ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ ЛИСТ Российский патент 2006 года по МПК B32B5/18 B32B27/32 E21D11/38 

Область техники

Настоящее изобретение относится к гидроизоляционному листу для туннелей, каналов и подземных конструкций в самом общем смысле, а также для водонепроницаемых крыш и террас зданий.

Уровень техники

В туннелях, шахтах и вообще при подземных разработках присутствие воды и избыток влаги создают значительные проблемы как во время различных этапов строительства, так и в процессе существования объекта или инфраструктуры.

Хорошо известны трудности, возникающие вследствие образования луж или льда на поверхностях дорожных покрытий. Сходным образом в железнодорожных туннелях вода также представляет опасность для смонтированных устройств, а в зонах с низкими зимними температурами формирование льда может разрушить колею за счет деформации и даже прервать движение поездов.

При любых подземных строительных работах просачивание воды разрушает сложное контрольное оборудование и нарушает оперативное обслуживание, а железобетонные структуры часто требуют специальной обработки для предотвращения их декальцинирования и последующего расширения вследствие окисления каркасов.

Обычные гидроизоляционные системы решают многие из перечисленных выше проблем, но их стоимость большей частью велика. Это проявляется в особенности при возникновении таких проблем, как высокие уровни просачивания дождевой воды во время укладки гидроизоляции и экстремальные климатические условия, не говоря уже о ситуации, когда необходимость гидроизоляции возникает после завершения строительства.

Обычно применяют покрытие, состоящее из листов, которые изготовлены из пластикового материала; обычно это ПВХ (поливинилхлорид). Указанные листы имеют тот недостаток, что вследствие содержания в них ПВХ они биологически не разлагаются. Кроме того, они имеют ограниченные интервалы рабочих температур и плохую стойкость к химическим агентам.

Аналогичным образом крыши или террасы зданий для защиты от воды в течение нескольких последних лет гидроизолировали листами из ПВХ или асфальта. Однако из-за материалов, примененных в таких листах, а также вследствие климатических условий и воздействия солнца листы подвергаются старению и разрушению, т.е. их необходимо проверять и ремонтировать.

В испанском патенте №9600657, принадлежащем заявителю настоящего изобретения, описан покрывающий или гидроизоляционный лист, предназначенный, в частности, для туннелей.

Он содержит три слоя: во-первых, слой рафии, во-вторых, промежуточный слой пенопласта и, в третьих, слой пластикового материала, металлизированного алюминием. К достоинству листа относится негорючесть пенопласта и, по сравнению с листами ПВХ, повышенная механическая прочность.

Однако лист такого типа имеет тот недостаток, что его можно применять только в туннелях или каналах. К тому же он быстро стареет, т.е. имеет короткий срок службы.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, состоит в устранении недостатков, присущих листам, которые применяются на существующем уровне техники, а также в обеспечении множества преимуществ, описанных ниже.

Согласно изобретению предложен гидроизоляционный лист, содержащий три слоя: первый слой пластикового материала, обеспечивающий механическую прочность листа, второй промежуточный слой пенопласта, формирующий соединение между первым и вторым слоями, и третий слой непроницаемого пластикового материала.

Отличительными особенностями листа является то, что первый слой выполнен из эластомерного полиэтилена высокой прочности и эластичности, второй слой - из пенопласта с закрытыми порами, полученного из физически или химически сшитого полиэтилена, а третий слой - из полиэтилена с высоким сопротивлением разрыву, при этом толщина листа составляет от 3 мм до 50 мм, предел прочности листа на растяжение находится в диапазоне от 24 МПа до 39 МПа, а удлинение при разрыве находится в диапазоне от 550% до 900%.

Благодаря этим характеристикам получен плоский и легкий гидроизоляционный лист, способный выдерживать экстремальные метеорологические условия, в том числе температуры в интервале от 100°С до -60°С, и стойкий к химическим агентам, таким как концентрированные кислоты. В то же время, благодаря материалу, из которого состоит первый слой, он имеет оптимальные механические свойства при уменьшенной толщине.

В отличие от листов, представленных на рынке, лист по изобретению не имеет ограничений по старению; эта характеристика означает, что для установленных один раз листов замена вследствие разрушения на новые не требуется. Далее, лист дешевле обычно применяемых листов, а отсутствие в нем ПВХ делает его экологически чистым и, в то же время, биологически разлагаемым.

Согласно предпочтительному варианту на третьем слое сформированы каналы. Таким образом регулируется и направляется протечка воды из стен конструкций или котлованов, таких как туннели.

Согласно альтернативному варианту осуществления изобретения третий слой выполнен гладким и, следовательно, в высокой степени пригодным для применения на террасах и крышах зданий.

В оптимальном варианте первый слой обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению. При установке указанных листов на крышах или террасах зданий это свойство позволяет листу выдерживать длительное воздействие солнечного света.

Краткое описание чертежей

Для облегчения понимания всех перечисленных свойств и признаков изобретения прилагается несколько чертежей, которые схематично и только в качестве примера, не имеющего ограничивающего характера, иллюстрируют практическое осуществление гидроизоляционного листа по изобретению.

Фиг.1 представляет собой перспективное изображение первого варианта осуществления гидроизоляционного листа по изобретению;

фиг.2 представляет собой перспективное изображение второго варианта осуществления гидроизоляционного листа по изобретению

Осуществление изобретения

Как показано на фиг.1, гидроизоляционный лист 1 по изобретению составлен из трех слоев. Первый слой - это наружный слой 2 эластомерного полиолефина, обладающего высокими прочностью и эластичностью, который является полиэтиленом. Второй слой - это промежуточный слой 3 пенопласта с закрытыми порами, полученного из физически или химически сшитого полиэтилена. Третий слой - это слой 4, изготовленный из полиолефина, обладающего высоким сопротивлением разрыву. Указанный внутренний слой 4 имеет темный цвет коричневого оттенка и гладкий профиль, который облегчает подгонку листа 1 на крышах и/или наружных террасах зданий. Тем самым обеспечивается хорошая тепловая и акустическая изоляция уплотненного стыка. При этом указанный слой обладает также хорошей стойкостью к ультрафиолетовому излучению.

На фиг.2 показан другой вариант осуществления листа 5 по изобретению. В этом случае внутренний слой 6, в отличие от предыдущего варианта, имеет гофрированный профиль, образующий каналы. Такой лист пригоден для внутренней гидроизоляции туннелей и подобной инфраструктуры, обеспечивая сток воды и предотвращая ее скопление.

Указанные листы помещают между слоем бетона или горной породой и железобетоном; такая конструкция обычно называется "сэндвичевой".

Способ изготовления гидроизоляционного листа 1 по изобретению включает в себя процесс экструдирования полиэтиленового листа с последующей термоплавкой указанного листа с целью прикрепления его к полиолефиновому пенопласту, связанному посредством компаунда с пленкой на основе полиолефина. Конечным результатом являются, по существу, плоские рулоны слоистого материала.

Далее приведены подробности испытаний, проведенных для листа по изобретению с целью определения его технических характеристик.

Прочность на растяжение и удлинение при разрыве (согласно стандарту UNE-EN ISO 527-3 (96) /2/100)

Примененный динамометрINSTROM 112Образец для испытанияТип 2 петлеобразныйТолщина (мм)4,5Температура испытания (°С)23±1Скорость разделения захватных устройств (мм/мин.)100Исходный зазор между захватными устройствами (мм)50Исходный зазор между метками (мм)20Прочность на растяжение в продольном направлении (Н/см)192Прочность на растяжение в поперечном направлении (Н/см)183Удлинение при разрыве в продольном направлении (%)665Удлинение при разрыве в поперечном направлении (%)655

Сопротивление перфорированию (согласно стандарту UNE 104.300)

Диаметр образца для испытания (мм)65Скорость разделения захватных устройств (мм/мин.)100Сопротивление перфорированию (Н)41,7Сопротивление перфорированию (Н/мм)41,7

Стойкость к химическим агентам

Химическое разложение

H₂SO₄ (30%)НетH₂SO₄ (3%)НетNaOH (10%)НетNaOH (1%)НетС₂Н₅ОН (95%)НетC₂H₅OH (50%)Нет(СН₃)₂СОНетСН₃ССООС₂Н₅НетCCl₄НетС₆Н₅СН₃НетC₇H₁₆НетNaCl (10%)НетС₆Н₅OH (10%)НетН₂OНетHNO₃ (10%)НетHCl (10%)НетСН₃СООННетС₁₇Н₃₃СООННетNH₄OH (10%)НетNa₂СО₃ (2%)НетН₂O₂0,23НефтьНетБензинНет

В нижеследующей таблице 1 приведены результаты испытаний прочности на разрыв и удлинения при растяжении для ряда образцов наружного слоя 2 и внутреннего слоя 4 гидроизоляционного листа 1. Оба слоя имеют практически одинаковую структуру, будучи изготовленными из полиэтилена, поэтому демонстрируют сходные прочностные характеристики. Испытания проводились согласно стандарту UNE-EN ISO 527-3 (96) /2/100 на динамометре INSTRON 1122.

Таблица 1Образец №Прочность на разрыв, Н/смУдлинение при растяжении,%в продольном направлениив поперечном направлениив продольном направлениив поперечном направлении11961727006502196176650650318419667567541881886506505196184650650Среднее192183665655

Далее приведен сравнительный пример прочностных характеристик слоев 2 и 4 заявленного гидроизоляционного листа (таблица А) и первого слоя рафии листа, описанного в патенте ES 2118035, который покрыт пластиковой пленкой (таблица Б).

Таблица АХарактеристикаСтандарт испытанияЕдиницы измеренийЗначениеПрочность на разрыв в продольном/поперечном направленииUNE-EN ISO 527-3МПа1,9/1,9Удлинение при растяжении в продольном/поперечном направленииUNE-EN ISO 527-3%>1148/>1147Сопротивление разрыву в продольном/поперечном направленииUNE 53-358Н81,2/84,3

Таблица БХарактеристикаСтандарт испытанияЕдиницы измеренийЗначениеПрочность на разрыв в продольном/поперечном направленииUNE-EN ISO 527-3Н/50 мм>1100Удлинение при растяжении в продольном/поперечном направленииUNE-EN ISO 527-3%>30Сопротивление разрыву в продольном/поперечном направленииUNE 53-358Н50

Изобретение распространяется на описанный гидроизоляционный лист независимо от конкретного выбора материалов для изготовления его компонентов, а также от формы и размеров этих компонентов или от возможного присутствия дополнительных вспомогательных деталей. Эти материалы и детали можно заменять их техническими эквивалентами в той степени, при которой они не влияют на сущность изобретения и не выходят за границы, определенные прилагаемой формулой.

Изобретение относится к гидроизоляционному листу для туннелей, каналов и подземных конструкций, а также для водонепроницаемых крыш и террас зданий. Гидроизоляционный лист содержит три слоя. Первый слой, обеспечивающий механическую прочность листа, выполнен из эластомерного полиэтилена высокой прочности и эластичности. Второй промежуточный слой, формирующий соединение между первым и вторым слоями, выполнен из пенопласта с закрытыми порами, полученного из физически или химически сшитого полиэтилена. Третий слой непроницаемого пластикового материала выполнен из полиэтилена с высоким сопротивлением разрыву. Лист имеет предел прочности на растяжение - в диапазоне от 24 МПа до 39 МПа, удлинение при разрыве - от 550% до 900% и толщину от 3 мм до 50 мм. Легкий гидроизоляционный лист согласно изобретению выдерживает экстремальные метеорологические условия, стоек к воздействию химических агентов. При этом благодаря материалу, составляющему первый слой, гидроизоляционный лист при уменьшенной толщине имеет оптимальные механические свойства. Кроме того, лист не имеет ограничений по старению, поэтому для установленных один раз листов не требуется замена. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

1. Гидроизоляционный лист, содержащий три слоя: первый слой пластикового материала, обеспечивающий механическую прочность листа, второй, промежуточный, слой пенопласта, формирующий соединение между первым и вторым слоями, и третий слой непроницаемого пластикового материала, отличающийся тем, что первый слой выполнен из эластомерного полиэтилена высокой прочности и эластичности, второй слой - из пенопласта с закрытыми порами, полученного из физически или химически сшитого полиэтилена, а третий слой - из полиэтилена с высоким сопротивлением разрыву, при этом толщина листа составляет от 3 до 50 мм, предел прочности листа на растяжение находится в диапазоне от 24 до 39 МПа, а удлинение при разрыве в диапазоне от 550 до 900%.2. Лист по п.1, отличающийся тем, что на третьем слое сформированы каналы.3. Лист по п.1, отличающийся тем, что третий слой выполнен гладким.4. Лист по п.1, отличающийся тем, что первый слой обладает стойкостью к ультрафиолетовому излучению.