СЕТЧАТЫЙ НАПОЛНИТЕЛЬ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДОРОЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ Российский патент 2000 года по МПК D03D15/00 D03D25/00 D04H3/02 D04H1/64 E01C21/00 

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к материалам на основе стекловолокна и водонерастворимых полимерных связок и может быть использовано в строительстве в качестве армирующего материала в технологии внешнего энергосберегающего утепления зданий и сооружений, при строительстве, реконструкции и ремонте асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог, для армирования штукатурки как внутренних, так и наружных поверхностей.

Уровень техники
Известны материалы в виде сетчатых конструкций с четырехугольными, или ромбовидными ячейками, изготовленные из пластмасс. Применение этих сетчатых конструкций ограничено из-за недостаточных прочностных характеристик, подверженности разрушению в агрессивных, особенно щелочных, средах.

Эти недостатки частично устранены в известных материалах. Прочностные характеристики в материалах улучшены путем повышения изгибоустойчивости и устойчивости к воздействию органических растворителей. Это сделало возможным применение их в химической, электротехнической и других отраслях промышленности и ограниченно в строительстве из-за низкой разрывной нагрузки, особенно после воздействия щелочесодержащих растворов. Наиболее близким аналогом заявляемого изобретения является сетчатая ткань, образованная перевивочным переплетением основных и уточных комплексных нитей. Прочностные характеристики этой сетчатой ткани, вышеупомянутые ранее, применение комплексных нитей, имеющих одну и ту же химическую природу, упрощают процесс пропитки и в целом технологию изготовления такой ткани. Однако достигнутые прочностные характеристики также в некоторых случаях недостаточны.

В современной технологии энергосберегающего строительства домов и при ремонте дорожных покрытий требуются преимущественно наполнители в виде сетчатых конструкций, обладающих одновременно легкостью, высокой прочностью и щелочестойкостью, обеспечивающих высокую несущую способность армирующего слоя.

Сущность изобретения
В основу изобретения поставлена задача создания сетки конструкционной, преимущественно для строительных и дорожных технологий, с улучшенными свойствами - легкой, обладающей высокими прочностными характеристиками, которые сохраняются при воздействии щелочных сред, и обеспечивающей высокую несущую способность армирующего слоя как в строительных конструкционных системах, так и в системах дорожного покрытия.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем, что сетка-наполнитель для строительных и дорожных технологий, содержащая сетку перевивочного переплетения основных и уточных комплексных нитей, пропитанную полимерами, в которой количество нитей основы и утка на единицу длины выбрано из условия обеспечения поверхностной плотности ткани от 70 до 350 г/м², при этом размер ячейки сетки выполнен в интервале от 2 х 2 мм до 25 х 25 мм, а толщина комплексных нитей выбрана в интервале 272-640 текс, комплексные основные и уточные нити выполнены в виде системы 2-8 малокрученых нитей, структура сетки выполнена рыхлой, причем каждая из систем комплексных малокрученых нитей основы в ткани образована проборкой 2-8 указанных нитей в каждый отдельный соответствующий глазок зевообразовательного механизма ткацкого станка, а уточные нити в ткани образованы одновременной прокладкой в зев воздушной струей системы 2-8 параллельно расположенных комплексных малокрученых нитей с обеспечением перевивочного переплетения системой 2-8 нитей основы, а пропитка сетки осуществлена щелочестойким полимерным покрытием. Сетка выполнена без кромок.

Щелочестойкое полимерное покрытие представляет собой водную дисперсию сополимера эфира акриловой кислоты и стирола, при этом щелочестойкое полимерное покрытие выполнено усиленным за счет изменения технологической вязкости щелочестойкой дисперсии.

При этом высокие прочностные характеристики достигаются при сохранении малых массогабаритных характеристик, предлагаемые сетки легки и удобны в эксплуатации.

Краткое описание графических материалов
Сущность изобретения поясняется графическими материалами, приведенными на фиг. 1, 2.

На фиг. 1 изображена структура сетки. Позициями на фиг. 1 обозначены: 1 - продольная система нитей - основа, 2 - поперечная система нитей - уток.

На фиг. 2 представлена схема использования предлагаемого сетчатого наполнителя в одном из вариантов строительных технологий - в многослойной системе внешней теплоизоляции. Позициями на фиг. 2 обозначены: 1 - участок стены, 2 - старый штукатурный слой, 3 - клеевой растворитель, 4 - утеплитель, 5 - дюбели, 6 - штукатурный слой, 7 - сетчатый наполнитель, 8 - грунтовка, 9 - отделочный слой.

Лучший вариант осуществления (примеры выполнения)
Предлагаемая сетка конструкционная представляет собой тканую сетку с ячейками размером от 2 х 2 мм до 25 х 25 мм, полученную перевивочным переплетением стеклянных нитей основы и утка. Продольные (основа) и поперечные (уток) нити представляют собой стеклянные слабокрученые комплексные нити - систему 2-8 комплексных малокрученых нитей (20-50 кручений на метр). Количество системы нитей основы выбирается в пределах от 11 до 80, утка - от 11 до 40. Размер ячейки сетки при этом выполняется в интервале от 2 х 2 мм до 25 х 25 мм. Размер ячейки и выбор требуемой толщины нитей и количества нитей в системе обеспечивает требуемую несущую способность сетки. Толщины комплексных нитей выбраны в интервале 27,2-640 текс, так что поверхностная плотность ткани составляет от 70 до 350 г/м. Перевивочное переплетение основных и уточных нитей выполняется таким образом, чтобы создать рыхлую структуру сетки, хорошо впитывающую пропиточный раствор.

Предлагаемая сетка конструкционная вырабатывается на высокопроизводительном ткацком оборудовании - бесчелночном ткацком станке. Сетка образуется переплетением двух взаимно перпендикулярных систем нитей - основы и утка - требуемой структуры и толщины в указанных выше пределах. Количество основных нитей выбирается из условия обеспечения требуемой ширины полотна сетки и поверхностной плотности при требуемом размере ячейки. Требуемая рыхлая структура сетки достигается следующим образом: каждая система 2-8 комплексных малокрученых нитей из общего числа систем этих нитей, образующих заданную ширину сетки, пробираются в один - свой, соответствующий отдельный - глазок зевообразовательного механизма ткацкого станка. Аналогичная система уточных комплексных нитей - также прокладывается в зев зевообразовательного механизма ткацкого станка: происходит одновременное поступление в него системы 2-8 параллельно или под небольшим углом расположенных комплексных нитей под воздействием воздушной струи с обеспечением перевивочного переплетения системой 2-8 продольных комплексных нитей. Созданное таким образом переплетение и обеспечивает рыхлую структуру сетки. Далее полученная сетка пропитывается щелочестойким полимерным покрытием, например, водной дисперсией сополимера эфира акриловой кислоты и стирола, рыхлая структура сетки обеспечивает хорошее проникновение пропитывающего раствора в систему нитей и равномерное их обволакивание сверху. Пропитывание сетки производится для придания адгезионных свойств и щелочестойкости. Предусмотрена высокая технологичность пропитывания готовой тканевой сетки полимерным составом.

Пропитывание осуществляется на высокотехнологичном оборудовании, в котором предусмотрен стартовый узел с накопителем, обеспечивающий непрерывность пропитки, а также двойная система плюсовок, камера сушки со ступенчатым подъемом температуры от 100 до 170^oC, приемное устройство с поворотной рамой, оснащенное следящим устройством для качественной намотки рулонов сетки длиной от 50 до 1000 м и приспособление для упаковки. Готовая сетка в рулонах упаковывается на специальном упаковочном столе в специальную пленку, маркируется и готовится к отправке.

Характеристики сеток разных примеров выполнения приведены в таблице. Сетки, как видно из приведенной таблицы, обладают высокими прочностными характеристиками. Выполнение сетки с различной требуемой структурой ячеек повышает несущую способность сетки и в целом армирующего слоя штукатурки путем заклинивания и фиксации в них цементного раствора, а полимерное покрытие сеток обеспечивает стойкость к его растворам до концентрации водородных ионов 12,5 (pH 12,5). Проведенные испытания показали, что потери прочности после 6 часов в растворе pH 12, при 80^oC составляют 35-57%, в то время как в известных решениях потери прочности составляют от 64% до 86%.

Уменьшение значения отличительных признаков ниже нижних пределов, заявленных в формуле, приводит в процессе формирования системы теплоизоляции к уменьшению эффекта плоскостного заполнения раствором цемента ячеек сеток, к снижению прочности связи наполнителя со строительным или дорожным покрытием. Тем самым, снижается несущая способность сетки и всего армирующего слоя, что может вызвать образование нежелательных при эксплуатации вздутий или трещин.

При увеличении отличительных признаков выше верхних пределов, указанных в формуле, снижаются прочностные и химостойкие свойства предлагаемой сетки.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая сетка имеет иные структуру и содержание системы нитей.

Таким образом, заявляемая сетка конструкционная обладает новизной.

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что известны тканые наполнители для строительных материалов. Однако выполнение сетки конструкционной в виде сетки с отличительными признаками, приведенными в формуле изобретения, придает новые свойства, что приводит к повышению ее щелочестойкости и прочности при сохранении малой поверхностной плотности.

Конструктивное выполнение предлагаемой сетки конструкционной не ограничивается приведенными примерами ее осуществления. Так, в рамках данного изобретения возможны и другие варианты исполнения сеток, например: дополнительное уплотнение их полимерного покрытия за счет изменения технологической вязкости щелочестойкой дисперсии, предусмотренной благодаря возможностям применяемого оборудования.

Сетки влагонепроницаемы, устойчивы к солнечному и тепловому излучению, нетоксичны, невзрывоопасны. Сетка легка и удобна в обращении, ее можно резать в соответствии с требуемыми размерами, сетка коррозионно-стойкая, не гниет и устойчива к щелочным продуктам, таким как цемент, известь и т.д.

Таким образом, предлагаемая сетка конструкционная, благодаря введению новых отличительных признаков, обладает более высокими прочностными характеристиками, по сравнению с известными техническими решениями, при одновременном сохранении малых массогабаритных характеристик и повышении технологичности и удобства эксплуатации.

Из рассмотренного видно, что введение указанных отличительных признаков приводит к достижению высоких прочностных свойств как в поперечном, так и в продольном направлениях. Выбор размеров ячеек именно в указанном в формуле интервале обеспечивает наилучшее удержание цементного раствора в строительных системах и полимерно-битумного, асфальтового или иного состава дорожного покрытия в системах "дорожной одежды", повышает несущую способность армирующего слоя и всего покрытия в целом.

Кроме того, благодаря исполнению сетки из стекловолокнистых нитей повышенной прочности в виде системы 2-8 комплексных нитей основы и утка, выполнению рыхлой структуры сетки, применению дополнительной усиленной ее пропитки, обеспечивается дополнительная прочность сеток, делающая их незаменимыми в качестве армирующего материала при строительстве, реконструкции и ремонте асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог.

При этом высокие прочностные характеристики достигаются при сохранении малых массогабаритных характеристик, предлагаемые сетки легки и удобны в эксплуатации.

Все это в совокупности приводит к выполнению поставленной задачи.

Промышленная применимость
Предлагаемая сетка конструкционная прошла опытно-промышленные испытания в производстве наружной теплоизоляции зданий в качестве арматуры с тонкой штукатуркой по утеплению и при ремонте дорожных покрытий.

В ОАО "Тверьстеклопластик" разработана техническая документация, со ссылкой на которую введены нормативы в СП 12-101-98 (Свод правил по проектированию и строительству. Госстрой России).

Заявленное изобретение относится к материалам на основе стекловолокна и водонерастворимых полимерных связок и может быть использовано в строительстве в качестве армирующего материала в технологии внешнего энергосберегающего утепления зданий и сооружений, при строительстве, реконструкции и ремонте асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог, для армирования штукатурки как внутренних, так и наружных поверхностей. Сетка-наполнитель для строительных и дорожных технологий содержит сетку перевивочного переплетения с ячейками размером от 2х2 мм до 25х25 мм, полученную переплетением основных и уточных комплексных нитей в виде системы 2-8 малокрученых нитей. Структура сетки выполнена рыхлой за счет применения специальных комплексных нитей и способа их переплетения. Сетка пропитана щелочестойким полимерным составом, например, водной дисперсией сополимера эфира акриловой кислоты и стирола. Выполнение сетки-наполнителя в виде стеклянной сетки приводит к достижению высоких прочностных свойств как в поперечном, так и в продольном направлениях. Выбор размеров ячеек обеспечивает наилучшее удержание цементного раствора в строительных системах и битумно-полимерного, асфальтобетонного или иного дорожного покрытия в системах "дорожной одежды" и повышает несущую способность армирующего слоя и всего покрытия в целом. Рыхлая структура сеток, обеспечивающая хорошее качество пропитки, возможность усиленной пропитки делает их незаменимыми в качестве армирующего материала в строительных системах и при строительстве, реконструкции и ремонте асфальтобетонных покрытий автомобильных дорог. При этом высокие прочностные характеристики достигаются при сохранении малых массогабаритных характеристик. Заявленные сетки легки и удобны в эксплуатации. Сетка-наполнитель прошла опытно-промышленные испытания в производстве наружной теплоизоляции зданий в качестве арматуры с тонкой штукатуркой по утеплителю и при ремонте дорожных покрытий. 2 з.п.ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Сетка-наполнитель для строительных и дорожных технологий, содержащая сетку перевивочного переплетения основных и уточных комплексных нитей, пропитанную полимерами, отличающаяся тем, что количество нитей основы и утка на единицу длины выбрано из условия обеспечения поверхностной плотности ткани от 70 до 350 г/м², при этом размер ячейки сетки выполнен в интервале 2х2 - 25х25 мм, а толщина комплексных нитей выбрана в интервале 272 - 640 текс, комплексные основные и уточные нити выполнены в виде системы 2 - 8 малокрученых нитей, структура сетки выполнена рыхлой, причем каждая из систем комплексных малокрученых нитей основы в ткани образована проборкой 2 - 8 указанных нитей в каждый отдельный соответствующий глазок зевообразовательного механизма ткацкого станка, а уточные нити в ткани образованы одновременной прокладкой в зев воздушной струей системы 2 - 8 параллельно расположенных комплексных малокрученых нитей с обеспечением перевивочного переплетения системой 2 - 8 нитей основы, а пропитка сетки осуществлена щелочестойким полимерным покрытием. 2. Сетка-наполнитель по п.1, отличающаяся тем, что сетка выполнена без кромок. 3. Сетка-наполнитель по п.1, отличающаяся тем, что щелочестойкое полимерное покрытие представляет собой водную дисперсию сополимера эфира акриловой кислоты и стирола, при этом щелочестойкое полимерное покрытие выполнено усиленным за счет изменения технологической вязкости щелочестойкой дисперсии.