ИЗДЕЛИЕ АСБЕСТОЦЕМЕНТНОЕ

Полезная модель относится к области производства строительных материалов, в частности, к асбестоцементным изделиям для устройства крыш и отделки фасадов, выполнения внутренних элементов и других работ.
В настоящее время широко выпускаемые отечественной промышленностью асбестоцементные изделия для устройства кровель и отделки фасадов зданий и сооружений не отвечают требованиям эстетического вида и не обеспечивают достаточной эксплуатационной долговечности. В связи с этим достаточно активно ведутся работы по устранению указанных недостатков путем выполнения на их поверхности защитно-декоративных покрытий (см. Казанцева С.И., Смелкова А.В., Корнеев Б.П. Асбестоцементное изделие с защитно-декоративными покрытиями на основе водоразбавляемых окрасочных композиций. Строительные материалы №8, 1992 с 13-15).
Осуществляемые подобным образом покрытия не устраняют в полной мере указанных проблем, что связано с недостаточной адгезионной прочностью покрытия, невысокой атмосферостойкостью наносимых составов покрытия материалов. К этому следует добавить неизбежность значительных внутренних напряжений, возникающих по причине различных коэффициентов линейного расширения асбестоцементного изделия и нанесенного слоя, а также влияния изменения содержания воды в пористом теле асбестоцемента, что приводит к короблению листов и их расслаиванию.
Известны также асбестоцементные изделия, из несущего слоя и защитно-декоративного слоя, выполненного в виде тонкой полимерной пленки. Между пленкой и несущим слоем расположен промежуточный слой адгезива. Готовое асбестоцементное изделие с уложенной на нем пленкой подвергают прессованию и нагреву. (PR 2136937, кл. Е04С 2\00, 1973).
Выполнение защитно-декоративного слоя из паронепроницаемой пленки приводит к короблению изделия и «в целом характеризуется недостатками», описанными выше.
Близким аналогом к заявленной полезной модели по технической сущности и достигаемого результата является асбестоцементные изделия, преимущественно для крыш здания или сооружения, состоящие из несущего слоя из асбестоцемента и защитно-декоративного слоя на основе лакокрасочных композиций. (CB 1256493, кл. Е04О 3\18, 1971).
Недостатком известного решения является то, то защитно-декоративный слой наносится на несущий слой такими традиционными методами, как нанесение кистью, погружение в красящий раствор, напыление, что значительно увеличивает сроки изготовления слоистого изделия. Кроме того, трудно контролировать толщину покрытия и получить высокое его качество.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является асбестоцементный лист с защитно-декоративным покрытием, содержащий асбестоцементное основание и нанесенное на него полимерное покрытие, выполненное из термореактивного порошкового полимера, нанесенного в один слой (см. Полезную модель РФ №45425, заявка №2005100944\22 от 17.01.2005, опубл. 10.05.2005).
Анализ его потребительских характеристик и технологический опыт его разработки, и производство подобных изделий показывает, что при однослойном нанесении полимерного покрытия сколь-нибудь приемлемого его качества получить не удается. При этом поверхность асбестоцементного листа, характеризуясь высокой и плохо контролируемой шероховатостью, не только не позволяет управлять равномерностью наложения слоя полимера, но и за счет его большой толщины нанесения приводит к запиранию пузырьков воздуха, снижению адгезионной прочности, появлению каверн и кратеров на поверхности. При этом также создаются значительные внутренние термические напряжения, а внешняя поверхность по-прежнему остается недостаточно ровной.
Для данного класса материалов ситуация еще более усугубляется при нанесении полимера на нагретую поверхность листа. Чем больше будет разность температур между наносимым порошком и асбестоцементным основанием, тем больше будет их отторжение друг от друга на подстилающей, причем чрезвычайно рельефной поверхности. Это особенно хорошо проявляется после первого зимнего сезона эксплуатации на кровельных изделиях - происходит отшелушивание значительной части полимерного слоя, изделие превращается в брак. Целью предлагаемой полезной модели является создание асбестоцементного изделия с защитно-декоративным покрытием, обеспечивающим повышение эксплуатационного срока службы конструкции и улучшения эстетического вида.
Поставленная цель достигается тем, что изделие асбестоцементное с защитно-декоративным покрытием, содержащее асбестоцементное основание с лицевой и тыльной поверхностями и нанесенным на них полимерным покрытием, согласно полезной модели, защитно-декоративное покрытие выполнено из двух слоев, наносимых последовательно друг на друга, причем первый слой является грунтом, а его толщина в 1,2-3,0 раза меньше толщины внешнего слоя и составляет 20-200 мкм. Исполнение асбестоцементного изделия предусматривает зачистку лицевой стороны его основания, нанесение первого слоя защитно-декоративного слоя, выполненного из порошкового материала, на холодную поверхность, а второго - на поверхность первого при температуре не более 50ºC. Целесообразно, что оба слоя покрытия выполнены из порошковой полиэфирной краски при температуре полимеризации 175-220ºC.
Конструктивные признаки изделия предопределяют варианты выполнения его в виде плоского листа толщиной 3-32 мм, профильным, например, в виде волнового профиля, а также в виде фасонной детали.
По цветовому исполнению лицевой стороны изделие может быть окрашено в красный, коричневый, зеленый и синий цвета.
Выполнение нового изделия с нанесением двух слоев защитно-декоративного покрытия позволяет наилучшим образом сформировать подложку, когда нижний слой грунта, толщиной 20-200 мкм ложится на холодную поверхность, образуя высокую адгезионную прочность, хорошее проникновение в микронеровности асбестоцементного основания. В значительной степени этому способствует нанесение слоев либо, для первого, на холодную поверхность, либо для второго с температурой не выше 50ºC. В этом случае для наносимого, например, электростатическим способом порошка создаются благоприятные условия.
Соотношение толщин первого и второго слоев покрытия, находящегося в диапазоне 1,2-3,0 связано с решением задачи оптимизации свойств изделия, когда первый слой служит армирующей прослойкой, а второй - формирующим внешнюю поверхность изделия.
Зачистка лицевой поверхности асбестоцементного основания уменьшает величину микронеровностей, снижает расход наносимого порошкового состава, улучшает условия смачивания поверхности при расплавлении полимера, способствует удалению с поверхности пузырьков воздуха.
Промежуток времени между нанесением первого и второго слоев покрытия должен составлять не менее 15 минут, что связано с необходимостью завершения в первом слое основных процессов полимеризации и охлаждения изделия в целом до температуры ниже 50°С.
Выполнение нижнего и верхнего слоев покрытия из одного материала обеспечивает наилучшие условия их взаимного соединения без значительных возможных термических напряжений.
Полиэфирная порошковая краска для выполнения наносимых на изделие слоев защитно-декоративного покрытия выбрана на основе технологических испытаний и соответствует условиям эксплуатации.
Признаки, введенные в отличительную часть формулы полезной модели являются новыми и не имеются ни у аналогов, ни у прототипа. Их влияние на достижение поставленной цели обусловлено закономерностями поверхностных явлений, происходящих при формировании покрытий на асбестоцементной матрице, а также свойствами собственно наносимых материалов. Исходя из этих зависимостей выбрана, например, толщина укрывочного слоя, причем минимальное значение 20 мкм необходима для получения сплошного слоя, а максимальная свыше 200 мкм нецелесообразна из-за перерасхода дорогостоящих материалов и получения покрытия низкого качества.
Аддитивный характер свойств современных полимерных материалов в зависимости от конкретных условий эксплуатации и пожеланий потребителей вызывает необходимость использования различных покрытий на изделиях различной конструкции.
Остальные признаки решают задачи, связаны с улучшением качества покрытия, его взаимодействия с асбестоцементной подложкой и формирования цветных решений.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг. 1а), б), в) изображены варианты выполнения асбестоцементного изделия, соответственно в виде профилированного и плоского листов и фасонной детали.
Асбестоцементное изделие, изображенное на фиг.1 предназначено, преимущественно в качестве кровельного элемента и может быть выполнено в виде гладкого плоского листа или профилированного листа: гладкого плоского листа рис.1б или фасонной детали рис.1 в для других применений.
Асбестоцементное изделие может представлять собой также любую другую фасонную деталь, например, уголок, предназначенный для обрамления торцовых переходов и углов стен, полуколец, желобов и профилей различных форм и т.д.
Областью применения предлагаемого асбестоцементного изделия может быть также стеновой облицовочный элемент или элемент строительной конструкции, где условия эксплуатации значительно лучше, чем у кровельных.
Асбестоцементное изделие состоит из несущего слоя 1, выполненного из асбестоцемента и защитно-декоративного слоя 2, на лицевой поверхности который может быть расположен, по меньшей мере, с одной стороны изделия. Защитный слой 3 необходимо выполнить и на тыльной стороне изделий.
Толщина слоя грунта, т.е. первого слоя составляет 20-200 мкм, а второго слоя, в том числе лицевого, в 1,2-3,0 раза больше.
Защитно-декоративный слой выполняют из- полиэфирного порошкового материала.
Порошковый материал имеет цвет, соответствующий желательному цвету изделия. Наилучшие эксплуатационные характеристики обеспечиваются при двухслойном нанесении покрытия на асбестоцементных изделиях.
В предлагаемом изделии каждый слой может быть нанесен электростатическим или трибостатическим способом.
Особо следует отметить, что предлагаемая полезная модель обеспечивает решение важной экологической проблемы, связанной с исключением вымывания или выветривания волокон асбестоцемента и расширения экспортного потенциала традиционных производителей асбестоцементной продукции.
Промышленное производство асбестоцементных изделий с полимерным защитно-декоративным покрытием, соответствующих заявленному техническому решению, производится ПРУП «Кричевцементношифер». Производимая продукция соответствует СТБ 1118-98 «Листы асбестоцементные волнистые».
Предприятие производит листы профиля 40\150 (размер 1750×1130×5,8 мм) восьмиволновые с полимерным покрытием красного, коричневого, зеленого и синего цветов марок по морозостойкости F50, 75, 100.