КОМПЕНСАТОР ДЛЯ БОРДЮРНОГО КАМНЯ

Полезная модель относится к строительным дорожным элементам и может быть использована в конструкции бордюрных ограждений, в частности в качестве компенсатора, размещаемого между стыкуемыми бордюрными блоками.
В настоящее время в качестве компенсационных устройств для стыковки торцов железобетонных сборных элементов, в частности бордюрных камней, используют множество разнообразных технических решений.
Из уровня техники известно заполнение стыков соединяемых бордюрных камней, цементным раствором (см. RU 2392368, 20.06.2010). Использование известного технического решения характеризуется трудоемкостью исполнения, значительными временными затратами при укладке бордюрного камня вдоль бордюрного полотна, а также не достаточной надежностью. Застывший цементный раствор, заполняющий полость между бордюрными каменными блоками, в начальный период эксплуатации отличается высокой адгезией материала, к соединяемым поверхностям, и непроницаемостью, но со временем, как показал опыт, адгезия уменьшается до минимума, и стык становится проницаемым для влаги. Кроме того, вследствие изменений сезонной температуры, происходят напряжения в стыках, приводящие к скалыванию и разрушению, как самого цементного заполнения, так и соединяемых бордюрных каменных блоков.
Из уровня техники известен компенсатор, выполненный с возможностью размещения между стыкуемыми каменными блоками, при этом компенсатор выполнен из резины (см. GB 289087, 08.11.1928). Резиновый компенсатор в отличие от цементного заполнения является упругим, влагостойким, а также более устойчивым к сезонным перепадам температуры. Однако, резиновый компенсатор не достаточно надежен из-за отсутствия приемлемой эластичности для заполнения всех локальных неровностей торцевых сторон бордюрного камня. Для максимального заполнения неровностей на стыкуемых торцевых участках бордюрных каменных блоков требуется приложение значительных усилий, что увеличит количество времени и энергозатрат, необходимых на обустройство дорожного полотна бордюрным камнем, а также повысит механическое напряжение во всей конструкции из совокупности бордюрных камней. Тем не менее, даже при максимальной плотности укладки каменных блоков, резиновый компенсатор не обеспечит полного заполнения всех неровностей на их торцах, что может привести к просачиванию в область стыков влаги. Кроме того, резина, из которой выполнен известный компенсатор не является устойчивым материалом к компонентам моторного топлива и смазывающим веществам, применяемым в средствах транспорта, что снижает срок службы такого компенсатора.
Из уровня техники известен упругий компенсатор для бордюрного камня, выполненный с возможностью размещения между стыкуемыми каменными блоками, при этом компенсатор выполнен из полимерного материала с внутренней полостью, заполненной воздухом и отверстием, обеспечивающим возможность компенсации давления внутри полости при сезонных колебаниях температур (см. JPH 09242009, 16.09.1997). Конструкция известного компенсатора является сложной, что обуславливает чрезмерно трудозатратный процесс массового производства таких изделий. Также известный компенсатор не обеспечивает заполнение всех неровностей на торцевых сторонах бордюрного камня, что может привести к не герметичности стыка между блоками.
Из уровня техники известен упругий компенсатор для бордюрного камня, выполненный с возможностью размещения между стыкуемыми каменными блоками, при этом компенсатор выполнен из переработанных бумажных отходов с добавлением химических веществ и сформирован в виде пластины, которая имеет форму, соответствующую контуру торца бордюрного камня в пределах допустимых отклонений, причем на боковые поверхности компенсатора нанесен клеевой слой, который защищен удаляемым слоем, выполненным в виде пленки (см. JPH 08165608, 26.06.1996, прототип). Известное техническое решение, из-за того, что оно выполнено в виде монолитной пластины, является материалоемким изделием и не обеспечивает плотного заполнения всех неровностей на торцах бордюрного камня, что является причиной недостаточной герметичности стыков. Кроме того, материал из которого изготовлен компенсатор не достаточно влагоустойчив, а также подвержен разрушению при взаимодействии с компонентами моторного топлива и смазывающими веществами, применяемыми в средствах транспорта, что снижает срок службы такого компенсатора и может, в процессе эксплуатации, привести к изменению линейных размеров бордюрной отделки, ее разрушению и загрязнению дорожного полотна.
Техническая проблема, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в устранении всех вышеперечисленных недостатков, выявленных в результате анализа предшествующего уровня техники.
Технический результат, обеспечиваемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении герметичности мест стыков бордюрного камня.
Достижение технического результата обеспечивает компенсатор для бордюрного камня, выполненный из упругого материала в виде пластины, которая имеет форму, соответствующую контуру торца бордюрного камня в пределах допустимых отклонений до 1 см., при этом компенсатор выполнен из вспененного закрытоячеистого полиэтилена.
Согласно заявленной полезной модели, по меньшей мере, на одну боковую поверхность компенсатора нанесен клеевой слой.
Согласно заявленной полезной модели, клеевой слой защищен удаляемым слоем, выполненным в виде пленки.
Заявленная полезная модель поясняется чертежами.
На Фиг. 1 изображен компенсатор для бордюрного камня - вид сбоку.
На Фиг. 2 изображен компенсатор для бордюрного камня в поперечном разрезе.
Компенсатор из бордюрного камня выполнен из вспененного полиэтилена 1. При этом, по меньшей мере, одна из сторон компенсатора покрыта клеевым слоем 2. Клеевой слой 2 покрыт защитной пленкой или бумагой 3.
Используемый для производства компенсатора вспененный полиэтилен (по другому пенополиэтилен ППЭ) - это газонаполненный полимер с закрыто-пористой структурой. Пенополиэтилен - упругий и эластичный материал, обладающий отличными амортизирующими свойствами. Материал для изготовления компенсатора получают одним из известных в уровне техники способов, например посредством литья под давлением либо путем экструзии вспененной массы полимера выбранного из группы (ПВД, ПНД и др.). В зависимости от требований к характеристикам компенсатора, для производства вспененного полиэтилена могут быть использованы полиэтилены разной плотности с добавлением разных добавок. В соответствии с выбранной технологией производства вспененного полиэтилена, материал для изготовления компенсатора может качественно отличаться как структурой, так и свойствами, сохраняя при этом качества первоначального вещества, а именно:
Пластичность
Водостойкость
Химическую инертность
Стойкость к скачкам температур
Размягчение при температуре выше 100°С
Нетоксичность
Для придания наилучших характеристик материалу, из которого впоследствии изготавливают компенсаторы для бордюрного камня, преимущественно используют полиэтилен высокого давления с показателем текучести расплава 1-5 г/10 мин. (нагрузка 2,16 кг, Т=190°С), в частности ПЭВД 158 или ПЭВД 181, либо сополимер этилена с винилацетатом (сэвилен) с показателем текучести расплава 1-12 г/10 мин. (нагрузка 2,16 кг, Т=190°С) и содержанием винилацетатных групп в пределах 5-20%, в частности, Сэвилен 11306, либо смеси указанных полимеров, с последующим получением вспененного закрытоячеистого полиэтилена плотностью от 20 до 200. Указанный диапазон плотностей вспененного полиэтилена, обеспечивает наилучшие компенсационные свойства заявленной полезной модели в максимально широком диапазоне температур, с сохранением герметичности стыков и линейных размеров бордюрной отделки вдоль всего дорожного полотна в процессе длительной эксплуатации. При помощи метода вырубки (вырезки по контуру, высечки и т.п.) из вспененного полиэтилена получают необходимое количество компенсаторов, которые впоследствии используют для соединения стыков между блоками бордюрной отделки. При этом компенсатор для бордюрного камня изготавливают в виде пластины, которая имеет нужный размер и форму, в соответствии с контуром торца бордюрного камня. В качестве примера, пластина в нижней части может иметь ширину 15,5 см в верхней части 10 см с закругленным скосом и высоту 30 см (см. Фиг. 1), в соответствии с габаритами бордюрного камня по ГОСТ 6665-91 (БР 100-30-15). Следует отметить, что контуры компенсатора и торца бордюрного камня могут не совпадать в пределах допустимых отклонений, но, как правило, не более чем на 1 см, из-за возможных сколов или неровностей бордюрного камня. Заявленная полезная модель не ограничивается приведенным примером - размеры компенсатора могут быть изменены и подобраны под любые габариты бордюрного камня. При этом на одну из сторон компенсатора нанесен клеевой слой для предварительного монтажа на торец блока бордюрного камня. Для предохранения клеевого слоя от загрязнения и потери липкости, на него нанесена защитная пленка (бумага). Перед приклеиванием компенсатора удаляют защитную пленку, после чего компенсатор наклеивают на торец одного из бордюрных блоков, формирующих стык. Далее производят укладку блоков согласно принятой технологии, но без формирования компенсационного зазора между блоками.
Достижение заявленного технического результата обеспечивает совокупность существенных признаков, указывающих на то, что компенсатор выполнен из вспененного полиэтилена. Так как пенополиэтилен является вспененным, т.е. содержащим закрытые пузырьки малого размера, наполненные газом, которые равномерно распределены в материале и составляют его основную часть, в отличие от любого монолитного материала, например резины или материала, полученного в процессе переработки вторичного сырья, в том числе бумаги (см. прототип), следует ряд преимуществ, а именно:
достигаются приемлемые для уплотнения стыков камня упругость, прочность на сжатие и одновременно способность заполнять как малые, так и большие неровности стыкуемых поверхностей при незначительных усилиях - благодаря существенно более низкой жесткости поверхности и объема материала при локальных (на небольшую площадь) механических воздействиях по сравнению с подавляющим большинством монолитных упругих материалов. Также при наличии больших неровностей, их компенсация может происходить дополнительно за счет локального частичного (не на всю толщину компенсатора) разрушения пенополиэтилена при одновременном сохранении его герметичности за счет закрытоячеистой структуры (т.е. каждая из ячеек не сообщается с любой другой). Очевидно, что при наличии существенных неровностей на уплотняемых торцах (сколов и т.д.), более герметичное соединение будет обеспечивать материал именно со вспененной структурой, чем монолитный - за счет более плотного прилегания компенсатора к торцу при одних и тех же сжимающих усилиях, поскольку проникновение таких неровностей во вспененный материал происходит с локальной деформацией пузырьков или частичным разрушением вспененной структуры с заполнением образующегося свободного объема, что исключено в случае монолитного материала, который создает существенно более высокое упругое противодействие. Также при незначительных неровностях на торце бордюра, более герметичное соединение будет обеспечивать материал со вспененной структурой за счет более низкого усилия сжатия из-за наличия в структуре легко сжимаемых пузырьков, заполненных газом. Кроме того, вспененный полиэтилен, за счет существенно более низкого усилия сжатия (из-за наличия легко сжимаемых пузырьков в структуре) и одновременно хорошей способности к восстановлению формы, будет создавать меньшие механические напряжения в готовой конструкции (т.е. в конструкции из совокупности бордюрных камней) при сезонных перепадах температур, чем в конструкции с монолитным упругим уплотнителем. Это снизит вероятность разрушения или деформации всей конструкции.
При этом полиэтилен (любые его марки) и соответственно пенополиэтилен является стойким к большинству органических веществ, в том числе к компонентам моторного топлива и смазывающим веществам, применяемым в средствах транспорта, в отличие от резины, а также материалов полученных в процессе переработки вторичного бумажного сырья и других упругих веществ, которые могут быть ограниченно стойкими или нестойкими к указанным веществам, за исключением специальных марок как правило, высокотехнологичных в производстве, значительно удорожающих и усложняющих их использование при отделке дорожного полотна. То есть, использование для изготовления компенсатора, например пенорезины или переработанной бумаги не обеспечит надежной герметичности стыков бордюрного камня в процессе длительной эксплуатации из-за слабой устойчивости этих материалов к агрессивным средам.
Также для изготовления партии компенсаторов из вспененного полиэтилена, потребуется меньший объем первичного сырья, чем для изготовления такого же количества компенсаторов например из резины или переработанной бумаги, а также облегчится вес партии, что важно, при транспортировке, поскольку во вспененном полиэтилене содержится более 90% газовой фазы (в составе пузырьков).
Следует отметить дополнительные преимущества пенополиэтилена в сравнении с другими вспененными материалами, например такими, как пенополистирол или пенорезина:
Пенополиэтилен, обладая вышеописанными особенностями, является упругим, а не хрупким материалом, как пенополистирол. Эти свойства вытекают из свойств монолитных полиэтилена и полистирола - первый является упругим и относительно эластичным материалом, а второй - хрупким. Соответственно, пенополистирол практически неспособен восстанавливать форму после сжатия, что приведет к снижению герметичности стыка, например, при сезонных изменениях размеров бордюрного камня.
Пенорезина обладает более низкой стойкостью к горюче-смазочным материалам, чем пенополиэтилен (за исключением специальных марок резины). Кроме того, процесс получения пенорезины более трудозатратен и дорог в связи с тем, что полиэтилен является термопластичным материалом, который легко перерабатывается в пенополиэтилен способом экструзии с последующим вспениванием в печи. Производство пенорезины включает существенно большее количество производственных стадий и требует более дорогостоящего и громоздкого оборудования, в связи с чем ее стоимость, как правило, в несколько раз выше стоимости пенополиэтилена.
Таким образом, заявленная полезная модель обеспечивает наилучшую герметичность мест стыков бордюрного камня.