CZ30050U1 - Keramická zdící tvarovka se zlepšenými akusticko-izolačními vlastnostmi - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká oblasti stavebnictví, konkrétně keramické zdící tvarovky se zlepšenými akusticko-izolačními vlastnostmi.

Dosavadní stav techniky

Pro zvýšení tepelně izolačních a akusticko-izolačních vlastností cihel jsou cihly běžně vyráběny s dutinami, tzv. dutinové cihelné tvarovky. Dutinové cihelné tvarovky se v některých případech plní izolačním materiálem, který zvyšuje tepelně izolační a zvukově izolační vlastnosti těchto tvarovek.

K vyplnění dutinových cihelných tvarovek se nej častěji používají pěny, expandované i neexpandované plastové materiály, granule z perlitu, polystyrenu či vermikulitu. Nevýhodou vyplňování dutin dutinových cihelných tvarovek nebo bloků pěnou je zašpinění žeber mezi otvory, které je po vyplnění potřeba čistit, aby byla zaručena dostatečná přilnavost stavebního pojivá k povrchu cihly. Čištění povrchu takovýchto cihelných bloků prodlouží a prodraží jejich výrobu. U vyplňování dutin granulovaným materiálem, např. polystyrenem, vzniká problém, jak sypký izolační materiál v dutinách zafixovat. Je znám způsob výroby, kdy dochází na povrchu otvorů dutin působením tepelného zdroje k vytvoření tvrdého povlaku slinutím povrchové vrstvy granulí izolačního materiálu. Ostatní granule zůstanou sypké. Při poškození tvrdého povlaku během přepravy nebo manipulace s dutinovými cihelnými tvarovkami se izolační výplň vysype a znehodnotí se izolační parametry výrobku.

Patent CZ 304 720 popisuje zařízení a způsob pro plnění dutinových cihelných tvarovek sypkým izolačním materiálem, např. koplenovými nebo styrenovými perlemi. Zařízení je vytvořeno jako karusel, kdy každé pootočení o čtvrtinu otáčky definuje jednu fázi plnění. V první fázi se dutiny cihelných tvarovek zasypou izolačním materiálem tak, že na tvarovku, jejíž dutiny směřují vertikálně, je nasazen rámeček a pojízdná násypka zasype dutiny cihelné tvarovky. Během zasypávání rámeček vibruje, aby se izolační materiál v dutinách optimálně uložil. Ve druhé fázi je izolační materiál začištěn stěrkou, rámeček je odebrán a rameno zařízení s cihelnou tvarovkou se otočí do další fáze, kdy je na cihelnou tvarovku nasazena propařovací hlava s těsněním. Vodní pára prochází rovnoměrně dutinami cihelného bloku, kde jejím působením dojde ke spojení částic izolačního materiálu. Cihelná tvarovka je po celou dobu uložena na stacionární perforované podložce, jejíž otvory jsou menší než průměr částic izolačního materiálu. Pára procházející dutinami cihelného bloku odchází otvory perforované podložky. Nevýhoda tohoto řešení spočívá vtom, že zařízení pracuje v taktu, který je mnohem pomalejší než takt výrobní linky tvarovek, má malou výrobní kapacitu a vyžaduje značné zásahy ze strany obsluhy.

Užitný vzor CZ 28229 popisuje dutinovou cihelnou tvarovku s vytvořenými tepelně a zvukově izolačními otvory, kde alespoň část izolačních otvorů je vyplněna akustickou izolační výplní. Výplň je tvořena sypkým zvukově izolačním materiálem uspořádaným v uzavřeném nebo polozavřeném obalu. Sypký zvukově izolační materiál je písek či perlit umístěný v papírovém nebo plastovém obalu ve tvaru balíčku nebo krabičky. Obaly je možné naplnit a vložit do zvukově izolačních otvorů dutinových cihelných tvarovek až na stavbě při dozdění každé řady. Nevýhoda tohoto řešení spočívá v komplikovaném sestavení takto popsané dutinové cihelné tvarovky, včetně nutného materiálu navíc pro vytvoření obalů na izolační materiál a vyžaduje pečlivé dohlížení na dělníky na stavbě při vkládání výplní do tvarovek.

Úkolem technického řešení je vytvoření keramické zdící tvarovky se zlepšenými akusticko-izolačními vlastnostmi, která by odstraňovala výše uvedené nedostatky, díky svému uspořádání snižovala spotřebu materiálu pro vyplnění dutin v tvarovkách a energie a aby bylo zajištěno co nejpřesnější vyplnění dutin tvarovek s minimální potřebou následné úpravy nebo čištění takto upravených stavebních bloků.

CZ 30050 Ul

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky odstraňuje keramická zdící tvarovka se zlepšenými akusticko-izolačními vlastnostmi a způsob její výroby podle tohoto technického řešení.

Keramická zdící tvarovka se zlepšenými akusticko-izolačními vlastnostmi je opatřena dutinami, ve kterých je umístěn sypký akusticky aktivní izolační materiál. Ten je uzavřený shora horní krycí vrstvou a zdola spodní krycí vrstvou, které zabraňují vypadnutí materiálu z dutin tvarovky. Podstata technického řešení spočívá vtom, že alespoň jedna krycí vrstva je tvořena směsí obsahující 10 až 65 % hmotn. cihelného prachu, 20 až 80 % hmotn. plniva a 3 až 40 % hmotn. aktivačního pojivá. Aktivační pojivo zajišťuje iniciaci vytvrzení krycí vrstvy, spojení krycí vrstvy s okraji dutin tvarovky a ztvrdnutí krycí vrstvy. Směs dále obsahuje 0 až 25 % hmotn. vody.

Jako cihelný prach se s výhodou použije odpadový obrus vznikající při kalibračním frézování keramických zdících tvarovek, které probíhá při výrobě přesných zdících tvarovek.

Ve výhodném provedení je aktivační pojivo směs alkalických oxidů nebo sodné vodní sklo. Jako plnivo je používáno kamenivo frakce 1 až 4 mm nebo písek frakce 0 až 4 mm. S výhodou je využíváno kamenivo frakce 2 až 4 mm.

Sypký akusticky aktivní materiál je písek nebo cihelný prach nebo perlit. Tyto materiály umístěné v dutinách tvarovek významně zlepšují zvukově izolační vlastnosti zdivá.

Tvarovka je opatřena dvěma až čtyřmi dutinami a každá dutina má dvě kratší strany probíhající podél delší strany tvarovky a dvě delší strany rovnoběžné s kratší stranou tvarovky. Každá kratší strana dutiny má šířku 20 až 80 mm a každá delší strana dutiny má délku 60 až 170 mm. Alespoň jedna strana dutiny je zubovitě odstupňovaná, kaskádovitě uspořádána do tří různě vzdálených rovin od okraje delší strany tvarovky a vzdálenost rovnoběžná s okrajem kratší strany tvarovky v dutině mezi jednotlivými kaskádovitými rovinami dutiny je stejná. Toto uspořádání je výhodné zejména pro lepší přilnutí krycí vrstvy k okrajům dutiny z důvodu zvětšení povrchu mezi krycí vrstvou a vnitřní stěnou dutiny, která díky kaskádovitému uspořádání nebude hladká, ale schodovitě uspořádaná. Alternativně mohou být použita i jiná řešení pro zlepšení přilnutí krycích vrstev k okrajům dutiny.

Výhody keramické zdící tvarovky podle technického řešení spočívají ve významně zlepšených akusticko-izolačních vlastností tvarovky. Výroba takto uspořádaných keramických zdících tvarovek snižuje spotřebu materiálu a energie na výrobu tvarovky a zajišťuje velmi přesné vyplnění dutin tvarovek s minimální potřebou následné úpravy nebo čištění takto upravených stavebních bloků. Výroba tvarovky podle technického řešení je levná, využívá odpadových materiálů z cihelen a umožňuje stabilní fixaci sypkého izolačního materiálu v dutinách během manipulace s tvarovkou.

Objasnění výkresů

Uvedené technické řešení bude blíže objasněno na následujících vyobrazeních, kde: obr. 1 znázorňuje keramickou zdící tvarovku, obr. 2 znázorňuje keramickou zdící tvarovku s postupně uloženou spodní krycí vrstvou, sypkým akusticky aktivním izolačním materiálem a horní krycí vrstvou v dutinách tvarovky, obr. 3 znázorňuje pohled na proces výroby keramické zdící tvarovky.

Příklad uskutečnění technického řešení

Rozumí se, že dále popsané a zobrazené konkrétní případy uskutečnění technického řešení jsou představovány pro ilustraci, nikoliv jako omezení technického řešení na uvedené příklady. Odborníci znalí stavu techniky najdou nebo budou schopni zajistit za použití rutinního experimentování větší či menší počet ekvivalentů ke specifickým uskutečněním technického řešení, která jsou zde popsána. I tyto ekvivalenty budou zahrnuty v rozsahu následujících nároků na ochranu.

CZ 30050 Ul

Na obr. 1 je znázorněna keramická zdící tvarovka 1 se dvěma delšími stranami a dvěma kratšími stranami, která je opatřena třemi dutinami 2 představující izolační otvory. Dutina 2 má rozměry 50 x 110 mm v horizontálním průřezu. Každá kratší strana dutiny 2 je zubovitě odstupňovaná a kaskádovitě uspořádána do tří různě vzdálených rovin od okraje delší strany tvarovky i a vzdálenost rovnoběžná s okrajem kratší strany tvarovky i v dutině 2 mezi jednotlivými kaskádovitými rovinami dutiny i je stejná.

Řešení podle technického řešení je možné využít pro jakékoli typy keramických zdících tvarovek i s různými rozměry a počtem a tvarem dutin 2. Počet a tvar dutin 2 je volen s ohledem na pevnostní parametry tvarovky 1 a požadovaný akustický útlum. Dutiny 2 mohou mít i čtyřúhelníkový nebo jiný průřez. S výhodou lze řešení podle technického řešení využít na tvarovky i opatřené pery a drážkami a také na přesné tvarovky i s broušenými ložnými plochami.

Na obr. 2 je znázorněna keramická zdící tvarovka i se třemi různě naplněnými dutinami 2. Na dně všech tří dutin 2 je uspořádána spodní krycí vrstva 4'. Směs spodní krycí vrstvy 4' je tvořena 6 % hmotn. sodného vodního skla NaVS 50-52 °Bé představujícího aktivační pojivo, 14 % hmotn. cihelného prachu, 70 % hmotn. štěrku představujícího inertní nenasákavé plnivo a 10 % hmotn. vody. Štěrk je použit o frakci 2 až 4 mm. V jiném příkladu provedení může být směs krycí vrstvy 4, 4' tvořena 12 % hmotn. sodného vodního skla NaVS 50-52 °Bé, 18 % hmotn. cihelného prachu, 66 % hmotn. písku frakce 0 až 4 mm a 4 % hmotn. vody. V jiném dalším příkladu provedení může být připravena suchá směs se suchým vodním sklem, tzn. s 0 % hmotn. přídavkem vody. Této směsi je s výhodou využíváno při přípravě krycích vrstev 4, 4' v jiných výrobních závodech, kdy si může spotřebitel namíchat směs krycích vrstev 4, 4' požadované konzistence nebo pří kontinuálním procesu přípravy krycí směsi.

Na spodní krycí vrstvě 4' je dále uspořádán sypký akusticky aktivní izolační materiál 3 cihelný prach. Cihelný prach má vynikající zvukově izolační vlastnosti. V jiných příkladech provedení může být jako sypký akusticky aktivní izolační materiál 3 využit písek nebo perlit, který je velmi lehký, tudíž manipulace s tvarovkou i je následně jednoduchá.

Po umístění sypkého akusticky aktivního izolačního materiálu 3 na spodní krycí vrstvu 4' je následně na izolační materiál 3 nasypána směs horní krycí vrstvy 4 stejného složení, jako je spodní krycí vrstva 4'. Díky sodnému vodnímu sklu dochází k vytvrzení směsí krycích vrstev 4, 4' a zároveň spojení krycích vrstev 4, 4' s okraji a vnitřními stěnami dutin 2, které zajišťuje, že obsah dutin 2 ani po ztvrdnutí krycích vrstev 4,4' nevypadne z dutin 2.

Na obr. 3 je znázorněn postupný proces výroby keramické zdící tvarovky 1. Pro průmyslovou výrobu keramické zdící tvarovky 1 se zlepšenými akusticko-izolačními vlastnostmi lze použít zařízení, které může mít řadu podob a provedení. Zařízení využívá stávající výrobní pohyblivou linku s pásem, který je v jedné části vyhřívaný a opatřen vibračním systémem. Tvarovka 1 s vertikálně uspořádanými dutinami 2 je vedena po výrobním pásu a na dno tvarovky i se nasype vlhká směs spodní krycí vrstvy 4'. Po nasypání směsi krycí vrstvy 4' je podložka pásu zvibrována pro rovnoměrné rozmístění směsi krycí vrstvy 4' po dně dutiny 2 a vyhřívána na 55 °C, což urychluje proces vytvrdnutí krycí vrstvy 4'.

Dále je na vzniklou vrstvu 4j do dutin 2 vpraven sypký akusticky aktivní izolační materiál 3 ve směru shora dolů působením gravitační síly. Tento materiál vyplní téměř celou dutinu 2 tvarovky i a zajišťuje vylepšené akusticky-izolační vlastnosti tvarovky I. Následně je na sypký akusticky aktivní izolační materiál 3 nanesena vrstva směsi krycí vrstvy 4 tvořící homí krycí vrstvu 4, jejíž ztuhnutí probíhá za pokojové teploty po dobu dvou minut. Poté je tvarovka i zmanipulována na palety.

Průmyslová využitelnost

Keramická zdící tvarovka se zlepšenými akusticko-izolačními vlastnostmi dle předloženého technického řešení se používá pro stavbu zdivá s požadavkem na vyšší zvukovou izolaci. Výroba keramické zdící tvarovky podle tohoto technického řešení lze využít v kterékoli výrobní lince k plnění různých dutinových tvarovek vhodným izolačním materiálem.

Claims (11)

1. Keramická zdící tvarovka (1) se zlepšenými akusticko-izolačními vlastnostmi, v jejíž dutinách (2) je sypký akusticky aktivní izolační materiál (3) uzavřený shora horní krycí vrstvou (4) a zdola spodní krycí vrstvou (4') bránící vypadnutí materiálu (3) z dutin (2) tvarovky (1), vyznačující se tím, že alespoň jedna krycí vrstva (4, 4') je tvořena směsí obsahující 10 až 65 % hmotn. cihelného prachu, 20 až 80 % hmotn. plniva, 3 až 40 % hmotn. aktivačního pojivá pro iniciaci vytvrzení krycí vrstvy (4, 4'), spojení krycí vrstvy (4, 4') s okraji dutin (2) tvarovky (1) a ztvrdnutí krycí vrstvy (4).

2. Keramická zdící tvarovka podle nároku 1, vyznačující se tím, že směs obsahuje 0 až 25 % hmotn. vody.

3. Keramická zdící tvarovka podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že cihelný prach je obrus vznikající při kalibraci keramických zdících tvarovek (1).

4. Keramická zdící tvarovka podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že aktivační pojivo je směs alkalických oxidů.

5. Keramická zdící tvarovka podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že aktivační pojivo je sodné vodní sklo.

6. Keramická zdící tvarovka podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že plnivo je kamenivo frakce 1 až 4 mm nebo písek frakce 0 až 4 mm.

7. Keramická zdící tvarovka podle některého z nároků lažó, vyznačující se tím, že plnivo je kamenivo frakce 2 až 4 mm.

8. Keramická zdící tvarovka podle některého z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že sypký akusticky aktivní materiál (3) je písek nebo cihelný prach nebo perlit.

9. Keramická zdící tvarovka podle některého z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že sypký akusticky aktivní materiál (3) je písek.

10. Keramická zdící tvarovka podle některého z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že tvarovka (1) je opatřena dvěma až čtyřmi dutinami (2) a každá dutina (2) má dvě kratší strany probíhající podél delší strany tvarovky (1) a dvě delší strany rovnoběžné s kratší stranou tvarovky (1), přičemž každá kratší strana má šířku 20 až 80 mm a každá delší strana má délku 50 až 170 mm.

11. Keramická zdící tvarovka podle nároku 10, vyznačující se tím, že alespoň jedna strana dutiny (2) je zubovitě odstupňovaná.