Утеплённое основание плоской кровли с теплоизоляционным слоем из лёгких бетонов Российский патент 2024 года по МПК E04D3/35 

Изобретение относится к строительству, а именно к технологиям изготовления элементов утепленных оснований плоской кровли, с теплоизоляционным слоем из легких бетонов.

Традиционно в строительстве основания плоской кровли представляют собой многослойную конструкцию, состоящую из нескольких слоев пароизоляционных, теплоизоляционных, и гидроизоляционных материалов. (СП 17.13330.2017 СНиП II-26-76 Кровли 5.1.4)

Наиболее близким к заявляемому изобретению техническим решением - прототипом является предложенная в патенте на полезную модель RU 124490 эксплуатируемая многослойная кровля, включающая покрытие и защитный слой, при этом защитный слой полностью или частично выполнен в виде газонной решетки, ячейки которой заполнены материалом, образующим защитный слой. Предложенная в нем конструкция решает проблему подвижности защитного покрытия эксплуатируемой кровли. При ее использовании увеличивается сопротивление сдвига заполнителя (защитного покрытия (балласта) эксплуатируемой кровли, происходит перераспределение нагрузки на смежные ячейки и уменьшение напряжения непосредственно под нагрузкой. В заполненном состоянии, при растяжении, газонная решетка образует устойчивый и высокопрочный каркас, как в продольном, так и в поперечном направлениях. Защитным слоем при этом могут служить различные материалы: гравий, галька, резиновая крошка.

Недостатками прототипа является высокая трудоемкость обустройства подобной кровли и стоимость утеплителя, отвечающего нужным прочностным характеристикам.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое техническое решение, является повышение прочности кровельного основания с теплоизоляционным слоем из легкого бетона.

Технический результат достигается тем, что утепленное основание плоской кровли, включающее в себя последовательно уложенные слои пароизоляции, утеплителя, основания под гидроизоляцию и гидроизоляции, при этом слой утеплителя состоит из сотового армирующего элемента, ячейки которого заполнены легким бетоном, плотностью от 100 до 200 кг/м3, а высота ребра сотового армирующего элемента составляет от 200 до 300 мм.

Одним из вариантов сотового армирующего элемента может быть объемная георешетка, используемая в дорожном строительстве.

В качестве основания под гидроизоляцию используются цементно-песчаная стяжка или ацеитовые листы. В качестве пароизоляции могут использоваться рулонные материалы на битумной или полимерно-битумной основе, а также мастичные материалы.

Отличием заявляемого технического решения от прототипа является то, что укрепляется не защитный слой инверсионной кровли, а слой утеплителя за счет использования сотового армирующего элемента.

Основные функции сотового армирующего элемента заключаются в обеспечении устойчивости несущих поверхностей и передаче сдвиговых нагрузок по толщине композита.

Использование легких бетонов таких как полистиролбетон самостоятельно без сотового армирующего элемента в качестве теплоизоляционного слоя усложняется приготовлением растворов с необходимыми характеристиками по прочности, в том числе в построечных условиях, в том числе с заполнителем из вторичных материалов.

Заявленное техническое решение поясняется Фиг. 1 и Фиг. 2.

Фиг. 1 - общий вид сотового армирующего элемента

Фиг. 2 - конструкция предложенного утепленного основания плоской кровли.

На данных рисунках показаны:

1 - несущее основание,

2, 3 - слои пароизоляции,

4 - сотовый армирующий элемент заполненный легким бетоном;

5 - основание под гидроизоляцию;

6, 7 - слои гидроизоляции.

Выбор высоты используемого сотового армирующего элемента (Фиг. 1) производится исходя из толщины утеплителя из легкого бетона (в соответствии с тепловым расчетом по СП 50.13330.2012 Тепловая защита зданий).

Согласно данному тепловому расчету конструкции при плотности легкого бетона от 100 до 200 кг/м³ взято среднее значение 150 кг/м³коэффициент теплопроводности λ_o=0,53 Вт/(м°С) утеплитель на кровлю должен обладать следующей толщиной для различных городов (таблица 1):

Таким образом, для подавляющего большинства территорий РФ слой утеплителя из легкого бетона для плоской кровли должен иметь толщину от 200 до 300 мм.

В качестве армирующего сотового элемента рационально использовать объемную георешетку, выполненную из нескольких полос полиэтилена повышенной плотности (ПЭНД). Полосы свариваются друг с другом в шахматном порядке ультразвуковым сварочным аппаратом.

Объемная георешетка имеет прочность стенки от 15000 до 23000 Н/м.

Типовые размеры высоты выпускаемых в стране георешеток - 50 мм, 100 мм, 150 мм, 200 мм, 300 мм. Георешетки могут монтироваться в один или несколько слоев.

Объемные георешетки предназначены для объемного армирования материала заполнителя с целью образования композитного слоя «(заполнитель) плюс георешетка», обладающего улучшенными по отношению к заполнителю эксплуатационными свойствами. Композитный слой обладает повышенной жесткостью, прочностью, распределяющей способностью, стойкостью к воздействию динамических нагрузок, воздействию неравномерных деформаций.

Технология применения объемных георешеток при строительстве основания плоской кровли аналогична их использованию при обустройстве дорожного полотна, и отличается тем, что внизу имеется твердое основание в виде плиты перекрытия, и все деформационные усилия принимает на себя материал объемной георешетки.

Технологичность объемных георешеток заключается в эластичности их материала (ПНД или ПВД), позволяющего складывать георешетки в удобные для транспортирования компактные модуль-пакеты, а также простой технологии их укладки (растяжение в рабочее состояние и анкерное крепление) на объекте строительства.

Устройство утепленного основания плоской кровли начинается с укладки на несущее основание 1 слоев пароизоляции 2 и 3. В качестве пароизоляции согласно СП 17.13330.2017 используется слой из рулонных или мастичных материалов, расположенный в ограждающей конструкции для предохранения ее от воздействия водяных паров, содержащихся в воздухе ограждаемого помещения.

После укладки пароизоляции производится монтаж сотового армирующего элемента 4, ячейки которого заполняются легким бетоном, плотностью от 100 до 200 кг/м³.

Затем монтируется основание под гидроизоляцию 5, оно выполняется в виде цементно-песчаной стяжки или уложенных ацеитовых листов.

На это подготавливаемое основание производится монтаж необходимых слоев гидроизоляции.

В случае эксплуатируемых кровель, утепление перекрытий автостоянок и т.п. параметр прочности на сжатие критически важен. Легкие теплоизоляционные бетоны при увеличении прочности (в основном путем добавления большего количества цемента) теряют теплоизоляционные свойства и увеличивают вес. При использовании сотового армирующего элемента, требования к вяжущему (цемент) и качеству заполнителя (гранулам вспененного полистирола) снижаются, при средней прочности легких бетонов от 100 до 200 кг/м³ в 15 мПа прочность конструкции теплоизоляционного слоя увеличивается более чем в 10 раз и обеспечивается повышение общей прочности кровельного основания. При этом сохраняются весовые и теплоизоляционные характеристики кровельного основания.

Также данная модель позволяет получить следующие результаты:

1. Облегчение конструкции перекрытий, и кровельных оснований.

2. Сокращение общего объема конструкции,

3. Улучшение тепло и звукоизоляционных свойств кровельных покрытий.

4. Сокращение трудоемкости строительно-монтажных работ.

5. Снижение требований к легким бетонам, что дает широкую возможность использования продуктов вторичной переработки, как следствие снижение стоимости материалов.

6. Возможность применения легких бетонов на основаниях, имеющих уклон.

Изобретение относится к строительству, а именно к утепленному основанию плоской кровли, с теплоизоляционным слоем из легких бетонов. Техническим результатом является повышение прочности кровельного основания. Утепленное основание плоской кровли включает в себя последовательно уложенные слои пароизоляции, утеплителя, основания под гидроизоляцию и гидроизоляции. Слой утеплителя состоит из сотового армирующего элемента, ячейки которого заполнены легким бетоном, плотностью от 100 до 200 кг/м3, а высота ребра сотового армирующего элемента составляет от 200 до 300 мм. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Утепленное основание плоской кровли, включающее в себя последовательно уложенные слои пароизоляции, утеплителя, основания под гидроизоляцию и гидроизоляции, отличающееся тем, что слой утеплителя состоит из сотового армирующего элемента, ячейки которого заполнены легким бетоном, плотностью от 100 до 200 кг/м³, а высота ребра сотового армирующего элемента составляет от 200 до 300 мм.

2. Утепленное основание плоской кровли по п. 1, отличающееся тем, что в качестве сотового армирующего элемента используется объемная георешетка.

3. Утепленное основание плоской кровли по п. 1, отличающееся тем, что пароизоляция состоит из двух слоев.

4. Утепленное основание плоской кровли по п. 3, отличающееся тем, что слои пароизоляции выполнены из рулонных материалов.

5. Утепленное основание плоской кровли по п. 3, отличающееся тем, что слои пароизоляции выполнены из мастичных материалов.

6. Утепленное основание плоской кровли по п. 4, отличающееся тем, что слои пароизоляции из рулонных материалов выполнены из битумных материалов.

7. Утепленное основание плоской кровли по п. 4, отличающееся тем, что слои пароизоляции из рулонных материалов выполнены из полимерно-битумных материалов.

8. Утепленное основание плоской кровли по п. 1, отличающееся тем, что в качестве основания под гидроизоляцию используется цементно-песчаная стяжка.

9. Утепленное основание плоской кровли по п. 1, отличающееся тем, что в качестве основания под гидроизоляцию используются ацеитовые листы.