Стеновая панель, сырьевая смесь для изготовления её несущего слоя и способ её изготовления
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых панелей или блоков. Технический результат заключается в ускорении процесса производства стеновой панели, повышении надежности соединения ее теплоизолирующего и несущего слоев и сокращении энергозатрат в процессе производства. Стеновая панель содержит соединенные между собой несущий слой на основе легкого бетона и теплоизолирующий из пористого материала. Соединение слоев выполнено в виде пластмассовых тарельчатых дюбелей с разрезами на их концах, снабженных поперечными арматурными стержнями из композитного материала. Каждый стержень установлен приблизительно в средней части разреза дюбеля. Головка каждого дюбеля расположена на внешней стороне теплоизолирующего слоя. Поперечный арматурный стержень выходит за тело дюбеля по обе его стороны примерно на величину 4÷5 своего диаметра перпендикулярно оси дюбеля и расположен внутри несущего слоя на расстоянии 1/4÷2/3 его толщины от верхней поверхности теплоизолирующего слоя. Сырьевая смесь для изготовления несущего слоя стеновой панели содержит следующие компоненты, в масс. %: полуводный гипс 62-72, портландцемент 18-25, отход целлюлозно-бумажного производства (скоп) (в пересчете на сухое вещество) 0,5-12, лигносульфонаты технические (в пересчете на сухое вещество) 0,15-1,5, сода кальцинированная 0,05-0,2, песок кварцевый остальное до 100%, при водоцементном отношении 2,7-3,5. Способ изготовления стеновой панели включает укладку и соединение теплоизолирующего и несущего слоев. Сначала на горизонтальную поверхность формы укладывают теплоизолирующий материал, прошитый пластмассовыми дюбелями с разрезами на концах. Дюбеля устанавливают в направлении к верхней стороне с выходом конца дюбеля наружу на величину, равную приблизительно 3/4 толщины несущего слоя, в количестве не менее 5 штук на 1,0 м2 горизонтальной площади теплоизоляционного слоя. Затем приблизительно в середине разреза каждого дюбеля перпендикулярно его оси вставляют арматурный стержень из композитного материала, а сверху на теплоизолирующий материал заливают сырьевую смесь. 3 н.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству бетонных стеновых панелей или блоков.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому устройству стеновой панели является стеновая панель, содержащая соединенные между собой теплоизолирующий и несущий слои (См. патент RU №2444435, опубл. 10.03.2012).
Недостатком его является сложность и ненадежность соединения теплоизолирующего и несущего слоев, большие энергозатраты при производстве, низкая производительность.
Технической задачей предлагаемого изобретения является ускорение процесса производства стеновой панели, повышение надежности соединения ее теплоизолирующего и несущего слоев и сокращение энергозатрат в процессе производства.
Для решения поставленной технической задачи стеновая панель содержит соединенные между собой несущий слой на основе легкого бетона и теплоизолирующий из пористого материала, причем соединение слоев выполнено в виде пластмассовых тарельчатых дюбелей с разрезами на их концах, снабженных поперечными арматурными стержнями из композитного материала, каждый из которых установлен приблизительно в средней части разреза дюбеля, причем головка каждого дюбеля расположена на внешней стороне теплоизолирующего слоя, а поперечный арматурный стержень выходит за тело дюбеля по обе его стороны примерно на величину 4÷5 своего диаметра перпендикулярно оси дюбеля и расположен внутри несущего слоя на расстоянии 1/4÷2/3 его толщины от верхней поверхности теплоизолирующего слоя.
Отличительной особенностью предлагаемого технического решения является то, что соединение слоев выполнено в виде пластмассовых тарельчатых дюбелей с разрезами на их концах, снабженных поперечными арматурными стержнями из композитного материала, каждый из которых установлен приблизительно в средней части разреза дюбеля, причем головка каждого дюбеля расположена на внешней стороне теплоизолирующего слоя, а поперечный арматурный стержень выходит за тело дюбеля по обе его стороны примерно на величину 4÷5 своего диаметра перпендикулярно оси дюбеля и расположен внутри несущего слоя на расстоянии 1/4÷2/3 его толщины от верхней поверхности теплоизолирующего слоя.
Наиболее близким техническим решением по сырьвой смеси для изготовления панели является бетонная смесь (см. патент RU №2069038, опубл. 10.11.1996).
Недостатком ее является длительный срок достижения необходимой прочности, плохое сцепление с утеплителем, большая трудоемкость при укладывании, высокий расход цемента, большая усадка.
Технической задачей предлагаемого решения является снижение трудоемкости изготовления, улучшение сцепления с утеплителем, сокращение срока достижения необходимой прочности, снижение расхода цемента, снижение усадки, повышение трудносгораемости, повышение эксплуатационных показателей изготавливаемого изделия.
Для этого сырьевая смесь для изготовления несущего слоя стеновой панели содержит следующие компоненты, в масс. %:
| Полуводный гипс | 62-72 |
| Портландцемент | 18-25 |
| Отход целлюлозно-бумажного производства | |
| (скоп) (в пересчете на сухое вещество) | 0,5-12 |
| Лигносульфонаты технические | |
| (в пересчете на сухое вещество) | 0,15-1,5 |
| Сода кальцинированная | 0,05-0,2 |
| Песок кварцевый | остальное до 100% |
| при водоцементном отношении | 2,7-3,5 |
Отличительной особенностью предлагаемой сырьевой смеси является то, что она содержит следующие компоненты, в масс. %:
| Полуводный гипс | 62-72 |
| Портландцемент | 18-25 |
| Отход целлюлозно-бумажного производства | |
| (скоп) (в пересчете на сухое вещество) | 0,5-12 |
| Лигносульфонаты технические | |
| (в пересчете на сухое вещество) | 0,15-1,5 |
| Сода кальцинированная | 0,05-0,2 |
| Песок кварцевый | остальное до 100% |
| при водоцементном отношении | 2,7-3,5 |
Состав смеси решает следующие технические задачи:
- гипс - обеспечивает быстроту твердения, отсутствие усадки, экологичность (природный материал), негорючесть, отсутствие тепловлажностной обработки;
- цемент - повышает прочность бетона, снижает величину водопоглощения;
- скоп - регулирует объемную массу бетона, является релаксатором напряжений, образуемых при взаимодействии гипса с цементом;
- лигносульфонаты технические - являются релаксатором напряжений, образуемых при взаимодействии гипса с цементом, регулирует сроки схватывания, обеспечивают удобоукладываемость смеси;
- сода кальцинированная - улучшает условия формирования и структуру бетона;
- песок кварцевый - обеспечивает плотность и прочность бетона;
- вода - обеспечивает среду для протекания различных химических и физико-химических процессов, а также фазовых превращений в материале, придает смеси подвижное (литое) состояние.
Предложенное соотношение составляющих смеси оптимизирует технические показатели и эксплуатационные свойства несущего слоя, обеспечивает надежное соединение слоев, необходимую прочность панели, снижает трудоемкость и сокращает сроки ее изготовления. Кроме того, такой состав смеси обеспечивает снижение нагрузки на теплоизолирующий слой при изготовлении и не требует тепловлажностной обработки и длительной сушки.
Наиболее близким техническим решением способа изготовления стеновой панели является способ, включающий укладку и соединение теплоизолирующего и несущего слоев (см. патент RU №2176220, опубл. 27.11.2001).
Недостатком его является ненадежное соединение теплоизолирующего и несущего слоев, высокая трудоемкость.
Технической задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности соединения теплоизолирующего и несущего слоев стеновой панели, снижение трудоемкости изготовления, сокращение сроков изготовления.
Для решения поставленной технической задачи способ изготовления стеновой панели включает укладку и соединение теплоизолирующего и несущего слоев, причем сначала на горизонтальную поверхность формы укладывают теплоизолирующий материал, прошитый пластмассовыми дюбелями с разрезами на концах, причем дюбеля устанавливают в направлении к верхней стороне с выходом конца дюбеля наружу на величину, равную приблизительно 3/4 толщины несущего слоя, в количестве не менее 5 штук на 1,0 м2 горизонтальной площади теплоизолирующего слоя, затем приблизительно в середине разреза каждого дюбеля перпендикулярно его оси вставляют арматурный стержень из композитного материала, а сверху на теплоизолирующий материал заливают сырьевую смесь.
Предлагаемый способ изготовления стеновой панели отличается от известного технического решения тем, что сначала на горизонтальную поверхность формы укладывают теплоизолирующий материал, прошитый пластмассовыми дюбелями с разрезами на концах, причем дюбеля устанавливают в направлении к верхней стороне с выходом конца дюбеля наружу на величину, равную приблизительно 3/4 толщины несущего слоя, в количестве не менее 5 штук на 1,0 м2 горизонтальной площади теплоизолирующего слоя, затем приблизительно в середине разреза каждого дюбеля перпендикулярно его оси вставляют арматурный стержень из композитного материала, а сверху на теплоизолирующий слой заливают сырьевую смесь.
Устройство стеновой панели иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен фрагмент стеновой панели в разрезе.
Стеновая панель содержит соединенные между собой несущий слой 1 на основе легкого бетона и теплоизолирующий 2 из пористого материала. Соединение слоев выполнено в виде пластмассовых тарельчатых дюбелей 3 с разрезами 4 на их концах 5, снабженных поперечными арматурными стержнями 6 из композитного материала. Каждый стержень 6 установлен приблизительно в средней части разреза 4 дюбеля 3. Головка 7 каждого дюбеля 3 расположена на внешней стороне 8 теплоизолирующего слоя 2, а поперечный арматурный стержень 6 выходит за тело дюбеля 3 по обе его стороны примерно на величину 4÷5 своего диаметра перпендикулярно оси дюбеля 3 и расположен внутри несущего слоя 1 на расстоянии 1/4÷2/3 его толщины от верхней поверхности 9 теплоизолирующего слоя 2. Использование пластмассового дюбеля исключает мостик холода, повышает надежность соединения. Поперечный стержень обеспечивает надежность сцепления дюбеля с несущим словам. Кроме того, он необходим, чтобы смесь проникла в раздвинутые половинки дюбеля в распорной зоне, тем самым усиливая соединение.
Стеновая панель изготавливается следующим образом.
На горизонтальную поверхность формы укладывают слой 2 из теплоизолирующего материала, прошитый пластмассовыми дюбелями 3 с разрезами 4 на концах 5. Дюбеля 3 устанавливают в направлении к верхней стороне с выходом конца 5 дюбеля наружу на величину, равную приблизительно 3/4 толщины несущего слоя 1, в количестве не менее 5 штук на 1,0 м2 горизонтальной площади теплоизолирующего слоя 2, затем приблизительно в середине разреза 4 каждого дюбеля 3 перпендикулярно его оси вставляют арматурный стержень 6 из композитного материала.
Заранее отдозированные компоненты смеси загружают в растворосмеситель (например СБ-148) в определенной последовательности: вода, цемент, лигносульфонаты, сода, скоп, песок, смесь перемешивается в течение 1 минуты, далее загружают гипс. Подают сигнал на движение смесителей к заливаемой форме. Во время движения смесителя происходит перемешивание гипса в течение 1-2 минут. По прибытии смесителей на место укладки отключают смесители. Сверху на теплоизолирующий слой 2 заливают сырьевую смесь. Тепловлажностная обработка, равно как и длительная сушка панели из данной сырьевой смеси не требуется.
Через 60-120 минут легкий бетон имеет 30% требуемой прочности и изделие распалубливают.
Пример. В производственных условиях был изготовлен опытный образец стеновой панели длиной 6500 мм, высотой 3000 мм и толщиной 400 мм.
Для изготовления утеплительного слоя были использованы жесткие плиты ROCKWOOL ВЕНТИ БАТТС ОПТИМА толщиной 180 мм.
Для изготовления панели были использованы пластмассовые тарельчатые дюбели длиной 300 мм, диаметром 10 мм. Диаметр головки (тарелки) дюбеля 60 мм. В качестве поперечных арматурных стержней использовалась арматура композитная полимерная диаметром - 8 мм, длина поперечного стержня - 80 мм. Для изготовления несущего слоя использовалась сырьевая смесь, содержащая следующие компоненты, в масс. %:
| Полуводный гипс | 65 |
| Портландцемент | 20 |
| Отход целлюлозно-бумажного производства | |
| (скоп) (в пересчете на сухое вещество) | 10 |
| Лигносульфонаты технические | |
| (в пересчете на сухое вещество) | 0,3 |
| Сода кальцинированная | 0,1 |
| Песок кварцевый | остальное до 100% |
| при водоцементном отношении | 3 |
В процессе изготовления было установлено, что предлагаемое устройство стеновой панели и способ ее изготовления обеспечивают упрощение технологии, надежность соединения ее теплоизолирующего и несущего слоев, снижение трудоемкости и сокращение сроков изготовления.
1. Стеновая панель, содержащая соединенные между собой несущий слой на основе легкого бетона и теплоизолирующий слой из пористого материала, отличающаяся тем, что соединение слоев выполнено в виде пластмассовых тарельчатых дюбелей с разрезами на их концах, снабженных поперечными арматурными стержнями из композитного материала, каждый из которых установлен приблизительно в средней части разреза дюбеля, причем головка каждого дюбеля расположена на внешней стороне теплоизолирующего слоя, а поперечный арматурный стержень выходит за тело дюбеля по обе его стороны примерно на величину 4÷5 своего диаметра перпендикулярно оси дюбеля и расположен внутри несущего слоя на расстоянии 1/4÷2/3 его толщины от верхней поверхности теплоизолирующего слоя.
2. Сырьевая смесь для изготовления несущего слоя стеновой панели по п. 1, отличающийся тем, что состав содержит следующие компоненты, в масс. %
| Полуводный гипс | 62-72 |
| Портландцемент | 18-25 |
| Отход целлюлозно-бумажного производства | |
| (скоп) (в пересчете на сухое вещество) | 0,5-12 |
| Лигносульфонаты технические | |
| (в пересчете на сухое вещество) | 0,15-1,5 |
| Сода кальцинированная | 0,05-0,2 |
| Песок кварцевый | остальное до 100% |
| при водоцементном отношении | 2,7-3,5 |
3. Способ изготовления стеновой панели по п. 1, включающий укладку и соединение теплоизолирующего и несущего слоев, отличающийся тем, что сначала на горизонтальную поверхность формы укладывают теплоизолирующий материал, прошитый пластмассовыми дюбелями с разрезами на концах, причем дюбеля устанавливают в направлении к верхней стороне с выходом конца дюбеля наружу на величину, равную приблизительно 3/4 толщины несущего слоя, в количестве не менее 5 штук на 1,0 м2 горизонтальной площади теплоизолирующего слоя, затем приблизительно в середине разреза каждого дюбеля перпендикулярно его оси вставляют арматурный стержень из композитного материала, а сверху на теплоизолирующий слой заливают сырьевую смесь, состав которой выполнен по п. 2.
