КРУПНОФОРМАТНАЯ МНОГОСЛОЙНАЯ СТЕНОВАЯ ПАНЕЛЬ ИЗ ФИБРОЛИТА
LARGE-SIZE MULTILAYER WALL PANEL FROM WOODWOOL

Область техники, к которой относиться изобретение.
Изобретение относится к области малоэтажного строительства, а именно к крупнопанельному домостроению. Описанная в заявке на изобретение панель изготавливается в заводских условиях и предназначена для применения в качестве несущего элемента внешних и внутренних стен при возведении малоэтажных объектов.
Уровень техники.
В настоящее время в строительстве применяются различные конструкции стеновых панелей с использованием древесно-стружечных и древесно-волокнистых материалов на цементном связующем, далее по тексту - фибролит. В заявке на изобретение предлагается конструкция и способ изготовления крупноформатных многослойных несущих стеновых панелей заводской готовности из фибролитовых материалов.
Фибролит выпускается в мире с начала прошлого века и представляет собой материал, изготовленный из древесной минерализованной стружки (шерсти) и связующего - цемента, магнезита. Плиты из фибролита обладают высокой степенью огне- и биозащиты, экологической чистотой и долговечностью.
3
3
Фибролит низкой плотности, использующийся для теплоизоляции, изготавливают плотностью от 200 кг/м. Плотность конструкционного фибролита достигает величины 1200 кг/м, при этом максимальная толщина выпускаемых конструкционных плит не более 25 мм [1]. Самостоятельно конструкционные плиты такой толщины и длины, равной высоте этажа, не могут обеспечить устойчивость при сжимающих вертикальных нагрузках.
При использовании фибролитовых материалов, в большинстве случаев, в конструкции стены роль силового каркаса выполняют бетонные, деревянные или металлические элементы [2], [3], [4], [5]. В таких конструкциях не используется несущая способность древесно-стружечных материалов, и они используются только для обеспечения тепло- и шумоизоляции. При этом отмечается, что каркасные элементы ухудшают тепло- и шумоизоляционные характеристики стеновых панелей. Деревянные каркасы снижают огнестойкость и биологическую стойкость конструкции. Металлические каркасы имеют низкую коррозионную стойкость. Бетонные элементы каркаса, как правило, формируются в процессе монтажа и увеличивают сроки возведения объекта.
Трехслойные монолитные стеновые панели, изготавливаемые в опалубке на месте монтажа объектов, содержат несущий слой из тяжелого или легкого бетона, теплоизоляционный слой из древесно-цементного материала одинаковой плотности и наружный защитный слой из бетона или цементно-песчаного раствора [6]. Отмечается низкая технологичность работ, высокая трудоемкость и зависимость от климатических условий. Уплотнение сырой фибролитовой массы производится вручную с использованием вибраторов, что не обеспечивает равномерность свойств панели по объему.
3
Ближайшим аналогом к заявленному изобретению является полноразмерная однослойная стеновая панель из цементного фибролита плотностью 200-300 кг/м, запатентованная Шведской компанией Ydre Traullsvaggar AB [7]. Панели этого типа изготавливаются и выдерживаются в формах до требуемого набора прочности в заводских условиях. Они имеют одинаковые физико-механические показатели по всему объему. Однослойные панели обладают высокими тепло- и шумоизоляционными характеристиками. Однако несущая способность, упругость и дефформативность панелей ограничена величиной допустимых вертикальных нагрузок. Особенно это проявляется в местах приложения концентрированных нагрузок, например от стропильных ферм и балок перекрытия. Эта проблема решается заливкой армированного бетонного пояса в верхнем торце панелей и устройстве вертикальных бетонных колонн между панелями на строительной площадке. Набор прочности бетонных поясов увеличивает сроки монтажа объекта.
Раскрытие изобретения.
3
3
Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности гибкого изменения теплофизических и несущих свойств панели, а также уменьшение технологических операций на строительной площадке, позволяющих повысить скорость возведения объектов и добиться высокого качества строительства. Это достигается путем изготовления в заводских условиях многослойной стеновой панели, которая с целью выравнивания по длине и толщине несущей способности на восприятие вертикальных сжимающих нагрузок выполнена с чередующимися по толщине параллельными слоями фибролита низкой от 200 кг/м и высокой до 1200 кг/м плотности. При этом один или несколько слоев фибролита высокой плотности находятся между слоями низкой плотности и воспринимают расчетную нагрузку на сжатие. Слои фибролита низкой плотности обеспечивают тонким слоям фибролита высокой плотности устойчивость на сжатие и несут нагрузку, вызванную общей упругой деформацией панели, а также обеспечивают тепло- и шумоизоляцию. Слои высокой плотности могут быть выполнены по всей длине панели, либо местно в местах концентрированного приложения нагрузки (в зонах потолочных балок, оконных и дверных проемов). Толщина панели, количество и толщина слоев и их взаимное расположение задаются в зависимости от требований к теплозащите и нагрузкам. Однородность используемых материалов и технологический процесс производства обеспечивают хорошее связывание слоев в панели и требуемые физико-механические характеристики готового изделия.
Стеновая панель изготавливается в форме по размеру панели. Фибролитовая масса укладывается в форму и прессуется послойно до заданной плотности. На спрессованный слой укладываются фибролитовые плиты высокой плотности, изготовленные на поточных линиях.
С целью обеспечения воздухообмена плиты фибролита высокой плотности укладываются с вертикальными зазорами, которые заполняются фибролитом низкой плотности при укладке следующего слоя.
Внешняя поверхность панелей с целью повышения эксплуатационных свойств защищается плитами из фибролита высокой плотности или наносятся штукатурные слои.
С целью обеспечения максимальной заводской готовности наружные поверхности панели могут изготавливаться с декоративным покрытием, выполненным из фибролитовых плит высокой плотности.
Схватывание цементного связующего в течении первых суток происходит в заневоленном состоянии в закрытой форме.
Краткое описание чертежей.
На Фиг. 1 изображена конструктивная структура крупноформатной несущей стеновой панели, состоящей из 3-х слоев фибролита низкой плотности 1 и заключенных между ними 2-х слоев фибролита высокой плотности 2. Фибролитовые плиты 2 заводской готовности укладываются с вертикальными зазорами, которые заполняются фибролитовой массой низкой плотности при формовании следующего слоя фибролита низкой плотности 1. При этом образуются воздухообменные каналы между слоями 1. Для повышения прочности панели на изгиб плиты высокой плотности в соседних слоях укладываются со смещением. Каждый слой фибролитовой массы низкой плотности прессуется до расчетной плотности. Слои фибролита низкой плотности 1 помимо тепло- и шумоизоляции обеспечивают панелям фибролита высокой плотности 2 устойчивость к вертикальным сжимающим нагрузкам.
На Фиг.2 показан вариант двухслойной стеновой панели, выполненной из фибролитовых слоев с низкой 1 и высокой 3 плотностью. Слои изготавливаются последовательным прессованием до заданной плотности каждого слоя. Количество слоев может быть более двух.
На Фиг.3 изображена стеновая панель с облицовкой из защитных или декоративных панелей, например тонких фибролитовых плит, используемых для внутренней 4 или внешней 5 отделки стен.
Источники информации
1. Патент WO 2004005643 A1, 15.01.2004.
2. Патент US 5034085 А, 23.07.1991.
3. Патент WO 9821422 A1, 22.05.1998.
4. Патент GB 2346626 А, 16.08.2000.
5. Кауфман Б.Н. и др. Цементный фибролит. - М.: Стройиздат, 1961, - глава 4.
6. Запруднов В.И. Трехслойные конструкции с древесно-цементными теплоизоляционными слоями: Монография - 2-е изд. - М.: МГУЛ, 2006, - глава 4-5.
7. Патент WO 2006106844 A1, 16.02.2006.