Download to read offline
28585ip
- 1. РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН (19) KZ(13) A4 (11) 28585 (51) E04C 2/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ (21) 2013/0620.1 (22) 04.05.2013 (45) 16.06.2014, бюл. №6 (76) Рудич Юрий Николаевич (74) Тагбергенова Модангуль Маруповна; Тагбергенова Алма Таишевна (56) Патент РК №24773, кл. Е04С 2/02, 17.10.2011 (54) СТЕНОВАЯ ПАНЕЛЬ "ВАРИАНТЫ" (57) Изобретение относится к строительству, строительным конструкциям, в частности к многослойным наружным стеновым панелям или ограждающим конструкциям и представляет собой панель ограждения для применения в строительстве стен производственных, жилых и гражданских зданий и всевозможных строений. Предлагаемая стеновая панель включает, по меньшей мере, один облицовочный слой и теплоизоляционный слой, горизонтальные и вертикальные соединительные элементы; облицовочный слой может быть наружным и/или внутренним и выполнен в виде единой целой плиты, теплоизоляционный слой может быть, наружным, внутренним и/или промежуточным и выполнен из ячеистого бетона, например, полистиролбетона или пенобетона, с добавлением базальтового или другого волокна, а соединительные элементы выполнены в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. Также предлагается стеновая панель, включающая единую целую плиту, выполненную из ячеистого бетона, например, полистиролбетона или пенобетона, с добавлением базальтового или другого волокна и горизонтальные и вертикальные соединительные элементы, выполненные в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. Стеновая панель включает дополнительно пенопласт или минплиту и/или армировочную сетку. Предлагаемая конструкция стеновой панели позволит повысить ее теплотехнические и водозащитные показатели, уменьшить материалоемкость и трудоемкость изготовления. (19)KZ(13)A4(11)28585
- 2. 28585 2 Изобретение относится кстроительству, строительным конструкциям, в частности к многослойным наружным стеновым панелям или ограждающим конструкциям и представляет собой панель ограждения для применения в покрытиях стен производственных, жилых и гражданских зданий и всевозможных строений. Известна сэндвич-панель из бетона, содержащая формирующий корпус внутренний слой бетона, слой изоляции из минеральной ваты, уложенной на него, и наружный слой бетона, размещенный поверх слоя изоляции; при этом слой изоляции минеральной ваты имеет ламельную структуру с волокнами перпендикулярными поверхностям внутреннего и наружного слоев бетона; наружный слой бетона выполнен из армированного волокнами бетона, и внутренний и наружный слои бетона скреплены друг с другом сквозными связками, проходящими через слой изоляции. Технический результат заключается в уменьшении веса всей сборки, в частности в количестве связок, а также в сокращении количества арматуры наружного слоя бетона (RU 2418920, 20.05.2011). Такие панели имеют большую объемную массу, малое сопротивление теплопередаче, высокую себестоимость. Технология их изготовления сложна из-за необходимости применения связок и армирования наружного слоя бетона волокнами, выполняемого перемешиванием волокон в бетонной смеси до заливки наружного слоя бетона. При использовании этих панелей для покрытия зданий необходимо дополнительное утепление теплоизоляционными материалами и облагораживание поверхности стен. Наиболее близким техническим решением к изобретению является стеновая панель, включающая наружный и внутренний слои из декоративно-облицовочной плиты, промежуточный теплоизоляционный слой из пенополистиролбетона, фиксирующие элементы в виде шпунтов и пазов, выполненные с двух сторон по длине и с одной стороны по ширине. При изготовлении панели толщиной свыше 180 мм используется армирующая сетка. Панель может дополнительно содержать слой пенопласта (KZ 24773, 17.10.2011). К недостаткам такой конструкции можно отнести то, что пенополистиролбетон имеет повышенное содержание воздуха, что, с одной стороны делает панель весьма легкой, но с другой - довольно низкопрочной. Постоянно растущая потребность в строительстве домов с развитой инфраструктурой, включающей всевозможные здания и сооружения, в короткие сроки и с минимальными затратами на возведение требуют создания новых и современных строительных материалов. Настоящее изобретение разработано для удовлетворения спроса в стеновых панелях с улучшенными характеристиками. Цель изобретения - создание облегченной панели с высокими звукопоглощающими и теплоизолирующими свойствами, обеспечение ее огнестойкости, снижение трудоемкости, повышение технологичности и эксплуатационных качеств. Поставленная цель достигается тем, что в стеновой панели, включающей, по меньшей мере, один облицовочный слой и теплоизоляционный слой, горизонтальные и вертикальные соединительные элементы; облицовочный слой может быть наружным и/или внутренним и выполнен в виде единой целой плиты, теплоизоляционный слой может быть, наружным, внутренним и/или промежуточным и выполнен из ячеистого бетона, например, полистиролбетона или пенобетона, с добавлением базальтового или другого волокна, а соединительные элементы выполнены в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. В одном из вариантов стеновая панель включает единую целую плиту, выполненную из ячеистого бетона, например, полистиролбетона или пенобетона, с добавлением базальтового или другого волокна, и горизонтальные и вертикальные соединительные элементы, выполненные в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. До недавнего времени легкий бетон с заполнителем из полистирола (полистиролбетон) использовался относительно ограниченно, только в некоторых областях его возможного применения. Полистиролбетон сравним по своей ячеистой структуре с пенобетоном, изделия из них имеют однородную, пористую структуру и обладают очень низкой плотностью. Для увеличения прочности ячеистого бетона, например, полистиролбетона или пенобетон, предлагается добавлять базальтовое или другое волокно и/или изготавливать панели с использованием дополнительно армировочной металлической или другой сетки. С этой целью применяют волокно длиной 20-40 мм, которое добавляют в бетоносмесительный узел при подготовке раствора в количестве 0,6-1,2 кг на кубический метр раствора. При изготовлении плиты с армировочной металлической или другой сеткой в формы перед заливкой готовой смеси устанавливаются металлически каркасы на требуемую высоту панели за вычетом проектного отступа (например, сетка из проволоки BP размером 4-5 мм). В настоящее время в связи с увеличением объемов строительства, повышением требований, как соответствующих официальных органов, так и потребителей к строящимся объектам появилась необходимость в качественно новых строительных материалах. К числу основных требований, предъявляемых к блочным стеновым строительным материалам, относятся прочность, тепло-, звуко- и гидроизоляционные характеристики, простота в применении, экологическая безопасность. Особое внимание уделяется скорости и рентабельности строительства.
- 3. 28585 3 В одном вариантестеновая панель включает один облицовочный слой й теплоизоляционный слой, горизонтальные и вертикальные соединительные элементы; причем облицовочный слой выполнен в виде единой целой плиты, теплоизоляционный слой выполнен из ячеистого бетона с добавлением базальтового или другого волокна, а соединительные элементы - в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. В еще одном варианте стеновая панель включает один облицовочный слой и теплоизоляционный слой, горизонтальные и вертикальные соединительные элементы; причем облицовочный слой выполнен в виде единой целой плиты, теплоизоляционный слой выполнен из полистиролбетона с добавлением базальтового или другого волокна, а соединительные элементы - в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. В следующем варианте стеновая панель включает один облицовочный слой и теплоизоляционный слой, горизонтальные и вертикальные соединительные элементы; причем облицовочный слой выполнен в виде единой целой плиты, теплоизоляционный слой выполнен из пенобетона с добавлением базальтового или другого волокна, а соединительные элементы - в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. В еще одном варианте стеновая панель включает наружный облицовочный и внутренний слои и промежуточный теплоизоляционный слой, горизонтальные и вертикальные соединительные элементы; причем наружный облицовочный и внутренний слои выполнены в виде единой целой плиты, теплоизоляционный слой является промежуточным и выполнен из ячеистого бетона с добавлением базальтового или другого волокна, а соединительные элементы выполнены в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. В другом варианте стеновая панель включает наружный облицовочный и внутренний слои и промежуточный теплоизоляционный слой, горизонтальные и вертикальные соединительные элементы; причем наружный облицовочный и внутренний слои выполнены в виде единой целой плиты, теплоизоляционный слой является промежуточным и выполнен из полистиролбетона с добавлением базальтового или другого волокна, а соединительные элементы выполнены в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. В еще одном следующем варианте стеновая панель включает наружный облицовочный и внутренний слои и промежуточный теплоизоляционный слой, горизонтальные и вертикальные соединительные элементы; причем наружный облицовочный и внутренний слои выполнены в виде единой целой плиты, теплоизоляционный слой является промежуточным и выполнен из пенобетона с добавлением базальтового или другого волокна, а соединительные элементы выполнены в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. В одном из вариантов стеновая панель включает единую целую плиту, выполненную из ячеистого бетона, например, полистиролбетона или пенобетона, с добавлением базальтового или другого волокна и горизонтальные и вертикальные соединительные элементы, выполненные в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. В еще одном варианте стеновая панель включает наружный облицовочный и внутренний слои и промежуточный теплоизоляционный слой, дополнительный промежуточный слой из пенопласта или минплиты (базальтовой плиты) и т.д., горизонтальные и вертикальные соединительные элементы; причем наружный облицовочный и внутренний слои выполнены в виде единой целой плиты, теплоизоляционный слой является промежуточным и выполнен из ячеистого бетона, например, полистиролбетона или пенобетона, с добавлением базальтового или другого волокна, а соединительные элементы выполнены в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. Ячеистый бетон, включающий полистриролбетон и пенобетон, является композитным материалом и разновидностью легких бетонов, состоящих из портландцемента, пористого заполнителя, вспененных гранул полистирола (для полистриролбетона) и воздухововлекающих добавок. В зависимости от соотношения компонентов, физико-механические свойства изделий из ячеистого бетона, могут широко варьироваться по плотности, прочности на сжатие и коэффициенту теплопроводности. Изготовление промежуточного слоя из ячеистого бетона с добавлением базальтового или другого волокна и плотностью 300 кг/м3 или менее снижает затраты на отопление в дальнейшем при эксплуатации зданий и сооружений в 2-3 раза, по сравнению со зданиями и сооружениями, построенными из кирпича. Использование предлагаемых панелей может значительно уменьшить расходы на оплату отопления помещений, а значит снизить энергопотребление и стоимость котельного оборудования. Кроме того, применение ячеистого бетона с добавлением базальтового или другого волокна способствует увеличению плотности промежуточного слоя и, как следствие, к увеличению прочности стеновой панели и ее сейсмоустойчивости, выдерживанию
- 4. 28585 4 панелью больших подвесныхнагрузок и улучшению ее звукоизоляции. В отличие от обычного бетона в полистиролбетоне и пенобетоне можно вырезать выемки, а также фиксирующие выступы и другие замки для сочленения панелей между собой на прямых участках стены, в местах примыкания перегородочных стен и по углам зданий, причем наружный и/или внутренний облицовочные слои могут оставаться ненарушенными. Изготовленные таким образом панели могут быть использованы при строительстве зданий и сооружений в качестве не несущих, самонесущих и несущих (возведение зданий до 3-х этажей). Для применения предлагаемых стеновых панелей в многоэтажном строительстве и увеличения их прочности и срока службы панели изготавливают с использованием армировочной сетки. Армировочная сетка может быть применена при толщине блока панели от 50 до 400 мм. Армировочные сетки свариваются между собой арматурными стержнями. Выполнение облицовочного слоя в виде единой плиты с вертикальной выборкой 1 мм глубиной и шириной до 50 мм, для размещения в ней армировочной сетки (серпянки), значительно снижает расход материала для нанесения финишного покрытия. Кроме того, облицовочный слой может быть выполнен из листового алюминия, окрашенной стали, асбестоцемента, стеклопластика, цемента, цементосилика, магнезита и т.п. Дальнейшее снижение веса панели и потерь тепла можно достичь введением дополнительного промежуточного слоя из пенопласта плотностью М 15, 20 и 40 или минплиты. Толщина пенопласта или минплиты может достигать 200 мм, размеры слоя пенопласта или минплиты меньше размеров панели на 40-80 мм. Горизонтальные и вертикальные выступы и выемки выполнены размером 12 мм и более. Панель состоит из прочных воздухо- и водонепроницаемых материалов, применяемых в строительстве. Количество слоев панели, ее общая толщина определяются теплотехническим расчетом и зависят от экстремального перепада температур разделяемых сред. Размеры панели по фасаду зависят от назначения и размеров ограждаемого объекта и могут быть от 1000 до 3300 мм по длине, от 610 до 1220 мм по ширине и от 50 до 400 мм по толщине, что охватывает диапазон, необходимый для применения в любой архитектурной композиции. Изготовленная согласно описанной выше конструкции стеновая панель приводит к облегчению поставок строительного материала, упрощению и сокращению сроков возведения зданий и сооружений и расширению выбора качественных строительных продуктов. Использование новых и современных по своим технологическим и эксплуатационным характеристикам предлагаемых стеновых панелей дает большие возможности и выгоды для будущих домовладельцев и строительных компаний. Конструкция предлагаемой стеновой панели поясняется на одном из вариантов ее выполнения, описанному ниже со ссылками на фигуры чертежей. На фиг.1 изображен фрагмент разреза предлагаемой стеновой панели, состоящей из облицовочного слоя и теплоизоляционного слоя; на фиг. 2 схематично представлена трехслойная армированная стеновая панель. На фиг.1 изображен фрагмент разреза двухслойной панели 1 наружной стены, которая состоит из облицовочного слоя 2, выполненного в виде единого целого монолита (плиты), теплоизоляционного слоя 3 из полистиролбетона с добавлением базальтового волокна и соединительных элементов, выполненных в виде горизонтальных и вертикальных фиксирующих выступов и соответствующих им выемок (не показаны). На фиг.2 изображена трехслойная панель 11, которая состоит из облицовочного слоя 12, выполненного в виде единого целого монолита (плиты), теплоизоляционного слоя 13 из полистиролбетона с добавлением базальтового волокна, армировочной сетки 14, внутреннего слоя 15 и соединительных элементов, выполненных в виде горизонтальных и вертикальных фиксирующих выступов (не показаны) и соответствующих им выемок (не показаны). Например, фиксирующие выступы могут быть выполнены в верхней части панели и на боковом торце, в то время как соответствующие им выемки - в нижней части и на противоположном боковом торце панели. Выполнение поверхностного теплоизоляционного слоя из ячеистого материала благодаря его легкой механической обрабатываемости позволяет прокладывать в жилых помещениях внутренние коммуникации по заранее профрезерованным выемкам, а в общественных помещениях механической обработкой придавать стене рельефную орнаментную фактуру. Предлагаемая конструкция позволяет уменьшить вес панели за счет применения теплоизоляции в виде слоя ячеистого бетона, например, полистиролбетона или пенобетона, с добавлением базальтового или другого волокна или изготовления панели из ячеистого бетона с добавлением базальтового или другого волокна без облицовочной плиты. Стена выполняется из установленных рядами прямоугольных панелей, состоящих из слоев, как описано выше для предлагаемой стеновой панели. При укладке выступы фиксируются в соответствующих выемках с дополнительным использованием строительного раствора. Последовательной укладкой описанным способом возводятся наружные стены зданий и сооружений требуемой этажности. Возведение строительных объектов из предлагаемых стеновых панелей значительно снижает финансовые, энергетические и трудовые затраты при строительстве. В другом варианте возведения стен здания стеновая панель может быть наложена на слой,
- 5. 28585 5 образованный из любыхстеновых строительных элементов, например кирпича, камней или панелей, соединенных строительным раствором с образованием швов. В торцах панелей могут быть выполнены пазы для установки арматурных стержней, которые могут заканчиваться наверху петлями для подъема панели, отгибаемыми или срезаемыми при монтаже панели в строительной конструкции. В стеновой панели могут быть выполнены оконные и дверные проемы. Выполнение теплоизоляционного слоя из ячеистого бетона, например, полистиролбетона или пенобетона, с добавлением базальтового или другого волокна облегчает и позволяет осуществить герметичную установку окон и дверей, поскольку ячеистые бетоны с добавлением волокон обладают большей плотностью и сопротивлением теплопередаче по сравнению с пенополистиролбетоном. Изготовление предлагаемых стеновых многослойных панелей осуществляют следующим образом. Панели изготавливают в индивидуальных матрицах-формах. В форму, предназначенную для панели (1), закладывают облицовочную плиту (2) или закладывают материал для изготовления облицовочного слоя и в зависимости от используемого материала производят его отверждение по обычной технологии, после чего заливают полимербетонную смесь (ячеистый бетон с базальтовым или другим волокном) (3). Полимербетонный слой прочно схватывается с плитой за счет адгезии, возникающей между слоями благодаря действующим физическим силам, или средства для создания или увеличения адгезии между слоями. Затем после формовки и уплотнения изделие сушат, процесс может быть ускорен путем помещения панели в автоклавную камеру и подвергания тепловой обработке в обычном режиме. В случае армирования, чтобы сетка, например серпянка, во время бетонирования не смещалась с проектного положения: отступ в 30 мм или более от края панели, ее закрепляют поперечными стержнями с шагом 1. Увеличение прочности ячеистого бетона достигается добавлением базальтового или другого волокна. При этом используется базальтовое или другое волокно длиной 20-40 мм, которое добавляется в бетоносмесительный узел при подготовке раствора в количестве 0,6-1,2 кг на кубический метр раствора. Изготовление плиты с армировочной металлической или другой сеткой осуществляют путем установки металлических каркасов на высоту панели, с проектным отступом от края панели, в формы перед заливкой готовой смеси (например, сетка из проволоки BP размером 4-5 мм). При монтаже, для фиксации стеновых панелей, могут применяться следующие закладные детали: "гнутики" уголки, изготовленные самостоятельно из листового металла толщиной 3 мм, которые крепятся к полу, потолку, стене посредством анкерклина или сваркой в случае, если каркас здания является металлическим. Предлагаемая конструкция стеновой панели позволит повысить ее теплотехнические и водозащитные показатели, уменьшить материалоемкость и трудоемкость изготовления. Результаты опытного изготовления и тестирования предлагаемых стеновых панелей подтвердили их улучшенные теплозвукоизоляционные свойства. Применение изобретения позволит увеличить пролеты панелей, а снижение расхода материалов и других технологических издержек уменьшит себестоимость конструкции. Предлагаемые стеновые панели могут быть изготовлены на действующих домостроительных комбинатах и заводах стеновых панелей и блоков без существенного изменения действующей технологии и оснастки, без значительных затрат труда и средств. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Стеновая панель, включающая, по меньшей мере, один облицовочный слой и теплоизоляционный слой, горизонтальные и вертикальные соединительные элементы, отличающаяся тем, что облицовочный слой может быть наружным и/или внутренним и выполнен в виде единой целой плиты, теплоизоляционный слой может быть, наружным, внутренним и/или промежуточным и выполнен из ячеистого бетона с добавлением базальтового или другого волокна, а соединительные элементы выполнены в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок. 2. Стеновая панель по п.1, отличающаяся тем, что ячеистым бетоном является полистиролбетон или пенобетон. 3. Стеновая панель по п.1, отличающаяся тем, что базальтовое или другое волокно имеет длину 20- 40 мм и содержится в количестве 0,6-1,2 кг на кубический метр раствора ячеистого бетона. 4. Стеновая панель по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что содержит облицовочный слой и теплоизоляционный слой. 5. Стеновая панель по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что содержит облицовочный, внутренний и теплоизоляционный слои. 6. Стеновая панель по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что облицовочный слой выполнен из листового алюминия, окрашенной стали, асбестоцемента или стеклопластика. 7. Стеновая панель по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что содержит дополнительный промежуточный слой из пенопласта плотностью М 15, 20 и 40 или минплиты и толщиной до 200 мм. 8. Стеновая панель по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что дополнительно содержит армировочную сетку при толщине панели от 50 до 400 мм.
- 6. 28585 6 9. Стеновая панельпо п.8, отличающаяся тем, что армировочная сетка размещена с отступом в 30 мм и более от края панели. 10. Стеновая панель, включающая единую целую плиту и горизонтальные и вертикальные соединительные элементы, отличающаяся тем, что плита выполнена из ячеистого бетона с добавлением базальтового или другого волокна, и соединительные элементы выполнены в виде фиксирующих выступов и соответствующих им выемок, дополнительно скрепляемых между собой строительным раствором или клеем. 11. Стеновая панель по п.10, отличающаяся тем, что ячеистым бетоном является полистиролбетон или пенобетон. 12. Стеновая панель по п.10, отличающаяся тем, что базальтовое или другое волокно имеет длину 20-40 мм и содержится в количестве 0,6-1,2 кг на кубический метр раствора ячеистого бетона. 13. Стеновая панель по любому из п.п.10-12, отличающаяся тем, что содержит дополнительный промежуточный слой из пенопласта плотностью М 15, 20 и 40 или минплиты и толщиной до 200 мм. 14. Стеновая панель по любому из п.п.10-13, отличающаяся тем, что дополнительно содержит армировочную сетку при толщине панели от 50 до 400 мм. 15. Стеновая панель по п.14, отличающаяся тем, что армировочная сетка размещена с отступом в 30 мм и более от края панели. Верстка Ж. Жомартбек Корректор Е. Барч