Строительный защитно-декоративный элемент (панель)
Полезная модель относится к строительным технологиям и представляет собой защитно-декоративный элемент для защиты фасадов зданий. Строительный защитно-декоративный элемент содержит полимерный несущий элемент и нанесенное на него декоративное покрытие, при этом декоративное покрытие выполнено в виде слоя затвердевшей смеси перлитового песка и пластификатора. Строительный защитно-декоративный элемент, который за счет подбора образующих его материалов обладает малой массой, высокой механической прочностью, химической стойкостью к осадкам, влагостойкостью, способностью к легкому и многократному окрашиванию различными фасадными красками. Высокая технологичность при изготовлении и монтаже позволяет снизить материальные затраты на производство изделия. Кроме того, строительный защитно-декоративный элемент создает полную имитацию природных декоративных элементов, при этом превосходя их по своим характеристикам.
Полезная модель относится к строительным технологиям и представляет собой защитно-декоративный элемент для защиты и декоративной отделки фасадов зданий.
Отделочный слой фасада здания более всего подвержен действию дождя, ветра, агрессивных газов, содержащихся в воздухе, а также колебаниям температуры окружающей среды. Поэтому в настоящее время в строительных технологиях четко проявляется тенденция к значительному увеличению срока безремонтной службы самой отделки, повышению долговечности конструкций, улучшению эксплуатационных и экологических характеристик зданий. Поставленные требования удовлетворяются за счет применения современных материалов, что также способствует повышению технологичности при изготовлении и монтаже защитно-декоративных элементов.
Известен конструкционный элемент, описанный в патенте Великобритании №1017103, состоящий из неорганического компонента с нанесенным на него декоративным покрытием. Неорганический компонент образован смесью песка и синтетической термоотверждающей смолы. Количество неорганического компонента составляет от 70 до 97% всей массы конструкционного элемента. Декоративное покрытие образовано смесью эпоксидной смолы с наполнителем, в качестве которого используется мел. Декоративное покрытие должно быть защищено распыленным прозрачным покрытием из эпоксидной смолы. Неорганический компонент может содержать песок, смешанный со щебнем, или волокнистый материал. Декоративное покрытие наносится кистью, валиком или резиновым валиком. Однако эпоксидная смола, входящая в состав декоративного покрытия, является токсичным материалом и обладает низкими экологическими характеристиками.
Кроме того, для изготовления конструкционного элемента используется большое количество различных компонентов, что значительно усложняет технологию производства и монтажа изделия и приводит к увеличению материальных затрат на производство.
Наиболее близким аналогом данной полезной модели является изделие с декоративной поверхностью по патенту России №2002105905, в основном криволинейной формы, где на основание укладывается полимерный пленочный материал, на который наносится слой песчано-цементной смеси толщиной до 3 мм, предпочтительно - до 1,5 мм, с цементом, пластификатором, пигментом, водой и с песком с размерами частиц до 1,2 мм, предпочтительно содержащей не менее 50% по массе песок с крупностью до 0,5 мм. В качестве полимерного пленочного материала используется пенополистирол, пенополиуретан, газосиликатный материал или пенобетон.
Основным недостатком вышеупомянутого решения является то, что для изготовления изделия с декоративной поверхностью используется большое количество различных компонентов, что значительно усложняет технологию производства и монтажа изделия и приводит к увеличению материальных затрат на производство. Данное изделие является достаточно тяжеловесным, что усложняет его последующий монтаж на фасаде здания. Кроме того, отверждение песчано-цементной смеси происходит только при положительных температурах.
Задачей данной полезной модели является создание такого строительного защитно-декоративного элемента, которое, за счет подбора образующих его материалов, будет обладать малой массой, высокой механической прочностью, химической стойкостью к воздействию внешней среды, влагостойкостью, способностью к легкому и многократному окрашиванию различными фасадными красками. Высокая технологичность при изготовлении и монтаже позволит снизить материальные затраты на производство изделия. Кроме того, строительный защитно-декоративный элемент будет создавать имитацию природных декоративных элементов, при этом превосходя их по своим характеристикам.
Поставленная задача решается тем, что строительный защитно-декоративный элемент содержит полимерный несущий элемент и нанесенное на него декоративное покрытие, при этом декоративное покрытие выполнено в виде слоя затвердевшей смеси перлитового песка и пластификатора.
Использование перлитового песка в качестве наполнителя для смеси, образующей декоративное покрытие, приводит к резкому снижению массы самого декоративного покрытия по сравнению с цементно-песчаными смесями. Перлит является природным материалом, породой, представляющей собой вулканическое стекло, в составе которого 70-75% SiO 2; 12-14% Аl2O3 ; 3-5% NaO, примерно столько же К2O, до 1% Fe2O3, CaO, MgO. Отличительной особенностью перлитовой породы является содержание в ней от 2 до 5% связанной воды. При резком термоударном нагреве до температур 1100-1500°С частицы этой породы поризуются. Резко увеличивается объем внутренних пор, приобретающих сферовидную форму. Легкий пористый перлитовый песок в насыпанном слое может достигать плотности 50 и менее кг/м3. Такой песок обладает рядом уникальных свойств: легкий, не горючий, инертный, нетоксичный материал, работает при температурах от -200° до +875°С. Благодаря этим свойствам предпочтительно его использование в качестве наполнителя в данном декоративном покрытии. Крупность песка составляет от 0,05 до 0,1 мм. Содержание перлитового песка составляет от 20 до 80% объема декоративного покрытия и влияет на внешний вид покрытия. Содержание песка около 80% от объема декоративного покрытия позволяет создать имитацию бетонного покрытия с выраженной зернистой структурой; содержание песка около 20% от объема декоративного покрытия позволяет создать имитацию гипсового декоративного покрытия с гладкой поверхностью. Фракция песка и его процентное содержание определяет также способ нанесения декоративного покрытия на полимерный несущий элемент: ручной (кисть) или машинный (компрессор высокого давления). При содержании песка более 80% от объема декоративного покрытия, консистенция покрытия будет слишком густой, что усложнит процесс нанесения смеси на полимерный несущий элемент и увеличит
энергозатраты при использовании компрессора высокого давления. При содержании песка менее 20% от объема декоративного покрытия, консистенция покрытия будет слишком жидкой, что приведет к увеличению расхода наносимой смеси.
В качестве пластификатора используется акриловый полимер. Благодаря стойкости данного материала к длительному воздействию воды и различных химических элементов, его использование позволяет обеспечить влагостойкость изделия, а также химическую стойкость изделия к воздействиям внешней среды. Кроме того, данный материал обладает превосходными механическими свойствами. Стойкий к знакопеременным температурам. Выдерживает многочисленные циклические деформации с амплитудой ±25% без нарушения сплошности шва. Сохраняет эластичность при низких температурах (до -40°С). Характеризуется отличной адгезией к большинству подложек (бетон, кирпич, штукатурка, алюминий, дерево, стекло), хорошей грязеотталкивающей способностью и стойкостью к появлению плесени.
Процентное содержание пластификатора в декоративном покрытии строительного защитно-декоративного элемента составляет от 20 до 80% объема декоративного покрытия.
Затвердевшее декоративное покрытие, образованное смесью перлитового песка и пластификатора, имеет прочность на растяжение при разрыве 0,5-2,0 МПа, модуль при растяжении 0,1-0,25 МПа, твердость 15-35 Шор А. Такие характеристики покрытия обеспечивают высокую механическую прочность как самого покрытия, так и изделия в целом.
Декоративное покрытие строительного защитно-декоративного элемента образовано с добавлением красящего пигмента в приготовленную композицию в количестве, достаточном для придания изделию нового, современного дизайна и необычного, привлекательного цвета, который может варьироваться в соответствии с требованиями заказчика. Также возможно поверхностное окрашивание декоративного покрытия строительного защитно-декоративного элемента фасадными красками после его нанесения на полимерный несущий элемент. Акриловый полимер, используемый в качестве пластификатора,
обладает отличной адгезией к различным фасадным краскам, что обеспечивает возможность легкого и многократного окрашивания строительного защитно-декоративного элемента.
Несущий полимерный элемент выполнен из вспененного полистирола или пенополиуретана, которые получают в результате предварительного вспенивания гранулята под воздействием пара и дальнейшего его формования или другими способами. Эти материалы приобретает два ценных качества: воздух, заключенный в порах этих материалов, обеспечивает тепловую изоляцию и действует как амортизатор при ударных нагрузках и условиях сжатия.
Указанные материалы способны приобретать в процессе формования сложные формы. Кроме того, элементам из данных материалов можно придавать необходимую форму как в цеху, так и непосредственно на месте строительства, что значительно повышает технологичность изготовления и монтажа изделия, поскольку появляется возможность придать изделию именно ту форму, которая необходима в данном конкретном случае. Также такой подход обеспечивает наиболее рациональное использование материалов, что приводит к снижению затрат на производство.
Использование указанных материалов также позволяет обеспечить высокую механическую прочность, химическую стойкость к воздействию внешней среды, влагостойкость благодаря их уникальным свойствам. Материалы обладают высокой прочностью на сжатие при низкой плотности, низкой динамической жесткостью, обеспечивающей качественную изоляцию. Вспененный полистирол и пенополиуретан обладают хорошими теплофизическими свойствами, низкой удельной теплопроводностью, низким термическим расширением, структурной стабильностью в диапазоне от -180 до +80°С, низкой диффузией водных паров и низким водопоглащением, сопротивляемостью к широкому ряду химических и других веществ, стойкостью к биологическим воздействиям, свойству к самозатуханию, поглощению динамических воздействий при строительстве. Кроме того, указанные материалы не поддерживают горение, содержат добавки (антипирены),
снижающие горючесть. При горении выделяют такие же газы, как при сжигании древесины. Также данные материалы не содержат химических соединений, вредных для озоновой оболочки, не ядовиты, не имеют запаха, не образуют пыли и практически не стареют в течение всего срока эксплуатации сооружения. Заявляемая полезная модель осуществляется следующим образом. Полимерный несущий элемент, выполненный из вспененного полистирола или пенополиуретана, крепится непосредственно к наружной поверхности здания адгезивными клеящими составами или механическими креплениями, после чего несущий элемент облицовывают. На поверхность несущего элемента наноситься декоративное покрытие толщиной от 0,5 до 5 мм, которое образовано перлитовым песком и акриловым полимером. Содержание акрилового полимера составляет от 20 до 80% всего объема декоративного покрытия. Поверхность несущего элемента должна быть прочной, чистой и сухой. Нанесение декоративного покрытия может осуществляться как ручным способом при помощи кисти, так и машинным при помощи компрессора высокого давления. Окрашивание покрытия производится не ранее, чем через 4 часа после нанесения. При температуре воздуха +20°С и относительной влажности воздуха 65% поверхность высыхает «от пыли» через 20 минут. Время полного отверждения покрытия составляет от 4 до 48 часов в зависимости от толщины покрытия. При низких температурах и высокой влажности это время увеличивается. Работы проводятся при температуре воздуха от +5°C до +30°C. Температура основания должна быть не ниже +5°C.
Полезная модель, которая заявляется, представляет собой строительный защитно-декоративный элемент, который обладает высокой механической прочностью, химической стойкостью к осадкам, влагостойкостью, способностью к легкому и многократному окрашиванию различными фасадными красками. Высокая технологичность при изготовлении и монтаже позволяет снизить материальные затраты на производство изделия. Кроме того, строительный защитно-декоративный элемент создает полную имитацию природных декоративных элементов, при этом превосходя их по своим характеристикам.
1. Строительный защитно-декоративный элемент, содержащий полимерный несущий элемент и нанесенное на него декоративное покрытие, отличающийся тем, что декоративное покрытие выполнено в виде слоя затвердевшей смеси перлитового песка и акрилового полимера.
2. Строительный защитно-декоративный элемент по п.1, отличающийся тем, что смесь содержит песок с размерами частиц 0,05-0,1 мм.
3. Строительный защитно-декоративный элемент по п.2, отличающийся тем, что смесь содержит от 20 до 80% объема акрилового полимера.
4. Строительный защитно-декоративный элемент по п.3, отличающийся тем, что затвердевшее декоративное покрытие имеет прочность на растяжение при разрыве 0,5-2,0 МПа, модуль при растяжении 0,1-0,25 МПа, твердость 15-35 Шор А.
5. Строительный защитно-декоративный элемент по п.4, отличающийся тем, что в смесь добавлен красящий пигмент в количестве, достаточном для придания декоративному покрытию желаемой окраски.
6. Строительный защитно-декоративный элемент по п.5, отличающийся тем, что полимерный несущий элемент выполнен в виде блока из вспененного полистерола.
7. Строительный защитно-декоративный элемент по одному из пп.1-5, отличающийся тем, что полимерный несущий элемент выполнен в виде блока из пенополиуретана.
