Трехслойные панели
Трехслойные панели являются плоские либо пространственные конструкции, складывающиеся из легкого тепло-звуко-виброизоляционного материала, обклеенного с обеих сторон прочными, твёрдыми и стойкими к разным действиям обшивками. Возможность монолитного соединения обшивок со средним слоем и. частичная передача на данный слой действующих нагрузок с одновременным исполнением им изоляционных функций ставят трехслойные панели в число самые эффективных ограждающих и несущих конструкций.
Главным преимуществом панелей есть их маленькая масса — 40…70 кг/м2, разрешающая существенно снизить нагрузки на несущие конструкции фермы, колонны, фундаменты), уменьшить затраты на монтаж и транспорт. Использование панелей повышает индустриальность строительства, поскольку они смогут производиться с большой заводской готовностью.
Рис. 1. Трехслойная панель: а — без обрамления; б —с обрамлением; в —с волнистым светопрозрачным за-го-шителем; г — из коробчатых элементов
Панели классифицируют по назначению (для стенку, покрытий), по светопропускной способности (светопроницаемые и глухие), по технологическим особенностям (неутепленные и утепленные). Главное назначение трехслойных панелей — покрытия по несущим конструкциям, вертикальные ограждения и подвесные перекрытия строений.
В качестве обшивок используют тонколистовой алюминий (сплавы), защищенную от коррозии сталь, стеклопластики, фанеру, древесные плиты, асбестоцемент. Средним слоем помогают пенопласт, сотовые заполнители, древесные плиты, фибролит, пеностекло.
Малой собственной массой (20…25 кг/м2) владеют панели с обшивками из древесно-волокнистых плит и заполнителем из пенополистирола. Такие панели приобретают, приклеивая плиты конкретно к утеплителю и обрамляют пакет древесными брусками толщиной 25…30 мм.
Панели монтируют вручную либо посредством несложных механизмов.
Громаднейшее распространение в качестве материала среднего слоя взял полистирольный пенопласт, главные преимущества которого — дешевизна и высокие прочностные показатели. Недочётами пенополистирола являются малая теплоустойчивость (70…80 °С), повышенная возгораемость, которую ликвидируют введением особых добавок.
Более прочность и высокую теплостойкость имеет пенополивинилхлорид. Но он может оказывать коррозионное воздействие на металлы.
Помимо этого, ввиду большой стоимости его используют реже. Для трехслойных панелей кроме этого обширно употребляется пенополиуретан. Его заливают в полости в жидком йиде, по окончании чего он самопроизвольно вспенивается и склеивается с цистами обшивки.
Структура пенопласта получается равномерной, причем интенсивность вспенивания возможно регулировать, меняя состав исходных продуктов. От этого зависят фундаментальные физико-механические особенности среднего слоя панелей.
Отвержденный пенопласт владеет высокой прочностью и повышенной (до 130 °С) теплоустойчивостью.
Рис. 2. Схема конструкции панели с сотовым заполнителем (а) и соединение стены ячейки с обшивкой (б): 1 — обшивка; 2 — стена ячейки сот; 3 — клеевой слой, наносимый на обшивку; 4 — клей, защемляющий стенку
Сейчас в технологии панелей чаще стали применять фенольные и фенолокаучуковые пенопласты. Но они владеют более низкими прочностными чертями и большим водологлощением.
Исходя из этого, не обращая внимания на их умеренную цена и достаточно высокую теплоустойчивость (до 150 °С), они еще не взяли достаточно широкого распространения.
устойчивость и Наибольшую жёсткость при минимальной массе имеют панели, в которых для среднего слоя использован сотовый заполнитель. Его изготовляют из железной фольги, бумаги, картона, пластмасс.
Механические особенности сотового заполнителя зависят от размера ячеек и толщины стенок, имеющих, в большинстве случаев, шестиугольную форму. Для предохранения стенок ячеек от смятия при механической обработке (подготовка, выравнивание) соты на время обработки заполняют водой и замораживают.
Для повышения жесткости соты гофрируют, усиливают полосами и т. п. Не считая шестиугольной формы соты смогут быть квадратными, ромбическими, синусоидальными. Для увеличения теплоизоляционных и огнезащитных особенностей панелей ячейки сот заполняют пенопластом, перлитом, вермикулитом.
Огнестойкость сотовых конструкций повышают пропиткой их антипиренами. Благодаря малой собственной массе панели с сотовым заполнителем смогут иметь громадные размеры, к примеру высоту на два этажа.
По контуру панели герметизируют пенопластом либо профилями из полимерных материалов. Соединение панелей между собой в ограждениях осуществляется встык, внахлестку, в шпунт, и посредством накладок.
Размеры стеновых панелей с сотовыми заполнителями для промышленных строений (в большинстве случаев 3?1,2; 6X2,4 м) определяются шагом колонн. Панели стен проектируются, в большинстве случаев, навесными либо самонесущими.
Широкое распространение конструкции с сотовым заполнителем взяли в производстве щитовых дверей, столярных перегородок, подробностей встроенной мебели, сборных и мобильных инвентарных строений.
При склеивании сот с обшивками используют разные клеи: более твёрдые наносят на соты, эластичные — на страницы обшивки. Твёрдый клей снабжает устойчивость стены в месте крепления, а эластичный — принимает температурные деформации обшивки.
Для склеивания обшивок со средним слоем используют эпоксидные, фенолокаучуковые, кремнийорганические и полиамидные клеи горячего отверждения и холодного. Клеями холодного отверждения склеивают малотеплопроводные обшивки строительных трехслойных панелей из асбестоцемента, фанеры, древесно-волокнис-тых плит.
Для запрессовки при склеивании плоских панелей применяют винтовые, гидравлические и пневматические прессы. Панели криволинейного очертания запрессовывают на соответствующей по форме матрице посредством резинового мешка вакуумным либо автоклавным методом.
Трехслойные панели с сотовым заполнителем довольно часто делают све-топрозрачными. Обшивками светопрозрачных панелей помогают страницы стеклопластика, а заполнителем — соты из светоотражающей алюминиевой фольги.
Выпускаются кроме этого панели со средним слоем в виде решетки из стеклопластика, с ячейками размером 10… 15 см. Эти панели используют для устройства стен и покрытий.
В некоторых случаях средний слой светопрозрачных трехслойных панелей изготовляют из волнистых страниц стеклопластика либо органического стекла, каковые соединяют с обшивками при помощи клея. В этих панелях предусматривается подкрепляющее обрамление из алюминиевых профилей.
Трехслойные светопрозрачные панели бывают и цельноформованными из коробчатых элементов прямоугольного сечения. Эти элементы приобретают намоткой на оправки стекложгута, пропитанного полиэфирной смолой.
До тех пор пока смола не затвердела, заготовки собирают в панель, обжимают вертикально и горизонтально в особых оправках, после этого по окончании отверждения обрезают кромки. Светопрозрачность панелей достигает 45%.
плиты («и») Непрозрачные глухие панели изготовляют из про-филированых страниц алюминиевого сплава, стали, асбестоцемента с заполнением блоками пенопласта на клею либо заливкой вспенивающейся композиции в полость. Эти панели имеют длину 3…6 м, ширину 1,2…3 м, толщину 70…100 мм (стеновые панели) и 80…140 мм (плиты покрытий).
Для склеивания используют эпоксидный, полиуретановый, каучуковый клеи холодного отверждения. В качестве адгезионного подслоя при заливке полостей вспенивающимися композициями (заливочные пенопласты) применяют каучуковые клеи, к примеру 88-Н.
Рис. 3. Конструкции стыков трехслойных панелей: а — горизонтальный; б — вертикальный; 1 — панель; 2 — держатель-фиксатор; 3 — пористая прокладка; 4 — ригель; 5 — болты; 5 —экран; 7 — слой герметика; 8 — уплотнитель
Рис. 4. Конструкции трехслойных панелей с асбестоцементными обшивками: а…г —панели стен; д…ж — панели покрытий; 1 — плоский асбестоцемент; 2 — пенопласт; 3 — древесные бруски; 4 — бобышки; 5 — асбестоцементные швеллеры; 6 — обрамление; 7 — древесноволокнистая плита; 8 — волнистый асбестоцемент; 9 — пустоты; 10 — изоляционный слой из фольги; 11 — то же, из кпемнийппгянической эмали
подвесных перекрытий и Плиты покрытий устраиваются, в большинстве случаев, с обрамлением, прочно соединенным с обшивками. Обрамление возможно из металлических, асбестоцементных, фанерных профилей.
Кромки панелей кроме этого закрывают полосами из водостойкой бакелизированной фанеры и обрамляют алюминиевыми уголками, скрепленными с фанерой и обшивками клеезаклепочным соединением. Стыкование страниц обшивок в одной панели не рекомендуется.
Стыки панелей уплотняют упругими прокладками из пороизола, гернита, пенополиуретана, принимающими температурные деформации панелей без нарушения герметичности стыка. Дополнительную герметичность снабжают мастики и механические устройства — компенсаторы, прокладки, держатели.
Асбестоцементные панели с утеплителем из пенополистирола смогут иметь обрамление из древесных брусков, фанерных либо металлических профилей, соединенных с обшивками клеевинтовыми сое-диненияими. Панели с средним и алюминиевыми обшивками слоем из поливинилхлоридного пенопласта обрамляют алюминиевым швеллером, скрепленным с обшивками клеезаклепочным либо клеесварным соединением (клей эпоксидный К-138, ход сварных точек 50 мм).
Если сравнивать с клеезаклепочными клеесварные соединения в панелях из алюминия более экономичны и менее трудоемки.
