ЛИСТОВОЙ КОМПОЗИТНЫЙ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Полезная модель относится к листовым композитным теплоизоляционным материалам, предназначенным для создания тепловой защиты стен жилых и административных зданий с переменной геометрией наружной поверхности, таких как большая кривизна и локальные перепады по толщине, с последующим нанесением на теплоизоляционные материалы штукатурного слоя.
Известен листовой теплоизолирующий материал, предназначенный для теплоизоляции трубопроводов и, состоящий, из соединенных между собой чередующихся изолирующих элементов, которые выполнены удлиненными из недеформируемого и упругодеформируемого материалов при монтажных нагрузках, при этом оболочка закрывает боковые поверхности элементов и состоит из двух стекловолоконных листов, один из которых зафиксирован на обращенных друг к другу боковых поверхностях элементов, а второй зафиксирован на поверхностях элементов, обращенных к изолируемой поверхности [Пат. 2233400 Российская Федерация, МПК F16L 59/00. Листовой теплоизолирующий материал/ Баранников А.А., Буланович В.Ф., Годунов В.Ф., Илларионов В.Н.; заявитель и патентообладатель Баранников А.А., Буланович В.Ф., Годунов В.Ф., Илларионов В.Н., - №2003127084/06; заявл. 08.09.2003; опубл. 27.07.2004 - 4 с.: ил.].
Недостатком известного материала является невозможность его использования для создания тепловой защиты стен жилых и административных зданий с переменной геометрией наружной поверхности (большой кривизны, с локальными перепадами по толщине).
За прототип заявляемой полезной модели принят композиционный теплоизоляционный материал, который образован из теплоизоляционных материалов на основе волокнистого состава в форме двух листов и вакуумного теплоизоляционного материала, который включен между волокнистыми теплоизоляционными материалами. Слои волокнистого теплоизоляционного материала соединяются в одно целое, и участок стыка между теплоизоляционными материалами заполнен тонко нарезанным слоем из волокнистого теплоизоляционного материала [Пат. 2441119 Российская Федерация, МПК Е04В 1/80. Композитный теплоизоляционный материал / Кубонива Сэитии (JP); заявитель и патентообладатель Маг Ко. Лтд (JP), Сэн-Гобен Изовер (FR); - №2008106771/03; заявл. 24.07.2006; опубл. 27.01.2012, Бюл. №3-9 с.: ил.].
Недостатком известного композиционного (композитного) теплоизоляционного материала является то, что, во-первых, его невозможно подвергать деформации на изгиб и сжатие ввиду того, что вакуумный теплоизоляционный материал является достаточно хрупким вследствие особенностей технологии его изготовления. Во-вторых, на поверхность волокнистого материала, в который заключен вакуумный теплоизоляционный материал, нельзя нанести штукатурный слой.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является создание тепловой защиты стен жилых и административных зданий с переменной геометрией наружной поверхности, таких как большая кривизна и локальные перепады по толщине.
Указанный технический результат достигается тем, что в листовом композитном теплоизоляционном материале, содержащем два слоя теплоизоляционного материала, между которыми размещен средний слой, согласно полезной модели, в качестве теплоизоляционных материалов используют пенополистирол, средний слой выполнен в виде слоя цилиндрических пенополиэтиленовых прокладок, контактирующих по внешним цилиндрическим поверхностям с нетканым волокнистым материалом, при этом цилиндрические пенополиэтиленовые прокладки и нетканый волокнистый материал заключены в стекловолоконные сетки и соединены с поверхностями пенополистирола.
На фиг. 1 представлен заявляемый материал в аксонометрии (фронтальной изометрической проекции). На фиг. 2 представлены варианты установки заявляемого листового композитного теплоизоляционного материала на различных поверхностях стен зданий, где: а - на поверхности зданий с кривизной; б, в - на поверхности зданий с локальными перепадами по толщине.
Технический результат, заключающийся в возможности использования листового композитного теплоизоляционного материала для создания тепловой защиты стен жилых и административных зданий с переменной геометрией наружной поверхности как большой кривизны, так и с локальными перепадами по толщине, достигается благодаря приданию заявляемой конструкции новых свойств, позволяющих при необходимой прочности композитного материала увеличить значения показателей при его деформации на изгиб и сжатие.
Достижение технического результата подтверждается испытаниями в лабораторных условиях при определении теплопроводности, жесткости и деформации сжатия. Для этой цели изготавливали образцы (см. табл.) размерами 40×300 мм. Тепловые свойства листового композитного теплоизоляционного материала оценивали тепловым сопротивлением ρ в соответствии с выражением:
,
где Q - const - мощность теплового потока, проходящего через изделие, Вт;
1
2
t, t - сonst - температуры поверхности изделия, °С;
2
F - const - площадь изделия, м;
2
R - 2,8 - const - тепловое сопротивление, м⋅град/Вт.
B - 20…100 - толщина изделия, мм.
По остальным испытываемым материалам значения удельного теплового сопротивления представлены в таблице.
Для определения жесткости на изгиб один из концов сформированных образцов (см. табл.) закрепляли неподвижно, а другой нагружали усилием в 1 кг в течение 10 мин. Информативным показателем является стрела прогиба незакрепленного конца образца в мм.
Для определения деформации сжатия, приготовленные образцы (см. табл.) подвергали нагружению по всей площади грузом массой в 1 кг в течение 10 мин. Информативным параметром является показатель, отражающий толщину образца в сжатом состоянии.
Из таблицы видно, что заявляемое техническое решение обладает меньшей жесткостью при деформации на изгиб и большей податливостью при деформации на сжатие при аналогичных значениях теплового сопротивления.
Заявляемый листовой композитный теплоизоляционный материал содержит размещенный между двумя поверхностями пенополистирола 1 [ГОСТ 15588-2014 Плиты пенополистирольные теплоизоляционные. Технические условия], слой пенополиэтиленовых цилиндрических прокладок 2 (пенополиэтиленовые прокладки выпускаются промышленностью в широком ассортименте, наружным диаметром от 30 до 120 мм [TP 116-01 Технические рекомендации по технологии применения комплексной системы материалов, обеспечивающих качественное уплотнение и герметизацию стыков наружных стеновых панелей. Технические указания по герметизации стыков полносборных зданий полимерами. Изд. ГОУ ДПО ГАСИС, Москва, 2007]). Пенополиэтиленовые цилиндрические прокладки 2 контактируют по внешним цилиндрическим поверхностям с нетканым волокнистым материалом 3 [ГОСТ Р 53225-2008 Материалы геотекстильные. Термины и определения], при этом пенополиэтиленовые цилиндрические прокладки 2 и нетканый волокнистый материал 3 заключены в стекловолоконные сетки 4 [ГОСТ Р 55225-2012 Сетки из стекловолокна фасадные армирующие щелочестойкие. Технические условия] и соединены с поверхностями пенополистирола 1.
Сборка композитного теплоизоляционного материала происходит следующим образом. Первоначально на поверхности рабочего стола укладывают лист пенополистирола 1, промазывая его клеем (сухим или полиуретановым пенистым), затем настилают стекловолоконную сетку 4, расстилают слой нетканого волокнистого материала 3, после чего параллельно друг другу укладываю пенополиэтиленовые цилиндрические прокладки 2 (фиг. 1). Пенополиэтиленовые цилиндрические прокладки 2 покрывают вторым слоем нетканого волокнистого материала 3, после чего соединяют оба слоя нетканого волокнистого материала 3 строительным степлером, покрывая, таким образом, цилиндрические поверхности полиэтиленовых прокладок 2 нетканым волокнистым материалом 3. Накладывают второй слой стекловолоконной сетки 4, промазывая клеем, и накладывают второй лист пенополистирола 1.
Далее накладывают груз по всей поверхности пакета заявляемого материала, при необходимости создают дополнительную нагрузку и выдерживают в течение определенного времени (в зависимости от марки клея). После чего груз демонтируют и композитный теплоизоляционный материал готов к применению.
При монтаже листового композитного теплоизоляционного материала на поверхности стен жилых и административных зданий, имеющей большую кривизну или локальные перепады по толщине, используют, как и при монтаже пенополистирола 5 (фиг. 2), специальные дюбеля с большими по диаметру шайбами. При установке заявляемого композитного теплоизоляционного материала на поверхность зданий 6, имеющих большую кривизну, пенополиэтиленовые цилиндрические прокладки 2, контактирующие с обеих сторон с нетканым волокнистым материалом 3, деформируются по соответствующей кривизне, в то время как наклеенная стекловолоконная сетка 4 и листы пенополистирола 1 создают механическую прочность конструкции (фиг. 2, а). При локальных перепадах по толщине поверхности зданий заявляемый композитный теплоизоляционный материал с помощью установки соответствующей глубины дюбелей регулируют поверхность композитного теплоизоляционного материала, выравнивая его до требуемого по технологии уровня (фиг. 2, б, в). Листы пенополистирола 1 и наклеенная стекловолоконная сетка 4 принимают положение поверхности с локальным перепадом по толщине из-за деформации пенополиэтиленовых цилиндрических прокладок 2, контактирующих с обеих сторон с нетканым волокнистым материалом 3. Нанесение штукатурного слоя на поверхность композитного материала осуществляется известными способами.