RU227410U1

RU227410U1 - Construction sandwich panel

Info

Publication number: RU227410U1
Application number: RU2024100340U
Authority: RU
Inventors: Андрей Иванович Журавлёв
Original assignee: Андрей Иванович Журавлёв
Filing date: 2024-01-09
Publication date: 2024-07-18

Abstract

Полезная модель относится к области строительства и касается зданий и сооружений, выполненных из сэндвич-панелей, находящихся под воздействием химически агрессивных сред. Многофункциональная сэндвич-панель состоит из двух обшивок и расположенного между ними блока из теплоизоляционного материала. В ней обшивки выполнены из полимерного композиционного материала (ПКМ) на основе дискретных по длине и фрагментированных по толщине базальтовых или стеклянных волокон и полимерной матрицы, представляющей собой отвержденное фенол-формальдегидное связующее. ПКМ обшивок может быть дополнительно армирован сеткой из длинномерных стеклянных или базальтовых волокон, которая предпочтительно имеет ячейки размером 5×5 мм. Кроме того, в сэндвич-панели в качестве теплоизоляционного материала могут быть использованы минеральная вата, пеностекло и т.п. низкоплотные материалы с низкой теплопроводностью. Техническим эффектом заявляемой полезной модели является существенное снижение стоимости владения (эксплуатации) выполненного из сэндвич-панелей здания или сооружения при воздействии на него таких неблагоприятных условий как химически агрессивная среда и высокая влажность атмосферы. 2 з.п. ф-лы, 1 фиг. The utility model relates to the field of construction and concerns buildings and structures made of sandwich panels exposed to chemically aggressive environments. A multifunctional sandwich panel consists of two skins and a block of heat-insulating material located between them. In it, the skins are made of polymer composite material (PCM) based on basalt or glass fibers discrete in length and fragmented in thickness and a polymer matrix, which is a hardened phenol-formaldehyde binder. PCM skins can be additionally reinforced with a mesh of long glass or basalt fibers, which preferably has cells measuring 5x5 mm. In addition, mineral wool, foam glass, etc. can be used as thermal insulation material in a sandwich panel. low-density materials with low thermal conductivity. The technical effect of the claimed utility model is a significant reduction in the cost of ownership (operation) of a building or structure made of sandwich panels when exposed to such unfavorable conditions as a chemically aggressive environment and high atmospheric humidity. 2 salary f-ly, 1 fig.

Description

Полезная модель относится к области строительства и касается зданий и сооружений, выполненных из сэндвич-панелей, находящихся под воздействием химически агрессивных сред.The utility model relates to the field of construction and concerns buildings and structures made of sandwich panels exposed to chemically aggressive environments.

Известна сэндвич-панель, состоящая из двух обшивок и расположенного между ними блока из теплоизоляционного материала. Сэндвич-панель усматривается из патента на полезную модель №172575, опубл. 2017 г. A sandwich panel is known, consisting of two skins and a block of heat-insulating material located between them. The sandwich panel is seen from the utility model patent No. 172575, publ. 2017

В соответствии с указанным патентом обшивки сэндвич-панели выполнены из стальных листов.In accordance with the specified patent, the sandwich panel skins are made of steel sheets.

Недостатком сэндвич-панелей указанной конструкции является высокая стоимость владения (эксплуатации) выполненного из них здания или сооружения, находящегося под воздействием химически агрессивных сред из-за низкой химической стойкости стали, что приводит к необходимости сравнительно частой их замены и, как следствие к необходимости частого монтажа, демонтажа и утилизации.The disadvantage of sandwich panels of this design is the high cost of ownership (operation) of a building or structure made from them, which is exposed to chemically aggressive environments due to the low chemical resistance of steel, which leads to the need for relatively frequent replacement and, as a consequence, the need for frequent installation , dismantling and disposal.

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому эффекту является сэндвич-панель, состоящая из двух обшивок и расположенного между ними блока из теплоизоляционного материала. Сэндвич-панель усматривается из описания изобретения к патенту РФ №2440891, опубл. 2012 г. The closest to the claimed one in terms of technical essence and achieved effect is a sandwich panel, consisting of two skins and a block of heat-insulating material located between them. The sandwich panel can be seen from the description of the invention to the RF patent No. 2440891, publ. 2012

В соответствии с указанным патентом обшивки сэндвич-панели выполнены из ориентированных стружечных плит (ОСП).In accordance with the specified patent, the sandwich panel skins are made of oriented strand boards (OSB).

Здания и сооружения, изготовленные из сэндвич-панелей указанного конструктивного исполнения в сравнении с аналогом, имеют более низкую стоимость владения (эксплуатации), благодаря более низкой стоимости ОСП, простоты монтажа, демонтажа и утилизации.Buildings and structures made from sandwich panels of the specified design in comparison with analogues have a lower cost of ownership (operation), due to the lower cost of OSB, ease of installation, dismantling and disposal.

Однако из-за сравнительно низкой стойкости ОСП во влажной атмосфере сэндвич-панели имеют низкий срок службы. По этой причине выполненные из них здания и сооружения имеют все-таки сравнительно высокую стоимость владения (эксплуатации).However, due to the relatively low resistance of OSB in a humid atmosphere, sandwich panels have a short service life. For this reason, buildings and structures made from them still have a relatively high cost of ownership (operation).

Задачей заявляемой полезной модели является существенное снижение стоимости владения (эксплуатации) выполненного из сэндвич-панелей здания или сооружения при воздействии на него таких неблагоприятных условий как химически агрессивная среда и высокая влажность атмосферы за счет повышенияэксплуатационных свойств сэндвич-панелей в указанных условиях, достигаемого в частности, благодаря высокой химической стойкости материала обшивок панели.The objective of the claimed utility model is to significantly reduce the cost of ownership (operation) of a building or structure made from sandwich panels when exposed to such unfavorable conditions as a chemically aggressive environment and high atmospheric humidity by increasing the performance properties of sandwich panels in the specified conditions, achieved in particular, due to the high chemical resistance of the panel covering material.

Поставленная задача решается за счет того, что в строительной сэндвич-панели, состоящей из двух обшивок и расположенного между ними блока из теплоизоляционного материала, обшивки выполнены из полимерного композиционного материала (ПКМ) на основе дискретных по длине и фрагментированных по толщине базальтовых или стеклянных волокон, дополнительно армированного сеткой из длинномерных стеклянных или базальтовых волокон, и полимерной матрицы, представляющей собой отвержденное фенолформальдегидное связующее.The problem is solved due to the fact that in a building sandwich panel, consisting of two skins and a block of heat-insulating material located between them, the skins are made of polymer composite material (PCM) based on basalt or glass fibers discrete in length and fragmented in thickness, additionally reinforced with a mesh of long glass or basalt fibers, and a polymer matrix, which is a cured phenol-formaldehyde binder.

В предпочтительном варианте выполнения сэндвич-панели ПКМ обшивок дополнительно армирован сеткой из длинномерных стеклянных или базальтовых волокон, имеющей ячейки предпочтительно размером 5×5 мм.In the preferred embodiment, the sandwich panel PCM skins are additionally reinforced with a mesh of long glass or basalt fibers, having cells preferably measuring 5×5 mm.

Еще в одном предпочтительном варианте выполнения сэндвич-панели в ней в качестве теплоизоляционного материала используются минеральная вата, пеностекло и другие материалы с низкой плотностью и теплопроводностью.In another preferred embodiment of the sandwich panel, mineral wool, foam glass and other materials with low density and thermal conductivity are used as thermal insulation materials.

Выполнение обшивок из ПКМ на основе дискретных по длине и фрагментированных по толщине стеклянных или базальтовых волокон позволяет варьировать плотность ПКМ за счет приложения того или иного усилия пресса при прессовании обшивок. Благодаря этому появляется возможность придания ПКМ сравнительно низкой теплопроводности при приемлемой для проведения монтажа сэндвич-панели прочности.Making PCM skins based on glass or basalt fibers that are discrete in length and fragmented in thickness makes it possible to vary the density of PCM due to the application of one or another press force when pressing the skins. Thanks to this, it becomes possible to impart comparatively low thermal conductivity to PCM with a strength acceptable for the installation of a sandwich panel.

Дополнительное армирование ПКМ сеткой из длинномерных стеклянных или базальтовых волокон (в предпочтительном варианте выполнения сэндвич-панели) придает ему дополнительную прочность к той, что обеспечивается армированием ПКМ дискретными по длине и фрагментированными по толщине стеклянными или базальтовыми волокнами.Additional reinforcement of PCM with a mesh of long glass or basalt fibers (in the preferred embodiment of a sandwich panel) gives it additional strength to that provided by reinforcement of PCM with glass or basalt fibers discrete in length and fragmented in thickness.

То, что в предпочтительном варианте выполнения сэндвич-панели ячейки сетки из стеклянных или базальтовых волокон имеют размеры 5×5 мм, обеспечивает достижение достаточно высокой прочности получаемого на их основе слоя из стекло- или базальтопластика и тем вносит существенный вклад в прочность обшивок и сэндвич-панели в целом.The fact that in the preferred embodiment of the sandwich panel, the mesh cells made of glass or basalt fibers have dimensions of 5×5 mm, ensures the achievement of a sufficiently high strength of the glass or basalt plastic layer obtained on their basis and thus makes a significant contribution to the strength of the skins and sandwich panels. panels in general.

То, что ПКМ обшивок выполнен на основе дискретных по длине и фрагментированных по толщине стеклянных или базальтовых волокон и полимерной матрицы, представляющей собой отвержденное фенолформальдегидное связующее, позволяет придать материалу:The fact that PCM cladding is made on the basis of glass or basalt fibers discrete in length and fragmented in thickness and a polymer matrix, which is a hardened phenol-formaldehyde binder, makes it possible to give the material:

а. высокую стойкость в химически агрессивных средах и во влажной атмосфере (установлено экспериментально);A. high resistance in chemically aggressive environments and in humid atmospheres (established experimentally);

б. низкое водопоглощение (4,38 мас.%);b. low water absorption (4.38 wt%);

в. низкую величину клтр (0,679×10^-6 град^-1);V. low value of kltr (0.679×10 ^-6 deg ^-1 );

г. высокую морозостойкость (в соответствии с п. 8.3. ГОСТ 18124-2012 марка по морозостойкости соответствует F35).d. high frost resistance (in accordance with clause 8.3. GOST 18124-2012, the frost resistance grade corresponds to F35).

Использование в сэндвич-панелях (в предпочтительном варианте ее выполнения) в качестве теплоизоляционного материала минеральной ваты, пеностекла и тому подобных материалов с низкой плотностью и теплопроводностью, с одной стороны, обеспечивает ее высокие эксплуатационные свойства, с другой стороны, позволяет уменьшить необходимую их толщину.The use of mineral wool, foam glass and similar materials with low density and thermal conductivity in sandwich panels (in the preferred embodiment) as thermal insulation material, on the one hand, ensures their high performance properties, on the other hand, allows them to reduce their required thickness.

Высокие эксплуатационные свойства сэндвич-панелей обеспечиваются также более высокой стойкостью указанных материалов к воде.The high performance properties of sandwich panels are also ensured by the higher resistance of these materials to water.

Следует также отметить сравнительно низкую стоимость изготовления сэндвич-панелей заявляемой конструкции, лишь не на много превышающую стоимость изготовления сэндвич-панелей с обшивками из ОСП.It should also be noted that the comparatively low cost of manufacturing sandwich panels of the proposed design is only slightly higher than the cost of manufacturing sandwich panels with OSB sheathing.

В новой совокупности существенных признаков у полезной модели возникает новое свойство: более высокие эксплуатационные свойства сэндвич-панелей в условиях воздействия химически агрессивной среды или влажной атмосферы лишь при ненамного большей стоимости изготовления, чем сэндвич-панелей по прототипу, что с избытком перекрывается существенно низкими затратами на их монтаж, демонтаж и утилизацию.In the new set of essential features, the utility model has a new property: higher performance properties of sandwich panels under conditions of exposure to a chemically aggressive environment or a humid atmosphere only at a slightly higher manufacturing cost than prototype sandwich panels, which is more than offset by significantly lower costs their installation, dismantling and disposal.

Благодаря новому свойству решается поставленная задача, а именно существенно снижается стоимость владения (эксплуатации) выполненного из сэндвич-панелей здания или сооружения при воздействии на него таких неблагоприятных условий как химически агрессивная среда и высокая влажность атмосферы.Thanks to the new property, the task is solved, namely, the cost of ownership (operation) of a building or structure made of sandwich panels is significantly reduced when exposed to such unfavorable conditions as a chemically aggressive environment and high atmospheric humidity.

Полезная модель поясняется чертежом, где изображен общий вид сэндвич-панели, состоящей из двух обшивок 1 и расположенного между ними блока 2 из теплоизоляционного материала.The utility model is illustrated by a drawing, which shows a general view of a sandwich panel consisting of two skins 1 and a block 2 of heat-insulating material located between them.

Обшивка 1 выполнена из ПКМ на основе дискретных по длине и фрагментированных по толщине стеклянных или базальтовых волокон и полимерной матрицы, представляющей собой отвержденное фенолформальдегидное связующее. Указанный ПКМ дополнительно армирован сеткой из длинномерных стеклянных или базальтовых волокон (на чертеже не показана).Sheathing 1 is made of PCM based on glass or basalt fibers discrete in length and fragmented in thickness and a polymer matrix, which is a cured phenol-formaldehyde binder. The specified PCM is additionally reinforced with a mesh of long glass or basalt fibers (not shown in the drawing).

В предпочтительном варианте исполнения сетка имеет ячейки размером 5×5 мм. Теплоизоляционный материал блока 2 представляет собой экструдированный пенополистирол, пенопласт или материал плотностью 0,1-0,12 г/см³ на основе минеральной ваты и отвержденного фенолформальдегидного связующего, а также пеностекло и тому подобные материалы.In a preferred embodiment, the mesh has cells measuring 5x5 mm. The thermal insulation material of block 2 is extruded polystyrene foam, polystyrene foam or a material with a density of 0.1-0.12 g/cm ³ based on mineral wool and a cured phenol-formaldehyde binder, as well as foam glass and similar materials.

Между обшивками 1 и блоком 2 из теплоизоляционного материала может быть расположен клеевой слой 3 (т.е. обшивки 1 и теплоизоляционный блок склеены между собой). Обшивки 1 могут быть соединены с теплоизоляционным блоком 2 с помощью крепежа (на чертеже не показан).An adhesive layer 3 can be located between the skins 1 and the block 2 made of heat-insulating material (i.e., the skins 1 and the heat-insulating block are glued together). Sheathing 1 can be connected to the heat-insulating block 2 using fasteners (not shown in the drawing).

Материал обшивок из ПКМ на основе дискретных по длине и фрагментированных по толщине базальтовых волокон и полимерной матрицы на основе фенолформальдегидного связующего, имеющий плотность - 1,0 г/см³, имеет предел прочности при изгибе 350-470 МПа, что обеспечивает высокую прочность сэндвич-панели.Sheathing material made of PCM based on basalt fibers discrete in length and fragmented in thickness and a polymer matrix based on a phenol-formaldehyde binder, having a density of 1.0 g/cm ³ , has a bending strength of 350-470 MPa, which ensures high strength of the sandwich panels.

Claims

1. A building sandwich panel consisting of two skins and a block of heat-insulating material located between them, characterized in that the skins are made of a polymer composite material (PCM) based on basalt or glass fibers discrete in length and fragmented in thickness and a polymer matrix, which is a cured phenol-formaldehyde binder.

2. Sandwich panel according to claim 1, characterized in that the PCM skins in it are additionally reinforced with a mesh of long glass or basalt fibers, which has cells measuring 5x5 mm.

3. Sandwich panel according to claim 1, characterized in that it uses mineral wool, foam glass, etc. as thermal insulation material. low-density materials with low thermal conductivity.