Уплотнение для строительного шва и способ его изготовления
Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям уплотнения строительных швов и способам их изготовления. Изобретение позволит упростить структуру швов. Уплотнение для строительного шва состоит из изоляционного материала на внутреннем участке шва и уплотняющего материала, по меньшей мере, на одном лобовом участке шовного края. Изоляционный материал состоит из однокомпонентного, структурируемого под действием влаги эластичного полимерного пеноматериала. Уплотняющий материал включает непроницаемый для диффундируемых паров, непосредственно примыкающий к изоляционному материалу герметик, являющийся однокомпонентным, структурируемым под действием влаги, наносимый перед отверждением и обладающий эластичностью, которая, по существу, одинакова с эластичностью изоляционного материала (7) или превосходит ее. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.
Изобретение относится к уплотнению для герметизации строительного шва, состоящего из изоляционного материала во внутренней части шва и уплотняющего материала, по меньшей мере, на лобовом участке шовного края. Выполненное таким образом уплотнение для шва часто применяется в строительстве, например, для герметизации трещин в корпусе здания, для сопряжения между собой сборных строительных элементов или для сопряжения строительных элементов с корпусом здания. В частности, изобретение касается сопряжения дверной обвязки или оконного переплета, или жалюзийной коробки в дверном или оконном проеме с корпусом здания.
В последние годы в рамках мероприятий по обеспечению повышенной защиты климата и окружающей среды возросли требования к тепло- и звукоизоляции зданий. При сопряжении окон и дверей требуется существенная изоляция микроклимата в помещении от наружного климата. Соответствующие предписания по теплоизоляции содержатся, например, в стандарте DIN V 4108. Кроме того рекомендации по надлежащему оборудованию окон приведены в «Руководстве по монтажу» Общества по качеству RAL, г.Франкфурт на Майне, 2000 г. ("Leitfaden zur Montage" der RAL-Gütegemeinschaft).
Для оценки того, противостоит ли и насколько достаточно окно корпуса здания воздействиям внешних факторов, часто применяется так называемая плоскостная модель. Эта модель будет подробнее пояснена с помощью фиг.5.
На фиг.6 в сильно схематизированном виде показан поперечный разрез по А-А, на которой изображен вид сверху на окно в проеме корпуса здания. На фиг.5 показан только нижний участок сопряжения, верхний же участок над оконным переплетом 2 со стеклом 1 не показан. Сопряжение с корпусом здания 5 выполнено через раздельную раму 3, вставленную в оконный проем в корпусе здания 5. Наружная сторона находится на фиг.5 слева, там, где расположен наружный подоконник 4, и соответственно внутренняя сторона в помещении - справа на фигуре.
Расположенный со стороны помещения участок окна и примыкающая часть корпуса здания обозначены в плоскостной модели позицией (1) и обеспечивают изоляцию микроклимата помещения от наружного климата. Плоскостью (3) обозначены наружный участок окна и прилегающая часть корпуса здания, которые обеспечивают защиту от погодных воздействий. Между обеими плоскостями находится так называемый функциональный участок, который предназначен, прежде всего, для обеспечения тепло- и звукоизоляции и обозначен в данном случае позицией (2).
Плоскость (1) должна быть выполнена таким образом, чтобы она обеспечивала воздухонепроницаемость по всей поверхности со стороны помещения, что необходимо для исключения проникновения влаги внутрь конструкции и конденсации в ней. Напротив, плоскость (3) должна лишь существенно предупредить попадание дождевых вод снаружи внутрь конструкции. Однако при необходимости проникшая внутрь влага должна иметь возможность снова диффундировать наружу. Отсюда следует, что вся система, состоящая из окна, уплотнения швов и прилегающего участка корпуса здания, должна быть сконструирована так, чтобы она была внутри герметичнее, чем снаружи.
Решающее значение для выполнения этого требования придается соединительному шву и его герметизации. При монтаже RAL, т.е. при установке окна в соответствии с «Руководством по монтажу» Общества по качеству RAL, а также с соответствующими предписаниями согласно стандарту DIN V 4108, EN 12207, EN 12208 и пр., распространение получила многокомпонентная структура соединительного шва. Общим для всех систем является то, что средняя (внутренняя) часть соединительного шва заполняется, прежде всего, изоляционным материалом. Обычно изоляционный материал располагается вокруг всего шва. Традиционно применяемыми изоляционными материалами служат минеральная вата, природные изоляционные материалы, такие как натуральные волокна или пробка, ленточные заполнители или монолитный пеноматериал. Известные из уровня техники изоляционные материалы, как правило, не обеспечивают ни герметизации от влаги, ни воздухонепроницаемого сопряжения. При такой герметизации скорее применяются на наружных участках шва как со стороны помещения, так и с наружной стороны изоляционного материала уплотняющие материалы. Для изоляции микроклимата помещения от наружного климата по плоскости (1) уплотняющий материал нанесен по всей длине шва. Однако на наружной стороне (плоскость (3)) это, как правило, не делается. Здесь не заполненный уплотняющим материалом участок (например, участок под наружным подоконником 4, защищающим соединительный шов от косого дождя) должен обеспечивать диффузию влаги из шва наружу.
Из уровня техники известны в качестве уплотняющих материалов разные системы. При этом применяются в основном строительные уплотняющие полотна, пропитанные пенопластовые ленты и герметики. Строительные уплотняющие полотна представляют собой полимерные пленки, обычно применяемые на наружном участке и только для уплотнения подоконников или жалюзийных коробов. Эти уплотняющие материалы здесь подробно не описываются.
Пропитанные пенопластовые ленты представляют собой пропитанные уплотняющие ленты из пенопласта, которые в предварительно сжатом состоянии предлагаются в продаже. После размещения в оконном шве предварительно сжатые ленты расширяются и при этом уплотняют шов.
Герметики представляют собой пластмассы с длительной эластичностью, которые обычно вводят в шов и там отверждают.
Соединительный шов между окном и корпусом здания является работающим, совершающим движения швом. Соответственно этому герметик необходимо выбирать таким образом, чтобы он обладал достаточной способностью к поглощению движений и мог совместно подвергаться расширениям и сжатиям при движениях соединительного шва, не нарушая своей сплошности и герметичности. Для предупреждения так называемого трехфлангового прилипания герметика в уровне техники прокладывается между изоляционным материалом и герметиком так называемый закладочный материал. В уровне техники указанным способом предупреждается надрыв или обрыв герметика из-за трехфлангового прилипания. Закладочным материалом служит обычно круглый шнур из полиэтилена, вкладываемый в соединительный шов с прилеганием к изоляционному материалу. После этого на закладочный материал в строительный шов наносят герметик и выравнивают для получения ровной и гладкой поверхности.
Структура уплотнений для швов, как они применяется в уровне технике, в частности при сопряжении окон и дверей, схематически показана на фиг.7 и 8. На них изображен участок окна между оконным откосом 5 и раздельной оконной рамой 3 на участке сечения по С-С на фиг.6. Как показано на фиг.7, уплотнение 6 для швов состоит из расположенного внутри шва изоляционного материала 7, который не является ни воздухонепроницаемым, ни герметичным при косых дождях. Например, может применяться полиуретановый поропласт, обладающий лишь незначительной практической способностью к поглощению движений и поэтому не способный удовлетворительно совершать совместные движения с соединительным швом между раздельной рамой 3 и оконным откосом 5. Как в направлении внутрь помещения (плоскость (1), так и к наветренной стороне (плоскость (3) к изоляционному материалу прилегает круглый шнур 8 из полиэтилена. Этот шнур служит закладочным материалом и предназначен для предупреждения трехфлангового прилипания герметика 9, нанесенного на лобовые участки краев строительного шва. Герметик состоит обычно из силикона или полиакрилата. Для соблюдения требования, согласно которому должно быть «внутри герметичнее, чем снаружи», со стороны (1) помещения наносится герметик 9, который обладает более высоким сопротивлением диффузии водяных паров, чем герметик на наружной стороне (3).
На фиг.8 показана известная из уровня техники структура уплотнения для шва, которая отличается наветренной герметизацией (плоскость (3) от такой же структуры на фиг.7. Вместо закладочного материала 8 и герметика 9 на фиг.8 показана пропитанная пенопластовая лента 10. Таким образом становится возможным сократить число компонентов уплотнения 6 для шва по сравнению с тем же уплотнением на фиг.7. Предварительно сжатые уплотняющие ленты имеют однако тот недостаток, что они обеспечивают достаточную герметизацию лишь в определенном диапазоне сжатия. Поэтому они выпускаются изготовителем целенаправленно и рассчитаны на определенную ширину шва, вследствие чего для швов разной ширины должны применяться уплотняющие ленты с разной степенью предварительного сжатия. Еще одним недостатком служит то, что для предварительно сжатых уплотняющих лент требуется ответная гладкая поверхность и, по существу, постоянная ширина шва по всей его протяженности для достижения достаточного уплотняющего эффекта. Для этого швы должны быть зачищены, отштукатурены и иметь одинаковую ширину по всей своей длине.
Аналогичные проблемы, что и в случае с предварительно сжатыми уплотняющими лентами, возникают при использовании полиэтиленовых круглых шнуров в качестве закладочного материала. Они также не могут применяться для швов любой ширины, а рассчитаны только на определенную ширину шва. Кроме того, является недостатком сложность структуры уплотнения для шва, состоящего из трех разных компонентов, что делает процесс уплотнения швов дорогостоящим и занимает много времени.
Поэтому присутствует необходимость в уплотнении для швов, в частности при сопряжении окон и дверей с корпусом здания, которое не обладало бы отмеченными выше недостатками. Уплотнение для швов должно содержать по возможности лишь небольшое количество компонентов, просто и быстро изготавливаться и быть пригодным для универсального применения для швов самой разной ширины. При этом оно должно, тем не менее, обеспечивать соблюдение соответствующих стандартов и, в частности, рекомендаций из «Руководства по монтажу» Общества по качеству RAL за 2000 год. Поэтому задачей изобретения является создание такого уплотнения для швов и способа его изготовления,
Указанная задача решается посредством уплотнения для швов по п.1 формулы изобретения и благодаря способу по п.14. Предпочтительные варианты развития и варианты выполнения способа представлены в зависимых пунктах формулы.
Согласно своему первому аспекту изобретение касается уплотнения для герметизации строительного шва, состоящего из изоляционного материала во внутренней части шва и уплотняющего материала, по меньшей мере, на одном лобовом участке шовного края. Согласно изобретению изоляционный материал состоит из однокомпонентного, структурируемого под действием влаги эластичного полимерного пеноматериала. Непосредственно к изоляционному материалу прилегает уплотняющий материал, состоящий из герметика, являющегося однокомпонентным, структурируемым под действием влаги и наносимым перед отверждением. Он обладает эластичностью, которая, по существу, равна эластичности изоляционного материала или превосходит ее.
В противоположность известным из уровня техники уплотнениям для швов, при которых применяется герметик, в уплотнении для швов согласно изобретению не применяется закладочный материал между изоляционным материалом и герметиком. В уровне технике закладочный материал, которым в большинстве случаев служит полиэтиленовый круглый шнур, используется для предупреждения трехфлангового прилипания герметика внутри шва. В изобретении же исключается образование трещин в уплотняющем материале при движениях соединительного шва в результате целенаправленного выбора свойств самого герметика. В качестве изоляционного материала используется согласно изобретению эластичный полимерный пеноматериал, который благодаря своей эластичности поглощает движения в строительном шве и совершает их совместно. Поскольку герметик согласно изобретению прилегает непосредственно к изоляционному материалу, то отмеченные движения передаются и на него. Однако согласно изобретению герметик обладает эластичностью, которая, по меньшей мере, соответствует эластичности изоляционного материала или даже превосходит ее. Предпочтительно, чтобы эластичность герметика была по возможности одинакова с эластичностью изоляционного материала. В результате согласования показателей эластичности герметик может совершать совместные движения с изоляционным материалом и соединительным швом без своего растрескивания и нарушения соединения со стенками шва или изоляционным материалом. Поэтому присутствия закладочного материала для предупреждения образования трещин более не требуется. Таким образом структура уплотнения для швов может быть заметно упрощена по сравнению с уровнем техники.
Другое преимущество уплотнения для швов согласно изобретению состоит в том, что герметик может наноситься еще до того, как он отвердеет. Кроме того, он является однокомпонентным и структурируемым под действием влаги. Поэтому для его применения требуется лишь использование соответствующего устройства для нанесения на изоляционный материал, такого как пистолет. Этот способ нанесения является не только быстрым и простым, но и обеспечивает преимущество, при котором такое нанесение может производиться на швы самой разной ширины. В противоположность предварительно сжатым уплотняющим лентам здесь не требуется ни одинаковая ширина шва по всей его длине, ни его предварительная обработка и выравнивание.
Предпочтительно наносить внутрь шва также изоляционный материал, в результате чего в наиболее простом варианте выполнения уплотнения для швов согласно изобретению требуются только два этапа нанесения соответствующего покрытия для изготовления уплотнения для шва, соответствующего, например, предписаниям стандарта DIN V 4108 и рекомендациям Общества по качеству RAL. По сравнению с известными в настоящее время уплотнениями для швов при этом достигается существенное упрощение процесса и его удешевление.
В качестве изоляционного материала могут применяться известные однокомпонентные, структурируемые под действием влаги эластичные полимерные пеноматериалы. В принципе пригодны любые эластичные монолитные пеноматериалы, которые уже применяются при герметизации оконных и дверных швов. Особенно пригодными являются полиуретановые пеноматериалы, хотя изобретение и не ограничивается ими, при этом возможно применение и других пеноматериалов, например, на основе силикона или акрилата. Большая часть пеноматериалов, применяемых в качестве монолитных, обладает низкой воздухонепроницаемостью и герметичностью при косых дождях. По этой причине их применение является менее предпочтительным, так как для соблюдения стандартов DIN V 4108, EN 12207 и EN 12208, а также рекомендаций по монтажу RAL, они должны герметизироваться на обеих лобовых сторонах шва уплотняющим материалом. В этом случае уплотнение для шва будет иметь структуру: уплотняющий материал - изоляционный материал - герметик.
Однако возможна и особо простая структура уплотнения для шва согласно изобретению в том случае, когда сам изоляционный материал обладает высокой герметичностью при косых дождях и воздухонепроницаемостью. Поэтому предпочтительно применять полимерный пеноматериал, который при испытании на воздухопроницаемость согласно стандартам EN 1026 и EN 12207 остается воздухонепроницаемым при давлении не менее 300 Па. Особенно предпочтительна воздухонепроницаемость до 600 Па. Дополнительно или альтернативно к этому полимерный пеноматериал обладает предпочтительно герметичностью при косых дождях, благодаря чему вода не проникает при контрольном давлении не менее 300 Па, предпочтительно до 600 Па, согласно стандартам EN 1027 и EN 12208.
Для достижения таких свойств применяется преимущественно поропласт с большей частью закрытых мягких ячеек. Под выражением «с большей частью закрытых ячеек» имеется в виду, что доля закрытых ячеек (стандарт ASTM D-2856) составляет не менее 50%. Предпочтительно, чтобы закрытые ячейки составляли не менее 70%, особо предпочтительно не менее 80%, в частности не менее 90%.
Если большая часть из известных видов монолитных пеноматериалов, как упоминалось, обладает относительно низкой эластичностью, то согласно изобретению предпочтительно применять такие пенопласта, которые обладают большой практической способностью к поглощению движений. Особенно пригодны для этой цели такие полимерные пеноматериалы, которые обладают большой практической способностью к поглощению движений. Особенно пригодны полимерные пеноматериалы, которые после своего отверждения обладают практическим относительным удлинением (DIN 53430) не менее 15%. Особенно оптимальны полимерные пеноматериалы с практическим относительным удлинением от 20 до 40%. Пригодными являются полимерные пеноматериалы с разрывным удлинением (DIN 53430) не менее 15%. Относительное удлинение при разрыве (DIN 53430) составляет предпочтительно не менее 50% или предпочтительно не менее 70%.
Альтернативно или дополнительно к названным свойствам полимерный пеноматериал характеризуется для обеспечения достаточной теплоизоляции оптимальной теплопроводностью согласно DIN 52612, не превышающей 0,1 Вт/(м·К). Особенно предпочтительны показатели не более 0,05 Вт/(м·К).
Предпочтительным полимерным пеноматериалом является полиуретановый пеноматериал с мягкими ячейками на основе 2,4'- и/или 4,4'дифенилметандиизоцианата и полиола простого полиэфира/сложного полиэфира. При этом предпочтительным является полиуретановый пеноматериал, в котором компонент полиол содержит наряду со смесью, состоящей в основном из длинноцепного полиола простого полиэфира и короткоцепного полиола простого полиэфира, также в небольшом количестве смесь из алифатического и ароматического полиолов сложного полиэфира. В данном случае «длинноцепной» означает, в частности, количество атомов углерода не менее 8, а «короткоцепной» - соответственно менее 8 атомов углерода. С точки зрения экологии такие полимерные пеноматериалы являются предпочтительными, так как они не содержат, по существу, экстрагируемых органических галогенных соединений и выделяют, например, менее 0,1 вес.%, в частности менее 0,01 вес.%, практически вообще не выделяют (менее 0,001 вес.%) органические галогенные соединения.
Как уже упоминалось, герметик, применяемый в уплотнении для швов согласно изобретению, в отношении своей эластичности приведен в соответствие с изоляционным материалом. Каким образом определяется эластичность обоих компонентов, в данном случае не является принципиальным, так как они выбираются для обоих сопоставимых способов и технологических условий. Предпочтительны такие герметики, которые после отверждения обладают согласно стандарту DIN 5305 твердостью А по Шору 10-60. Особенно пригодны для применения герметики с твердостью А по Шору 10-40, в частности 15-35. Альтернативно или дополнительно к указанной твердости А по Шору герметик характеризуется, по меньшей мере, одним из следующих свойств:
- относительное удлинение при разрыве: не менее 200%, предпочтительно не менее 250%,
- практическое удлинение согласно DIN 53430: не менее 15%, предпочтительно 20 -40%.
По своему химическому составу могут применяться в принципе любые однокомпонентные, структурируемые под действием влаги и наносимые перед отверждением герметики, являющиеся совместимыми с применяемым изоляционным материалом и материалом расшиваемых швов. В целях охраны окружающей среды применяемые герметики по возможности почти предпочтительно полностью не содержат органических растворителей. Под ними понимаются, в частности, такие летучие органические соединения, которые характеризуются давлением пара не менее 0,1 гПа при 20°С и точкой кипения не свыше 260°С при 1013,25 гПа. Предпочтительными являются, в частности, не содержащие галогены растворители и порообразователи. Выражение «почти не содержат» означает, что содержание растворителя в наносимом, неотвержденном герметике составляет не более 5 вес.%.
Особо пригодными герметиками зарекомендовали себя так называемые полимеры с силиловым окончанием (MS-полимеры), которые структурируются под действием влаги. Из них особенно пригодными являются модифицированные силаном простые полиэфиры. Такие соединения описаны, например, в DE 3816808 C1, DE 4019074 C1, DE 4119484 A1, DE 4210277 С2, DE 19502128 A1, DE 69511581 Т2, DE 10130889 A1 и в указанных в них публикациях. Модифицированный силаном полиэфирный форполимер, служащий основанием для предпочтительного в настоящее время герметика, преимущественно модифицирован акрилом и не содержит, в частности, фталатена. Особенно пригодной уплотняющей массой является масса, имеющаяся в продаже под наименованием Cosmoplast® MS 1696 фирмы Weiss Chemie + Technik GmbH & Co. KG, г.Хайгер, Германия.
Под непроницаемым для диффундируемых паров герметиком следует понимать, в частности, материал, который обеспечивает достаточную герметичность уплотнения шва по отношению к диффузии водяного пара. В соответствии с этим герметик имеет коэффициент сопротивления диффузии водяного пара, составляющий не менее 900, в частности, не менее 1000, предпочтительно не менее 2000. При выражении через показатель Sd сопротивление диффузии составляет не менее 1,8 м, предпочтительно не менее 2 м, в частности не менее 4 м при толщине слоя отвердевшего герметика 2 мм.
Уплотнение для швов согласно изобретению пригодно для герметизации большого количества строительных элементов и швов. Оно может применяться, начиная от герметизации проемов в стене или других пустот, до герметизации панелей и отштукатуренных колонн, а также для заполнения соединительных швов, например, в деревянных строениях и в зданиях из сборных элементов. Уплотнение для швов согласно изобретению является особенно пригодным для воздухонепроницаемой герметизации строительных соединительных швов с высокой способностью к поглощению движений. Особенно предпочтительно применять уплотнение при сопряжениях дверных окладов или оконных переплетов, или жалюзийных коробов с корпусом здания. В результате применения изоляционного материала, являющегося достаточно герметичным при косых дождях и воздухонепроницаемым, о чем речь уже шла выше, могут быть изготовлены строительные соединительные швы при очень простой структуре их уплотнения, отвечающих требованиям по герметичности при косых дождях согласно стандарту EN 12208, класс 9А, и/или к воздухонепроницаемости согласно стандарту EN 12207, класс 4. Для этого является достаточной уже двухкомпонентная структура уплотнения для шва.
Предпочтительна структура уплотнения для швов согласно изобретению, при которой герметик располагается только на одной стороне изоляционного материала, а именно со стороны помещения. При этом герметик наносится таким образом, что, по меньшей мере, частично он находится внутри строительного шва. Также возможно, чтобы изоляционный материал заполнял строительный шов, по меньшей мере, на стороне герметика до края шва и чтобы герметик наносился на лобовую сторону изоляционного материала и таким образом располагался вне строительного шва. Также производится и двухстороннее нанесение герметика. Для того чтобы создать со стороны помещения непроницаемую для диффузии пара и воздуха изоляцию, целесообразно наносить герметик на изоляционный материал таким образом, чтобы строительный шов герметизировался по всей своей длине и ширине. Такое уплотнение для швов обеспечивает соблюдение требования «внутри герметичнее, чем снаружи», так как герметик обладает большим сопротивлением диффузии паров, чем изоляционный материал. Случайно проникшая в строительный шов влага может легче диффундировать наружу в направлении к наветренной стороне. Дополнительная герметизация наветренной стороны не требуется, если изоляционный материал, как это предусмотрено, обладает достаточной непроницаемостью для воздуха и косых дождей. В этом случае достаточно перекрыть или заштукатурить наружный шов известным способом.
Однако не исключается необходимость расположения уплотняющего материала и на внешней стороне изоляционного материала. В этом случае во внимание могут быть приняты в принципе любые известные из уровня техники уплотняющие материалы, которые ранее в таких случаях применялись. Например, могут быть применены уже упоминавшиеся ранее предварительно сжатые ленты. Для герметизации с наружной стороны может применяться также герметик. Если его эластичность соответствует эластичности изоляционного материала, как было описано, то на этой стороне закладочный материал не применяется. Если же на наружной стороне изоляционного материала применяется и уплотняющий материал, то предпочтительно, чтобы этот материал обладал меньшим сопротивлением диффузии паров, чем уплотняющий материал на внутренней стороне, что необходимо для обеспечения диффузии влаги наружу. Кроме того, целесообразно, чтобы уплотняющий материал на наружной стороне не заполнял полностью шов по всей его длине, как это в принципе известно из уровня техники.
Благодаря уплотнению для швов согласно изобретению достигается превосходная звукоизоляция. Согласно стандарту DIN EN ISO 717-1 максимальная звукоизоляция R1 w составляет, например, не менее 55 дБ и в целом не менее 60 дБ. При ширине шва 10 мм звукоизоляция R1 w составляет не менее 52 дБ, в частности не менее 57 дБ, при ширине шва 20 мм - не менее 50 дБ, в частности не менее 55 дБ.
Ниже подробно описывается предпочтительный способ изготовления уплотнения для швов согласно изобретению. Сначала заполняют известным образом внутреннюю часть шва пенистым изоляционным материалом. Затем, при необходимости, избыток изоляционного материала удаляют обрезанием и выравнивают поверхность. После этого непосредственно на поверхность изоляционного материала наносят герметик. В случае необходимости герметик может быть в заключение выровнен. После его отверждения уплотнение для шва согласно изобретению считается готовым.
Перед нанесением герметика, который предпочтительно нагнетается из сосуда или рукавного мешка с помощью соответствующего пистолета, подготовительные операции в принципе не требуются. Например, не требуется выравнивать стенки шва или придавать ему в основном постоянную ширину, как это необходимо делать при размещении предварительно сжатой уплотняющей ленты. Также в принципе не требуется наносить первый слой для обеспечения адгезии, но это допустимо. Может оказаться целесообразным увлажнение строительного шва для обеспечения равномерного и ускоренного отверждения структурируемых под действием влаги компонентов. Увлажнение проводится либо перед или после нанесения изоляционного материала, либо перед или после нанесения герметика, либо в несколько из названных моментов.
Поскольку предпочтительно, чтобы в строительный шов помещались изоляционный материал и герметик, то уплотнение для шва согласно изобретению и способ согласно изобретению могут применяться независимо от ширины шва. Особенно эффективно герметик наносится в том случае, когда соответствующий пистолет снабжен плоским мундштуком, через который герметик поступает. Такой плоский мундштук содержит предпочтительно щель, высота которой соответствует в основном требуемой толщине слоя герметика. Необходимая высота щели составляет 0,5-5 мм, предпочтительно 1-3 мм. Целесообразно высоту щели плоского мундштука выбирать такой, чтобы она соответствовала в основном максимальной ширине уплотняемого шва. Соответствующая ширина шва составляет 5-40 мм, предпочтительно 10-35 мм. Плоский мундштук с шириной щели, например, 30 мм следует применять при герметизации строительного шва с максимальной шириной около 30 мм.
Однако с помощью герметика могут уплотняться строительные швы с меньшей шириной, чем ширина щели плоского мундштука. Для этого плоский мундштук располагают на емкости с герметиком, например, с возможностью поворота. Для обеспечения максимальной ширины нанесения герметика плоский мундштук устанавливают поперечно шву и в основном перпендикулярно направлению обработки. Если же ширина шва меньше ширины щели плоского мундштука, то мундштук поворачивают на емкости так, чтобы щель располагалась косо над швом. В случае жесткого крепления плоского мундштука на емкости она сама может поворачиваться в держателе. В зависимости от угла поворота плоского мундштука может быть задана самая разная ширина наносимого покрытия, соответствующая ширине шва.
После нанесения герметика его поверхность, в случае необходимости, может быть выровнена. Для этого может применяться известным образом обычный инструмент, например шпатель, при необходимости, в сочетании с содержащим ПАВ средством для выравнивания.
Ниже изобретение поясняется подробнее с помощью чертежей. При этом на чертежах схематически изображено:
фиг.1 - уплотнение для швов согласно изобретению, на примере оконного шва, поперечный разрез;
фиг.2 - пистолет для применения в способе согласно изобретению;
фиг.3, 4 - разные варианты расположения плоского мундштука пистолета на фиг.2 для регулировки разной ширины наносимого покрытия из герметика;
фиг.5 - сопряжение окна, поперечное сечение;
фиг.6 - вид сверху на окно, установленное в корпусе здания;
фиг.7, 8 - уплотнение для оконного шва согласно уровню техники, поперечное сечение.
На фигурах одинаковые элементы обозначены одинаковыми позициями.
На фиг.1 схематически показана структура выполненного согласно изобретению уплотнения 6 на примере оконного шва. Как и на фиг.7, 8, поперечное сечение выполнено по С-С на фиг.6. Уплотнение 6 для шва расположено между раздельной рамой 3 и оконным откосом 5 и связывает между собой эти оба компонента. Уплотнение 6 состоит только из двух компонентов, а именно из изоляционного материала 7 и герметика 11, расположенного смежно с изоляционным материалом 7 на лобовом участке шовного края в направлении внутрь помещения (1).
В качестве изоляционного материала 7 применяется однокомпонентный полиуретановый пенный заполнитель с высокой воздухонепроницаемостью и устойчивостью против косых дождей. Он нагнетается пистолетом внутрь шва, расширяется в нем и заполняет эту часть шва. В показанном случае шов полностью заполнен полиуретановым пенным заполнителем, что, однако, не является обязательным условием. Можно было бы оставить незаполненным один или оба лобовых участка шовного края. Под действием влаги полиуретановый пеноматериал структурирует. Для содействия структурированию перед своим заполнением пеноматериалом шов может быть смочен водой. При необходимости избыточное количество полиуретанового пеноматериала может быть срезано, прежде чем со стороны (1) помещения будет нанесен герметик на шов между раздельной рамой 3 и оконным откосом 5.
В качестве герметика 11 применяется полимер MS (полимер с силиловым окончанием) на основе модифицированного силаном форполимера простого полиэфира. Этот полимер также структурируется под действием влаги. Поэтому и в этом случае целесообразно увлажнять участок шва, на который наносится герметик, перед или, при необходимости, после его нанесения. После нанесения герметика его поверхность, при необходимости, может быть повторно увлажнена и выровнена. После структурирования герметика уплотнение 6 для шва готово.
Нанесение герметика 11, который обычно находится в рукавном мешке или сосуде, проводится предпочтительно с помощью соответствующего пистолета. Этот пистолет с сосудом показан в сильно схематизированном виде на фиг.2. На пистолете 12 закреплен сосуд 13 с герметиком 13. Дозирование герметика производится натяжением рычага на ручке 14 пистолета. На выпускное отверстие сосуда 13 насажен плоский мундштук 15 с возможностью поворота. Герметик 11 дозируется с помощью щели 16 плоского мундштука 15. Ширина b щели 16 задает максимальную ширину шва, заполняемого во время технологической операции герметиком 11 из пистолета 12.
На фиг.3 и 4 показано, как с помощью пистолета 12 могут заполняться швы разной ширины без необходимости смены плоского мундштука 15. На фиг.3 показано нанесение герметика 11 с максимальной шириной, на фиг.4 - его нанесение с меньшей шириной. В примере на фиг.3 плоский мундштук 15 так проводится по шву и находящимся в нем изоляционном материалом, что щель располагается, по существу, перпендикулярно направлению подачи, показанному черной стрелкой. Ширина щели при этом существенно соответствует ширине 8 шва. Толщина покрытия при нанесении герметика 11 из плоского мундштука внутрь шва определяется в основном высотой h щели. Например, h составляет 2 мм, b - 30 мм.
В том случае, когда герметиком заполняется шов с шириной менее 30 мм, то для этого может снова применяться тот же плоский мундштук. При этом плоский мундштук поворачивают на сосуде в направлении, показанном стрелкой на фиг.2. Щель 16 устанавливают поперек шва и по отношению к показанному черной стрелкой направлению подачи занимает положение под углом, не равным 90°. Поворот совершают при этом настолько, чтобы оба наружных конца щели 16 располагались над краями шва с шириной В.
Ниже изобретение дополнительно поясняется с помощью примера. В этом примере описываются предпочтительное уплотнение для шва согласно изобретению, которое, однако, этим примером не ограничивается, и результаты испытаний указанного уплотнения.
ПРИМЕР 1
Соединительный шов согласно фиг.1 выполнен с применением следующих компонентов.
Изоляционный материал 7: однокомпонентный полиуретановый пенный заполнитель с мягкими ячейками, обладающий следующими свойствами:
| Состав перед нанесением: | |
| Состав полиола: | |
| Длинноцепной полиол простого полиэфира | 330 вес. частей |
| Алифатический полиол сложного полиэфира | 170 вес. частей |
| Ароматический полиол сложного полиэфира | 60 вес. частей |
| Короткоцепной полиол простого полиэфира | 80 вес. частей |
| Пластификатор | 330 вес. частей |
| Пенные добавки | 30 вес. частей |
| Состав полиола (как указано выше) | 390 вес. частей |
| Сырой дифенилметандиизоцианат | 290 вес. частей |
| Порообразователь | 169 вес. частей |
| Характер ячеек | мелкие |
| Отсутствие клейкости | через 4-8 минут |
| Способность к резанию (жгут толщиной 20 мм) после | 8-12 минут |
| Отверждение (жгута толщиной 290 мм) после | около 12 часов |
| Температура обработки | +5 - +25°С |
| Оптимальная температура обработки | +20°С |
| Прочность на растяжение (DIN 53430) | 5-6 Н/см2 |
| Практическое относительное удлинение (DIN 53430) | 27% |
| Прочность на срез (DIN 54427) | 3-4 Н/см2 |
| Напряжение сжатия при 10%-ном смятии (DIN 53421) | 1-2 Н/см2 |
| Водопоглощение (DIN 53433) | 1,5 объем. % |
| Теплопроводность (DIN 52612) | 0,04 Вт/(м·К) |
| Показатель Sd (DIN EN ISO 12572, после отверждения, толщина слоя: 2 мм) | 1,2 м |
| Термостойкость (после отверждения, длительная) | -40 - +80°С |
| Класс строительных материалов (DIN 4102, ч. 1) | В3 (DE:B2). |
Соответствующий полиуретановый пеноматериал поставляется фирмой Rathor AG, г.Аппенцелл, Швейцария, а также фирмой Pichler Chemie, г.Бергхаузен, Австрия, под наименованием PICHLER CHEMIE®, пеноматериал с мягкими порами для нанесения пистолетом.
Герметик 11: однокомпонентный, структурируемый под действием влаги, модифицированный силаном форполимер простого полиэфира со следующими свойствами:
| Содержание твердого вещества | 100% |
| Твердость по Шору (Шор А согласно | |
| стандарту DIN 5305; после отверждения) | 30 |
| Плотность (стандарт EN 542, 20°С) | 1,4 г/см3 |
| Образование пленки через | около 10 минут |
| Продолжительность отверждения (20°С, 50% относительной влажности воздуха, | |
| толщина валика 2 мм) | около 24 часов |
| Практическое относительное удлинение | 27% |
| Относительное удлинение при разрыве | 300% |
| Способность к возврату в исходное состояние | 70% |
| Предел прочности при разрыве (ISO 87339, 23°С) | 0,45 Н/мм2 |
| Коэффициент сопротивления диффузии паров | 1,1.103 |
| Показатель Sd (DIN EN ISO 12572, после | |
| отверждения, толщина слоя: 2 мм) | 4,2 м |
| Термостойкость | -40 - +100°С |
| Минимальная температура обработки | +5°С |
Соответствующий, модифицированный силаном форполимер простого полиэфира поставляется фирмой Weiss Chemie + Technik GmbH & Co. KG, г.Хайгер, Германия, под названием Cosmoplast® MS 1696.
Уплотнение для оконного соединительного шва проверяли на воздухопроницаемость в соответствии со стандартами ÖNORM EN 1026 и ÖNORM EN 12207 (ÖNORM В 5300), на герметичность при косых дождях в соответствии со стандартами ÖNORM EN 1027 и ÖNORM EN 12208 (ÖNORM В 5300), а также в соответствии с временным стандартом ÖNORM В 5320 в редакции, действовавшей в ноябре 2004 года.
Вокруг одностворчатого деревянного одинарного нижнеподвижного окна с наружными размерами стержней: ширина 1225 мм и высота 1475 мм, и толщиной стержня рамы 70 мм была установлена деревянная рама с наружными размерами: ширина 1365 мм, высота 1635 мм, внутренняя ширина 54 мм и толщина 70 мм таким образом, что снаружи она была выполнена со стержневой рамой заподлицо. Между стержневой и деревянной рамами проходил шов шириной в вертикальной части 16 мм, в горизонтальной части 26 мм и глубиной 70 мм. В этот шов ввели полиуретановый пенный заполнитель.
Для этого на обычный пистолет для нанесения пеноматериала (например, пистолет фирмы Pichler Chemie PP-65) установили емкость с полиуретановым пеноматериалом с мягкими ячейками. После увлажнения водой оконного шва его равномерно в случае вертикального шва снизу вверх заполнили пеноматериалом. Полиуретановый пенный заполнитель ввели в среднюю часть шва таким образом, чтобы шов не был заполнен полностью. После нанесения в шов полиуретановый пенный заполнитель расширяется приблизительно в два-три раза. Примерно через одну минуту после нанесения полиуретанового пеноматериала с мягкими ячейками снова напылили воду на оконный соединительный шов и на полиуретановый пеноматериал для обеспечения равномерного отверждения. Через 30 минут с помощью ножа с выдвижным лезвием удалили выступающую часть полиуретанового пеноматериала таким образом, чтобы поверхность пенного заполнителя с обеих сторон оказалась заподлицо со стержневой рамой. После этого в направлении внутрь помещения через оконный соединительный шов на полиуретановый пеноматериал нанесли с помощью пистолета с сосудом герметик при толщине слоя около 2 мм и выравнили. После выдержки в течение около 24 часов провели испытания.
Испытательный стенд состоял из вертикального испытательного щита, нормально расположенных по отношению к нему вертикальных и горизонтальных, прочных и подвижных боковых стенок, которые образовывали открытый вперед короб. Испытуемый элемент с исключением деформации прижали к открытой передней стороне короба с помощью ходовых винтов и пневматических цилиндров. Через отверстие на тыльной стороне короба в него нагнетали с помощью центробежной воздуходувки или компрессора воздух с регулируемым давлением для проверки на воздухопроницаемость, свойства при ветровой нагрузке и герметичности при косых дождях. Внутри короба, в соответствии со стандартом ÖNORM EN 1027 параллельно располагались распыляющие трубы, оборудованные мундштуками в виде полного конуса и предназначенные для проверки на герметичность при косых дождях. Измерение разницы между испытательным давлением и атмосферным давлением воздуха производилось герметичными пружинными манометрами. Количество воздуха и воды измеряли с помощью подвесных конусных измерительных цилиндров.
ИСПЫТАНИЕ НА ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ
Испытание на воздухопроницаемость проводилось в соответствии со стандартом ÖNORM EN 1026. Перед испытанием наружную сторону окна, обращенную к испытательному стенду, уплотнили с помощью полиэтиленовой пленки и клейких лент до наружной кромки стержня и одновременно со стороны помещения уплотнили расположенными на строительном соединительном шве полиэтиленовой пленкой и клейкими лентами. При измерении воздухопроницаемости в таком состоянии определяли проникание воздуха через неплотности испытательного стенда и натянутого материала. Затем полиэтиленовую пленку удалили с внутренней стороны и замерили воздухопроницаемость в соответствии со стандартом ÖNORM В 5300, класс нагрузки 4. Из полученных замеренных величин вычли величину проникания воздуха через неплотности испытательного стенда и натянутый внутри материал. Путем сопоставления наиболее неблагоприятной измеренной величины, соотнесенной с длиной воздухопроницаемости с предельной кривой классов нагрузки, получили достигнутый класс нагрузки согласно стандарту ÖNORM EN 12207.
ИСПЫТАНИЕ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ ПРИ КОСЫХ ДОЖДЯХ
В соответствии со стандартом ÖNORM EN 1027 на испытуемый элемент была нанесена сплошная водяная пленка. Во время напыления испытуемый элемент дополнительно нагружали постепенно возрастающим статическим давлением воздуха в соответствии с планом проведения испытания согласно стандарту LNORM EN 1027. Момент возможного появления воды на стороне помещения и соответствующая степень давления согласно ÖNORM В 5300 указывают на достижение класса нагрузки согласно ÖNORM EN 12208.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
Результаты приведены в таблице 1.
| Таблица 1 | |
| Полученные классы нагрузки согласно стандартам ÖNORM EN 12207, ÖNORM EN 12208, ÖNORM V 5320 | |
| Критерии испытания | Отдельная классификация |
| Воздухопроницаемость через строительный соединительный шов (≤600 Па). | 4* |
| * Результат измерения: воздухопроницаемость отсутствует | |
| Герметичность строительного соединительного шва при косых дождях 9А (≤600 Па) | 9А |
ИСПЫТАНИЕ НА ЗВУКОИЗОЛЯЦИЮ
Звукоизоляцию определяли в соответствии со стандартом DIN EN ISO 717-1. При этом для системы из изоляционного материала и герметика максимальная звукоизоляция R1 w составила 63 дБ. Звукоизоляция шва R1 w при его ширине 10 мм составила 62 дБ, при ширине шва 20 мм - 61 дБ.
ИСПЫТАНИЕ НА СОДЕРЖАНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ ГАЛОГЕННЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Изоляционный материал проверили на возможное содержание экстрагируемых органических галогенных соединений. Для этого материал сначала очистили силикагелем и затем экстрагировали этилацетатом. Экстракт сожгли в потоке кислорода и определили микроколориметрическим способом содержание галогенов. При этом предел определения был задан менее 10 мг/кг. Изоляционный материал не содержал экстрагируемых органических галогенных соединений.
1. Уплотнение (6) для герметизации строительного шва, состоящее из изоляционного материала (7) на внутреннем участке шва и уплотняющего материала, по меньшей мере, на лобовом участке шовного края, отличающееся тем, что изоляционный материал (7) состоит из однокомпонентного, структурируемого под действием влаги эластичного полимерного пеноматериала, а уплотняющий материал - из непроницаемого для диффундирующих паров, непосредственно примыкающего к изоляционному материалу герметика (11), являющегося однокомпонентным, структурируемым под действием влаги, наносимым перед отверждением и обладающим эластичностью, которая по существу одинакова с эластичностью изоляционного материала (7) или превосходит ее.
2. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что герметик (11) после отверждения обладает твердостью А по Шору (стандарт DIN 5305) от 10 до 60, в частности от 10 до 40, предпочтительно от 15 до 35.
3. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что герметик (11) в наносимом состоянии не содержит органических растворителей.
4. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что герметик (11) представляет собой полимер с силиловым окончанием, в частности полимер на основе модифицированного силаном полиэтиленового форполимера.
5. Уплотнение по п.4, отличающееся тем, что модифицированный силаном полиэтиленовый форполимер модифицирован акрилом и, в частности, не содержит фталата.
6. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что герметик (11) обладает, по меньшей мере, одним из следующих свойств:
относительное удлинение при разрыве (стандарт DIN 53430) не менее 200%, предпочтительно не менее 250%,
коэффициент сопротивления диффузии водяных паров не менее 900, в частности, не менее 1000,
показатель Sd при толщине покрытия отвердевшего герметика 2 мм не менее 1,8 м, предпочтительно не менее 2 м.
7. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что полимерным пеноматериалом является полиуретановый пеноматериал.
8. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что полимерным пеноматериалом является преимущественно поропласт с мягкими ячейками.
9. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что полимерный пеноматериал обладает, по меньшей мере, одним из следующих свойств:
при испытании на воздухопроницаемость согласно стандарту EN 1026 воздухонепроницаемость составляет до 300 Па, предпочтительно до 600 Па,
при испытании на герметичность при косых дождях согласно стандарту EN 1027 вода не проникает до 300 Па, предпочтительно до 600 Па,
удлинение при разрыве (стандарт DIN 53430) не менее 15%,
теплопроводность (стандарт DIN 52612) не более 0,1 Вт/мК, предпочтительно не более 0,05 Вт/(м·К).
10. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что оно применяется для сопряжения дверного оклада или оконной рамы (3), или жалюзийного короба с корпусом здания (5).
11. Уплотнение по п.1, отличающееся тем, что герметик (11) применяется только на одной стороне изоляционного материала (7).
12. Уплотнение по п.11, отличающееся тем, что герметик (11) наносится на изоляционный материал (7) со стороны (1) помещения.
13. Уплотнение по п.12, отличающееся тем, что герметик (11) уплотняет строительный шов по всей его длине.
14. Способ изготовления уплотнения (6) для герметизации строительного шва по одному из пп.1-13, отличающийся тем, что он включает в себя следующие этапы:
a) заполнение, по меньшей мере, внутреннего участка шва пенным изоляционным материалом (7),
b) при необходимости обрезание и выравнивание поверхности изоляционного материала (7) после его отверждения,
c) нанесение герметика (11) на поверхность изоляционного материала (7),
d) при необходимости выравнивание поверхности герметика (11).
15. Способ по п.14, отличающийся тем, что герметик наносят с помощью пистолета (2).
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что пистолет (12) снабжен плоским мундштуком (15), через который подается герметик (11).
17. Способ по п.16, отличающийся тем, что плоский мундштук (15) содержит щель, высота (h) которой, по существу, соответствует требуемой толщине слоя герметика и составляет, в частности, 0,5 - 5 мм, предпочтительно 1-3 мм.
18. Способ по п.16 или 17, отличающийся тем, что плоский мундштук (15) содержит щель, ширина (В) которой, по существу, соответствует максимальной ширине герметизируемого шва и составляет, в частности, 5-40 мм, предпочтительно 10-35 мм.
19. Способ по п.18, отличающийся тем, что плоский мундштук (15) установлен на сосуде (13) с герметиком (11) с возможностью поворота.
20. Способ по п.14, отличающийся тем, что строительный шов увлажняют водой, по меньшей мере, в один из следующих моментов:
перед этапом а),
после этапа а),
перед этапом с),
после этапа с).
21. Способ по п.14, отличающийся тем, что на этапе d) на поверхность герметика (11) наносят содержащее ПАВ средство для выравнивания.
