RU2806202C1 - Construction of multilayer polymer system for thermal protection of building structures, walls of buildings and structures based on vapor-permeable non-flammable ultra-thin thermal insulation - Google Patents

Construction of multilayer polymer system for thermal protection of building structures, walls of buildings and structures based on vapor-permeable non-flammable ultra-thin thermal insulation Download PDF

Info

Publication number
RU2806202C1
RU2806202C1 RU2023108340A RU2023108340A RU2806202C1 RU 2806202 C1 RU2806202 C1 RU 2806202C1 RU 2023108340 A RU2023108340 A RU 2023108340A RU 2023108340 A RU2023108340 A RU 2023108340A RU 2806202 C1 RU2806202 C1 RU 2806202C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thermal insulation
layer
structures
microspheres
polymer
Prior art date
Application number
RU2023108340A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Валерьевич Бояринцев
Original Assignee
Александр Валерьевич Бояринцев
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Валерьевич Бояринцев filed Critical Александр Валерьевич Бояринцев
Application granted granted Critical
Publication of RU2806202C1 publication Critical patent/RU2806202C1/en
Priority to PCT/RU2024/000165 priority Critical patent/WO2024210771A2/en

Links

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: layered thermal insulation systems used for thermal protection of building structures, brick, concrete and reinforced concrete surfaces of external and internal enclosing and load-bearing structures, including foundations, plinths, walls, partitions, floors at operating temperatures from -60°C to +260°C, as well as methods for applying a protective coating to these surfaces. A multi-layer polymer system for thermal protection of building structures, walls of buildings and structures based on vapor-permeable non-flammable ultra-thin thermal insulation contains layers successively applied to the protected surfaces of structures: an adhesive layer in the form of an organosilicon primer based on an aqueous solution of potassium methyl siliconate; a layer of insulating plaster with a density of at least 700 kg/m3, based on foamed polystyrene with the addition of a binder, layer thickness 1.0-4.0 cm; reinforcing layer with a thickness of 1.0 to 2.0 mm; the main thermal insulation layer in the form of non-flammable (NF class) vapor-permeable ultra-thin thermal insulation with a vapor permeability coefficient of 0.03 mg/(m⋅h⋅Pa) and thermal conductivity coefficient of 0.001 W/(m°C) based on hollow microspheres, with a total thickness of the thermal insulation coating from 0.5 to 4.0 mm; protective and decorative layer in the form of acrylic water-dispersion paint.
EFFECT: expansion of the scope of application of multilayer polymer thermal insulation systems through the use and, as a consequence, achievement of the required overall heat transfer resistance of the structure while reducing the thickness of the thermal insulation coating and insulating plaster, as well as the possibility of using various finishing materials while maintaining the thermophysical and thermotechnical properties of liquid thermal insulation, preserving the architectural appearance of buildings and structures, including heritage sites, reducing additional load on foundations and basis.
1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к слоистым теплоизоляционным системам, используемым для тепловой защиты строительных конструкций, кирпичных, бетонных и железобетонных поверхностей наружных и внутренних ограждающих и несущих конструкций, в том числе фундаментов, цоколей, стен, перегородок, полов при температуре эксплуатации от -60°С до +260°С, а также к способам нанесения защитного покрытия на данные поверхности.The invention relates to the field of construction, in particular to layered thermal insulation systems used for thermal protection of building structures, brick, concrete and reinforced concrete surfaces of external and internal enclosing and load-bearing structures, including foundations, plinths, walls, partitions, floors at operating temperatures from -60°С to +260°С, as well as methods of applying a protective coating to these surfaces.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известно, что ограждающая конструкция должна отвечать требованиям по тепловой защите, то есть Сопротивление теплопередаче конструкции Rк должно быть больше (либо равно) Требуемому сопротивлению теплопередаче Rтр в зависимости от региона и природно-климатических условий, а также удовлетворять нормам по защите от переувлажнения (в ограждающей конструкции не должен образовываться конденсат).It is known from the prior art that the enclosing structure must meet the requirements for thermal protection, that is, the heat transfer resistance of the structure Rk must be greater than (or equal to) the required heat transfer resistance Rtr depending on the region and climatic conditions, and also satisfy the standards for protection against waterlogging (condensation should not form in the enclosing structure).

На примере ограждающей конструкции из керамического кирпича толщиной 640 мм видим, что несмотря на то, что в ограждающей конструкции нет условий для образования конденсата, но данная конструкция не отвечает требованиям по тепловой защите, фиг. 1.Using the example of an enclosing structure made of ceramic bricks 640 mm thick, we see that despite the fact that there are no conditions for condensation in the enclosing structure, this structure does not meet the requirements for thermal protection, Fig. 1.

В связи с этим требуются эффективные и экономически выгодные методы дополнительной теплоизоляции существующих стен зданий и сооружений.In this regard, effective and cost-effective methods of additional thermal insulation of existing walls of buildings and structures are required.

Известна многослойная полимерная система теплоизоляции строительных конструкций, стен зданий и сооружений, содержащая последовательно расположенные слои: основание в виде подготовленной поверхности, клеевой слой, основной слой теплоизоляции и защитно-декоративный слой, в качестве клеевого слоя использован слой водно-дисперсной полиакриловой грунтовки, толщиной 0,1-0,2 мм, в качестве основного слоя теплоизоляции применено (n) количество тонких промежуточных слоев жидкого теплоизоляционного полимерного покрытия, при этом толщина одного тонкого слоя теплоизоляционного покрытия составляет (0,4±0,1 мм). Теплоизоляционный материал покрытия выбран из группы полимерные, отвердевающих на воздухе после нанесения, состоящий из гомополимера акрилата, стирол-акрилатного сополимера, полистирола, бутадиенового полимера, полихлорвинилового полимера, полиуретанового полимера, полимера или сополимера винилацетата или их смеси. (Патент РФ №115377, МПК Е04В 1/76, опубл. 27.04.2012).A multilayer polymer thermal insulation system for building structures, walls of buildings and structures is known, containing successively arranged layers: a base in the form of a prepared surface, an adhesive layer, a main thermal insulation layer and a protective and decorative layer; a layer of water-dispersed polyacrylic primer, 0 thick, is used as an adhesive layer. ,1-0.2 mm, as the main layer of thermal insulation, (n) number of thin intermediate layers of liquid thermal insulating polymer coating is used, while the thickness of one thin layer of thermal insulating coating is (0.4 ± 0.1 mm). The thermal insulation coating material is selected from the group of polymers that harden in air after application, consisting of acrylate homopolymer, styrene-acrylate copolymer, polystyrene, butadiene polymer, polyvinyl chloride polymer, polyurethane polymer, vinyl acetate polymer or copolymer, or a mixture thereof. (RF Patent No. 115377, IPC E04B 1/76, published 04/27/2012).

Недостатками данной системы являются паронепроницаемость и низкие теплоизоляционные характеристики основного слоя жидкого теплоизоляционного покрытия - термическое сопротивление 1 слоя толщиной 0,4 мм равно 0,27 м2С°/Вт, что приводит к увеличению количества наносимых слоев для обеспечения требуемого сопротивления теплопередачи конструкции в целом, и, следовательно, увеличение срока монтажа при технологической просушке в 24 часа каждого слоя.The disadvantages of this system are vapor tightness and low thermal insulation characteristics of the main layer of liquid thermal insulation coating - the thermal resistance of 1 layer 0.4 mm thick is 0.27 m 2 C°/W, which leads to an increase in the number of applied layers to ensure the required heat transfer resistance of the structure as a whole , and, consequently, an increase in installation time with technological drying of 24 hours for each layer.

Из уровня техники известна многослойная полимерная система теплоизоляции строительных конструкций, стен зданий и сооружений, содержащая последовательно расположенные слои: основание в виде подготовленной поверхности, клеевой слой, основной слой теплоизоляции и защитно-декоративный слой, в качестве основного слоя теплоизоляции применено n количество тонких промежуточных слоев жидкого теплоизоляционного полимерного покрытия, при этом толщина одного тонкого слоя теплоизоляционного покрытия составляет (0,4±0,1) мм, теплоизоляционный материал покрытия выбран из группы полимеров, отвердевающих на воздухе после нанесения, состоящих из гомополимера акрилата, стирол-акрилатного сополимера, полистирола, бутадиенового полимера, полихлорвинилового полимера, полиуретанового полимера, полимера или сополимера винилацетата или их смеси, отличающаяся тем, что поверхность основания в дополнение к проведенной ранее механической очистке от грязи, пыли и осыпающихся элементов подвергается еще химической обработке адгезионным активатором на основе сложных полифункциональных кислот и оснований, в качестве клеевого слоя использован слой кремнийорганической грунтовки на основе водного раствора метилсиликоната калия, обеспечивающей улучшение адгезии последующих слоев и дополнительную гидроизоляцию основания, толщина одного тонкого i-го слоя равна (1,0±0,1) мм, его термическое сопротивление составляет 1 м2°С/Вт, в качестве защитно-декоративного слоя использована акриловая водно-дисперсионная краска, в качестве основного слоя теплоизоляции выбрано покрытие на основе полых микросфер, выполненное из композиции, включающей полимерное связующее и полые микросферы, в качестве полимерного связующего использована водоэмульсионная полимерная латексная композиция, содержащая от 10 до 90 об.% (со)полимера и от 10 до 90 об.% смеси воды и поверхностно-активного вещества, взятых в соотношении, мас.ч.:A multilayer polymer thermal insulation system for building structures, walls of buildings and structures is known from the prior art, containing successively arranged layers: a base in the form of a prepared surface, an adhesive layer, a main thermal insulation layer and a protective and decorative layer; n number of thin intermediate layers are used as the main thermal insulation layer liquid heat-insulating polymer coating, wherein the thickness of one thin layer of heat-insulating coating is (0.4±0.1) mm, the heat-insulating coating material is selected from the group of polymers that harden in air after application, consisting of acrylate homopolymer, styrene-acrylate copolymer, polystyrene , butadiene polymer, polyvinyl chloride polymer, polyurethane polymer, polymer or copolymer of vinyl acetate or a mixture thereof, characterized in that the surface of the base, in addition to the previously carried out mechanical cleaning of dirt, dust and crumbling elements, is also subjected to chemical treatment with an adhesive activator based on complex polyfunctional acids and bases, a layer of silicone primer based on an aqueous solution of potassium methyl siliconate is used as an adhesive layer, which provides improved adhesion of subsequent layers and additional waterproofing of the base, the thickness of one thin i-th layer is (1.0 ± 0.1) mm, its thermal resistance is 1 m 2 °C/W, acrylic water-dispersion paint was used as a protective and decorative layer, a coating based on hollow microspheres was chosen as the main layer of thermal insulation, made from a composition including a polymer binder and hollow microspheres, water-based emulsion was used as a polymer binder polymer latex composition containing from 10 to 90 vol.% of (co)polymer and from 10 to 90 vol.% of a mixture of water and surfactant, taken in the ratio, parts by weight:

смесь полимерного связующегоpolymer binder mixture 100100 смесь поверхностно-активного веществаsurfactant mixture 2-52-5

в качестве полых микросфер композиция содержит смесь полых микросфер с разными размерами от 10 до 500 мкм и различной насыпной плотностью от 650 до 50 кг/м3, выбранных из группы, включающей полые стеклянные микросферы, полые керамические микросферы, полые полимерные микросферы, полые техногенные (зольные) микросферы или их смеси стеклопластика (Патент РФ RU №136461, МПК Е04В 1/76, опубл. 10.01.2014).as hollow microspheres, the composition contains a mixture of hollow microspheres with different sizes from 10 to 500 microns and different bulk densities from 650 to 50 kg/m 3 , selected from the group including hollow glass microspheres, hollow ceramic microspheres, hollow polymer microspheres, hollow technogenic ( ash) microspheres or their mixtures of fiberglass (RF Patent RU No. 136461, IPC E04B 1/76, published 01/10/2014).

Недостатками данного покрытия является класс горючести Г1, а также возможность применения в качестве защитно-декоративного слоя только акриловой водно-дисперсионной краски, с целью не ухудшения теплофизических и теплотехнических свойств основного теплоизоляционного слоя на основе полых микросфер.The disadvantages of this coating are the G1 flammability class, as well as the possibility of using only acrylic water-dispersion paint as a protective and decorative layer, in order not to deteriorate the thermophysical and thermal properties of the main heat-insulating layer based on hollow microspheres.

Наиболее близким аналогом - прототипом является комплексная система утепления зданий и сооружений (Патент РФ №117468, МПК Е04В 1/76, опубл. 27.06.2012), состоящая из последовательно нанесенных на элементы конструкции или на составляющие части здания и сооружения, например, наружную стену, и/или перекрытия, и/или откосы, слои: нанесенный в виде решетки на заполненные швы гидрофобизатор в виде водной эмульсии кремнийорганических сополимеров (при необходимости), слой грунтовки на основе отвержденного жидкого теплоизоляционного покрытия из синтетического каучука, акриловых полимеров и диспергированных в этой композиции полых керамических и силиконовых микросфер, разведенного водой (10:1), с расходом предпочтительно 1 л полученной суспензии на 3 м2 в зависимости от поверхности, при необходимости слой отвержденного жидкого теплоизоляционного покрытия в виде решетки на швы из синтетического каучука, акриловых полимеров и диспергированных в этой композиции полых керамических и силиконовых микросфер, при необходимости - слой армирующей сетки, слой 2,0-7,0 см утепляющей штукатурки плотностью не менее 700 кг/м3 на основе вспененного полистирола с добавлением извести и портландцемента, далее при необходимости слои стеклопластиковой армирующей сетки и выравнивающей клеевой штукатурки, и финишная отделка в виде отвержденного жидкого теплоизоляционного покрытия из отвержденной суспензии, включающей вакуумированные керамические и силиконовые микросферы в композиции смеси латекса и акриловых полимеров, причем комплексная система утепления зданий и сооружений имеет водопоглощение не более 0,01 г/см3 и обеспечивает отражение солнечных лучей до 80%.The closest analogue - the prototype - is a complex system of insulation of buildings and structures (RF Patent No. 117468, IPC E04B 1/76, publ. 06.27.2012), consisting of sequentially applied to structural elements or to the constituent parts of a building and structure, for example, an external wall , and/or ceilings, and/or slopes, layers: a water repellent applied in the form of a lattice onto the filled seams in the form of an aqueous emulsion of organosilicon copolymers (if necessary), a primer layer based on a hardened liquid thermal insulation coating made of synthetic rubber, acrylic polymers and dispersed in this a composition of hollow ceramic and silicone microspheres diluted with water (10:1), with a flow rate of preferably 1 liter of the resulting suspension per 3 m 2 depending on the surface, if necessary, a layer of hardened liquid thermal insulation coating in the form of a lattice on the seams of synthetic rubber, acrylic polymers and hollow ceramic and silicone microspheres dispersed in this composition, if necessary - a layer of reinforcing mesh, a layer of 2.0-7.0 cm of insulating plaster with a density of at least 700 kg/m 3 based on foamed polystyrene with the addition of lime and Portland cement, then, if necessary, layers fiberglass reinforcing mesh and leveling adhesive plaster, and finishing in the form of a hardened liquid thermal insulation coating made from a hardened suspension, including evacuated ceramic and silicone microspheres in a composition of a mixture of latex and acrylic polymers, and the complex insulation system for buildings and structures has a water absorption of no more than 0.01 g /cm 3 and provides reflection of sunlight up to 80%.

Существенными недостатками прототипа являются:Significant disadvantages of the prototype are:

- применение паронепроницаемого жидкого теплоизоляционного покрытия;- use of vapor-tight liquid thermal insulation coating;

- применение горючего жидкого теплоизоляционного покрытия;- use of flammable liquid thermal insulation coating;

- коэффициент теплопроводности теплоизоляционного покрытия составляет 0,0035 Вт/(м⋅°С), что приводит к увеличению количества слоев как самого теплоизоляционного покрытия, так и утепляющей штукатурки, что приводит к существенному увеличению нагрузки (увеличивается вес комплексной системы) на конструкции и, как следствие, ограничение сферы применения, поскольку такую систему уже нельзя применять, например, на объектах культурного наследия;- the thermal conductivity coefficient of the heat-insulating coating is 0.0035 W/(m⋅°C), which leads to an increase in the number of layers of both the heat-insulating coating itself and the insulating plaster, which leads to a significant increase in the load (the weight of the complex system increases) on the structure and, as a consequence, a limitation of the scope of application, since such a system can no longer be used, for example, at cultural heritage sites;

- невозможность применения каких-либо декоративных отделок, кроме колеровки финишного слоя самого жидкого теплоизоляционного покрытия.- the impossibility of using any decorative finishes, except for tinting the finishing layer of the liquid heat-insulating coating itself.

Технической задачей предлагаемого изобретения является расширение сферы применения многослойных полимерных систем теплоизоляции за счет применения негорючей паропроницаемой сверхтонкой теплоизоляции на основе полых микросфер с подтвержденным коэффициентом теплопроводности равным 0,001 Вт/(м⋅°С) и коэффициентом паропроницаемости 0,03 мг/(м⋅ч⋅Па) и, как следствие, достижения требуемого общего сопротивления теплопередачи конструкции при снижении толщины теплоизоляционного покрытия и утепляющей штукатурки, а также возможностью применения различных финишных отделочных материалов, при сохранении теплофизических и теплотехнических свойств жидкой теплоизоляции, сохранения архитектурного облика зданий и сооружений, в том числе объектов культурного наследия, снижения дополнительной нагрузки на фундаменты и основания.The technical objective of the proposed invention is to expand the scope of application of multilayer polymer thermal insulation systems through the use of non-flammable, vapor-permeable ultra-thin thermal insulation based on hollow microspheres with a confirmed thermal conductivity coefficient of 0.001 W/(m⋅°C) and a vapor permeability coefficient of 0.03 mg/(m⋅h⋅ Pa) and, as a consequence, achieving the required overall heat transfer resistance of the structure while reducing the thickness of the heat-insulating coating and insulating plaster, as well as the possibility of using various finishing materials, while maintaining the thermophysical and thermotechnical properties of liquid thermal insulation, preserving the architectural appearance of buildings and structures, including cultural heritage sites, reducing additional load on foundations and foundations.

Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что многослойная полимерная система тепловой защиты строительных конструкций, стен зданий и сооружений на основе паропроницаемой негорючей сверхтонкой теплоизоляции, содержит последовательно нанесенные на защищаемые поверхности конструкций слои: клеевой слой в виде кремнийорганической грунтовки на основе водного раствора метилсиликоната калия; слой утепляющей штукатурки, плотностью не менее 700 кг/м3, на основе вспененного полистирола с добавлением одного из видов вяжущего, например, извести, глины, гипса и портландцемента, толщиной слоя 1,0-4,0 см; армирующий слой в виде стеклоткани, стеклохолста, геотекстиля, ткани асбестовой или нетканого полотна асбестового толщиной от 1,0 до 2,0 мм и плотностью от 70 до 120 г/м2; основной теплоизоляционный слой в виде негорючей (класс НГ) паропроницаемой сверхтонкой теплоизоляции с коэффициентом паропроницаемости 0,03 мг/(м⋅ч⋅Па) и коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С) на основе полых микросфер, общей толщиной теплоизоляционного покрытия от 0,5 до 4,0 мм, где каждый слой теплоизоляционного покрытия имеет толщину 0,5 мм, выполненной из водно-суспензионной композиции с вязкостью от 1 до 100 Па⋅с, включающей смесь полимерного связующего 5-95 об.% с полыми микросферами 5-95 об.%, в качестве полимерного связующего композиция содержит водоэмульсионную полимерную латексную композицию, содержащую от 10 до 90 об.% (со)полимера, выбранного из группы, включающей гомополимер акрилата, стирол-акрилатный сополимер, бутадиен-стирольный сополимер, полистирол, бутадиеновый полимер, полихлорвиниловый полимер, полиуретановый полимер, полимер или сополимер винилацетата или их смеси и от 10 до 90 об.% смеси воды и поверхностно-активного вещества, в качестве полых микросфер композиция содержит микросферы с разными размерами от 10 до 500 мкм и различной насыпной плотностью от 50 до 650 кг/м3, выбранные из группы, включающей полые стеклянные микросферы, полые керамические микросферы, полые полимерные микросферы, полые техногенные (зольные) микросферы или их смеси, при этом водно-суспензионная композиция дополнительно содержит смесь многоатомного спирта с многоосновной карбоновой или аминокислотой в эквимолекулярном соотношении, а также один антипирен, выбранный из группы, включающей тригидрит алюминия, соединения бора, соединения фосфора, соединения сурьмы, высокохлорированные парафины, бромпроизводные ароматических углеводородов, смеси солей неорганических кислот с меламино- или мочевино-формальдегидными смолами, амины никеля, амины цинка, амины кобальта, карбонаты аммония, сульфаты аммония, соли молибдена, соли ванадия, соли церия или их смеси при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:Achieving the specified technical result is ensured by the fact that the multilayer polymer system of thermal protection of building structures, walls of buildings and structures based on vapor-permeable non-flammable ultra-thin thermal insulation contains layers successively applied to the protected surfaces of the structures: an adhesive layer in the form of an organosilicon primer based on an aqueous solution of potassium methyl siliconate; a layer of insulating plaster, with a density of at least 700 kg/m 3 , based on foamed polystyrene with the addition of one of the types of binders, for example, lime, clay, gypsum and Portland cement, a layer thickness of 1.0-4.0 cm; a reinforcing layer in the form of fiberglass, fiberglass, geotextile, asbestos fabric or non-woven asbestos fabric with a thickness of 1.0 to 2.0 mm and a density of 70 to 120 g/ m2 ; the main thermal insulation layer in the form of non-flammable (NG class) vapor-permeable ultra-thin thermal insulation with a vapor permeability coefficient of 0.03 mg/(m⋅h⋅Pa) and a thermal conductivity coefficient of 0.001 W/(m⋅°C) based on hollow microspheres, a total thickness of the thermal insulation coating from 0.5 to 4.0 mm, where each layer of thermal insulation coating has a thickness of 0.5 mm, made of a water-suspension composition with a viscosity of 1 to 100 Pa⋅s, including a mixture of a polymer binder 5-95 vol.% with hollow microspheres 5-95 vol.%, as a polymer binder the composition contains a water-emulsion polymer latex composition containing from 10 to 90 vol.% of a (co)polymer selected from the group including acrylate homopolymer, styrene-acrylate copolymer, butadiene-styrene copolymer, polystyrene , butadiene polymer, polyvinyl chloride polymer, polyurethane polymer, vinyl acetate polymer or copolymer or mixtures thereof and from 10 to 90 vol.% of a mixture of water and surfactant, as hollow microspheres the composition contains microspheres with different sizes from 10 to 500 microns and various bulk density from 50 to 650 kg/m 3 , selected from the group including hollow glass microspheres, hollow ceramic microspheres, hollow polymer microspheres, hollow technogenic (ash) microspheres or mixtures thereof, wherein the aqueous suspension composition additionally contains a mixture of polyhydric alcohol with a polybasic carboxylic or amino acid in an equimolecular ratio, as well as one fire retardant selected from the group including aluminum trihydrite, boron compounds, phosphorus compounds, antimony compounds, highly chlorinated paraffins, bromo derivatives of aromatic hydrocarbons, mixtures of salts of inorganic acids with melamine or urea-formaldehyde resins, nickel amines, zinc amines, cobalt amines, ammonium carbonates, ammonium sulfates, molybdenum salts, vanadium salts, cerium salts or mixtures thereof in the following ratio of components, parts by weight:

смесь полимерного связующего с полыми микросферамиmixture of polymer binder with hollow microspheres 100100 смесь многоатомного спирта с многоосновной карбоновой кислотой или аминокислотойmixture of a polyhydric alcohol with a polycarboxylic acid or amino acid 2-52-5 вышеуказанный антипиренthe above fire retardant 5-105-10

защитно-декоративного слой в виде акриловой водно-дисперсионной краски.protective and decorative layer in the form of acrylic water-dispersion paint.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 2, на которой показана защита кирпичной стены здания (пример 1).The essence of the invention is illustrated in Fig. 2, which shows the protection of a brick wall of a building (example 1).

Пример на фиг. 2.Example in Fig. 2.

Первый этап - подготовка поверхности кирпичной стены 1. Для этого удаляются все осыпающиеся и отваливающиеся элементы, производится обеспыливание.The first stage is preparing the surface of the brick wall 1. To do this, all crumbling and falling off elements are removed and dust is removed.

Второй этап - нанесение клеевого слоя 2 кремнийорганической грунтовки в 2 слоя кистью или специализированным оборудованием высокого давления.The second stage is applying an adhesive layer of 2 silicone primers in 2 layers with a brush or specialized high-pressure equipment.

Третий этап - нанесение утепляющей штукатурки 3, плотностью не менее 700 кг/м3, на основе вспененного полистирола с добавлением извести и портландцемента, толщиной слоя 2,0 см с помощью шпателя с заполнением швов, трещин и пор стены.The third stage is the application of insulating plaster 3, with a density of at least 700 kg/m 3 , based on foamed polystyrene with the addition of lime and Portland cement, a layer thickness of 2.0 cm using a spatula to fill the seams, cracks and pores of the wall.

Четвертый этап - на зашпаклеванную поверхность наносится армирующий слой 4 в виде стеклоткани толщиной 1,0 мм плотностью 100 г/м2 с нахлестом по ширине полосы не менее 30%. Армирующий слой позволяет предотвратить возможный разрыв или растрескивание покрытия за счет разности линейного растяжения при деформации вследствие осадки фундамента или температурных расширений.The fourth stage - a reinforcing layer 4 in the form of fiberglass 1.0 mm thick with a density of 100 g/m 2 is applied to the putty surface with an overlap along the width of the strip of at least 30%. The reinforcing layer allows you to prevent possible rupture or cracking of the coating due to the difference in linear tension during deformation due to settlement of the foundation or temperature expansion.

Пятый этап - нанесение основного слоя теплоизоляции 5 слоями по 0,5 мм с межслойной сушкой 24 часа. В качестве примера была нанесена негорючая паропроницаемая сверхтонкая теплоизоляция на основе полых микросфер, производимого заявителем патента, жидкое теплоизоляционное покрытие из серии «Броня» с коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С) и коэффициентом паропроницаемости 0,03 мг/(м⋅ч⋅Па), например, паропроницаемая модификация «Броня Фасад НГ», произведенное по ТУ 2216-006-09560516-2013. Теплоизоляционное покрытие на поверхность можно наносить с помощью кисти или безвоздушного распылителя последовательными слоями. Время полного высыхания каждого слоя при температуре +20°С - 24 часа, на отлип - 15-20 минут. Достичь требуемого сопротивления теплопередачи защищаемой конструкции можно за счет нанесения соответствующего количества слоев. Таким образом, было нанесено три слоя покрытия с общей толщиной готового покрытия около 1,6 мм.The fifth stage is applying the main layer of thermal insulation in 5 layers of 0.5 mm each with interlayer drying for 24 hours. As an example, non-flammable vapor-permeable ultra-thin thermal insulation based on hollow microspheres produced by the patent applicant, a liquid thermal insulation coating from the “Armor” series with a thermal conductivity coefficient of 0.001 W/(m⋅°C) and a vapor permeability coefficient of 0.03 mg/(m⋅h) was applied ⋅Pa), for example, the vapor-permeable modification “Bronya Facade NG”, produced according to TU 2216-006-09560516-2013. Thermal insulation coating can be applied to the surface using a brush or airless spray in successive layers. The time for complete drying of each layer at a temperature of +20°C is 24 hours, touch-drying is 15-20 minutes. The required heat transfer resistance of the protected structure can be achieved by applying the appropriate number of layers. Thus, three layers of coating were applied with a total thickness of the finished coating of approximately 1.6 mm.

Шестой этап - нанесение защитно-декоративного слоя 6 в виде акриловой краски.The sixth stage is the application of a protective and decorative layer 6 in the form of acrylic paint.

Проверим данную конструкцию на обеспечение тепловой защиты и защиты от переувлажнения.Let's check this design to ensure thermal protection and protection against waterlogging.

Как мы видим на фиг. 3 конструкция полностью отвечает указанным требованиям, за счет того, что сопротивление передаче конструкции равно требуемому сопротивлению теплопередачи для города Волгограда, а условия для образования конденсата в конструкции полностью отсутствуют. Исходя из этого, следует говорить об эффективности предлагаемого изобретения.As we see in Fig. 3, the design fully meets the specified requirements, due to the fact that the transmission resistance of the structure is equal to the required heat transfer resistance for the city of Volgograd, and the conditions for the formation of condensation in the structure are completely absent. Based on this, we should talk about the effectiveness of the proposed invention.

Изобретение позволяет:The invention allows:

- расширить сферу применения теплоизоляционных покрытий на основе полых микросфер, при сохранении всех теплофизических свойств;- expand the scope of application of heat-insulating coatings based on hollow microspheres, while maintaining all thermophysical properties;

- обеспечить надежную тепловую защиту зданий и сооружений за счет повышения общего сопротивления теплопередачи конструкции, обеспечения требований энергоэффективности и повышение энергетического класса здания в целом;- ensure reliable thermal protection of buildings and structures by increasing the overall heat transfer resistance of the structure, meeting energy efficiency requirements and increasing the energy class of the building as a whole;

- обеспечить негорючесть системы за счет применения негорючего финишного слоя, защищая конструкцию в целом от разрушения при воздействии высоких температур пожара;- ensure the non-flammability of the system through the use of a non-combustible finishing layer, protecting the structure as a whole from destruction when exposed to high fire temperatures;

- сохранить или воссоздать архитектурный облик зданий и сооружений, в том числе объектов культурного наследия;- preserve or recreate the architectural appearance of buildings and structures, including cultural heritage sites;

- возможность придания заданного цвета покрытию, путем коллерования последнего финишного слоя;- the ability to give a given color to the coating by tinting the last finishing layer;

- снизить дополнительную нагрузку на фундаменты и основания от веса наносимых покрытий за счет их тонкого слоя.- reduce the additional load on foundations and bases from the weight of applied coatings due to their thin layer.

Claims (3)

Устройство многослойной полимерной системы тепловой защиты строительных конструкций, стен зданий и сооружений на основе паропроницаемой негорючей сверхтонкой теплоизоляции содержит последовательно нанесенные на защищаемые поверхности конструкций слои: клеевой слой в виде кремнийорганической грунтовки на основе водного раствора метилсиликоната калия; слой утепляющей штукатурки, плотностью не менее 700 кг/м3, на основе вспененного полистирола с добавлением одного из видов вяжущего, например, извести, глины, гипса и портландцемента, толщиной слоя 1,0-4,0 см; армирующий слой в виде стеклоткани, стеклохолста, геотекстиля, такни асбестовой или нетканого полотна асбестового толщиной от 1,0 до 2,0 мм и плотностью от 70 до 120 г/м2; основной теплоизоляционный слой в виде негорючей (класс НГ) паропроницаемой сверхтонкой теплоизоляции с коэффициентом паропроницаемости 0,03 мг/(м⋅ч⋅Па) и коэффициентом теплопроводности 0,001 Вт/(м⋅°С) на основе полых микросфер, общей толщиной теплоизоляционного покрытия от 0,5 до 4,0 мм, где каждый слой теплоизоляционного покрытия имеет толщину 0,5 мм, выполненной из водно-суспензионной композиции с вязкостью от 1 до 100 Па⋅С, включающей смесь полимерного связующего 5-95 об. % с полыми микросферами 5-95 об. %, в качестве полимерного связующего композиция содержит водоэмульсионную полимерную латексную композицию, содержащую от 10 до 90 об. % (со)полимера, выбранного из группы, включающей гомополимер акрилата, стирол-акрилатный сополимер, бутадиен-стирольный сополимер, полистирол, бутадиеновый полимер или сополимер винилацетата или их смеси, и от 10 до 90 об. % смеси воды и поверхностно-активного вещества, в качестве полых микросфер композиция содержит микросферы с разными размерами от 10 до 500 мкм и различной насыпной плотностью от 50 до 650 кг/м3, выбранные из группы, включающей полые стеклянные микросферы, полые керамические микросферы, полые полимерные микросферы, полые техногенные (зольные) микросферы или их смеси, при этом водно-суспензионная композиция дополнительно содержит смесь многоатомного спирта с многоосновной карбоновой или аминокислотой в эквимолекулярном соотношении, а также один антипирен, выбранный из группы, включающей тригидрит алюминия, соединения бора, соединения фосфора, соединения сурьмы, высокохлорированные парафины, бромпроизводные ароматических углеводородов, смеси солей неорганических кислот с меламино- или мочевино-формальдегидными смолами, амины никеля, амины цинка, амины кобальта, карбонаты аммония, сульфаты аммония, соли молибдена, соли ванадия, соли церия или их смеси при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:The design of a multilayer polymer thermal protection system for building structures, walls of buildings and structures based on vapor-permeable non-flammable ultra-thin thermal insulation contains successively applied layers to the protected surfaces of structures: an adhesive layer in the form of an organosilicon primer based on an aqueous solution of potassium methyl siliconate; a layer of insulating plaster, with a density of at least 700 kg/m 3 , based on foamed polystyrene with the addition of one of the types of binders, for example, lime, clay, gypsum and Portland cement, a layer thickness of 1.0-4.0 cm; reinforcing layer in the form of fiberglass, fiberglass, geotextile, asbestos fabric or non-woven asbestos fabric with a thickness of 1.0 to 2.0 mm and a density of 70 to 120 g/ m2 ; the main thermal insulation layer in the form of non-flammable (NG class) vapor-permeable ultra-thin thermal insulation with a vapor permeability coefficient of 0.03 mg/(m⋅h⋅Pa) and a thermal conductivity coefficient of 0.001 W/(m⋅°C) based on hollow microspheres, a total thickness of the thermal insulation coating from 0.5 to 4.0 mm, where each layer of thermal insulation coating has a thickness of 0.5 mm, made of a water-suspension composition with a viscosity of 1 to 100 Pa⋅C, including a mixture of polymer binder 5-95 vol. % with hollow microspheres 5-95 vol. %, as a polymer binder the composition contains a water-emulsion polymer latex composition containing from 10 to 90 vol. % of a (co)polymer selected from the group consisting of acrylate homopolymer, styrene-acrylate copolymer, styrene-butadiene copolymer, polystyrene, butadiene polymer or vinyl acetate copolymer or mixtures thereof, and from 10 to 90 vol. % mixture of water and surfactant, as hollow microspheres, the composition contains microspheres with different sizes from 10 to 500 microns and different bulk densities from 50 to 650 kg/m 3 , selected from the group including hollow glass microspheres, hollow ceramic microspheres, hollow polymer microspheres, hollow technogenic (ash) microspheres or mixtures thereof, wherein the aqueous suspension composition additionally contains a mixture of a polyhydric alcohol with a polybasic carboxylic or amino acid in an equimolecular ratio, as well as one fire retardant selected from the group including aluminum trihydrite, boron compounds, phosphorus compounds, antimony compounds, highly chlorinated paraffins, bromo derivatives of aromatic hydrocarbons, mixtures of salts of inorganic acids with melamine or urea-formaldehyde resins, nickel amines, zinc amines, cobalt amines, ammonium carbonates, ammonium sulfates, molybdenum salts, vanadium salts, cerium salts or their mixtures with the following ratio of components, parts by weight: смесь полимерного связующего с полыми микросферамиmixture of polymer binder with hollow microspheres 100100 смесь многоатомного спирта с многоосновной карбоновой кислотой или аминокислотойmixture of a polyhydric alcohol with a polycarboxylic acid or amino acid 2-52-5 вышеуказанный антипиренthe above fire retardant 5-105-10
защитно-декоративный слой в виде акриловой водно-дисперсионной краски.protective and decorative layer in the form of acrylic water-dispersion paint.
RU2023108340A 2023-04-03 2023-04-03 Construction of multilayer polymer system for thermal protection of building structures, walls of buildings and structures based on vapor-permeable non-flammable ultra-thin thermal insulation RU2806202C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2024/000165 WO2024210771A2 (en) 2023-04-03 2024-05-17 Multi-layered polymeric thermal protection system for built structures and walls of buildings and structures, based on water vapour-permeable non-combustible ultra-thin thermal insulation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2806202C1 true RU2806202C1 (en) 2023-10-30

Family

ID=

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4689358A (en) * 1985-08-06 1987-08-25 The Brooklyn Union Gas Company Insulating polymer concrete
CN101613557A (en) * 2009-08-03 2009-12-30 谢建康 A kind of water-based heat insulation heat preservation energy-saving film and manufacture craft thereof
RU2414495C1 (en) * 2009-07-01 2011-03-20 Учреждение Российской академии наук Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева РАН Heat insulation composition
RU117468U1 (en) * 2012-03-28 2012-06-27 Сергей Викторович Золотых INTEGRATED WARMING SYSTEM "TEPLOLINK" FOR BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS
RU136461U1 (en) * 2012-10-19 2014-01-10 Александр Валерьевич Бояринцев MULTI-LAYERED POLYMER SYSTEM OF THERMAL INSULATION OF BUILDING STRUCTURES, BUILDING WALLS AND CONSTRUCTIONS
RU141514U1 (en) * 2013-10-29 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное объединение "Фабрика Красок" MULTILAYER HEAT INSULATION SYSTEM
RU2707992C1 (en) * 2019-03-14 2019-12-03 Общество с ограниченной ответственностью Лаборатория "Эверхим" Protective coating for brick or concrete surface
RU2760555C1 (en) * 2021-03-09 2021-11-29 Александр Валерьевич Бояринцев Waterproofing coating of ultra-thin thermal insulation based on hollow microspheres providing protection against mechanical, chemical exposure of aggressive media
RU2774759C1 (en) * 2021-01-22 2022-06-22 Александр Валерьевич Бояринцев Highly effective combined structural fire protection based on a combination of non-flammable ultrathin heat insulation based on hollow microspheres and a fire-protective coating

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4689358A (en) * 1985-08-06 1987-08-25 The Brooklyn Union Gas Company Insulating polymer concrete
RU2414495C1 (en) * 2009-07-01 2011-03-20 Учреждение Российской академии наук Институт металлоорганической химии им. Г.А. Разуваева РАН Heat insulation composition
CN101613557A (en) * 2009-08-03 2009-12-30 谢建康 A kind of water-based heat insulation heat preservation energy-saving film and manufacture craft thereof
RU117468U1 (en) * 2012-03-28 2012-06-27 Сергей Викторович Золотых INTEGRATED WARMING SYSTEM "TEPLOLINK" FOR BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS
RU136461U1 (en) * 2012-10-19 2014-01-10 Александр Валерьевич Бояринцев MULTI-LAYERED POLYMER SYSTEM OF THERMAL INSULATION OF BUILDING STRUCTURES, BUILDING WALLS AND CONSTRUCTIONS
RU141514U1 (en) * 2013-10-29 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственное объединение "Фабрика Красок" MULTILAYER HEAT INSULATION SYSTEM
RU2707992C1 (en) * 2019-03-14 2019-12-03 Общество с ограниченной ответственностью Лаборатория "Эверхим" Protective coating for brick or concrete surface
RU2774759C1 (en) * 2021-01-22 2022-06-22 Александр Валерьевич Бояринцев Highly effective combined structural fire protection based on a combination of non-flammable ultrathin heat insulation based on hollow microspheres and a fire-protective coating
RU2760555C1 (en) * 2021-03-09 2021-11-29 Александр Валерьевич Бояринцев Waterproofing coating of ultra-thin thermal insulation based on hollow microspheres providing protection against mechanical, chemical exposure of aggressive media

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8492471B2 (en) Heat resistant and fire retardant materials and methods for preparing same
US8187375B2 (en) Compositions for use in construction and methods of applying the same
US5397631A (en) Coated fibrous mat faced gypsum board resistant to water and humidity
AU784267B2 (en) Improved mat-faced gypsum board
KR102259775B1 (en) Semi-flammable urethane insulator and method of exterior insulating building using the same
KR102169244B1 (en) Rapid hardening organic and inorganic hybrid polymer cement type waterproofing coating composition with breathable, nonflammable and wet-curable properties and the waterproofing contruction method using thereof
US11873261B2 (en) Gypsum panels, systems, and methods
KR100982820B1 (en) Waterproof construction method for concrete structure using aqueous membrane waterproof agent
KR101726987B1 (en) Low density without solvent based intumescent coating composition having fireproof and coating method thereof
JP3740566B2 (en) Foam refractory laminate and method for forming the same
RU2806202C1 (en) Construction of multilayer polymer system for thermal protection of building structures, walls of buildings and structures based on vapor-permeable non-flammable ultra-thin thermal insulation
CN100396862C (en) Thermal insulation system structure for mineral wool coated building
RU2807640C1 (en) Non-flammable vapour-permeable thermal-waterproofing of enclosure structures of buildings and structures based on combination of ultra-thin thermal insulation based on vacuumized microspheres and waterproofing coating
WO2024210771A2 (en) Multi-layered polymeric thermal protection system for built structures and walls of buildings and structures, based on water vapour-permeable non-combustible ultra-thin thermal insulation
KR20230115106A (en) Waterproof construction method using eco-friendly inorganic high-elasticity waterproofing agent
JPH0893077A (en) Fire-resistant covering laminate structure of steel with draining/deaerating mechanism
CN206015918U (en) A kind of outer protection structure component of steel construction
RU141514U1 (en) MULTILAYER HEAT INSULATION SYSTEM
US20210230066A1 (en) Gypsum panels, systems, and methods
EP3497291A1 (en) Method for producing multi-component insulating plaster
RU117468U1 (en) INTEGRATED WARMING SYSTEM "TEPLOLINK" FOR BUILDINGS AND CONSTRUCTIONS
KR100564909B1 (en) A process for forming elastic and waterproof or anticorrosive coating layers having adiabatic and flame retardant properties using water paint
RU2774759C1 (en) Highly effective combined structural fire protection based on a combination of non-flammable ultrathin heat insulation based on hollow microspheres and a fire-protective coating
RU115377U1 (en) MULTI-LAYERED POLYMER SYSTEM OF THERMAL INSULATION OF BUILDING STRUCTURES, WALLS OF BUILDINGS AND STRUCTURES
RU2770960C1 (en) External heat-saving fireproof shell of a building made of polystyrene concrete enclosing structures