемых панелей низкое. Это связано, во-первых, с возможным расслоением материала, а также и незаполнением всего объема пакетной формы при заливке и твердении. Во-вторых, низкое качество панелей обусловлено их низкой сопротивляемостью к внешним отрицательным факторам, т.к. поверхность получаемой панели не защищена от воздействия влаги, солнца и т.п. факторов и требует дальнейшей дополнительной обработки при ее использовании.
Задача, решаемая изобретением, - увеличить количество панелей, получаемых одновременно на ограниченном пространстве при упрощении используемой опалубки и возможности изготовления панелей непосредственно на строительной площадке. Также решается задача по улучшению технических характеристик панелей - повышению сопротивляемости изготавливаемых панелей внешним отрицательным факторам, повышению прочностных характеристик получаемых панелей, что дополнительно позволяет свести к минимуму обработку панели после возведения стены за счет получения готового внешнего вида лицевой и тыльной сторон панели. Также стоит задача сократить производственные и энергетические затраты, дорогостоящее оборудование и отказаться от использования дорогостоящей формы.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном способе изготовления панелей, заключающемся в заливке панелей в опалубке ярусами, одну над другой, причем каждую последующую панель отделяют от предыдущей посредством укладки разделительных листов и выдерживают блок панелей до полного твердения бетона, в соответствии с изобретением панели заливают в опалубке ярусами последовательно, устанавливая каждый ярус опалубки для последующей панели после заливки предыдущей, причем каждую последующую панель отделяют от предыдущей посредством укладки на верхний лицевой лист предыдущей панели нижнего лицевого листа следующей панели.
В качестве лицевых листов используют листы стекломагнезита или влагостойкого гипсокартона.
Предельную высоту сборной опалубки выдерживают соответствующей суммарной высоте комплекта панелей.
Технический результат от использования всей совокупности существенных признаков нового технического решения заключается в том, что обеспечивается возможность изготовления одновременно нескольких панелей, получаемых в одной форме на ограниченном пространстве непосредственно на строительной площадке. При этом сокращается время изготовления, затрачиваемое в пересчете на одну панель, при улучшении технических характеристик панелей - повышении сопротивляемости панели внешним отрицательным факторам, исключении необходимости проведения обработки панели после возведения стены за счет готового внешнего вида лицевой и тыльной сторон панели, повышении прочностных характеристик получаемых панелей.
Способ изготовления бетонных панелей, последовательно расположенных при заливке друг над другом и снабженных разделительно-лицевыми листами, позволяет минимизировать энергетические и производственные затраты при изготовлении за один период времени множества панелей, заливаемых последовательно ярусами и уложенных одна на другую. При таком способе не происходит нарушения лицевой поверхности каждой из панелей за счет укладки разделительно-лицевых листов на верхний слой нижележащей панели и перед заливкой нижнего слоя вышерасположенной панели. Таким образом, панели отделяют друг от друга разделительно-лицевыми листами.
Одновременно способ позволяет достичь улучшения технических характеристик панелей, а именно: повышения сопротивляемости панелей внешним отрицательным факторам (операция по установке разделительно-лицевых листов на обеих лицевых сторонах каждой панели предохраняет бетон от воздействия природных факторов). Данная операция позволяет впоследствии при эксплуатации панели минимизировать затраты на проведение обработки панели после возведения стены за счет получения готового внешнего вида как лицевой, так и тыльной стороны панели, при этом повышаются прочностные характеристики получаемых панелей.
За счет того, что способ позволяет последовательно заливать несколько панелей, расположенных друг над другом и заливаемых последовательно, поочередно в течение небольшого промежутка времени, бетон отвердевает во всех панелях за один и тот же промежуток времени, что сокращает время изготовления в пересчете на одну панель. При этом твердение бетона в панелях происходит при естественных условиях и под давлением вышерасположенных панелей, поэтому улучшается структура бетона и его плотность в отвердевшем состоянии повышается.
При использовании заявляемого способа используются следующие свойства материалов:
1. Жидкий бетон, как и все жидкости, практически несжимаем в жидком состоянии.
2. Жидкий бетон до окончания процесса гидратации не увеличивает и практически не уменьшает своего объема, при этом он уплотняется при твердении, что обеспечивает повышение его плотности под давлением.
3. Практика показала, что цементное «молочко» хорошо приклеивает листы гипсокартона или стекломагнезита, поэтому нет необходимости вводить дополнительную операцию по приклеиванию разделительно-лицевых листов, что уменьшает трудоемкость способа.
4. Используемый для разделительно-лицевых листов стекломагнезит или влагостойкий гипсокартон не разбухает при контакте с жидким бетоном и сохраняет плоскость поверхности будущей стеновой панели, обеспечивая при этом возможность беспрепятственного разделения панелей друг от друга после твердения бетона.
Фиг. 1 - схема установки, и крепления опалубки на твердое основание, и расположения залитых по данному способу панелей.
Фиг. 2 - схема подачи бетона в опалубку.
Пример осуществления способа приведен для заливки многослойных панелей с утеплителем. Однако по данному способу могут быть изготовлены панели разных типов, размеров и конфигураций.
Непосредственно на строительной площадке подготавливают ровное основание 1, на которое устанавливают первый ярус опалубки 2, собирая его из отдельных элементов, и закрепляют на основании. Количество ярусов опалубки выбирается из расчета, чтобы общая предельная высота опалубки 2 соответствовала суммарной высоте количества ярусов заливаемых панелей 3. Количество заливаемых при осуществлении способа панелей 3 (и, соответственно, общая высота опалубки) определяется предельной высотой расположения механизма подачи бетона на строительной площадке (например, высотой расположения устройства для подачи бетона автомобиля-миксера). Элементы опалубки 2 могут быть выполнены цельными по высоте и равными общей высоте блока заливаемых ярусами панелей.
На дно опалубки (по сути - на основание 1) укладывают нижний лицевой лист 4-1, заливают нижний слой 5 бетона и разравнивают его. Далее на слой 5 бетона устанавливают подготовленный каркас, состоящий из армирующих сеток 6, 6-1 с распложенным между ними эффективным утеплителем 7, например Евроизол, который дополнительно защищается от воздействия воды специальным составом и пленкой. Посредством сухой вибрации нижнюю сетку 6 каркаса углубляют в слой 5 бетона. По направляющим опалубки, соединенным с бункером автомобиля-бетономешалки, заливают второй слой 8 бетона первой панели. Затем уплотняют второй слой 8 бетона виброрейкой, за счет чего армирующая сетка 6-1 погружается в слой бетона, и удаляют излишки бетона.
Далее на второй слой 8 бетона первой панели укладывают верхний лицевой лист 4-2. Описанные выше операции последовательно повторяют для заливки панели, расположенной в следующем ярусе над первой панелью, начиная с установки следующего яруса опалубки 2 и его соединения с предыдущим ярусом опалубки, укладки на верхний лицевой лист 4-2 предыдущей панели нижнего лицевого листа 4-1 следующей панели. Цикл операций повторяют до достижения предельной высоты опалубки 2 и затем выдерживают изготовленные панели до полного отвердевания бетона.
В качестве разделительно-лицевых листов 3 используют стекломагнезит или влагостойкий лист гипсокартона.
Производство железобетонных строительных конструкций методом горизонтального непрерывного литья панелей из бетона в сборной опалубке ярусами, расположенными друг над другом, с лицевыми листами можно осуществлять с использованием известных устройств - простейших опалубок, выполненных, например, из стандартных швеллеров или деревянного бруса определенного типоразмера, а также устройств для подачи бетона, таких как автомобили-миксеры.
Данный способ был опробован при строительстве жилых домов в городе Тольятти и показал не только экономичность (как по времени изготовления в пересчете на одну панель, так и по применению дешевого оборудования), но и высокие качества получаемых в результате панелей.
Преимущества предлагаемого метода изготовления стеновых крупногабаритных панелей перед существующими методами монолитного литья в опалубке (в том числе и на строительной площадке) и кассетного литья на заводах ЖБИ:
1. Не используются дорогостоящие формы, опалубки и кассеты.
2. Отсутствие дорогих и сложных механизмов подачи бетона.
3. Применение обычных бетонов.
4. Естественное твердение бетона без использования пропарочных камер.
5. Экономия площади полигона.
6. Получение строительных конструкций с улучшенными (в гипсокартоне или в стекломагнезите) лицевыми поверхностями панелей.
7. Возможность изготовления панелей любых размеров и типов конфигураций, которые могут превышать предельные габариты, ограничиваемые условиями транспортировки от завода до строительной площадки.