ПЕРЕГОРОДКА, ОБЛАДАЮЩАЯ ПОВЫШЕННОЙ ПРОЧНОСТЬЮ КРЕПЛЕНИЯ Российский патент 2019 года по МПК E04C2/04 E04B2/74 B32B13/02 C04B28/14 

Настоящее изобретение относится к перегородкам с повышенной прочностью крепления и к панелям для применения в них.

Гипсокартон обычно применяют для обеспечения перегородок внутри зданий. Его преимущества для такого применения состоят в том, что он легкий и быстрый в установке.

Желательно, чтобы гипсокартонная плита была достаточно прочной для удержания подвесного оборудования (например, раковин, телевизоров, радиаторов, огнетушителей, полок и любых других предметов, требующих крепления к панели), так, чтобы крепежные средства (например, винты) надежно удерживались в плите.

В WO 2014/188168 раскрыто добавление крахмала и/или волокон к гипсовому раствору для улучшения прочности крепления.

Желательно дополнительно улучшить прочность крепления.

Неожиданно было обнаружено, что, когда гипсокартон, содержащий волокна и крахмал, применяют в сочетании с усиливающей плитой, для обеспечения двухслойной панели, прочность крепления может быть дополнительно улучшена. Усиливающая плита предназначена для установки между гипсокартонной плитой и подвесным оборудованием. Считается, что усиливающая плита помогает уменьшить прогиб гипсокартонной плиты, при применении панели в целях удержания подвесного оборудования, таким образом увеличивается сила, необходимая для удаления креплений, таких как винты.

Таким образом, в первом аспекте настоящее изобретение может относиться к перегородке, приспособленной для удержания подвесного оборудования, обладающей передней поверхностью для прикрепления подвесного оборудования к ней, и задней поверхностью, обращенной в сторону от подвесного оборудования, причем перегородка содержит гипсокартонную плиту и усиливающую плиту, причем усиливающую плиту располагают между гипсокартонной плитой и передней поверхностью, и гипсокартонная плита содержит по меньшей мере 1 масс. % волокна и по меньшей мере 1 масс. % полимерной добавки.

Как правило, переднюю поверхность перегородки обеспечивают с помощью одной из поверхностей усиливающей плиты.

Как правило, полимерная добавка представляет собой крахмал. В общем, волокна представляют собой стекловолокно.

Предпочтительно, гипсокартонная плита содержит по меньшей мере 2 масс. % волокна.

Предпочтительно, гипсокартонная плита содержит по меньшей мере 3 масс. %, предпочтительно по меньшей мере 5 масс. % полимерной добавки.

В общем, гипсокартонную плиту на каждой поверхности обеспечивают облицовочным слоем, например, оклеивающим картоном или фибролитом. В таких случаях гипсокартонная плита является предпочтительно симметричной, то есть обе поверхности обеспечивают одним и тем же типом облицовочного слоя.

В некоторых вариантах осуществления, гипсокартонную плиту и усиливающую плиту склеивают друг с другом. В других вариантах осуществления гипсокартонную плиту и усиливающую плиту соединяют посредством двухсторонней липкой ленты или двухсторонней склеивающей ленты. Такие ленты предпочтительно содержат тонкий адгезивный слой, нанесенный на противоположные стороны материала подложки.

В таких случаях, клей предпочтительно представляет собой вязкоупругий клей.

В других вариантах осуществления, гипсокартонную плиту и усиливающую плиту скрепляют друг с другом с помощью механических креплений, таких как винты.

В таких случаях, усиливающая плита может быть смещена относительно гипсокартонной плиты в плоскости перегородки.

Фактически, авторами было обнаружено, что в следствии высокой прочности крепления гипсокартонной плиты, усиливающая плита может полностью удерживаться гипсокартонной плитой, таким образом, что нет необходимости прикреплять усиливающую плиту непосредственно к раме, которая поддерживает перегородку. Это позволяет обеспечить значительную гибкость таким же образом, как перегородку проектируют в зависимости от степени смещения между усиливающей плитой и гипсокартонной плитой.

Усиливающая плита может быть смещена относительно гипсокартонной плиты также в вариантах осуществления, для которых гипсокартонную плиту и усиливающую плиту склеивают или соединяют вместе посредством двухсторонней склеивающей ленты. В таких вариантах осуществления, также возможно, что усиливающая плита полностью удерживается гипсокартонной плитой, таким образом, что нет необходимости прикреплять усиливающую плиту непосредственно к раме, которая поддерживает перегородку.

Как правило, толщина усиливающей плиты составляет от 6 до 19 мм.

Предпочтительно, усиливающая плита содержит гипс в качестве основного компонента. В таких случаях перегородка содержит первую гипсокартонную плиту, функция которой состоит в том, чтобы удерживать винт, и вторую усиливающую гипсокартонную плиту, функция которой состоит в том, чтобы ограничить прогиб первой гипсокартонной плиты при приложении к винту силы выдергивания.

В случае, когда усиливающая плита представляет собой гипсокартонную плиту, усиливающую плиту обычно на каждой поверхности обеспечивают облицовочным слоем, например, оклеивающим картоном или фибролитом. В таких случаях, усиливающая плита является предпочтительно симметричной, то есть обе поверхности обеспечивают одним и тем же типом облицовочного слоя.

В других вариантах осуществления, усиливающая плита может содержать жесткий картон, который обеспечивают при помощи слоя заполнителя. Предпочтительно, в этом случае жесткий картон располагают непосредственно рядом с гипсокартонной плитой, тогда как слой заполнителя обеспечивают на передней поверхности плиты.

Известны двухслойные плиты, содержащие два слоя гипсокартонной плиты, например, для улучшения акустических свойств. Однако поскольку гипсокартонные плиты таких панелей не содержат волокнистых и полимерных добавок в количествах, определенных настоящим изобретением, гипсокартонные плиты не могут удерживать винтовые крепления в одинаковой степени, и таким образом эффект настоящего изобретения (то есть, тенденция первой гипсокартонной плиты прогибаться, когда силу выдергивания прикладывают к прикрепленному здесь винту, и тенденция усиливающей плиты препятствовать такому прогибу) не наблюдается.

Наиболее предпочтительно, усиливающая плита содержит по меньшей мере 1 масс. % волокон и 1 масс. % полимерной добавки. Как правило, усиливающая плита имеет ту же композицию, что и гипсокартонная плита.

Как правило, наличие усиливающей плиты приводит к повышению способности перегородки удерживать винт в 1,5 раза, предпочтительно в 2 раза, более предпочтительно в 2,5 раза, по сравнению с отдельно взятой гипсокартонной плитой.

Как правило, наличие усиливающей плиты приводит к повышению прочности на выдергивание винта перегородки в 1,5 раза, предпочтительно в 2 раза, более предпочтительно в 2,5 раза, по сравнению с отдельно взятой гипсокартонной плитой.

Как правило, наличие усиливающей плиты приводит к повышению прочности на выдергивание винта перегородки, по меньшей мере до 1000 Н, предпочтительно по меньшей мере 1200 Н, более предпочтительно по меньшей мере 1400 Н.

Как правило, наличие усиливающей плиты приводит к повышению прочности на выдергивание винта перегородки после циклической нагрузки в 1,5 раза, предпочтительно в 2 раза, более предпочтительно в 2,5 раза, по сравнению с отдельно взятой гипсокартонной плитой.

Как правило, наличие усиливающей плиты приводит к повышению прочности на выдергивание винта перегородки в отношении повторно установленного винта в 1,5 раза, предпочтительно в 2 раза, более предпочтительно в 2,5 раза, по сравнению с отдельно взятой гипсокартонной плитой.

Как правило, наличие усиливающей плиты приводит к повышению способности перегородки удерживать винт под внецентренной нагрузкой в 1,5 раза, предпочтительно в 2 раза, более предпочтительно в 2,5 раза по сравнению с отдельно взятой гипсокартонной плитой.

Во втором аспекте, настоящее изобретение может относиться к панели, содержащей гипсокартонную плиту и усиливающую плиту, причем гипсокартонную плиту склеивают лицом к лицу с усиливающей плитой, причем гипсокартонная плита содержит по меньшей мере 1 масс. % волокна и по меньшей мере 1 масс. % полимерной добавки.

Как правило, клей представляет собой вязкоупругий клей.

Гипсокартонная плита и усиливающая плита могут иметь, соответственно, одно или более свойств гипсокартонной и усиливающей плиты по первому аспекту изобретения.

Изобретение далее будет описано только в качестве примера.

Сравнительный пример 1

Гипсокартон, содержащий 2 масс. % волокон и 6 масс. % крахмала.

Пример 1

Двухслойная плита, образованная из двух гипсокартонных плит в соответствии со Сравнительным примером 1, соединенных вместе по их поверхностям.

Испытание внецентренной действующей вниз нагрузки тяжеловесного анкерного крепления (умывальника)

Панели подвергали испытанию внецентренной действующей вниз нагрузки тяжеловесного анкерного крепления (умывальника) способом, изложенным в BS5234: Part 2: 1992 - Annex K.

Испытания проводили при температуре 15-20°С и относительной влажности 50-60%.

Нагрузку осуществляли кронштейном, удерживаемым пятью винтами общего назначения.

Результаты приведены в таблице 1.

Прочность на выдергивание винта

Испытания прочности на выдергивание винта проводили на образцах размером 100 мм на 100 мм, которые кондиционировали при температуре 23°С и относительной влажности 50%. В образец вставляли винт для древесины с однозаходной резьбой 50 мм, проходящий через металлическую петлю, расположенную на поверхности образца. Винт затягивали с крутящим моментом 100 сНм.

Затем образец устанавливали в универсальную испытательную установку Zwick и подвергали винт предварительной нагрузке в 10Н вдоль оси винта. Затем нагрузку увеличивали, устанавливая постоянную скорость поперечины 10 мм/мин, до выдергивания.

Результаты приведены в таблице 2, где показано среднее значение, взятое от 5 образцов.

Прочность на выдергивание винта после циклического нагружения Испытания прочности на выдергивание винта проводили, как описано выше, за исключением того, что после стадии подачи на винт предварительной нагрузки и перед стадией увеличения нагрузки путем установления постоянной скорости поперечины 10 мм/мин до выдергивания, нагрузку, приложенную к винту, циклически повторяли от 10Н до 500Н в течение 100 раз.

Результаты приведены в таблице 3, где показано среднее значение, взятое от 5 образцов.

Прочность на выдергивание винта в отношении повторно установленного винта

Испытания прочности на выдергивание винта проводили, как описано выше, за исключением того, что перед стадией установки образца в универсальную испытательную установку, винт удаляли, снова вставляли в образец и затягивали с крутящим моментом 100 сНм.

Результаты приведены в таблице 4, где показано среднее значение, взятое от пяти образцов.

Изобретение относится к перегородкам с повышенной прочностью крепления. Перегородка, приспособленная для удержания подвесного оборудования, обладающая передней поверхностью, предназначенной для прикрепления подвесного оборудования к ней, и задней поверхностью, обращенной в сторону от подвесного оборудования, где перегородка содержит гипсокартонную плиту и усиливающую плиту, причем усиливающую плиту располагают между гипсокартонной плитой и передней поверхностью, и гипсокартонная плита содержит по меньшей мере 1 масс.% волокна и по меньшей мере 1 масс.% полимерной добавки, причем усиливающая плита смещена относительно гипсокартонной плиты в плоскости перегородки и полностью удерживается гипсокартонной плитой. 14 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Перегородка, приспособленная для удержания подвесного оборудования, обладающая передней поверхностью, предназначенной для прикрепления подвесного оборудования к ней, и задней поверхностью, обращенной в сторону от подвесного оборудования, где перегородка содержит гипсокартонную плиту и усиливающую плиту, причем усиливающую плиту располагают между гипсокартонной плитой и передней поверхностью, и гипсокартонная плита содержит по меньшей мере 1 масс.% волокна и по меньшей мере 1 масс.% полимерной добавки,

где усиливающая плита смещена относительно гипсокартонной плиты в плоскости перегородки,

где усиливающая плита полностью удерживается гипсокартонной плитой.

2. Перегородка по п. 1, отличающаяся тем, что способность перегородки удерживать винт в 1,5 раза больше, чем способность гипсокартонной плиты, взятой отдельно.

3. Перегородка по п. 2, обладающая прочностью на выдергивание винта более 1000 Н.

4. Перегородка по любому из пп. 1-3, где гипсокартонная плита и усиливающая плита склеены друг с другом.

5. Перегородка по п. 4, где клей представляет собой вязкоупругий клей.

6. Перегородка по любому из пп. 1-3, где гипсокартонная плита и усиливающая плита соединены посредством двухсторонней липкой ленты.

7. Перегородка по любому из пп. 1-3, где гипсокартонная плита и усиливающая плита скреплены друг с другом с помощью механических креплений.

8. Перегородка по п. 7, где гипсокартонная плита и усиливающая плита скреплены друг с другом с помощью винтовых креплений.

9. Перегородка по любому из пп. 1-8, где толщина усиливающей плиты составляет от 6 до 19 мм.

10. Перегородка по любому из пп. 1-9, где усиливающая плита содержит гипс в качестве основного компонента.

11. Перегородка по п. 10, где усиливающая плита содержит по меньшей мере 1 масс.% волокон и по меньшей мере 1 масс.% полимерной добавки.

12. Перегородка по любому из пп. 1-11, где гипсокартонная плита содержит по меньшей мере 2 масс.% волокна.

13. Перегородка по любому из пп. 1-12, где гипсокартонная плита содержит по меньшей мере 3 масс.% полимерной добавки, предпочтительно по меньшей мере 5 масс.% полимерной добавки.

14. Перегородка по любому из пп. 1-13, где волокна в гипсокартонной плите представляют собой стеклянные волокна.

15. Перегородка по любому из пп. 1-14, где полимерная добавка представляет собой крахмал.