Строительная панель и способ ее изготовления Российский патент 2004 года по МПК E04C2/22 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении стеновых и кровельных конструкций для жилых домов и других строений.

Известна строительная панель - теплоизоляционный элемент, состоящий из оболочки и находящегося в ней наполнителя, причем оболочка выполнена из ступенчатых несущих элементов из армоцемента, закрепленных на существующей конструкции стены и заполненных теплоизоляционным материалом из пенополистирола или пенополиуретана с отделкой защитно-декоративными покрытиями (см., например, патент РФ 2145993 с приоритетом от 03.03.98 г., МПК: Е 04 В 1/76).

Известная строительная панель обеспечивает повышенное сопротивление теплопередаче, однако она сложна в изготовлении, а ее применение весьма трудоемко.

Наиболее близким аналогом-прототипом является строительная панель, содержащая пластину из теплоизоляционного материала, например, из пенополистирола или пенополиуретана, обернутую стальной сеткой, образующей объемный каркас, и покрытую торкрет-бетоном (см., например, Пиккард С.С. Многослойные панели со сварными арматурными сетками (Pickard S.S. Welded wire sandwich panels) серия “Concrete construction”, 1990, т. 35, № 4, с. 363-366).

Такая строительная панель обладает высокими теплоизоляционными характеристиками, но сложна в изготовлении.

Известен способ изготовления строительной панели, включающий размещение в полостях между ступенчатыми элементами из, например, армоцемента слоя теплоизоляционного материала в виде, например, или плит из пенополистирола, или заливкой в эти полости соответствующих составов и получением там слоев пенополиуретана (см., например, патент РФ №2145993 с приоритетом от 03.03.98 г., МПК: Е 04 В 1/76).

Известный способ изготовления строительной панели весьма трудоемок и технологически сложен.

Наиболее близким аналогом-прототипом является способ изготовления строительной панели, включающий обертывание пенополистироловых или пенополиуретановых пластин стальной сеткой с последующим нанесением торкрет-бетона (см., например, Пиккард С.С. Многослойные панели со сварными арматурными сетками (Pickard S.S. Welded wire sandwich panels) серия “Concrete construction”, 1990, т. 35, № 4, с. 363-366).

Такой способ обеспечивает изготовление строительной панели, в которой фиксация теплоизолирующего слоя в объемном каркасе обеспечена за счет торкрет-бетонного покрытия. Однако для универсализации применения строительной панели это не всегда удобно.

Сущность изобретения состоит в том, что в строительной панели, содержащей объемный стальной каркас с закрепленным в нем теплоизоляционным слоем из пенополиуретана, каркас выполнен с пространственными ячейками, величина которых составляет (50-100) мм ×(50-100) мм ×(50-100) мм, параметры каркаса соответствуют параметрам панели, а толщина теплоизоляционного слоя составляет (0,1-0,9) от толщины каркаса, причем теплоизоляционный слой по своим длине и ширине соответствует аналогичным параметрам каркаса и размещен на расстоянии не менее (10-50) мм от определяющих толщину каркаса плоскостей, при этом каркас выполнен из стальной проволоки, а теплоизоляционный слой выполнен из, например, “Изолана-101”.

Кроме того, каркас выполнен из 2 или более слоев соответствующей металлической сетки, пространственно соединенных отрезками проволоки, например, с помощью контактной сварки, причем ячейки объемного каркаса выполнены в виде или кубов, или параллелепипедов, или в сечении, перпендикулярном плоскостям, определяющим толщину каркаса, выполнены в виде, например, трапеций, а в параллельном этим плоскостям сечении выполнены в виде, например, квадратов или прямоугольников.

Такая строительная панель проста в изготовлении и удобна при проведении монтажных работ.

Сущность изобретения состоит в том, что в способе изготовления строительной панели, включающем выполнение объемного каркаса и связанного с ним теплоизоляционного слоя, внутри каркаса, на заданном расстоянии от плоскости, образованной стороной каркаса, создают опорную поверхность, на которую с помощью, например, распылительной установки подают смесь компонентов полиуретана, при взаимодействии которых, после вспенивания, получают соответствующий теплоизоляционный слой из пенополиуретана, а затем опорную поверхность убирают, при этом подачу смеси осуществляют путем сканирования опорной поверхности, а толщина получаемого теплоизоляционного слоя зависит от скорости сканирования и расхода смеси.

При этом опорную поверхность получают путем укладки объемного каркаса своей плоскостью на основание, например, в виде панели, создания в этом каркасе на панели насыпи заданной высоты из сухого сыпучего материала, например, сухого песка и выравнивания этой насыпи до получения на ней поверхности, параллельной соответствующей плоскости каркаса, причем каркас укладывают на основание лицевой (фронтальной) плоскостью, а сканирование опорной поверхности производят или путем перемещения над ней форсунки распылительной установки, или путем возвратно-поступательного движения форсунки над опорной поверхностью с одновременным перемещением каркаса и соответственно опорной поверхности во взаимно перпендикулярном направлении относительно направления движения форсунки, например, за счет обеспечения соответствующего перемещения основания, например, путем установки его на ленте транспортера.

Такой способ обеспечивает возможность изготовления строительной панели универсального применения.

На фиг.1 приведен общий вид строительной панели; на фиг.2 и 3 показаны примеры выполнения каркасов панели с ячейками различной формы.

Строительная панель содержит каркас 1, состоящий из пространственных ячеек 2 величиной (50-100) мм ×(50-100) мм ×(50-100) мм, предназначенных для обеспечения прочности панели и выполненных из стальной проволоки 3 диаметром (1,5-5) мм.

Внутри каркаса 1 на проволочных элементах 3 ячеек 2 закреплен слой 4 из пенополиуретана, например, “Изолана-101”, предназначенный для придания строительной панели теплоизоляционных свойств, причем длина и ширина слоя 4 соответствует аналогичным параметрам каркаса 1, а толщина слоя 4 составляет (0,1-0,9) от толщины каркаса 1 и зависит от требований к теплоизолирующим характеристикам строительной панели. Слой 4 размещен на расстоянии не менее (10-50) мм от определяющих толщину каркаса 1 плоскостей 5, при этом толщину каркаса 1 выбирают равной (100-300) мм, а его длину и ширину - равными (1000-6000) мм и (250-2000) мм соответственно.

Пространственные ячейки 2 выполнены или в форме кубов (фиг.1), или в форме параллелепипедов (фиг.2), или (фиг.3) в виде трапеций в сечении, перпендикулярном плоскостям 5, определяющим толщину каркаса 1, а в параллельном этим плоскостям сечении в форме, например, квадратов или параллелепипедов.

При этом пространственные ячейки 2 образованы, например, путем соединения отрезками 6 проволоки 3 параллельно установленных на расстоянии (50-100) мм друг от друга слоев соответствующей металлической сетки 7, например, сетки “Рабица” или специально изготовленной, например, с помощью контактной сварки сетки с ячейками (50-100) мм × (50-100) мм в виде квадратов или прямоугольников, причем отрезки 6 проволоки 3, соединяющие соответствующие слои сетки, располагают на расстоянии (50-100) мм под углами (30-90)° к плоскостям этих сеток.

Строительную панель изготавливают следующим образом.

Вначале из слоев металлической, например, стальной сетки 7, например, сетки “Рабица”, соединенных с помощью, например, контактной сварки или степлеров (не показаны) отрезками 6 проволоки 3 получают объемный каркас 1. Полученный каркас 1 поверхностью 5 укладывают на основание (не показано), на котором на заданном (от 10 до 50 мм) расстоянии от основания, например, с помощью сухого песка создают насыпную поверхность (не показана), выравнивают ее и с помощью, например, установки (не показана) воздушного распыления Я 10-ФНГ путем ее перемещения вдоль насыпной поверхности (сканирования этой поверхности за счет соответствующего перемещения форсунки установки Я 10-ФНГ, а также перемещения основания относительно установки с помощью транспортера) наносят на эту поверхность смесь компонент: “Изолан-101” (см. ТУ 2226-209-10480596-95) и полиизоцианат 345 (см. ТУ 113-03-38-106-90) или супрасек DNP и 5005, или воронат М 229, а также активатор Викат-101 (см. ТУ 2226-210-10480596-95). В результате вспенивания этой смеси получают пенополиуретан “Изолан-101”, в данном случае в виде слоя 4, скрепленного вследствие адгезии пенополиуретана с проволокой 3 в части каркаса 1. На завершающей стадии с помощью щеток производят зачистку каркаса до слоя 4 от налипших при распылении полимерных частиц.

Получаемую толщину слоя 4 регулируют за счет скорости сканирования насыпной поверхности и расхода компонентов. Технологический процесс осуществляют при комнатной температуре.

Полученная строительная панель обладает отличными тепло- и звукоизоляционными свойствами и может использоваться в качестве базового элемента для изготовления наружных и внутренних стен зданий, внутренних перегородок, междуэтажных перекрытий, а также кровли, причем свободная от теплоизолирующего слоя 4 часть каркаса 1 выполняет функции арматуры при бетонировании панели и/или нанесении других покрытий.

Строительная панель имеет следующие характеристики:

- прочность на сжатие для теплоизоляционного слоя - (0,2-0,5) МПа (по ГОСТ 22695-87);

- прочность на изгиб для теплоизоляционного слоя - (0,25-0,95) МПа (по ГОСТ 22695-87);

- теплопроводность - (0,028-0,035) Вт/(м·К) (по ГОСТ 7076-99);

- теплостойкость по Вика не менее 150°С (по ГОСТ 150888-83);

- водопоглощение - за 24 часа не более 200 куб.см/кв.м (по ГОСТ 20869-75);

- средний удельный вес панелей - 4,5 кг/кв.м;

- стабильность размеров - при 100°С за 24 часа не более 1% (по ГОСТ 20989-75).

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении стеновых и кровельных конструкций для жилых домов и других строений. В строительной панели, содержащей объемный стальной каркас с закрепленным в нем теплоизоляционным слоем из пенополиуретана, каркас выполнен с пространственными ячейками, величина которых составляет (50-100) мм · (50-100) мм · (50-100) мм, параметры каркаса соответствуют параметрам панели, а толщина теплоизоляционного слоя составляет (0,1-0,9) от толщины каркаса. Теплоизоляционный слой по своим длине и ширине соответствует аналогичным параметрам каркаса и размещен на расстоянии не менее (10-50) мм от определяющих толщину каркаса плоскостей, при этом каркас выполнен из стальной проволоки, а теплоизоляционный слой выполнен из, например, “Изолана 101”. Способ изготовления строительной панели включает выполнение объемного каркаса и связанного с ним теплоизоляционного слоя, внутри каркаса, на заданном расстоянии от плоскости, образованной стороной каркаса, для чего создают опорную поверхность, на которую с помощью, например, распылительной установки подают смесь компонентов полиуретана, при взаимодействии которых, после вспенивания, получают соответствующий теплоизоляционный слой из пенополиуретана, а затем опорную поверхность убирают. Подачу смеси осуществляют путем сканирования опорной поверхности, а толщина получаемого теплоизоляционного слоя зависит от скорости сканирования и расхода смеси. Строительная панель проста в изготовлении и удобна при проведении монтажных работ, а предложенный способ обеспечивает возможность изготовления строительной панели универсального применения. 2 с. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Строительная панель, содержащая выполненный из стальной проволоки объемный каркас, параметры которого соответствуют параметрам панели, с пространственными ячейками и с закрепленным в каркасе теплоизоляционным слоем из пенополиуретана, отличающаяся тем, что величина ячеек каркаса составляет (50-100) мм × (50-100) мм × (50-100) мм, а толщина теплоизоляционного слоя составляет (0,1-0,9) от толщины каркаса, причем теплоизоляционный слой по своим длине и ширине соответствует аналогичным параметрам каркаса и размещен на расстоянии не менее (10-50) мм от определяющих его толщину плоскостей, при этом теплоизоляционный слой выполнен, например из пенополиуретана “Изолан 101”.2. Строительная панель по п.1, отличающаяся тем, что объемный каркас выполнен из 2-х или более слоев соответствующей металлической сетки, пространственно соединенных отрезками проволоки, например, с помощью контактной сварки.3. Строительная панель по п.1, отличающаяся тем, что ячейки объемного каркаса выполнены в виде соответствующих кубов.4. Строительная панель по п.1, отличающаяся тем, что ячейки объемного каркаса выполнены в виде соответствующих параллелепипедов.5. Строительная панель по п.1, отличающаяся тем, что ячейки объемного каркаса в сечении перпендикулярном плоскостям, определяющим толщину каркаса, выполнены в виде, например, трапеций, а в параллельном этим плоскостям сечении выполнены в виде, например, квадратов или прямоугольников.6. Способ изготовления строительной панели, включающий выполнение объемного каркаса и связанного с ним теплоизоляционного слоя, отличающийся тем, что внутри каркаса, на заданном расстоянии от плоскости, образованной стороной каркаса, создают опорную поверхность, на которую с помощью, например, распылительной установки подают смесь компонентов полиуретана, например, компонентов “Изолан 101”, при взаимодействии которых, после вспенивания, получают соответствующий теплоизоляционный слой из пенополиуретана, а затем опорную поверхность убирают, при этом подачу смеси осуществляют путем сканирования опорной поверхности, причем толщина получаемого теплоизоляционного слоя зависит от скорости сканирования и расхода смеси.7. Способ по п.6, отличающийся тем, что опорную поверхность получают путем укладки объемного каркаса своей плоскостью на основание, например, в виде панели, создания в этом каркасе на панели насыпи заданной высоты из сухого сыпучего материала, например, сухого песка и выравнивания этой насыпи до получения на ней поверхности, параллельной соответствующей плоскости каркаса.8. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что каркас укладывают на основание лицевой плоскостью.9. Способ по п. 6 или 7, отличающийся тем, что сканирование опорной поверхности производят или путем перемещения над ней форсунки распылительной установки, или путем возвратно-поступательного движения форсунки над опорной поверхностью с одновременным перемещением каркаса и соответственно опорной поверхности во взаимноперпендикулярном направлении относительно направления движения форсунки, например, за счет обеспечения соответствующего перемещения основания, например, путем установки его на ленте транспортера.