Плита пенополистирольная, армированная стеклотканевой сеткой
Владельцы патента RU 2586990:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ТГТУ") (RU)
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве теплоизоляционного слоя ограждающих конструкций зданий, в том числе и каркасно-щитовых панелей. Технический результат - увеличение эксплуатационной надежности и долговечности плит беспрессового пенополистирола за счет улучшения их механических свойств. Плита пенополистирольная, армированная стеклотканевой сеткой, состоит из двух слоев беспрессового пенополистирола, склеенных друг с другом с устройством прослойки из армирующего материала и оклеенных снаружи армирующим материалом. В качестве слоев беспрессового пенополистирола применяются листы ПСБ-С 35 толщиной 10 мм, а в качестве армирующего материала - стеклотканевая сетка с размером ячеек 2×2 мм, наклеиваемая на листы пенополистирола клеем на основе сополимеров винилацетата. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в качестве теплоизоляционного слоя ограждающих конструкций зданий, в том числе и каркасно-щитовых панелей.
За аналог принимался способ модификации пенополистирола Эмукрилом М или Акратамом AS (патент RU 2504562). Способ модификации заключается в пропитке пенополистирола (ПСБ-С М50) при температуре 18÷22°C в течение 24 ч модификатором Эмукрилом М или Акратамом AS с последующей термообработкой при температуре 80°C в течение 10 ч. Эмукрил М (ТУ 6-36-5800146-264-91) представляет собой продукт эмульсионной сополимеризации акриловых мономеров. Акратам AS (ТУ 2241-267-05800142-2006) представляет собой сополимер стирола, бутилакрилата и акриловой кислоты, полученный эмульсионной полимеризацией. При модификации пропиткой значительно повышается прочность пенополистирола: при пропитке Эмукрил-М на 69-70%, Акратам - 87%. Наблюдается повышение твердости пенополистирола в 2 раза при пропитке его Акратам AS. Также повышается стойкость к ультрафиолетовому облучению. Эмукрил-М снижает коэффициент линейного термического расширения пенополистирола в 2 раза. С ростом прочности пенополистирола при модифицировании мономерами наблюдается увеличение его долговечности. Недостатками данного способа модификации являются: увеличение средней плотности пенополистирола, следовательно, ухудшение его теплоизоляционных свойств; наличие в производственной схеме этапа продолжительной термообработки, требующего значительных энергозатрат.
В качестве прототипа рассматривалась строительная пенополистирольная плита (патент RU 2155842). Строительная пенополистирольная плита изготавливается беспрессовым методом. Гранулы пенополистирола предварительно вспениваются в закрытой емкости с помощью пара. На стадии формирования плиты вводят фибру, химически не активную к пенополистиролу, и устанавливают сетку из композиционного волокнистого материала. Далее в герметичной емкости проводят дополнительную обработку паром с последующей сушкой. Такая плита характеризуется увеличенными в 2 раза прочностью при изгибе и сжатии и уменьшенным в 3 раза влагопоглощением. В качестве недостатка предложенной строительной пенополистирольной плиты можно указать низкую твердость ее поверхностей.
Техническая задача изобретения заключается в увеличении эксплуатационной надежности и долговечности плит беспрессового пенополистирола за счет улучшения их механических свойств.
Решением поставленной задачи является устройство в плите беспрессового пенополистирола армирующих прослоек и покрытий.
В качестве материала армирования используется малярная стеклотканевая сетка с размером ячеек 2×2 мм. Сетка применяется при выполнении штукатурных и малярных работ для увеличения прочности покрытий, защиты поверхностей от образования трещин, вызванных изменением влажности и температуры воздуха. Она не разлагается с течением времени и не ржавеет, является устойчивой к действию щелочей.
Армирование пенополистирольной плиты осуществляется вклеиванием стеклотканевой сетки между двумя слоями пенополистирола, а также наклеиванием ее снаружи плиты. При этом используется морозоустойчивый и водостойкий клей на основе сополимеров винилацетата (ТУ 2385-001-59317850-2012), предназначенный для изделий из полистирола.
Разработанная конструкция плиты пенополистирольной, армированной стеклотканевой сеткой, состоит из двух слоев беспрессового пенополистирола ПСБ-С 35 (ГОСТ 15588 - 86) толщиной 10 мм каждый, склеенных друг с другом с прослойкой из стеклотканевой сетки с размером ячеек 2×2 мм. На лицевые поверхности плиты также наклеивается стеклотканевая сетка (Фиг.а 1). Номинальные размеры плиты по длине и ширине принимаются согласно ГОСТ 15588-86.
Экспериментальные значения механических характеристик плит беспрессового пенополистирола ПСБ-С 35 (ГОСТ 15588-86) и армированного ПСБ-С 35 представлены для сравнения в таблице 1.
Из таблицы 1 видно, что плита пенополистирольная, армированная стеклотканевой сеткой, характеризуется повышенной прочностью и жесткостью, устойчивостью к агрессивным воздействиям и долговечностью.
Исследование теплофизических свойств разработанной армированной пенополистирольной плиты показало, что армирование пенополистирола практически не влияет на его коэффициент теплопроводности.
Авторами предлагается следующая технологическая схема производства плиты пенополистирольной, армированной стеклотканевой сеткой:
- получение заготовок беспрессового пенополистирола в виде листов толщиной 10 мм, соответствующих требованиям ГОСТ 15588-86 «Плиты пенополистирольные. Технические условия»;
- выдержка заготовок не менее 5 ч в помещении с температурой воздуха (22±5)°C и относительной влажностью (50±5) %;
- нанесение на обе лицевые поверхности заготовок первого (выравнивающего) слоя клея и выдержка их не менее 5 мин;
- нанесение на обе лицевые поверхности заготовок второго слоя клея и выдержка не менее 5 мин;
- нанесение стеклотканевой сетки на обе лицевые поверхности первой заготовки и одну поверхность второй заготовки;
- запрессовка пакета заготовок с сетками и выдержка их под давлением около 0,02 МПа не менее 60 мин;
- извлечение готовой армированной пенополистирольной плиты из пресса с последующей выдержкой в помещении не менее 24 ч.
Плита пенополистирольная, армированная стеклотканевой сеткой, состоящая из двух слоев беспрессового пенополистирола, склеенных друг с другом с устройством прослойки из армирующего материала и оклеенных снаружи армирующим материалом, отличающаяся тем, что в качестве слоев беспрессового пенополистирола применяются листы ПСБ-С 35 толщиной 10 мм, а в качестве армирующего материала - стеклотканевая сетка с размером ячеек 2×2 мм, наклеиваемая на листы пенополистирола клеем на основе сополимеров винилацетата.
