Теплоизоляционное покрытие на основе пеностекла
Полезная модель относится к области строительства, а именно к способам защиты строительных конструкций и может быть использовано, в частности, для тепло- и гидроизоляции стен, перегородок, полов, перекрытий и крыш зданий и сооружений. Технический результат - снижение теплопроводности и водопоглощаемости покрытия, повышение стойкости покрытия к воздействиям агрессивной внешней среды, повышение огнестойкости строительных конструкций, сохранение целостности блоков пеностекла, повышение срока службы строительных конструкций, технологичность покрытия, достигается тем, что теплоизоляционное покрытие выполнено с использованием блоков из пеностекла в форме уплощенной призмы. Для крепления блоков из пеностекла к основанию защищаемой конструкции и между собой использована жидкая керамическая теплоизоляция, при этом на поверхность основания защищаемой конструкции нанесен, по меньшей мере, один слой жидкой керамической теплоизоляции, на который в течение времени, не превышающего время ее полной полимеризации, уложены сплошным слоем блоки из пеностекла с предварительно нанесенным на их боковые грани, по меньшей мере, одним слоем жидкой керамической теплоизоляции. Блоки совмещены с основанием защищаемой конструкции и друг с другом плотно, без образования воздушных полостей в жидкой керамической изоляции между нижними гранями блоков и основанием защищаемой конструкции, а также между боковыми гранями смежных блоков. На внешнюю поверхность слоя, образованного блоками из пеностекла, нанесен, по меньшей мере, один слой жидкой керамической теплоизоляции. Дополнительно, для повышения стойкости теплоизоляционного покрытия к воздействиям агрессивной внешней среды и улучшения его потребительских качеств, на внешний слой керамической теплоизоляции после полной полимеризации жидкой керамической теплоизоляции методом газодинамического напыления наносят защитный слой мелкодисперсного материала, например, металла.
Полезная модель относится к области строительства, более конкретно к способам защиты строительных конструкций и может быть использовано, в частности, для тепло- и гидроизоляции стен, перегородок, полов, перекрытий и крыш зданий и сооружений.
Известно, что вспененное стекло или пеностекло - это легкий пористый материал, с размерами пор (ячеек) от долей миллиметра до сантиметра, нерастворимый в воде, устойчивый к действию большинства кислот и органических растворителей, выдерживающий высокие температуры (http://www.tutteplo.ru). Благодаря своей ячеистой структуре пеностекло является жестким и безусадочным материалом. Материал не содержит органических соединений, экологически безопасен, не горюч. Химическая стойкость пеностекла, наряду с его жесткостью, негорючестью и низкой плотностью позволяют использовать его в качестве тепло- и гидроизоляционного материала в различных, в том числе агрессивных средах. Блоки и плиты из пеностекла широко используются, например, для тепло- и гидроизоляции стен, крыш, перекрытий, полов, трубопроводов и т.п.
Типичный вариант теплоизоляции, например, бетонного покрытия с использованием блоков из пеностекла представлен на рисунке (фиг.1) (http://penosteklo.org/index.php?pid=6). На бетонную плиту 1, предварительно обработанную грунтовкой на битумной основе 2, наносят слой горячего битума 3 и на него укладывают плиты из пеностекла 4. Затем на плиты из пеностекла наносят слой горячего битума и укладывают первый слой кровельного покрытия 5. Кровельное покрытие обычно укладываю в несколько слоев, при этом на каждый нижележащий слой кровельного покрытия наносят слой горячего битума. На верхний слой кровельного покрытия наносят слой клеящей эмульсии 6 и слой минеральной крошки 7.
Для крепления блоков из пеностекла к основанию кровли используют также цементно-песчаные и цементно-известковые растворы. Однако, как правило, все широко используемые в настоящее время конструктивные варианты использования пеностекла в качестве теплоизоляционного материала нетехнологичны, связаны с расходом большого количества дополнительных материалов и не обеспечивают необходимого качества и срока службы. Кроме того, при использовании клеящих материалов на основе битума снижается огнестойкость строительных конструкций.
Известен строительный блок (Патент RU 
94249, МПК Е04С 1/42, 20.05.2010), имеющий форму параллелепипеда, выполненного из пеностекла с порами, образованными перегородками из стекла следующего состава: SiO2 - 70-73,8%, А2О 3 - 4-5%, CaO - 6-7%, MgO - 3-3,8%, K2O+Na20 - 13-14%, Fe2О3 - не более 0,2%, при этом поры имеют замкнутый контур, поперечный размер их составляет 0,3-1,0 мм, а толщина перегородок не превышают 1/3 поперечного размера образуемых ими пор.
Блок отличается высокой прочностью, низкой водопоглощаемостью и плотностью, однако нетехнологичен при использовании его в качестве теплоизоляционного материала, например, для кровли или перегородок, поскольку без нарушения целостности блока невозможно обеспечить его надежное крепление к конструктивным элементам основания кровли или перегородки, а нарушение целостности блока приводит, в свою очередь, к снижению качества и срока службы кровли и перегородок.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание технологичного теплоизоляционного покрытия на основе пеностекла, позволяющего в полной мере использовать качественные характеристики исходных материалов.
В настоящее время в качестве теплоизоляционного материала все чаще используют жидкую керамическую теплоизоляцию. Известна, например, жидкая керамическая теплоизоляция RE-TERM производителя ООО «Инновационные технологии», Россия (http://www.re-term.ru), представляющая собой жидкий теплоизоляционный материал в виде суспензии из керамических и силиконовых микросфер, образующий после нанесения ее на обрабатываемую поверхность полимерное покрытие, обладающее высокими тепло- и гидроизоляционными свойствами. Материал обладает высокой адгезией к любым строительным материалам; имеет рабочий диапазон температур от -60С до +250°С (специальные модификации до +1000°С); устойчив к механическому и атмосферному воздействию; пожаробезопасен и экологически чист. При использовании данного материала не требуется специальной подготовки обрабатываемой поверхности и применения специального оборудования. Материал можно наносить на обрабатываемую поверхность обычной кистью или валиком.
Высокая адгезия жидкой керамической теплоизоляции в сочетании с очень низкой теплопроводностью позволяет использовать ее в качестве клеящего материала для крепления к основаниям изолируемых конструкций (стен, перегородок, перекрытий и покрытий зданий и сооружений) листов, панелей, блоков или плит из разнообразных теплоизоляционных материалов.
Известен способ изготовления теплоизоляционного многослойного комбинированного покрытия (RU 2352467 С2, МПК В32В 27/02, 20.04.2009). Способ заключается в последовательном нанесении на возможно предварительно нагретую поверхность покрывных слоев, сначала жидко-керамического покрытия из полимерной композиции, содержащей связующее, смесь полых микросфер, различающихся между собой размерами в диапазоне от 10 до 500 мкм и насыпной плотностью от 650 до 50 кг/м 3, и вспомогательные целевые добавки, затем на еще не высохшее покрытие наносят один или несколько слоев из стеклохолста и далее на поверхность стеклохолста наносят один или несколько слоев жидко-керамического покрытия, далее осуществляют окончательную сушку покрытия. С использованием данного способа существенно улучшаются качественные и технологические характеристики получаемых покрытий, однако он не позволяет обеспечить получение таких значений параметров покрытия, которые достигаются при использовании блоков из пеностекла.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в снижении теплопроводности и водопоглощаемости покрытия, в повышении стойкости покрытия к воздействиям агрессивной внешней среды, в повышении огнестойкости строительных конструкций, в сохранении целостности блоков пеностекла, в повышении, срока службы строительных конструкций, в технологичности покрытия.
Указанный технический результат достигается тем, что в качестве основного теплоизолирующего материала используют блоки из пеностекла 3, выполненные в форме уплощенной призмы. При этом, как показано на рисунке (фиг.2), на поверхность основания защищаемой конструкции 1 (стены, перегородки, перекрытия, покрытия - кровли) предварительно наносят, по меньшей мере, один слой жидкой керамической теплоизоляции 2. Затем на слой жидкой керамической теплоизоляции, в течение времени, не превышающее время ее полной полимеризации, укладывают сплошным слоем блоки из пеностекла, предварительно нанеся на их боковые грани, по меньшей мере, один слой жидкой керамической теплоизоляции. При этом блоки совмещают с основанием защищаемой конструкции и друг с другом плотно, без образования воздушных полостей в слоях жидкой керамической изоляции между нижней гранью блока и основанием защищаемой конструкции, а также между боковыми гранями смежных блоков. Затем на внешнюю поверхность слоя блоков из пеностекла наносят, по меньшей мере, один слой жидкой керамической теплоизоляции 4. После полной полимеризации внешнего слоя жидкой керамической теплоизоляции покрытие готово к эксплуатации, при этом целостность блоков из пеностекла не нарушается и отсутствует необходимость применения для их фиксации на основании защищаемой конструкции специальных средств.
Один из возможных вариантов теплоизоляционного покрытия на основе блоков из пеностекла с использованием жидкой керамической теплоизоляции представлен на рисунке (фиг.3), где на поверхности основания защищаемой конструкции 1 расположен слой из блоков пеностекла 3, скрепляемых с поверхностью основания и между собой слоем жидкой керамической теплоизоляции 2. На наружную поверхность блоков из пеностекла также нанесена жидкая керамическая теплоизоляция.
За счет свойств жидкой керамической теплоизоляции и пеностекла, сохранения целостности блоков из пеностекла и защищаемой конструкции, значительно улучшаются параметры по теплопроводности и водопоглощению выполненного таким образом теплоизоляционного покрытия, повышается огнестойкость покрытия, а также эксплуатационные характеристики защищаемых данным покрытием строительных конструкций в целом. Отсутствие необходимости применения для фиксации блоков из пеностекла на основании защищаемой конструкции специальных средств обусловливает технологичность полученного данным способом теплоизоляционного покрытия,.
Для повышения стойкости выполненного данным способом теплоизоляционного покрытия к воздействиям агрессивной внешней среды и улучшения его потребительских качеств, как показано на рисунке (фиг.4), на внешний слой керамической теплоизоляции 4 после полной полимеризации жидкой керамической теплоизоляции методом газодинамического напыления с использованием известных в настоящее время технологий и оборудования, например, технологии и оборудования ДИМЕТ® компании ООО «Обнинский центр порошкового напыления» (ОЦПН) Россия (http://www.amazonit.ru/ocpn/index0.html), наносят защитный слой 5 мелкодисперсного материала, например, металла.
1. Теплоизоляционное покрытие с применением блоков из пеностекла, выполненных в форме уплощенной призмы, отличающееся тем, что для крепления блоков из пеностекла к основанию защищаемой конструкции и между собой использована жидкая керамическая теплоизоляция, при этом на поверхность основания защищаемой конструкции нанесен, по меньшей мере, один слой жидкой керамической теплоизоляции, на который в течение времени, не превышающего время ее полной полимеризации, уложены сплошным слоем блоки из пеностекла с предварительно нанесенным на их боковые грани, по меньшей мере, одним слоем жидкой керамической теплоизоляции, при этом блоки совмещены с основанием защищаемой конструкции и друг с другом плотно, без образования воздушных полостей в жидкой керамической изоляции между нижними гранями блоков и основанием защищаемой конструкции, а также между боковыми гранями смежных блоков, при этом на внешнюю поверхность слоя, образованного блоками из пеностекла, нанесен, по меньшей мере, один слой жидкой керамической теплоизоляции.
2. Теплоизоляционное покрытие по п.1, отличающееся тем, что на внешнюю поверхность слоя, образованного блоками из пеностекла, нанесено не менее двух слоев жидкой керамической теплоизоляции, при этом внешний слой жидкой керамической теплоизоляции нанесен после полной полимеризации материала нижележащего слоя.
3. Теплоизоляционное покрытие по п.1 или 2, отличающееся тем, что на внешний слой керамической теплоизоляции после ее полой полимеризации методом газодинамического напыления нанесен защитный слой мелкодисперсного материала.
