теплоизоляционное покрытие для облицовки стен

Формула изобретения

1. Теплоизоляционное покрытие для облицовки стен, включающее теплоизоляционные плиты, прикрепленные к несущей стене здания с помощью клея, покрытые с внешней стороны защитным слоем, отличающееся тем, что в качестве теплоизоляционных плит содержит плиты, имеющие прочность от 0,7 до 2,7 МПа, теплопроводность от 0,053 до 0,088 Вт/(Км) при плотности от 220 до 450 кг/м³, полученные из вспученного перлита, смешанного с 3-60%-ным водным раствором гидроксида щелочного металла в количестве 0,13-1,46 кг на 1 кг вспученного перлита, с последующим формованием и термообработкой, при этом формование осуществлено таким образом, чтобы исходная смесь уплотнилась не менее чем в 1,5 раза.

2. Теплоизоляционное покрытие по п.1, отличающееся тем, что плиты со стороны защитного слоя имеют узорчатый рисунок.

3. Теплоизоляционное покрытие по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что в качестве клеящего слоя содержит клей на основе цемента.

4. Теплоизоляционное покрытие по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что в качестве защитного слоя содержит штукатурку на основе цемента.

5. Теплоизоляционное покрытие по одному из п.1 или 3, отличающееся тем, что под защитным слоем штукатурки дополнительно проложена сетка.

6. Теплоизоляционное покрытие по одному из п.1 или 2, отличающееся тем, что теплоизоляционные плиты дополнительно прикреплены к несущей стене с помощью анкеров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при создании наружных теплоизоляционных и защитных покрытий при возведении новых, а также при реконструкции существующих зданий и сооружений, а именно для осуществления наружной теплоизоляции с тонким слоем штукатурки по утеплителю.

Более конкретно изобретение относится к теплоизоляционному покрытию для облицовки стен.

В настоящее время для устройства теплоизоляционных ограждений используется большое разнообразие конструктивных элементов, отличающихся друг от друга и по форме, и по составу. Используются и сыпучие минеральные теплоизоляционные наполнители, и вспененные материалы, и утеплители на основе минеральных и/или органических волокон.

Теплоизоляционные покрытия, как правило, монтируются на несущие стены с внешней стороны. Поэтому наряду с требованиями по долговечности, легкости, простоте и надежности монтажа к ним предъявляются весьма жесткие требования по пожарной безопасности и эстетичному внешнему виду.

Известна слоистая панель (а.с. SU 1500745, Е 04 С 2/24, 1989 г.), включающая теплоизолирующий слой на основе фенольного пенопласта и другие слои, укрепляющие поверхность материала. Это изделие имеет основной недостаток, заключающийся в том, что из-за того, что теплоизоляционный слой не является несущим, оно не может быть использовано для внешней теплоизоляции стен зданий и сооружений самостоятельно, без дополнительных конструктивных элементов, образующих несущую часть, а это приводит к увеличению трудоемкости при изготовлении конструкций, к повышению материалоемкости и удорожанию теплоизоляционного покрытия. Использование синтетических вспененных материалов, в особенности на основе фенольных смол, как правило, не обеспечивает экологическую и гигиеническую чистоту. Кроме того, применение органических материалов является предпосылкой к пожарной опасности данного покрытия.

Известна теплоизоляционная строительная панель, содержащая оболочку из вспененного гипса, размещенные в ней ячейки с уложенными в них теплоизоляционными вкладышами из вспененного гипса и защитные покрытия, герметично закрывающие всю поверхность панели (патент RU 2144115, Е 04 В 1/76, 2000 г.). Такая панель экологически и гигиенически чиста, имеет высокую прочность и жесткость, поскольку в конструкцию входит несущая оболочка, а в более надежном варианте - древесно-стружечная или цементно-стружечная плита, уложенные на одной из сторон панели. Она может использоваться самостоятельно как стеновая панель, однако для применения в качестве внешнего теплоизолирующего покрытия неудобна, поскольку закрепление всей панели на несущей стене требует дополнительных крепежных элементов. Кроме того, она обладает тем недостатком, что процесс ее изготовления многоступенчатый, пеногипсовые вкладыши и усилительные панели требуют отдельной стадии изготовления.

Известна теплоизоляционная панель, также обладающая фильтрующими свойствами, включающая наружную и внутреннюю обшивки из ДВП и плиту утеплителя (патент RU 2034965, Е 04 В 1/88). Плита выполнена из смеси сухого торфа с равным количеством предварительно активированного торфа и древесных отходов. Такая панель не может быть легко использована в качестве внешней теплоизоляции, поскольку боится влаги, и поэтому требуется дополнительная внешняя гидроизоляция. К несущей стене она может быть прикреплена без дополнительных крепежных элементов, а с помощью органического клея, но это отрицательно скажется на паропроводности стены в целом. Кроме того, данное изделие пожароопасно.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому теплоизоляционному покрытию является строительная конструкция с облицовочным слоем, содержащая теплоизоляционные панели, выполненные в виде матов, защитный слой с армирующей сеткой и анкерные несущие элементы (патент, RU 2139980, Е 04 В 1/74. 1999 г.). Маты закреплены на стене с помощью клея и анкеров. На свободных концах анкеров расположены фиксирующие элементы, к которым жестко закреплена арматурная сетка с защитным слоем, выполненным в виде торкрет-бетонного или торкрет-штукатурного покрытия. Маты выполнены в виде теплоизоляционных плит, преимущественно пенополистирольных, или пенополиуретановых, или на основе базальтового или каменного волокна. Недостатком данной конструкции является сложность и дороговизна изготовления. Необходимость применения большого количества анкерных креплений диктуется низкой прочностью теплоизолирующих матов.

В связи с этим, а также из-за горючести и плохой в ряде случаев паропроводности плит на основе вспененных полимерных материалов в последнее время для конструирования теплоизоляционных покрытий внешних стен большой интерес представляют теплоизоляционные материалы на основе вспученного перлита и вермикулита, которые помимо теплоизоляции обеспечивают также и огнестойкость сооружений.

Задача настоящего изобретения - создание теплоизоляционного покрытия, обладающего наряду с легкостью, долговечностью, простотой и надежностью монтажа, также и пожарной безопасностью, хорошим внешним видом и экологической чистотой. Кроме того, сам способ изготовления теплоизоляционного покрытия для наружной облицовки стен зданий являлся бы простым и дешевым в реализации и не требовал бы применения крепежных устройств.

Задачей является также расширение ассортимента теплоизоляционных покрытий за счет использования новой теплоизоляционной плиты, обладающей необходимым комплексом свойств (высокая прочность при относительно низкой объемной массе, хорошие теплоизолирующие свойства, пожарная безопасность и хороший внешний вид). Это позволило бы осуществлять теплоизоляцию не только вновь возводимых зданий, но также реконструкцию старых.

Поставленная задача решается тем, что создано теплоизоляционное покрытие для облицовки стен, включающее теплоизоляционные плиты, прикрепленные к несущей стене здания с помощью клея, покрытые с внешней стороны защитным слоем, отличающееся от известного покрытия тем, что в качестве теплоизоляционных плит содержит плиты, имеющие прочность от 0,7 до 2,7 МПа, теплопроводность от 0,053 до 0,088 Вт/(Км) при плотности от 220 до 450 кг/м³, полученные из вспученного перлита, смешанного с 3-60%-ным водным раствором гидроксида щелочного металла в количестве 0,13-1,46 кг на 1 кг вспученного перлита с последующим формованием и термообработкой, при этом формование осуществлено таким образом, чтобы исходная смесь уплотнилась не менее чем в 1,5 раза.

При изготовлении покрытия теплоизоляционные плиты могут быть закреплены без дополнительного применения анкеров. Для большей надежности в случае применения плит с малой прочностью они могут быть дополнительно прикреплены к несущей стене с помощью анкеров.

Со стороны защитного слоя плиты могут иметь узорчатый рисунок. Таким образом, заявляемое покрытие может быть не только теплоизоляционным, но также отделочно-декоративным для удовлетворения эстетических требований. При этом защитный слой штукатурного раствора может наноситься кистью.

В качестве клеящего слоя покрытие может содержать, в частности, клей на основе цемента.

В качестве защитного слоя может содержать штукатурку на основе цемента. Под защитным слоем штукатурки может быть дополнительно проложена сетка, что повышает надежность покрытия.

В отличие от известных покрытий заявленное покрытие в качестве теплоизоляционной плиты содержит новую, не применявшуюся до сих пор в подобных конструкциях плиту на основе вспученного перлита.

Способ ее изготовления заключается в следующем. К вспученному перлиту при постоянном перемешивании добавляют водный раствор щелочи. Полученную однородную смесь закладывают в форму и прессуют таким образом, чтобы она уплотнилась не менее чем в 1,5 раза. Сформованную плиту сушат и/или термообрабатывают. Данный способ может быть проиллюстрирован следующим примером. К 1 кг вспученного перлитового песка с насыпной плотностью 70 кг/м³ и зерновым составом от 0,16 до 5 мм при постоянном перемешивании добавляют 0,543 кг водного раствора NaOH с концентрацией щелочи 26%. Полученную однородную смесь закладывают в форму и прессуют таким образом, чтобы она уплотнилась в 4 раза. Сформованную плиту термообрабатывают при 400С. Другие возможные варианты получения теплоизоляционной плиты представлены в таблице.

Используемые плиты отличаются от известных подобных изделий из вспученного перлита, обработанного щелочным агентом, тем, что обладают новым комплексом свойств, необходимых для реализации заявленного покрытия (например, в отличие от изделий с показателями по а.с.СССР, SU 662535, опубликованного 15.05.1979 г.). Новый комплекс свойств достигается за счет того, что исходная смесь при осуществлении формования уплотнялась не менее чем в 1,5 раза. Одновременно с этим новая плита в отличие от изделий из вспученного перлита, обработанного жидким стеклом (стеклоперлиты), близких к ней по комплексу свойств, не получена из дорогостоящей и требующей больших затрат при переработке исходной смеси (Ю.П. Горлов и др. Технология теплоизоляционных материалов. - Москва: Стройиздат, 1980, с.234). Это снижает в целом стоимость самого покрытия. За счет новой теплоизоляционной плиты достигается новый технический результат, заключающийся в том, что расширяется ассортимент теплоизоляционных покрытий, поскольку впервые представляется возможность включить в их состав плиту высокого качества, и в то же время недорогостоющую, полученную из вспученного перлита по доступной технологии. Таким образом, несмотря на кажущуюся простоту и кажущуюся очевидность, заявленное изобретение соответствует критерию “изобретательский уровень”.

Изготовление заявленного теплоизоляционного покрытия для облицовки стен можно осуществить следующим образом. На несущей стене здания (сооружения) закрепляют встык теплоизоляционные плиты, затем общую поверхность покрывают тонким защитным слоем штукатурки. Этим достигается упрощение технологии изготовления покрытия за счет того, что плиты можно закреплять с помощью только клея, в частности с помощью только клея на основе цемента. Внешний защитный слой выполняют, в частности, с помощью штукатурки на основе цемента. При этом под внешний слой штукатурки в случае необходимости дополнительно могут проложить сетку; также крепление плит дополнительно могут усилить анкерами.

На фигуре 1 схематично представлен состав теплоизоляционного покрытия. Оно включает теплоизоляционные плиты 1, прикрепленные к несущей стене 4 с помощью клеящего слоя 2 и покрытые тонким защитным слоем 3.

На фигуре 2 представлено теплоизоляционное покрытие в случае выполнения плиты с узорчатым рисунком.

Изобретение поясняется примерами реализации теплоизоляционного покрытия.

Пример 1. (фиг.1). Стену 4 при необходимости очищают от старого покрытия и грунтуют. На теплоизоляционные плиты 1, полученные по примеру номер 4 таблицы, наносят цементный клей 2. Плиты укладывают встык друг к другу, плотно прижимают к стене. После отверждения клея на плиты 1 наносят защитный слой из цементного штукатурного раствора.

Пример 2. Покрытие (фиг.2) осуществляют аналогично примеру 1, при этом используют теплоизоляционные плиты 1 с рельефным рисунком. Плиты получают по примеру номер 7 таблицы в фигурной форме для прессования таким образом, что на одной стороне плиты имеется рисунок глубиной 30 мм. На плоскую сторону плит наносят цементный клей 2 и прижимают к стене 4. После отверждения клея внешнюю сторону плит обмазывают жидким раствором на основе цемента с помощью кисти.

Пример 3. Покрытие осуществляют аналогично примеру 1 с тем отличием, что после приклеивания на поверхность теплоизоляционных плит прикрепляется сетка. Затем в случае особых условий эксплуатации (например, высотное строительство) в покрытии и стене сверлятся отверстия и вставляются анкера таким образом, чтобы они дополнительно крепили сетку к стене 4. На плиты и сетку наносится защитный раствор.

Заявляемое изобретение позволяет осуществлять наружную теплоизоляцию зданий и сооружений, отвечающую предъявляемым современным требованиям, как в случае возведения новых построек, так и при реконструкции уже существующих.

Это стало возможным благодаря тому, что покрытие в качестве теплоизоляционной плиты содержит плиту с хорошим комплексом механических и теплофизических показателей. Это обеспечило возможность ее надежного закрепления на стене по упрощенной технологии без анкеров. Она также способна нести слой штукатурки для защиты от атмосферного воздействия. Кроме того, использование плиты с узорчатым рисунком на ее внешней поверхности позволяет улучшить внешний вид зданий, а ее состав, включающий только неорганические компоненты, предопределяет устойчивость к огню.