Строительная панель

Техническое решение относится к области строительства, а именно к строительным панелям для облицовки, преимущественно к панелям для облицовки фасадов зданий.
Из уровня техники известен облицовочный лист, содержащий покрытие и подложку из листового прессованного материала, покрытие выполнено из смеси связующего и минерального наполнителей - RU 34455 U1, 10.12.2003.
Известна облицовочная панель, содержащая внутренний слой материала и соединенную с ним отделочную облицовку на фасадной стороне, отличающаяся тем, что облицовочная панель прямоугольной формы в виде двухслойной конструкции, скрепленной неразъемно во время ее изготовления, слоя основы, лицевого слоя из декоративно-отделочной смеси: цемента, песка, пластификатора, фиброволокна, пигмента, воды, при этом толщина лицевого слоя на большей части поверхности не менее 20-25 мм, шероховатость соответствует природному камню - RU 92051 U1, 10.03.2010.
Известна фасадная панель, содержащая облицовочные элементы из бетона, которая выполнена монолитно с армирующей решеткой, служащей, одновременно, стенками ячеек, в которых отформованы задние части облицовочных элементов панели, при этом передние части облицовочных элементов панели отформованы монолитно с соответствующими задними частями облицовочных бетонных элементов панели - RU 149041 U1, 20.12.2014.
Известна теплоизоляционная панель, которая содержит основание из пенополистирола, выполненные из полимерпесчаной смеси облицовочные плитки, установленные с утапливанием в основании с образованием полостей между плитками в ряду и между рядами. В ряду плитки установлены относительно плиток в следующем ряду со сдвигом в шахматном порядке, причем плитки установлены в каждом ряду с обеспечением выступов с одной стороны панели и полостей с другой стороны этого ряда. Плитки в основании удерживаются за счет формы боковой технологической поверхности, выполненной в виде усеченной четырехгранной пирамиды с наклоном ее граней под углом до 10°, и зацепов. Увеличенная толщина основания обеспечивается за счет наличия ниш с внутренней стороны плиток. Кроме того, в основании выполнены пластиковые направляющие под элементы крепления к стене. Обеспечивается упрощение конструкции плитки, повышается технологичность и снижается себестоимость ее изготовления, снижаются требования к прочностным характеристикам теплоизоляционного основания в виде пенополистирола - UA 80912 C2 12.11.2007.
Известна панель, в которой зазоры между плитками заполнены мелкодисперсным материалом, а на внутренней стороне плиток сформирован несущий слой из вспененного пластика - UA 99713 C2, 25.09.2012; RU 2473761 C2, 09.10.2008.
Известно изделие в виде панели, имеющей опорную пластину плитки и размещенный между ними и адгезионно соединенный с ними монолитный слой теплоизоляционного материала - US 4219984 A, 30.11.1978.
Известна облицовочно-изоляционная плита, содержащая наружный облицовочный слой и внутренний изоляционный слой, соединенные неразъемно между собой, и средства монтажа плиты к поверхности, выполненные как технологические углубления на боковых сторонах плиты со сквозными отверстиями на донной поверхности для размещения крепежных элементов, отличающаяся тем, что технологические углубления содержат углубления в облицовочном слое по всей толщине облицовочного слоя, и углубления в изоляционном слое, выполненные с заглублением в изоляционный слой в пределах 3…10 мм от поверхности изоляционного слоя, соединенного с облицовочным слоем, а сквозные отверстия для размещения крепежных элементов выполнены на донной поверхности углубления в изоляционном слое - RU 199449 U1, 02.09.2020.
Известна фасадная термопанель армированная, содержащая декоративно-защитный слой из фасадной плитки, теплоизоляционную основу, выполненную из пенопласта с высокой адгезией, отличающаяся тем, что в качестве подложки использован армирующий каркас, выполненный из композитной арматуры - RU 192926 U1, 07.10.2019.
Известна термопанель фасадная высокопрочная, содержащая теплоизоляционную плиту, соединенную с декоративно-защитным слоем, снабженным монтажными отверстиями для крепления на стеновую конструкцию, и элементами для соединения термопанелей при стыковке типа шип-паз, расположенными на противоположных торцах термопанели, отличающаяся тем, что декоративно-защитный слой выполнен из фибропескобетона и дополнительно армирован стеклопластиковой арматурой в виде решетки, предварительно изготовленной из стержней, расположенных параллельно по ширине термопанели на всю ее длину с закладкой концов стержней в каждый шип и паз и соединенных между собой поперечными связями, элементы для соединения термопанелей выполнены на всю толщину термопанели, при этом лицевая сторона декоративно-защитного слоя выполнена с канавками, имитирующими швы кладки кирпича, глубиной до 1/3 толщины декоративно-защитного слоя, монтажные отверстия для крепления расположены в канавках и выполнены двухступенчатыми, с диаметрами, соответствующими диаметрам стержня и шляпки, используемых при монтаже термопанели крепежных элементов - RU 171923 U1, 20.11.2010.
Известен фасадный облицовочный модуль, содержащий облицовочные декоративные плитки, выполненные каждая прямоугольной формы с рельефом на лицевой поверхности, имитирующим фактуру природного или искусственного камня, или с плоской лицевой поверхностью, каждая из которых размещена на плоском основании, при этом указанные плитки соединены между собой с образованием облицовочной панели, отличающийся тем, что все облицовочные декоративные плитки в облицовочной панели размещены на общем основании, выполненном в виде плиты, на которой указанные плитки расположены, по крайней мере, по одной в ряд и со смещением одного ряда этих плиток относительно другого ряда плиток, при этом по одним двум смежным сторона общего основания облицовочные декоративные плитки расположены выступающими за края этого основания, а по другим - основание выполнено выступающим за края этих плиток на расстояние, большее, чем расстояние между краем выступающей плитки и основанием - RU 99508 U1, 20.11.2010.
Известен фасадный облицовочный модуль, содержащий пластину из бетона с декоративным рельефным рисунком на лицевой стороне, у которой торцевые стороны в плане выполнены ступенчатыми и на тыльной стороне которой закреплены элементы крепления в виде жестяных полосок, выступающих наружу за края пластины и предназначенных для крепления пластины на опорной поверхности на элементах обрешетки, вдоль длины одной из боковых сторон выполнены выступы, имеющие наклон в направлении к тыльной стороне пластины, а на другой боковой стороне пластины выполнены пазы, по форме поперечного сечения ответные форме поперечного сечения выступов для введения выступов одной пластины в ответные пазы для другой пластины и скрепления закрепляемых на опорной поверхности пластин, отличающийся тем, что пластины выполнены из бетона с прочностью на сдавливание не ниже класса В30, наклонные поверхности выступов и ответных им поверхностей пазов выполнены с углом наклона 30-50°, а две жестяные полоски размещены в верхней части пластины при ее горизонтальном положении и ориентированы поперечно пластине - RU 190204 U1, 24.06.2019.
Известна конструкция фасадного облицовочного модуля, который состоит из базовой пластины с декоративным рельефным рисунком на лицевой стороне или с плоской лицевой поверхностью. При этом декоративный рельефный рисунок может быть выполнен заодно с пластиной или в виде отдельной детали (может быть выполнен как из природного материала, например камня, или искусственного материала, например из искусственного камня) может прикрепляться к лицевой поверхности пластины (составное исполнение). Такой модуль может быть выполнен из комбинации полимерного и природного материалов и т.д. Рельефная часть модулей может производиться из цветного модифицированного материала и имитировать различные виды кирпичной и каменной кладки или просто каменной поверхности - RU 190917 U1, 16.07.2019.
Известна строительная панель с жестким металлическим или пластиковым основанием, на лицевой стороне которой размещены ряды плиток Предварительно изготовленная панель содержит жесткую основу и множество наклеенных на нее накладок, причем основа имеет по меньшей мере одну ступенчатую часть, которая при использовании перекрывает основу соседней панели. Панель предпочтительно перекрывается, по меньшей мере, с двух смежных сторон. Ступенчатая часть может быть непрерывной по краю и предпочтительно содержит выемку. Основа предпочтительно имеет диаметрально противоположные верхние и нижние угловые области с вырезами для размещения основы соседних собранных панелей. Подложка может иметь множество параллельных усиливающих выступов на своей задней поверхности, которые могут быть гофрами. Подложка предпочтительно имеет одинаковую толщину и предпочтительно из стеклопластика, но может быть из металла, такого как сталь или алюминий. Накладки предпочтительно располагать с пространством для швов раствора. Подложка предпочтительно имеет узкую кромку, которая выступает за прорези со всех сторон панели - GB 2457293 A, 12.08.2009.
Известна строительная панель, в которой плитки адгезионно и посредством дополнительных металлических анкерных элементов связаны с основанием из армированной протяженной арматурой бетонной плиты - US 2825221 A, 04.03.1958.
Из уровня техники известна фасадная панель на объемной (рифленой) керамогранитной подложке с отверстиями для вентиляции, на которую приклеены облицовочные плитки - RU 2733353 C1, 01.10.2020. Недостатком данного решения является сложность изготовления подложки, которую выполняют объемной и ее пониженная прочность за счет выполнения в ней отверстий.
Наиболее близким аналогом к заявленному техническому решению является панель, которая содержит жесткое основание из бетонной монолитной плиты, на котором посредством сплошного слоя строительного раствора с образованием анкерных выступов закреплены отделочные элементы, например, в виде плиток - SU 1004315 А1, 15.03.1983.
Недостатками наиболее близкого аналога является сложность его изготовления, повышенная материалоемкость и избыточность строительного раствора при креплении плиток, который наносится сплошным слоем и образует в швах анкеры, выступающие за плитки, а также сложности при выполнении бетонной плиты после нанесения раствора, а также большой вес и высокая стоимость изделия в целом. Недостаточные транспортные и несущие прочностные характеристики за счет отсутствия армирования бетонной плиты. Также недостатком является то, что строительный раствор, на котором закреплены плитки, имеет способность к впитыванию влаги за счет капиллярного водопоглощения, особенно в области анкерных выступов, следствием чего будет являться деформации плитки (откалывание, отслаивание) в зимний период в процессе циклов замораживания и оттаивания.
Технической проблемой, на решение которой направлено техническое решение, является повышение технологичности изготовления, снижение материалоемкости и веса изделия без снижения или повышением прочностных и эксплуатационных характеристик изделия.
Техническим результатом, достигаемым посредством технического решения, является снижение веса изделия без снижения его прочностных характеристик.
Технический результат достигается за счет того, что строительная фасадная панель имеет основу в виде жесткого твердого фиброцементного листа с внешней, имеющей рельеф поверхностью, к которой посредством отвержденного полимерного клея присоединены ряды облицовочных элементов, между которыми имеются зазоры, заполненные отвержденной смесью, адгезионно соединенной с основной и с облицовочными элементами.
Предпочтительно, что внешняя поверхность основы выполнена шероховатой или имеет рельеф или микрорельеф.
Предпочтительно, что основа и облицовочные элементы выполнены из разных материалов, обладающих разными прочностными свойствами и свойствами температурных деформаций.
Предпочтительно, что внутренняя поверхность каждого облицовочного элемента выполнена не гладкой, а предпочтительно шероховатой, либо пористой, либо имеет рельеф или микрорельеф, либо имеет выступы и впадины.
Предпочтительно, что облицовочные элементы изготовлены из отвержденной смеси на основе минерального вяжущего, например из гипса, цемента или их смесей, либо из каменного материала, например натурального камня или искусственного камня, например бетона или керамогранита, либо каменного материала с полимерными добавками или связующими веществами.
Предпочтительно, что отвержденная смесь представляет собой строительный раствор, предпочтительно модифицированный полимерными добавками, такими как дисперсии акриловые, поливинилацетатные, латексные добавки, водорастворимые синтетические смолы.
Предпочтительно, что отвержденная смесь представляет собой строительный раствор, предпочтительно модифицированный полимерными добавками, либо затирку, либо мастику, либо шпаклевку, либо плиточный клей, либо смесь песка и полимерного связующего, предпочтительно обладающие гидроизоляционными свойствами или водонепроницаемыми в отвержденном состоянии.
Предпочтительно, что отвержденная смесь представляет собой смесь на основе минерального вяжущего вещества с гидрофобными добавками, предпочтительно цементную смесь, либо смесь содержащую цемент, либо цементно-песчаную смесь, преимущественно мелкозернистую или тонкодисперсную смесь.
Предпочтительно, что отвержденная смесь представляет собой цементно-песчаную смесь с мелкозернистым песчаным наполнителем с пластифицирующими и гидрофобными добавками.
Предпочтительно, что отвержденный полимерный клей является негигроскопичным и предпочтительно упругим.
Предпочтительно, что отвержденный полимерный клей имеет вспененную или пористую структуру.
Предпочтительно, что отвержденный полимерный клей находится под облицовочными элементами в пределах краев каждого облицовочного элемента, при этом отвержденная смесь частично расположена под облицовочными элементами вдоль краев каждого облицовочного элемента и адгезионно соединена с частью внутренней поверхности каждого облицовочного элемента и предпочтительно также адгезионно соединена с боковой поверхностью каждого облицовочного элемента.
Предпочтительно, что отвержденная смесь нанесена до приклеивания облицовочных элементов к основе на полимерный клей не по всей внешней поверхности основы и облицовочных элементов, таким образом, что в месте приклеивания каждого облицовочного элемента образована свободная область, на которую нанесен полимерный клей, причем размеры каждой свободной области меньше, чем размер каждого облицовочного элемента, за счет чего отвержденная смесь помимо заполнения зазоров частично находится под облицовочными элементами и адгезионно соединена с частью внутренней поверхности каждой плитки.
Предпочтительно, что она имеет основу из листа, изготовленного из цемента, который имеет в своем составе армирование минеральными волокнами, предпочтительно волокнами хризотила.
Предпочтительно, что основа строительной панели изготовлена из цементного листа, имеющего внутреннее армирование волокнами асбеста, предпочтительно из хризотилцементного листа.
Основа может быть выполнена из композитного листа, например фанеры, ориентированно-стружечной плиты, либо из стеклопластикового листа.
Основа может быть выполнена из листа или плиты на основе строительного, предпочтительного минерального вяжущего, армированного металлической или пластиковой арматурой и/или металлической или полимерной сеткой, например стекломагниевый лист, стеклофиброцементный лист.
Предпочтительно, что отвержденный полимерный клей выполнен на основе полимера или полимеров, обладающих в отвержденном состоянии свойствами упругости, что допускает обратимые температурные деформации
Предпочтительно, что полимерный клей представляет собой пенополиуретановый клей или клей на основе пенополиуретана, предпочтительно вспененный пенополиуретановый клей.
Предпочтительно, что полимерный клей расположен под каждым облицовочным элементом дискретно, предпочтительно в виде клеевых полосок или дорожек.
Предпочтительно, что для стыковки с первой смежной панелью с одной боковой стороны имеет частично выступающие за пределы основы боковые облицовочные элементы, которые предназначены для приклеивания их на упомянутую первую смежную панель, при этом с другой боковой стороны панель имеет свободные области основы, не покрытые облицовочными элементами и отвержденной смесью, предназначенные для нанесения полимерного клея и приклеивания выступающих боковых облицовочных элементов второй смежной панели.
Предпочтительно, что под каждым рядом, включающим выступающий за пределы основы боковой облицовочный элемент, расположен смежный ряд, включающий крайний облицовочный элемент, который выступает за пределы основы на расстояние l, меньшее, чем расстояние L, на которое выступает за пределы основы боковой облицовочный элемент.
Предпочтительно, что каждый боковой облицовочный элемент выступает за пределы основы на расстояние L, которое предпочтительно не меньше половины облицовочного элемента и предпочтительно составляет 1/2b+l, при этом крайний облицовочный элемент выступает за пределы основы на расстояние l, что позволяет обеспечить перекрытие вертикального стыка двух стыкуемых по длине смежных панелей на большей части его длины, причем нижний ряд состоит из облицовочных элементов, каждый из которых выступает вниз за пределы основы на расстояние d, что позволяет обеспечить перекрытие горизонтального стыка двух стыкуемых по высоте смежных панелей, причем все облицовочные элементы имеют одинаковые размеры по длине b и высоте а.
Предпочтительно, что строительная панель содержит ряды облицовочных элементов, в части которых каждый боковой облицовочный элемент выступает за пределы основы на расстояние L, не меньшее половины облицовочного элемента - 1/2b, при этом крайний облицовочный элемент смежного, расположенного с горизонтальным смещением ряда имеет горизонтальное смещение, отступ внутрь основы на расстояние, которое равно ширине зазора между облицовочными элементами, причем верхний ряд облицовочных элементов панели также имеет вертикальное смещение внутрь основы, также равное ширине зазора между облицовочными элементами.
1
2
Предпочтительно, что толщина t отвержденной смеси под облицовочными элементами составляет 1-5 мм, толщина t отвержденной смеси в зазорах между облицовочными элементами составляет 3-40 мм, при этом толщина каждого облицовочного элемента составляет 6-40 мм, а толщина основы составляет от 6 до 20 мм.
Предпочтительно, что выступающие за пределы основы облицовочные элементы имеют армирование, например, в виде полимерной или металлической сетки или волокнами.
Предпочтительно, что отвержденная смесь, расположенная в зазорах между облицовочными элементами, образует ячеистый каркас, адгезионно закрепленный на основании и связанный с облицовочными элементами.
Предпочтительно, что облицовочные элементы изготовлены из отвержденной смеси на основе минерального вяжущего, например из гипса, цемента или их смесей, в том числе смесей с полимерными добавками, либо из каменного материала, например натурального камня или искусственного камня, например бетона или керамогранита, либо каменного материала с полимерными добавками или связующими веществами.
Предпочтительно, что толщина отвержденной смеси под облицовочными элементами составляет 1-5 мм.
Предпочтительно, что толщина облицовочного элемента составляет 6-40 мм.
Предпочтительно, что толщина основы составляет от 6 до 20 мм.
Предпочтительно, что количество рядов облицовочных элементов, закрепленных на основе, предпочтительно составляет четное число.
Предпочтительно, что в основе выполнены отверстия для крепежных элементов.
Устройство панели поясняется чертежами.
На Фиг. 1 показана панель с выступающими за пределы основания облицовочными элементами нижнего ряда и выступающими за пределы основы крайними и боковыми элементами (изометрический вид).
На Фиг. 2 показана панель Фиг. 1 (вид в плане).
На Фиг. 3 показан разрез А-А на Фиг. 2.
На Фиг. 4 показан разрез Б-Б на Фиг. 2.
На Фиг. 5 показан узел А на Фиг. 4.
На Фиг. 6 показана стыковка двух панелей, выполненных в соответствии с Фиг. 1, 2 по продольным сторонам (по вертикали).
На Фиг. 7 показана стыковка двух панелей, выполненных в соответствии с Фиг. 1, 2 по боковым (торцевым) сторонам панелей (по горизонтали).
На Фиг. 8 показана панель с выступающим нижним рядом облицовочных элементов и крайними боковыми элементами, не выступающими за периметр основания (изометрический вид).
На Фиг. 9 показана панель на Фиг. 8 (вид в плане).
На Фиг. 10 показан разрез Г-Г на Фиг. 9.
На Фиг. 11 показан разрез Д-Д на Фиг. 9.
На Фиг. 12 показана стыковка двух панелей, выполненных в соответствии с Фиг. 8, 9 по продольным сторонам (по вертикали).
На Фиг. 13 показана стыковка двух панелей, выполненных в соответствии с Фиг. 8, 9 по боковым (торцевым) сторонам панелей (по горизонтали).
На Фиг. 14-16 показан процесс изготовления панели.
На Фиг. 17 показана панель, аналогичная по устройству панели на Фиг. 1, 2 (изометрический вид).
На Фиг. 18 показана панель, аналогичная по устройству панели на Фиг. 8, 9 (изометрический вид).
Строительная фасадная панель имеет основу 1 в виде жесткого твердого фиброцементного листа, преимущественно из конструкционного материала, с внешней, имеющей рельеф поверхностью 2, к которой посредством отвержденного полимерного клея 3 присоединены ряды облицовочных элементов 4, например плиток, между которыми имеются зазоры (швы с шириной s), которые заполнены отвержденной смесью 5, адгезионно соединенной с основой 1 и с облицовочными элементами 4 (Фиг. 1, 2). Основа 1 в виде жесткого (твердого) листа и выполнена прямоугольной формы (в плане). С точки зрения сопротивления материалов жесткий (твердый) лист является несущей основой в виде тонкостенной пластины, толщина которой значительно меньше любого из других размеров листа - длины или ширины пластины, что позволяет существенно снизить вес панели, по сравнению с более массивными, толстостенными основаниями.
Основа 1 имеет шероховатую внешнюю поверхность 2 или микрорельеф для обеспечения лучшего соединения с облицовочными элементами 4 и улучшения прочностных и эксплуатационных характеристик панели.
Основа 1 и облицовочные элементы 4 выполнены из разных материалов, обладающих разными прочностными свойствами и разными свойствами температурных деформаций, вследствие чего применение полимерного клея 3, обладающего свойствами упругости, обеспечивает компенсирование температурных деформаций облицовочных элементов 4 и основы 1, что влияет на прочность и долговечность панели. Кроме того, полимерный клей 3, которым является полиуретановый клей, обладает лучшей адгезией и меньшим весом, по сравнению с клеевыми составами на основе минерального вяжущего, например цемента, что обеспечивает более прочное соединение между собой облицовочных элементов 4 и основы 1.
Основа 1 в виде жесткого (твердого) листа выполнена плоской в виде плоского или преимущественно плоского листа или плиты с шероховатой или имеющей рельеф внешней поверхностью 2.
Внутренняя поверхность 6 каждого облицовочного элемента 4 выполнена не гладкой, а шероховатой, либо пористой, либо имеет рельеф преимущественно произвольной формы (Фиг. 5), либо выступы и впадины для лучшего сцепления с основой 1. Что влияет на прочность и долговечность панели, поскольку увеличивает общую площадь адгезионной поверхности.
Шероховатость внешней поверхности 2 основы 1 и внутренних поверхностей 6 облицовочных элементов 4 в совокупности с применением полимерного клея 3 обеспечивают наилучшее адгезионное сцепление упомянутых элементов с основой 1, что влияет на прочность и долговечность панели.
Облицовочные элементы 4 могут быть изготовлены из отвержденной смеси на основе минерального вяжущего, например из гипса, цемента или их смесей, в том числе смесей с полимерными добавками, либо из каменного материала, например натурального камня или искусственного камня, например бетона или керамогранита, либо каменного материала с полимерными добавками или связующими веществами.
Отвержденная смесь 5 может представлять собой строительный раствор, предпочтительно модифицированный полимерными добавками, такими как акриловые, поливинилацетатные, латексные добавки, водорастворимые синтетические смолы, которые повышают адгезию отвержденной смеси к основанию и облицовочным элементам 4, ее способность к обратимым деформациям (деформациям без разрушения), обеспечивают водонепроницаемость, обеспечивают упругость отвержденной смеси 5.
Отвержденная смесь 5 может представлять собой строительный раствор, либо смесь песка и полимерного связующего, предпочтительно обладающие гидроизоляционными свойствами или предпочтительно водонепроницаемыми в отвержденном состоянии или с низким коэффициентом водопроницаемости.
Отвержденная смесь 5 может представлять собой смесь на основе минерального вяжущего вещества без модифицирующих добавок.
Однако предпочтительно, что отвержденная смесь 5 представляет собой отвержденную смесь или отвержденный раствор на основе минерального вяжущего вещества с гидрофобными добавками и/или пластификаторами, преимущественно цементную смесь, либо смесь, содержащую цемент, либо цементно-песчаную смесь, преимущественно мелкозернистую или тонко дисперсную смесь.
Предпочтительно, что отвержденная смесь 5 представляет собой цементно-песчаную смесь с мелкозернистым наполнителем (песком малых фракций) с пластифицирующими и/или гидрофобными добавками.
Отвержденный полимерный клей 3 является негигроскопичным (не впитывающим влагу) и предпочтительно упругим, допускающим небольшие обратимые деформации или смещения облицовочных элементов 4 относительно основы 1 при их температурных деформациях. Отвержденный полимерный клей 3 находится под облицовочными элементами 4 в пределах краев (периметра) каждого облицовочного элемента, при этом отвержденная смесь 5 частично расположена под облицовочными элементами 4 вдоль краев каждого облицовочного элемента и адгезионно соединена с частью внутренней поверхности 6 каждого облицовочного элемента и предпочтительно также адгезионно соединена с боковой поверхностностью каждого облицовочного элемента.
1
1
Отвержденная смесь 5 нанесена до ее отверждения и приклеивания облицовочных элементов 4 к основе 1 не по всей внешней поверхности 2 основы 1, таким образом, что в месте приклеивания каждого облицовочного элемента 4 образована, не покрытая упомянутой отвержденной смесью, свободная область 7 (Фиг. 14), на которую нанесен полимерный клей (Фиг. 15), причем размеры a и b (поперечный и продольный размер) каждой свободной области меньше, чем соответствующие размеры а и b каждого облицовочного элемента 4 (Фиг. 14-16). За счет чего отвержденная смесь помимо заполнения зазоров частично находится под облицовочными элементами 4 и адгезионно соединена с частью внутренней поверхности каждого облицовочного элемента 4 (Фиг. 5). Таким образом, отвержденная смесь 5 обеспечивает дополнительное сцепление облицовочных элементов 4 с основой 1 и между собой, что также обеспечивает связность и прочность конструкции в целом.
Кроме того, отвержденная смесь 5 препятствует проникновению влаги под облицовочные элементы 4 за счет отсутствия щелей и герметичности образованных полостей под облицовочными элементами 4, в которых дискретно расположен отвержденный полимерный клей 3 (Фиг. 5).
Предпочтительно, что строительная панель имеет основу 1 из листа, изготовленного из цемента, который имеет в своем составе армирование минеральными асбестовыми волокнами, предпочтительно волокнами хризотила.
Наиболее предпочтительным выполнением основы 1 является ее выполнение в виде хризотилцементного листа, т.е. листа, имеющего внутреннее армирование цемента волокнами асбеста, а именно его биологически не опасной разновидности - хризотила. За счет выполнения листа с внутренним дисперсным армированием повышается прочность и долговечность панели.
Для реализации описываемого технического решения могут быть использованы хризотилцементные листы, выполненные в соответствии с ГОСТ 18124-2012 (дата введения 2013-07-01) и ГОСТ Р 53223-2016 (дата введения 2017-07-01).
Основа 1 может быть выполнена из композитного листа, например стекломагниевого листа, стеклофиброцементного листа, стеклопластикового листа, либо из стеклопластикового листа.
Основа 1 может быть выполнена из других листов, обладающих достаточной жесткостью и несущей способностью, например из толстой фанеры, ориентированно-стружечной плиты и других подобных материалов, предпочтительно обработанных полимерной пропиткой.
Основа 1 может быть выполнена из листа или плиты на основе строительного, предпочтительного минерального вяжущего, армированного металлической или пластиковой арматурой и/или металлической или полимерной сеткой, либо фиброцементного листа, армированного фиброволокном.
Отвержденный полимерный клей 3 выполнен на основе полимера или смеси полимеров и обладает в отвержденном состоянии свойствами упругости, что допускает обратимые деформации как самого клея, так скрепленных им элементов панели, преимущественно температурные деформации, что способствует долговечности панели.
Предпочтительно, что полимерный клей представляет собой пенополиуретановый клей, либо клей на основе пенополиуретана.
Причем предпочтительно, что пенополиуретановый клей 3 выполнен вспененным (пористым в отвержденном состоянии), что в процессе изготовления позволяет достичь наилучшей адгезии за счет расширения вспенивающегося клея и заполнения им под давлением части пространства под каждым облицовочным элементом 4. В качестве вспенивающегося полимерного клея может быть применена монтажная пенополиуретановая пена. Однако наиболее предпочтительно, что в качестве вспенивающегося полимерного клея применяется клеевая композиция оригинального состава, а именно клеевая композиция на основе пенополиуретана, увеличивающаяся перед отверждением в результате пенообразования (порообразования) в объеме не более чем в 1,5-2 раза. Вспенивание клея обеспечивает лучшую адгезию скрепляемых поверхностей за счет заполнения рельефов и микрорельефов склеиваемых поверхностей, а также экономию клея и облегчение веса панели.
Предпочтительно, что полимерный клей 3 расположен под каждым облицовочным элементом 4 дискретно, то есть он нанесен не по всей поверхности основания и после отверждения полимерный клей взаимодействует с облицовочным элементами 4 и с основой 1 не по всей площади внешней поверхности основания, что обеспечивает экономию полимерного клея, снижение веса панели, лучшую способность к обратимым деформациям за счет меньшего упругого сопротивления отвержденного полимерный клея 3 микросмещениям облицовочных плиток относительно основания.
Опытным путем в процессе испытаний панелей установлено, что наилучшим способом дискретного нанесения клея является его нанесение и отверждение в виде продольно-расположенных под облицовочными элементами клеевых полосок или дорожек, нанесенных преимущественно параллельно (Фиг. 15, 16).
При упомянутом способе размещения полимерного клея 3 под плитками удалось достичь существенной экономии полимерного клея 3 и снижения веса панели без существенного снижения прочности соединения облицовочных элементов 4 и основания 1.
Строительная панель в общем случае (Фиг. 1, 2, 8, 9) для стыковки с первой смежной панелью аналогичной конструкции с одной боковой (торцевой) стороны имеет частично выступающие за пределы основы 1 боковые облицовочные элементы 8, которые предназначены для приклеевания их на упомянутую первую смежную панель. При этом с другой боковой стороны панель имеет свободные области 9 основы 1, не покрытые облицовочными элементами 4 и отвержденной смесью 5, предназначенные для нанесения полимерного клея и приклеивания выступающих боковых облицовочных элементов 8 второй смежной панели. При этом боковые облицовочные элементы 7 расположены с чередованием рядов (через ряд).
Строительная панель в первом частном случае (Фиг. 2, 7) содержит смещенные относительно друг друга ряды облицовочных элементов 4, в которых под каждым рядом, включающим выступающий за пределы основы 1 боковой облицовочный элемент 8, расположен с горизонтальным смещением относительно упомянутого ряда смежный ряд, включающий крайний облицовочный элемент 10, который выступает за пределы основы 1 на расстояние l, меньшее, чем расстояние L, на которое выступает за пределы основы 1 боковой облицовочный элемент 8, что позволяет обеспечить перекрытие торцевого стыка 11 смежных панелей (Фиг. 2, 7) на большей части его длины.
Как показано на Фиг. 2, 7, боковые облицовочные элементы 8 и крайние облицовочные элементы 10 выступают за пределы основы 1 панели с одной ее боковой (торцевой) стороны.
Причем каждый боковой облицовочный элемент 8 (Фиг. 2, 7) выступает за пределы основы 1 на расстояние L, которое предпочтительно не меньше, чем половина облицовочного элемента 4, 8, и составляет 1/2b+l, при этом каждый крайний облицовочный элемент 10 выступает за пределы основы 1 на расстояние l, не превышающее 10 мм, что позволяет перекрыть вертикальный стык 11 двух стыкуемых по длине смежных панелей (Фиг. 7) на большей части его длины. Нижний ряд состоит из облицовочных элементов 4, каждый из которых выступает вниз за пределы основы 1 на расстояние d, не превышающее 10 мм (Фиг. 2), что позволяет обеспечить перекрытие горизонтального стыка 12 (Фиг. 6) двух стыкуемых по высоте смежных панелей на большей части его длины.
Зазоры между смежными облицовочными элементами стыкуемых панелей заделываются смесью, аналогичной по составу отвержденной смеси 5, и имеют ширину S.
Строительная панель во втором частном случае стыковки (Фиг. 12, 13) содержит смещенные относительно друг друга ряды облицовочных элементов, в части которых каждый боковой облицовочный элемент 4, 8 одного ряда выступает за пределы основы 1 на расстояние L, которое не превышает половину длины b облицовочного элемента 7, при этом крайний облицовочный элемент 4, 13 смежного ряда имеет горизонтальное смещение (отступ) внутрь основы 1 на расстояние, которое равно ширине S зазора между облицовочными элементами, причем верхний ряд облицовочных элементов панели также имеет вертикальное смещение внутрь основы 1, также равное ширине зазора S между облицовочными элементами (Фиг. 12, 13). Во втором частном случае стыковки перекрытие вертикального стыка 11 и горизонтального стыка 12 (Фиг. 12, 13) не осуществляется. Зазоры между смежными облицовочными элементами стыкуемых панелей заделываются смесью, аналогичной по составу отвержденной смеси 5, что обеспечивает гидроизоляцию стыков 11, 12.
Все облицовочные элементы 4, 8 и 10 имеют одинаковые размеры по длине b и высоте а.
Отвержденная смесь 5, частично расположенная под облицовочными элементами 4 в зазорах между ними, образует монолитный ячеистый каркас, адгезионно закрепленный на основании 1 и адгезионно связанный с облицовочными элементами 4, обеспечивающий прочность панели за счет обеспечения дополнительной связи облицовочных элементов 4 с основанием 1.
Панель изготавливают следующим образом.
1
1
1
1
Подготавливается основание 1, предпочтительно выполненное в виде прямоугольного хризотилцементного листа, габаритные размеры которого C и B (поперечный и продольный размеры) меньше, чем суммарные соответствующие габаритные размеры С и В массива приклеиваемых с зазорами S на основание 1 облицовочных элементов 4 (Фиг. 2), которые связаны между собой соотношениями C=C+S-k и C=C+S-k, где
1
С - продольный размер основания,
1
B - поперечный размер основания,
С - продольный размер массива плитки,
В - поперечный размер массива плитки,
k=1-2 мм - величина, равная технологическому зазору между основами смежных панелей после их монтажа (на чертежах условно не показана).
На внешнюю поверхность 2 основания 1 с помощью шаблона (на чертежах условно не показан) наносят цементно-песчаную смесь, таким образом, чтобы образовать смещенные относительно друг друга ряды свободных областей 7, не покрытых упомянутой смесью и выполненных преимущественно прямоугольной формы (Фиг. 14). Для образования отвержденной смеси 5 используют преимущественно цементно-песчаную смесь с мелкоразмерными фракциями песка, предпочтительно модифицированную гидрофобными и/или пластифицирующими добавками.
1
1
Размеры a и b (поперечный и продольный размеры) каждой свободной области 7 меньше, чем соответствующие размеры а и b (поперечный и продольный размеры) приклеиваемого на нее облицовочного элемента 4, который будет в дальнейшем помещен в упомянутую свободную область, полностью перекрывая ее.
Далее внутрь каждой свободной области 7 на внешнюю поверхность 2 основания 1 полосами наносят полимерный клей, предпочтительно вспенивающийся и постепенно увеличивающийся в своем объеме полиуретановый клей (Фиг. 15).
После чего на каждую свободную область 7 прикладывают облицовочный элемент 4 и прижимают его с усилием, достаточным для того, чтобы облицовочный элемент 4 был вдавлен в цементно-песчаную смесь, но при этом не касался основы 1 (Фиг. 5).
Полимерный клей, вспениваясь под плиткой, обеспечивает наилучшую адгезию к основанию 1 и к облицовочный элементам 4 после его отверждения, но при этом вспенивание не приподнимает облицовочные элементы 4 за счет их веса, в случае, если используются достаточно массивные облицовочные элементы 4. Дополнительно для облицовочных элементов 4 до полного отверждения полимерного клея 3 может применяется пригруз, отдельный на каждый облицовочный элемент 4, или общий пригруз, нагружающий одновременно все приклеиваемые элементы 4, например, в виде расположенной сверху элементов пригрузочной плиты (на чертежах условно не показано). Пригруз стабилизирует положения облицовочных элементов 4, не давая им приподниматься по направлению от основы 1 под действием расширяющего, увеличивающего в объеме под облицовочными элементами 4 полимерного полиуретанового клея.
Затем после укладки облицовочных элементов 4 и отверждения полимерного клея 3 цементно-песчаная смесь (раствор), которая находится в зазорах 5 между облицовочными элементами 4 и по периметру их укладки плитки, выравнивается.
Далее панель выдерживают до полного отверждения цементно-песчаной смеси (раствора), которая за счет гидрофобных и/или пластифицирующих добавок обеспечивает герметичность незаполненного отвержденным полимерным клеем 3 пространств под облицовочными элементами 4.
Герметичность незаполненного полимерным клеем пространства (полостей) под каждым облицовочным элементом 4 также дополнительно достигается за счет того, что размеры каждой свободной области 7 меньше размера перекрывающего ее облицовочного элемента 4, вследствие чего часть отвержденной смеси 5 находится под облицовочными элементами 4 и адгезионно соединена не только с боковой поверхностью каждого облицовочного элемента 4, но и с частью его внутренней поверхности 6, которая для лучшей адгезии преимущественно выполнена шероховатой и/или имеет рельеф произвольной формы (Фиг. 5).
Панели стыкуют следующим образом. С боковых (торцевых) сторон панели стыкуют, как это показано на Фиг. 6, 7, либо как на Фиг. 12, 13. При стыковке панелей выдерживается технологический зазор k~1-2 мм между основаниями 1 панелей, а частично выступающие боковые облицовочные элементы 4, 8 одной панели приклеиваются с помощью полимерного клея к областям 9 смежной панели, при этом боковые и крайние выступающие элементы 4, 8, 10 перекрывают место стыка 11, после чего зазоры между плитками смежных панелей заделываются предпочтительно цементно-песчаной смесью аналогичного отвержденной смеси 5 состава.
Технологический зазор необходим для компенсирования температурных деформаций панелей. В указанном зазоре может быть размещена демпферная лента, либо он может быть заделан отвержденной смесью, либо оставаться незаполненным.
Для крепления к стене здания, предпочтительно к обрешетке или другой подсистеме (условно не показаны), в областях 9 и/или в зазорах (швах) между облицовочными элементами 4 основания 1 могут быть выполнены отверстия для крепежных элементов (на чертежах условно не показаны). Либо, что более предпочтительно, отверстия в основании 1 выполняются сверлением на месте монтажа панели.
По высоте панели стыкуют, как это показано на Фиг. 6, а именно одну панель устанавливают и закрепляют над другой с технологическим зазором k~1-2 мм (условно не показан), образуя горизонтальный стык 12. При этом облицовочные элементы 4 нижнего ряда верхней панели перекрывают горизонтальный стык 12. Либо, как это показано на Фиг. 12, стыковка по высоте осуществляется без перекрытия горизонтального стыка 12. Промежутки между смежными облицовочными элементами 4 стыкуемых панелей заделываются цементно-песчаной смесью, аналогичного отвержденной смеси 5 состава.
Внешняя поверхность облицовочных элементов 4 предпочтительно имеет декоративный вид, а совокупность облицовочных элементов 4 с зазорами между ними имитирует кирпичную или каменную кладку, однако при этом облицовочные элементы 4, закрепленные на основе 1, и отвержденная смесь 5 в зазорах (швах) выполняют совместно также защитную и конструктивную роль. А именно защищают твердый лист, выполненный предпочтительно из хризотилцемента, от воздействия влаги и осадков, увеличивают общую механическую прочность панели, при этом выступающие боковые облицовочные элементы 8, преимущественно включающие армирование, выполняют соединительную (стыковочную) функцию. Также упомянутую соединительную (стыковочную) функцию выполняют выступающие вниз облицовочные элементы 4 нижнего ряда.
1
2
Толщина t (Фиг. 3) отвержденной смеси 5 под облицовочными элементами 4 составляет 1-5 мм. Толщина t (Фиг. 3) отвержденной смеси 5 между облицовочными элементами 4 составляет 3-40 мм (Фиг. 3). Толщина каждого облицовочного элемента 4 составляет 6-40 мм. Толщина основы 1 составляет от 6 до 20 мм.
Процент хризотила и размер фракций хризотила (длин и толщин волокон) в листе 1 в соответствии с ГОСТ 18124-2012 (дата введения 2013-07-01) или ГОСТ Р 53223-2016 (дата введения 2017-07-01).
Количество рядов облицовочных элементов 4, закрепленных на основе 1, предпочтительно составляет четное число.
Описанная панель расширяет арсенал существующих технических средств, является изделием полной заводской готовности (на объекте только заделываются зазоры в местах стыковок панелей), что обеспечивает быстрый монтаж при отделке стен, преимущественно фасадов зданий.
За счет применения полимерного клея 3 для соединения плиток с основой 1 в виде жесткого (твердого) листа снижается вес изделия по сравнению с изделиями, в которых применяется клей или строительные раствор на основе цементно-песчаной смеси, а также увеличивается прочность соединения облицовочных элементов 4 с основой 1.
По сравнению с панелями, в которых для соединения облицовочных элементов 4 с основой 1 применен только полимерный клей, достигается значительная экономия полимерного клея и снижение себестоимости панели. Кроме того, применение отвержденной цементно-песчаной смеси в зазорах (швах) позволяет достичь в совокупности с облицовочными элементами 4 наилучшей имитации каменной или кирпичной кладки.
За счет дискретного нанесения полимерного клея также снижается вес изделия и достигается экономия клея и снижение веса панели.
Кроме того, применение полимерного клея обеспечивает лучшую возможность обратимых температурных деформаций при перепадах температур, в условиях влажности при замораживании и оттаивании панели.
Шероховатая внешняя поверхность 2 основы в виде жесткого (твердого) листа обеспечивает надежное адгезионное сцепление полимерного клея с основой и надежное крепление с облицовочными элементами 4, что влияет на прочностные и эксплуатационные характеристики панели (долговечность). Кроме того, шероховатая внешняя поверхность 2 основы и шероховатые и/или рельефные поверхности 6 облицовочных элементов обеспечивают более надежное соединение двух смежных панелей. Описанные эффекты усиливаются, если облицовочные элементы 4 также имеют шероховатую и/или рельефную внутреннюю поверхность 6, в данном случае обеспечивается оптимальное сцепление между облицовочными элементами 4 и основой 1 за счет большей площади адгезии полимерного клея и его проникновения в неровности (шероховатости) поверхностей 2, 6.
За счет адгезионного соединения отвержденной смеси 5 в зазорах с основой и с облицовочными элементами 4 (их боковой поверхностью) полностью исключается или ограничивается капиллярное попадание влаги под облицовочные элементы 4 и их температурные необратимые деформации вследствие циклов замораживания и оттаивания в зимний период, что повышает долговечность, а также увеличивает прочностные характеристики изделия в целом за счет адгезии и несущей способности смеси 5, которая в зазорах образует несущий монолитный каркас, дополнительно соединяющий облицовочные элементы 4 с основанием. Упомянутые полезные эффекты усиливаются, если отвержденная смесь 5 дополнительно содержит гидрофобные (водоотталкивающие) добавки, которые делают отвержденную смесь 5 устойчивой к проникновению влаги, предпочтительно полностью водонепроницаемой. Также упомянутые эффекты дополнительно усиливаются, в случае, когда отвержденная смесь 5 содержит гидрофобные добавки и расположена не только в зазорах между плитками, но и частично находится под облицовочными элементами 4 и связана с внутренней поверхностью 6 каждого из упомянутых элементов, что обеспечивает описанная выше технология изготовления панели.
Также отвержденная смесь 3 защищает полимерный клей 5 от температурной деструкции, например, при воздействии высоких температур и огня в случае пожара.
Панель по сравнению с аналогами, в которых плитки прикреплены к основанию только посредством отвержденных цементных или цементно-песчаных смесей, имеет существенно сниженный вес, при этом не уступает в прочности и долговечности за счет лучшей адгезии полимерного клея и его упругости (способности к обратимым деформациям).
Панель может быть изготовлена без применения сложного оборудования, что обеспечивает снижение затрат на оборудование.