Способ изготовления трехслойной панели

 

Изобретение относится к строительству, а именно к способу изготовления трехслойных стеновых панелей, и может быть использовано при строительстве жилых, производственных зданий и сооружений различного назначения. Технический результат - снижение трудоемкости изготовления трехслойных панелей, повышение прочности соединения отдельных слоев. Способ изготовления трехслойной панели включает изготовление крайних и промежуточного слоев с использованием пористых крупных заполнителей и вибрирования, формование слоев осуществляют в две стадии при горизонтальном положении, нижний - крайний и теплоизоляционный слои изготавливают одновременно из расслаиваемой при вибрировании легкобетонной смеси для образования соответственно плотного и крупнопористого слоев, а второй крайний -верхний слой образуют путем заполнения пустот в верхней части теплоизоляционного крупнопористого бетона под давлением строительным раствором с показателем подвижности 1-2 см. Для образования нижнего - крайнего и среднего теплоизоляционного слоев взят мелкий заполнитель крупностью менее 0,63 мм, а в качестве крупного заполнителя - предварительно водонасыщенные гранулы керамзита крупностью 20-30 мм. Для образования верхнего - крайнего слоя крупность мелкого заполнителя взята менее 2,5 мм.

Изобретение относится к строительству, а именно к способу изготовления трехслойных стеновых панелей, и может найти применение при строительстве жилых, производственных зданий и сооружений различного назначения.

Известен способ изготовления трехслойных стеновых панелей, заключающийся в объединении с помощью металлических связей или монолитных, сборных бетонных шпонок в единой конструкции двух несущих слоев и располагаемого между ними теплоизоляционного бетонного или небетонного материала: полистирольного пенопласта фибролита, минеральной ваты и т.д. (см., например, Чиненков Ю.В. Трехслойные ограждающие конструкции зданий из легкого бетона /Изв. вузов. Серия "Строительство". 1998 N 3. С. 91).

Указанный способ изготовления трехслойных панелей не эффективен, т.к. сопровождается большими материальными и трудовыми затратами: для соединения слоев между собой используются дефицитные и дорогостоящие легированные стали и обычные стали с металлизированными соединительными элементами, последнее, как и технология фиксации слоев с помощью бетонных шпонок, характеризуется трудоемкой операцией.

По технологической сущности и достигаемому результату наиболее близким по изобретению является способ изготовления трехслойной панели путем изготовления крайних и промежуточных слоев с применением пористых крупных заполнителей и вибрирования (см., например, А.С 1617114 СССР М.кл. E 04 C 2/26. Слоистая панель /В. А. Ширяев, Ю. И.Иванов П.Г. Афанасьев, И.А.Румянцев N 4437836/23-33; Заявл.07.06.88; Опубл. 30.12.90.//Открытия. Изобретения 1990. N 48).

Недостатком известного способа изготовления трехслойной панели является повышенная трудоемкость изготовления, включающая три стадии, укладку первого крайнего слоя, внедрение анкерных гранул в уложенный слой с расстоянием между ними 50-60 мм, укладку при вибрировании второго несущего слоя. При данной технологии невозможно обеспечить требуемую толщину теплоизоляционного слоя, исходя из фактических условий применения конструкции в зданиях, а также то, что соединение между слоями является недостаточно прочным.

Цель изобретения - снижение трудоемкости изготовления трехслойных панелей, повышение прочности соединения отдельных слоев.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления трехслойной панели путем изготовления крайних и промежуточного слоев с использованием пористых крупных заполнителей и вибрирования, отличающийся тем, что формование слоев осуществляют в две стадии при горизонтальном положении, нижний - крайний и теплоизоляционный слои изготавливают из расслаиваемой при вибрировании легкобетонной смеси для образования соответственно плотного и крупнопористого слоев, а второй крайний - верхний слой образуют путем заполнения пустот в верхней части теплоизоляционного крупнопористого бетона под давлением строительным раствором с показателем подвижности 1-2 см. Для образования нижнего - крайнего и среднего теплоизоляционного слоев взят мелкий заполнитель крупностью 0,63 мм, а в качестве крупного заполнителя - предварительно водонасыщенные гранулы керамзита крупностью 20-40 мм. Для образования верхнего - крайнего слоя крупность мелкого заполнителя взята менее 2,5 мм.

Трехслойную панель по предложенному способу готовят следующим образом. Укладывают в приготовленную форму свежеприготовленную бетонную смесь, производят вибрацию, которая обеспечивает расслаивание смеси и образование крайнего плотного и внутреннего крупнопористого слоев. Затем на поверхность крупнопористого слоя укладывают строительный раствор с подвижностью 1-2 см, который с помощью давления внедряется в межзерновое пространство гранул легкого заполнителя. Для образования нижнего - плотного и среднего - крупнопористого слоев используется мелкий заполнитель с крупностью менее 0,63 мм. В этом случае создаются лучшие условия для расслаивания смеси и образования прочных клеевых прослоек, связывающих гранулы крупного заполнителя в крупнопористый слой. Крупный заполнитель фракции 20-40 мм, обладающий лучшими теплотехническими свойствами, предварительно насыщают водой с целью сохранения большей жизнеспособности смеси. Размеры мелкого заполнителя принимаются менее 2,5 мм, т.к. только при этом не происходит закупоривания пористой структуры при образовании верхнего, плотного слоя. При этом путем изменения количественного содержания растворной составляющей в бетонной смеси, идущей на изготовление нижнего - плотного и среднего - крупнопористого слоев, а также толщины укладываемого слоя из строительного раствора для образования верхнего - плотного слоя можно в широких пределах регулировать размеры отдельных слоев трехслойных панелей и их теплотехнические свойства.

Пример. Готовят бетонную смесь следующего состава (в мас.%): Портландцемент - 14,51 Кварцевый песок фр. 0,14-0,63 мм - 21,76 Суперпластификатор - 0,19 Вода - 9,22 Керамзит фр. 20-40 мм - 54,32 Свежеприготовленной бетонной смесью заполняют подготовленную форму и осуществляют вибрирование уложенной смеси до образования нижнего крайнего слоя. После окончания вибрирования получают двухслойную конструкцию, состоящую из крайнего плотного и крупнопористого слоя.

Затем на поверхность крупнопористого слоя укладывают слоем толщиной 3 см растворную смесь, обладающую подвижностью 1-2 см следующего состава: Портландцемент - 21,62 Кварцевый песок фр. 0,14-1,25 мм - 64,86 Вода - 13,52
Уложенную смесь уплотняют давлением с целью внедрения в межзерновое пространство гранул заполнителя и образования второго плотного слоя. По окончании формирования панели производят ее термовлажностную обработку.

На фрагментах панелей размером 40 х 40 х 30 см (меньший размер соответствует толщине панели) были проведены физико-механические испытания. Коэффициент теплопроводности панелей равен 0,17 Вт/м^oC. Разрушающая нагрузка при сдвиге по площадкам контакта плотных и теплоизоляционного слоев составила 90 кН. Испытания образцов, изготовленных по известной технологии (А.С. N 1617114), показали следующие результаты: коэффициент теплопроводности - 0,25 Вт/м^oC; разрушающая нагрузка при сдвиге по площадкам контакта плотных и теплоизоляционного слоев составила 43 Кн.

Таким образом, примеры изготовления показывают, что предлагаемая технология позволяет изготавливать с малой трудоемкостью трехслойные панели с различной толщиной отдельных слоев, а из сравнения результатов исследований прочности на сдвиг и теплопроводности трехслойной конструкции и известной следует, что она является эффективнее. Прочность при сдвиге по площадкам соединения крайних и средних слоев выше более чем в 2 раза, коэффициент теплопроводности ниже в 1,3 раза.

Формула изобретения

Способ изготовления трехслойной панели путем получения крайних и промежуточного слоев с использованием пористых крупных заполнителей и вибрирования, отличающийся тем, что формование слоев осуществляют в две стадии при горизонтальном положении, нижний - крайний и теплоизоляционный слои изготовляют одновременно из расслаиваемой при вибрировании легкобетонной смеси для образования соответственно плотного и крупнопористого слоев, а второй крайний - верхний слой образуют путем заполнения пустот в верхней части теплоизоляционного крупнопористого бетона под давлением строительным раствором с показателем подвижности 1 - 2 см, при этом для образования нижнего крайнего и среднего теплоизоляционного слоев взят мелкий заполнитель крупностью менее 0,63 мм, в качестве крупного заполнителя - предварительно водонасыщенные гранулы керамзита крупностью 20 - 40 мм, а для образования верхнего крайнего слоя крупность мелкого заполнителя взята менее 2,5 мм.