ПЛИТА ИЗОЛЯЦИОННАЯ ОБЛИЦОВОЧНАЯ

Полезная модель относится к строительным элементам относительно малой толщины для сооружения отдельных частей зданий, например к плитам, панелям, состоящим из изоляционного материала и бетона, в частности к тепло- и звукоизоляционным плитам для облицовки стен.
Известна принятая в качестве ближайшего аналога плита изоляционная облицовочная, описанная в патенте РФ №169086 на полезную модель «Плита облицовочная декоративная утеплительная», МПК Е04С 2/288, 2017. Устройство по ближайшему аналогу представляет собой двухслойную плиту. Один слой плиты - изоляционный выполняет функцию тепловой изоляции фасада здания и представляет собой жесткий листовой теплоизолирующий материал (пенополистирол, минеральная вата и т.д.), толщина которого (3-5 см) зависит от климатических условий эксплуатации фасада. Второй слой плиты - декоративно-защитный выполняет эстетические функции и защищает теплоизолирующий слой от внешних атмосферных и прочих воздействий и представляет собой слой из цементно-песчаного фибробетона с полимерными добавками, то есть слой, в состав которого входят цемент в качестве вяжущего, а также песок и полимерные добавки. Слой армирован фиброволокном с применением полимеризующей добавки (например, поливинилацетата) и пластификатора (например, С-3 выпускаемого Московским ОАО «Полипласт»). Дополнительно он содержит лаурилсульфат щелочного металла, в качестве лаурилсульфата щелочного металла может быть использован лаурилсульфат натрия. Толщина второго слоя плиты (1,0-2,0 см) зависит от конфигурации фактурного рисунка. В процессе изготовления плиты оба слоя соединяют между собой, обеспечивая их прочное неразъемное соединение. Изготавливают плиту изоляционную облицовочную - ближайший аналог - вибролитьем в форму.
Известно, что
бетон - искусственный строительный материал, получаемый в результате формования и затвердевания рационально подобранной и уплотненной смеси, состоящей из вяжущего вещества (цемента - искусственного неорганического гидравлического вяжущего или другого вяжущего), крупных и мелких заполнителей, воды, а в ряде случаев имеющего в составе специальные добавки;
фибра - микроарматура, равномерно армирующая бетон во всех плоскостях, повышающая марку бетона, прочность, ударостойкость и снижающая образование усадочных трещин;
фиброволокно - любой волокнистый наполнитель для армирования бетона;
фибробетон - высокотехнологичный материал, разновидность бетона, в котором равномерно распределены фибра и/или фиброволокна в качестве армирующего материала.
Также в виде полимерных добавок в бетонную или растворную смесь используют полимерные материалы для следующих целей: в качестве дополнительного вяжущего компонента, для пропитки бетонных и железобетонных изделий, для производства сухих строительных смесей, в качестве микронаполнителя, для дисперсного армирования полимерными волокнами. Для повышения деформативных характеристик бетонов и растворов в качестве полимерных добавок эффективно использовать дисперсное армирование полимерными волокнами. Фибра и фиброволокно используют во всех конструкциях, где необходимо предотвратить появление пластических усадочных трещин. Для дисперсного армирования применяют полимерные добавки - фиброволокно полипропиленовое, предназначенное для использования в цементных системах. Это инертный материал, стойкий к кислотам, щелочам и солям, обладающий высокой способностью к перемешиванию и свойством равномерного распределения волокна в бетоне («Справочник строителя. Добавки, придающие бетону специальные свойства», http://baurum.ru/_library/?cat=additives_special_properties&id=320).
Плита, состоящая из слоя из листового теплоизолирующего материала, например из пенополистирола, пенополиуретана, пеностекла, базальтовой плиты и так далее, и облицовочного декоративно-защитного слоя из фибробетона, обладает, помимо теплоизолирующих свойств, также звукоизолирующими свойствами (звукоотражающими и звукопоглощающими), обусловленными ее многослойностью, относительной толщиной и структурой материала.
Признаками ближайшего аналога, совпадающими с существенными признаками полезной модели, являются наличие в плите изоляционной облицовочной соединенных между собой слоев: изоляционного слоя из теплозвукоизолирующего материала и декоративно-защитного слоя из фибробетона с полимерными добавками, песком и цементным вяжущим.
Техническим результатом полезной модели является повышение длительности срока эксплуатации плиты за счет компенсации деформаций, вызванных действием внешних и внутренних напряжений, ведущих к неконтролируемому деформированию и разрушению декоративно-защитного слоя из фибробетона на всю его глубину.
Причинами, препятствующими достижению технического результата при использовании ближайшего аналога, является отсутствие возможности создания при монтаже плит на стеновую ограждающую конструкцию компенсационных швов между боковыми поверхностями защитно-декоративных слоев сопрягаемых плит. Нагрев или охлаждение стен приводит к незначительному изменению их размеров, что в свою очередь создает в материалах напряжения. И чем больше габариты изолируемых стен, тем больше и напряжения. Конструкционные элементы здания связаны и постоянно взаимодействуют между собой на фоне того, что здания изменяют геометрические размеры под воздействием перемен не только в температурно-влажностном режиме эксплуатации, возможны усадки каркаса, сейсмические воздействия, подвижки грунтов, усадки твердеющих бетонных монолитов фундаментов. Все это вызывает напряжения в конструкции сооружения, в том числе - и в стенах, хотя часто подобные изменения геометрии элементов визуально незаметны.
В основу полезной модели поставлена техническая задача расширения арсенала технических средств конструкций плит изоляционных облицовочных.
Поставленная техническая задача решена тем, что в плите изоляционной облицовочной, включающей соединенные между собой изоляционный слой, выполненный из теплоизолирующего материала, и декоративно-защитный слой, выполненный из фибробетона на основе песка, цементного вяжущего и полимерных добавок, согласно полезной модели, в защитно-декоративном слое все боковые поверхности по всей толщине слоя от внутренней поверхности к наружной выполнены скошеными под углом 80-85° для образования компенсационного отступа.
Согласно полезной модели в декоративно-защитном слое на наружной поверхности выполнены установочные углубления.
Согласно полезной модели фибробетон на основе песка, цементного вяжущего и полимерных добавок, из которого выполнен декоративно-защитный слой, в качестве вяжущего дополнительно содержит в своем составе гашеную известь.
Согласно полезной модели фибробетон на основе песка, цементного вяжущего и полимерных добавок, из которого выполнен декоративно-защитный слой, дополнительно содержит в своем составе лауретсульфат натрия.
Согласно полезной модели фибробетон на основе песка, цементного вяжущего и полимерных добавок, из которого выполнен декоративно-защитный слой, дополнительно содержит в своем составе лаурилсульфат натрия.
Между совокупностью существенных признаков полезной модели и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Совокупность указанных существенных признаков полезной модели является необходимым и достаточным условием для достижения технического результата. Выполнение декоративно-защитных слоев со всеми боковыми поверхностями, которые по всей толщине слоя от внутренней поверхности к наружной выполнены скошенными под углом 80-85° для образования компенсационного отступа позволит при монтаже прямоугольных плит сформировать компенсационные швы, которые будут препятствовать возникновению трещин, появлению деформаций в облицовке, позволят снять внутренние напряжения, исключить вероятность разрушения внешнего декоративного слоя и в целом увеличить длительность срока эксплуатации плит, их долговечность, поскольку создание зазоров будет способствовать равномерному распределению дополнительно возникающих нагрузок (сил, напряжений) путем компенсации изменений геометрических размеров (расширения, сжатия, скручивания, сдвигания, сгибания) материала, возникших из-за факторов, действующих на фибробетон (или в фибробетоне). Скос (наклон) всех боковых поверхностей по всей толщине слоя от внутренней поверхности к наружной под углом 80-85° (угол установлен экспериментальным путем) позволит обеспечить достаточный компенсационный отступ для создания герметичного компенсационного шва между смонтированными плитами.
При выполнении установочных углублений в толще декоративно-защитного слоя на его наружной поверхности будут повышены декоративные свойства изоляционной облицовочной плиты за счет возможности скрыть в них головки крепежных деталей, используемых для крепления плиты к стене здания, что в свою очередь обеспечит защиту головок крепежных деталей от коррозии вследствие влияния атмосферных воздействий и устранит возможность возникновения пятен от окисления на лицевой поверхности плиты.
При дополнительном введении гашеной извести будут повышены биоцидные свойства у фибробетона, поскольку высокая щелочность извести предотвращает появления и развития бактерий, различных форм грибов и микроорганизмов, а также позволяет уменьшить усадки при твердении цементного камня, увеличение пластичности (текучести) раствора.
При дополнительном введении в фибробетон поверхностно-активного вещества лауретсульфата натрия будет повышена прочность декоративно-защитного слоя без повышения расхода цемента за счет существенного уменьшения водоцементного отношения.
При дополнительном введении в фибробетон поверхностно-активного вещества лаурилсульфата натрия будет увеличена адгезия между защитно-декоративным слоем и листовым теплоизолирующим материалом, а так же, увеличена механическая прочность защитно-декоративного слоя.
Полезная модель отвечает критерию патентособности «новизна». Из уровня техники не известно выполнение компенсационных скосов в декоративно-защитном слое плит изоляционных облицовочных из фибробетона на основе песка, цементного вяжущего и полимерных добавок.
Полезная модель проиллюстрирована графическим материалом, где на фигуре 1 изображено поперечное сечение плиты, на фигуре 2 изображен вид сверху на фрагмент защищенной плитами поверхности с компенсационными швами.
Плита изоляционная облицовочная включает слой из теплоизолирующего материала 1, декоративно-защитный слой 2, зону 3 сращивания слоев 1 и 2, установочные углубления 4 в декоративно-защитном слое 2 с его наружной 5 поверхностью и внутренней поверхностью 6, боковые поверхности 7 декоративно-защитного слоя 2 выполнены скошеными под углом 80-85° для образования компенсационного отступа под компенсационные швы 8.
Полезная модель поясняется конкретным примером изготовления плиты изоляционной облицовочной и монтажа плит на защищаемую поверхность. Для приготовления декоративно-защитного слоя 2 из фибробетона на основе песка, вяжущего - цемента (и, при необходимости гашеной извести, лауретсульфата натрия, лаурилсульфата натрия) с полимерными добавками в барабан растворосмесителя в режиме перемешивания в следующем порядке в необходимых количествах вводят воду затворения (частично), (известь в виде известкового молочка или известковое тесто, если гашеная известь будет добавляться, при этом известковое молочко или известковое тесто должно быть выдержано с момента гашения извести не менее двух недель), инертный заполнитель, например, песок естественного или искусственного происхождения (частично), в качестве полимерных добавок - фиброволокно полипропиленовое. Ингредиенты перемешивают, после чего в барабан вводят цемент, и полученную смесь перемешивают до состояния однородной массы. Затем вводят оставшуюся часть инертного заполнителя, необходимые добавки (например, для ускорения или замедления схватывания, противоморозные, воздухововлекающие, гидрофобные и т.д., а также, при необходимости, лауретсульфат натрия и/или лаурилсульфат натрия) и состав опять перемешивают до получения однородности. В конце добавляют воду затворения в количестве, необходимом для получения смеси нужной консистенции. После чего приступают к формованию слоя 2 плиты. Подготовленную пластиковую форму с поверхностью дна заданной конфигурации и наклонными боковыми поверхностями 8 под углом α=80-85°, заполняют готовой смесью в необходимом объеме и вибрируют на вибростоле в течение 20-30 сек. (время вибрирования определяют опытным путем). Установочные углубления 4 с наружной поверхности 5 защитно-декоративного слоя 2 при необходимости формируют при заливке раствора в пластиковые формы, в которых выполнены выпуклости, соответствующие углублениям 4. Количество углублений 4 на каждой плите зависит от количества крепежных деталей, необходимых для крепления плиты к стене здания, и нормируется техническими условиями производителя. После чего в форму помещают подготовленный слой из теплоизолирующего материала 1, равномерно прижимают к поверхности смеси для формования слоя 2 и вибрируют 5-10 сек. Часть жидкой смеси для формования слоя 2 проникает в пористую поверхность слоя из теплоизолирующего материала 1, образуя зону сращивания 3. После формования готовое изделие отправляют на место выдержки для последующего твердения. После становления смеси выполняют распалубку готовых изделий. Плита изоляционная монтируется на стеновых ограждающих конструкциях зданий и сооружений встык рядами с помощью крепежных деталей (на фигурах не показаны). Углубления 4 с головками крепежных деталей герметизируют. Места стыка сопрягаемых панелей заполняют эластичным герметизирующим материалом с образованием компенсационных швов 8, затем поверхность плит окрашивают.