Способ изготовления слоистых изделий

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, в частности облицовочных плит для внутренней и внешней отделки зданий, стеновых блоков, панелей. Способ изготовления слоистых изделий включает размещение теплоизоляционного материала в виде заготовки в форме с зазором относительно ее стенок, последующее заполнение зазора материалом наружного слоя, уплотнение, отверждение и выемку изделия из формы. Наружный декоративный слой изготавливают из материала, полученного перемешиванием следующих компонентов, мас.%: каменная крошка 70-82, метасиликат кальция 8-10, эпоксидная смола с вязкостью не более 900 мПа·с, 10-20, поверхностно-активное вещество, сверх 100% 5-6. На дно формы материал наружного декоративного слоя укладывают перед размещением указанного теплоизоляционного материала, а соотношение объемов внутреннего и наружного слоев составляет соответственно 0,5-2,8. Технический результат: улучшение декоративности изделий при одновременном повышении прочностных и гидроизоляционных качеств, а также обеспечение их низкой и стабильной теплопроводности. 2 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к слоистым изделиям и может быть использовано в строительной промышленности при производстве стеновых блоков, панелей, облицовочных плит для наружной и внутренней отделки здании.

Известен способ изготовления трехслойной панели, включающий укладку первого наружного слоя из бетона на дно формы с последующим уплотнением, затем на этот отформованный слой укладывают средний теплоизоляционный слой и через определенное время теплоизоляционный слой покрывают вторым наружным слоем из бетонной смеси, имеющей тот же состав компонентов, что и первый наружный слой, и уплотняют также вибровоздействием [1].

Недостатками данного способа являются: во-первых, отсутствие декоративного качества у наружного слоя изделия, во-вторых, бетонный слой не обладает высокими гидроизоляционными свойствами, в результате чего изделие недостаточно прочное и долговечное, и кроме того, теплоизоляционные свойства изделия ухудшаются из-за проникновения влаги в теплоизоляционный слой.

Известен способ изготовления слоистых изделий, включающий укладку внутреннего слоя из бетонной смеси между подвижными пластинами, установленными в форме с зазором относительно ее стенок, с последующим виброуплотнением смеси и выдержкой ее до набора проектной прочности, затем заполняют зазор декоративным или гидроизоляционным материалом с его уплотнением до полного сращивания внутреннего и внешнего слоев, выемку изделия из формы [2].

Недостатком данного способа является то, что внешний слой не сочетает одновременно декоративных и гидроизоляционных свойств изделия, а является либо декоративным, либо гидроизоляционным. Кроме того, используемые в этом изобретении материалы не обеспечивают теплоизоляционных качеств изделий, что крайне необходимо при строительстве жилых помещений.

Известен способ изготовления слоистых изделий с наружным слоем и внутренним слоем из теплоизоляционного материала, включающий размещение теплоизоляционного материала в виде заготовки в форме с зазором относительно ее стенок, последующее заполнение зазора материалом наружного слоя, уплотнение, отверждение и выемку изделия из формы [3]. Этот способ взят нами в качестве прототипа.

Недостатком данного способа является то, что наружный слой слоистого изделия не обладает декоративными качествами, а использование для его изготовления кавитированного бетона не обеспечивает изделию высоких прочностных свойств и стабильности теплоизоляционных свойств из-за проникновения влаги в теплоизоляционный слой через пористую структуру бетона.

Задачей изобретения является улучшение декоративности изделий при одновременном повышении прочностных и гидроизоляционных качеств, а также обеспечение их низкой и стабильной теплопроводности.

Это достигается тем, что в способе изготовления слоистых изделий с наружным слоем и внутренним слоем из теплоизоляционного материала, включающем размещение теплоизоляционного материала в виде заготовки в форме с зазором относительно ее стенок, последующее заполнение зазора материалом наружного слоя, уплотнение, отверждение и выемку изделия из формы, наружный декоративный слой изготовляют из материала, полученного перемешиванием следующих компонентов, мас.%:

каменная крошка	70-82
метасиликат кальция	8-10
эпоксидная смола
с вязкостью не более 900 мПа·с,	10-20
поверхностно-активное вещество, сверх 100%	5-6,

причем на дно формы материал наружного декоративного слоя укладывают перед размещением указанного теплоизоляционного материала, а соотношение объемов внутреннего и наружного слоев составляет соответственно 0,5-2,8.

На фиг.1 изображено поперечное сечение изделия, находящегося в форме, а на фиг.2 - поперечный разрез по А-А.

Способ изготовления слоистых изделий заключается в следующем.

В начале изготавливают декоративный материал путем перемешивания каменной крошки, в качестве которой используют отходы камнедобывающих и камнеперерабатывающих производств, например, гранит с различной цветовой гаммой при размере частиц крошки не более 1,2 мм, метасиликата кальция, например, в виде порошкообразного волластонита соответственно в количествах 70...82 и 8...10 мас.%, с эпоксидной смолой в количестве 10...20 мас.% с вязкостью не более 900 мПа·с и ПАВ, например, бутилового спирта в количестве 5...6% сверх 100%. Затем на дно формы 1 с разъемными боковыми стенками 2 укладывают слой 3 этого материала заданной толщины с последующим его уплотнением посредством, например, ролика. После чего на этот слой помещают теплоизоляционный материал (пеностекло, порокремнезит, дерево, древесно-стружечный материал и др.) в виде монолитной заготовки прямоугольной формы 4 с зазором относительно стенок формы. Величину зазора устанавливают с помощью регулировочных винтов 5 на боковых стенках формы. Далее зазор и верхнюю часть заготовки заполняют декоративным материалом с последующим виброуплотнением. В зависимости от теплоизоляционных свойств материала внутреннего слоя и заданных прочностных свойств слоеного изделия соотношение объемов внутреннего теплоизоляционного слоя к внешнему декоративному слою составляет 0,5...2,8. После виброуплотнения слоеный композит выдерживают в форме в течение 20 часов, за это время происходит отверждение его до 40-50%, затем вынимают изделие из формы путем раскрытия боковых стенок и далее оно доотверждается в течение 4-5 суток.

Пример 1.

Для изготовления слоистого изделия с окраской светло-коричневого гранита внешний слой изготовляют путем перемешивания следующих компонентов, мас.%: гранитная крошка светло-коричневой окраски с размером частиц не более 1,2 мм-70, метасиликат кальция (волластонит) в виде порошка - 10, эпоксидная смола - 20, представляющая собой продукт взаимодействия дифенилолпропана с эпихлоргидрином и имеющая вязкость 900 мПа·с, поверхностно-активное вещество (бутиловый спирт) в количестве 5% сверх 100%.

Подготовленную агломерированную массу декоративного материала укладывают далее ровным слоем заданной толщины на дно прямоугольной формы (фиг.1) и уплотняют с помощью ролика. Затем на этот слой помещают прямоугольную монолитную заготовку из теплоизоляционного материала - пеностекла с зазором относительно стенок формы. Величину зазора устанавливают с помощью регулировочных винтов 4 на боковых стенках формы. Далее зазор и верхнюю часть заготовки заполняют декоративным материалом, при этом отношение объема внутреннего слоя к объему внешнего слоя составляет 0,5:1. Полученный слоеный композит уплотняют вибрационным воздействием в течение 40-45 мин. После этого слоеный композит выдерживается в форме 20 часов, в течение которого произошло его отверждение до 40-50%, далее изделие вынимают из формы путем раскрытия боковых стенок (фиг.1 и 2) и доотверждают в течение 5 суток до полного завершения полимеризационного процесса.

Декоративные, прочностные и теплоизоляционные свойства полученного слоистого изделия представлены в таблице.

Пример 2.

Для изготовления слоистого изделия с окраской темно-серого гранита внешний слой изготовляют из смеси крошки природного гранито-гнейса, метасиликата кальция (волластонита) и эпоксидной смолы, а в качестве внутреннего теплоизоляционного слоя используют порокремнезит. Отношение объема внутреннего слоя к объему внешнего слоя взято равным 1,8.

Последовательность операций та же, что и в примере 1.

Декоративный материал внешнего слоя имеет состав, мас.%:

крошка гранито-гнейса с размером частиц не более 1,2 мм - 75,

метасиликат кальция (волластонит) в виде порошка - 9,

эпоксидная смола с вязкостью 900 мПа·с - 16,

поверхностно-активное вещество (этиленгликоль) в количестве 5% сверх 100%.

Декоративные, прочностные и теплоизоляционные свойства полученного слоистого изделия представлены в таблице.

Пример 3.

Для изготовления слоистого изделия с серо-малиновой цветовой гаммой внешний слой изготовляют из смеси крошки кварцитов Карелии, метасиликата кальция и эпоксидной смолы, а в качестве внутреннего слоя - дерево. Отношение объема внутреннего слоя к объему внешнего слоя взято равным 2,8.

Материал внешнего слоя имеет состав, мас.%:

крошка кварцита с размером частиц не боле 1,2 мм - 82,

метасиликат кальция (волластонит) в виде порошка - 8,

эпоксидная смола с вязкостью 900 мПа·с - 10,

поверхностно-активное вещество (бутиловый спирт) в количестве 6% сверх 100%.

Операции и последовательность их выполнения те же, что и в примере 1.

Технические показатели, приведенные в таблице, свидетельствуют, что предложенный способ позволяет улучшить декоративность слоистых изделий за счет расширения цветовой гаммы используемых натуральных камней и обеспечивает высокую прочность и низкую их теплопроводность. Предельная прочность созданных слоистых изделий при растяжении превосходит предельную прочность при растяжении высокопрочных бетонных изделий более чем в 2 раза. Изделия обладают низкой и стабильной теплопроводностью за счет непроницаемости влаги через декоративный слой при их эксплуатации.

Источники информации

1. Патент РФ №1539067 по кл. В 28 В 13/00 от 31.03.87.

2. А.с.№709372 по кл. В 28 В 23/02 от 12.11.73.

3. Патент РФ №2194133 по кл. Е 04 С 2/24 (прототип).

Таблица Свойства слоистых изделий
Перечень примеров	Цвет и состояние поверхности	Предельная прочность, МПа	Теплопроводность,
Сжатие	Растяжение
1	Светло-коричневый; поверхность ровная, без видимых дефектов	47	34	0,55
2	Темно-серый; поверхность ровная без видимых дефектов	66	49	0,65
3	Малиновый с серым оттенком; поверхность ровная без видимых дефектов	112	123	0,60

Способ изготовления слоистых изделий с наружным слоем и внутренним слоем из теплоизоляционного материала, включающий размещение теплоизоляционного материала в виде заготовки в форме с зазором относительно ее стенок, последующее заполнение зазора материалом наружного слоя, уплотнение, отверждение и выемку изделия из формы, отличающийся тем, что наружный декоративный слой изготавливают из материала, полученного перемешиванием следующих компонентов, мас.%:

Каменная крошка	70-82
Метасиликат кальция	8-10
Эпоксидная смола
с вязкостью не более 900 мПа·с,	10-20
Поверхностно-активное вещество, сверх 100%	5-6

причем на дно формы материал наружного декоративного слоя укладывают перед размещением указанного теплоизоляционного материала, а соотношение объемов внутреннего и наружного слоев составляет соответственно 0,5-2,8.