RS56284B2

RS56284B2 - Izliveni element i postupak za proizvodnju takvog izlivenog elementa

Info

Publication number: RS56284B2
Application number: RS20170747A
Authority: RS
Inventors: Christian Pfeiffer
Original assignee: Sto Se & Co Kgaa
Priority date: 2012-04-03
Filing date: 2012-04-03
Publication date: 2021-04-29
Also published as: EP3241811A1; PL2647607T3; PL2647607T5; EP2647607B1; RS56284B1; EP2647607A1; EP3241811B1; DK2647607T4; HRP20171052T1; HRP20171052T4; DK2647607T3; EP2647607B2

Description

Pronalazak se odnosi na konstrukcijski neefikasan izliveni element za pričvršćivanje na zid ili tavanicu zgrade sa karakteristikama uvodnog dela zahteva 1. Dalje, pronalazak se odnosi na postupak za proizvodnju ovakvog izlivenog elementa uz korišćenje mineralnog lakog punila kao i korišćenje ekspandiranih čestica vulkanskih stena bogatih staklom kao mineralnog lakog punila.

Stanje tehnike

Pod izrazom „konstrukcijski neefikasan“ izliveni element ovde se podrazumeva konstrukcioni element, koji je samonosiv, a koji osim toga ne poseduje nikakvu statičku funkciju. To znači, da izliveni element na primer nije pogodan za obrazovanje nosećih konstrukcionih elemenata. Prema tome, izliveni element prvenstveno služi za dekorativne svrhe i može se primenjivati kako u uređenju enterijera tako i eksterijera.

Za primenu u uređenju enterijera poznati su posebno elementi od gipsa ili polistirola, koji, na primer u formi profila služe za oponašanje štukature. Za korišćenje u eksterijeru, međutim, ovakvi elementi obično nisu pogodni, s obzirom na to da se elementi od gipsa pri uticaju vlage razgrađuju a elementi od polistirola nisu dovoljno otporni na udare. Doduše, moglo bi se predvideti dodatno spoljašnje oblaganje, na primer u formi sloja maltera, kako bi se kompenzovale nepovoljne karakteristike ovih poznatih građevinskih elemenata, što bi međutim značilo veći utrošak vremena i novca. Shodno tome, postoji opšta potreba za građevinskim elementima koji su otporni na vremenske uslove i koji su u dovoljnoj meri otporni na udare za primenu u uređenju eksterijera, na primer kao dekorativni fasadni elementi.

Pod trgovačkom markom „StoDeco“ poznati su arhitektonski odnosno građevinski elementi, koji sadrže jedno mineralno lako punilo i jedan vezujući agens i koji već ispunjavaju gore navedene zahteve. Kao mineralno lako punilo ovde se koristi lak granulat na bazi letećeg pepela. Pod letećim pepelom smatra se nusproizvod koji nastaje prilikom sagorevanja uglja. U zavisnosti od sastava uglja, kvalitet letećeg pepela može znatno da varira. Varijacije se, na primer, mogu primetiti u različitoj boji i/ili različitoj nasipnoj gustini letećeg pepela. Shodno tome, leteći pepeo se mora podvrgnuti jednom predtretmanu odnosno mora se pripremiti, što iziskuje velike intenzivne troškove.

Ostala mineralna laka punila poznata su i pod nazivom perliti. Perliti se izrađuju od vulkanskog stakla. Za ovo se vulkansko staklo zagreva na oko 800-1000°C, pri čemu staklo počinje da se žari i uvećava svoju zapreminu naduvavanjem. Ekspanzione sile su prilikom naduvavanja toliko velike da čestice pucaju. Kao posledica ovoga, konvencionalni perliti imaju nepravilnu formu i strukturu otvorene ćelije. Struktura otvorene ćelije ovih lakih punila uslovljava da se konvencionalni perliti eventualno moraju podvrgnuti postupku pretvaranja u hidrofobni oblik, kada se koriste kao mineralno lako punilo. Osim toga, konvencionalni perlit ima malu otpornost zrna na pritisak, što se često pokazuje kao nedostatak.

Postupak za proizvodnju perlita je, na primer, objavljen u pronalasku EP 0353 860 A2.

Građevinska ploča koja sadrži dodatno hidrofobirana zrna ekspandiranog perlita poznata je iz pronalaska WO 2007/090445.

Osim toga, u pronalasku DE 102 41 978 A1 je prikazan izliveni element koji ne gori, regliše vlagu i apsorbuje zvuk, a koji je napravljen od punila, po mogućnosti jednog mineralnog lakog punila, i jednog neorganskog vezujućeg agensa odnosno mešavine vezujućih agenasa.

Proizvodnja statički neefikasnih izlivenih elemenata uz korišćenje jednog mineralnog lakog punila gore navedene vrste pokazuje se, prema tome, kao skupa u pogledu vremena i troškova. Ukoliko se, međutim odustane od skupog predtretmana mineralnog lakog punila, moguće upotrebe ovakvih izlivenih elemenata su ograničene samo na određena područja.

Cilj predmetnog pronalaska je da se navede statički neefikasan izliveni element koji se može primeniti kako u uređenju enterijera tako i eksterijera, a da su jeftiniji za proizvodnju.

Kao rešenje zadatka predlaže se izliveni element sa karakteristikama iz zahteva 1 kao i postupak za proizvodnju takvog izlivenog elementa sa karakteristikama iz zahteva 11. Korisna usavršavanja pronalaska navedena su u odgovarajućim zavisnim zahtevima.

Opis pronalaska

Predloženi strukturno neefikasni izliveni element za pričvršćivanje na zid ili tavanicu objekta (zgrade) sadrži najmanje jedno mineralno lako punilo i jedan vezujući agens. Shodno pronalasku predviđa se, da mineralno lako punilo sadrži ekspandirane čestice sa zatvorenom ćelijskom strukturom i zatvorenom, po mogućstvu staklenom ili sinternom površinom barem jedne vulkanske stene bogate staklom, naročito opsidijana ili vermikulita. Zahvaljujući zatvorenoj ćelijskoj strukturi i zatvorenoj površini, ekspandirane čestice ne apsorbuju ili delimično apsorbuju vodu, tako da predtretman čestica a posebno u pretvaranjem u hidrofobni oblik, može da izostane. Ovako proizveden izliveni element, usled toga što ekspandirane čestice imaju svojstvo da ne apsorbuju vodu, odnosno vlagu, pa je tako otporan, na meteorološke uticaje, tj. pogodan je za primenu u eksterijeru. Dalje, izliveni element je jeftiniji za proizvodnju s obzirom na to da se makar radni korak pretvaranja u hidrofobirni oblik, može izostaviti.

Prema pronalasku, udeo mineralnog lakog punila iznosi 75 do 95 tež.% , a bolje 80 do 90 tež.% u odnosu na ukupnu težinu polaznih materijala. Relativno visok udeo najmanje jednog mineralnog lakog punila deluje pozitivno na mehanička svojstva a posebno u pogledu otpornosti izlivenog elementa na udare. I dalje je poželjno da mineralno lako punilo sadrži ekspandirane čestice najmanje jedne vulkanske stene bogate staklom. Ovo pretpostavlja da se kao polazni materijal odnosno sirovina upotrebljava vulkanska stena koja je bogata staklom i koja se može ekspandirati, tj vulkanska stena koja je bogata staklom, i koja sadrži vezanu vodu (npr. kristalnu vodu). Jer, sadržana vezana voda se isteže prilikom zagrevanja polaznog materijala odnosno sirovine, isparava i ostavlja željene praznine. Pritom treba voditi računa o ravnomernoj raspodeli toplote, kako bi se izbeglo pucanje čestica odnosno kako bi se dobile ekspandirane čestice sa zatvorenom ćelijskom strukturom i/ili zatvorenom površinom. Ekspandirane čestice dobijene na ovaj način odlikuju se i u velikoj meri pravilnim sfernim oblikom. Kao polazni materijali odnosno sirovine naročito su pogodne vulkanske stene bogate staklom kao što su na primer opsidijan, vermikulit i/ili plovućac.

Prema pronalasku, udeo vezujućeg agensa iznosi 5 do 25 tež.%, poželjno je 10 do 20 tež.% u odnosu na ukupnu težinu polaznih materijala. Usled relativno malog udela vezujućeg agensa, izliveni element odaje utisak prirodnog materijala. U isto vreme je obezbeđena stabilna veza između čestica. Dalje, u skladu sa pronalaskom, udeo vezujućeg agensa sadrži najmanje jedan vezujući agens, naročito epoksidnu smolu. Organski vezujući agensi u odnosu na mineralne vezujuće agense imaju veću privlačnu silu, tako da se udeo vezujućeg agensa može održavati manjim. Kao posebno pogodno pokazala se primena epoksidne smole kao vezujućeg agensa.

Poželjno je da zapreminska masa izlivenog elementa iznosi 450 do 750 kg/m<3>, a po mogućnosti 500 do 700 kg/m<3>i još poželjnije 550 do 650 kg/m<3>. Zbog zapreminske mase, izliveni element poseduje dovoljno otpornosti na udare i može se primeniti kao fasadni element.

Dalje je poželjno da modul elastičnosti (E-modul) izlivenog elementa iznosi 1450 do 2000 N/mm<2>, a po mogućnosti 1600 do 1800 N/mm<2>. U odnosu na izlivene elemente koji su pomenuti na početku, a koji sadrže mineralno lako punilo na bazi letećeg pepela i E-modul<između>2000 i 2200 N/mm<2>, jedan<izliveni element u skladu sa pronalaskom poseduje veću>elastičnost što se pozitivno odražava na stabilnost ivica izlivenog elementa.

Osim toga, poželjno je da koeficijent toplotne provodljivosti λ izlivenog elementa iznosi < 200 mW/(m*K), a po mogućnosti < 175 mW/(m*K), i još poželjnije < 150 mW/(m*K). On prema ovome ima termoizolaciona svojstva, koja kad se primenjuje kao fasadni element onemogućavaju obrazovanje neželjenog toplotnog mosta.

Poželjno je da izliveni element ne bude zapaljiv a još je poželjnije da se svrsta u klasu zapaljivosti A2 - s1, d0 po standardu EN 13501-1. Time se proširuje područje upotrebe izlivenog elementa na ona područja kod kojih se moraju ispuniti zahtevi protivpožarne zaštite.

Prema prvom poželjnom načinu realizacije pronalaska, izliveni element je oblika profila te je time pogodan za obrazovanje samonosivih venaca, prozorskih dasaka, prozorskih lukova, a posebno zaobljenih, korpastih i špicastih lukova i sličnog. Takav jedan izliveni element može da se primeni naročito kao dekorativni fasadni element, na primer za strukturisanje i/ili profilisanje fasade. S obzirom na to da je statički (konstrukcijiski) neefikasan, ne može da preuzme noseću funkciju.

Prema narednom poželjnom načinu realizacije pronalaska, izliveni deo je oblika ploče ili bloka te je time pogodan za obrazovanje samonosivih vezača, kapitela, oslonaca prozorskih okvira i tome slično. I takav jedan izliveni element se prema ovome može upotrebiti naročito kao dekorativni fasadni element, na primer za strukturisanje i/ili profilisanje fasade. S obzirom na to da je konstrukcijski neefikasan, ne može da preuzme noseću funkciju.

Alternativno realizaciji u vidu punog tela, izliveni element može da se obrazuje dalje kao šuplje telo. Ovo naročito važi za izlivene elemente u obliku profila ili blokova. Proizvodnja izlivenog elementa u obliku šupljeg telo zahteva manje materijala te je time povoljnija u pogledu troškova. Osim toga, izliveni element, u obliku šupljeg tela, laški je u odnosu na izliveni element čvrste konstrukcije. Time se olakšava rukovanje izlivenim elementom, na primer, na gradilištu.

Za rešavanje zadatka koji je pomenut na početku, predlaže se osim toga i postupak za proizvodnju izlivenog elementa u skladu sa pronalaskom, kod kojeg se mešaju minimum jedno mineralno lako punilo i jedan organski vezujući agens a mešavina se presuje u kalupu uz dodavanje pritiska i/ili toplote u izliveni element. Postupak u skladu sa pronalaskom se odlikuje time da se ekspandirane čestice vulkanske stene bogate staklom, naročito opsidijana ili vermikulita sa zatvorenom ćelijskom strukturom i/ili zatvorenom površinom, po mogućstvu staklenom ili od sintera, koriste kao mineralno lako punilo. Zbog zatvorene ćelijske strukture i/ili zatvorene površine, ekspandirane čestice ne apsorbuju ili ne apsorbuju vodu. Time predtretman za postupak pretvaranja u hifrofobni oblik, može da izostane. Na taj način, postupak postaje jednostavniji i povoljniji po pitanju troškova. Osim toga, svojstva ekspandiranih čestica se proširuju na izliveni element koji je od njih proizveden. To znači, da izliveni element koji je proizveden po postupku u skladu sa pronalaskom ne apsorbuje ili neznatno apsorbuje vlagu te je time otporan na meteorološke uticaje odnosno prikladan je za primenu u eksterijeru.

Dalje, u skladu sa pronalaskom upotrebljava se 75 do 95 tež.%, a po mogućnosti 80 do 90 težinskih procenata najmanje jednog mineralnog lakog punila i 5 do 25 tež. %, a po mogućnosti 10 do 20 težinskih procenata najmanje jednog vezujućeg agensa uvek u odnosu na ukupnu težinu polaznih početnog materijala. Relativno visok udeo najmanje jednog mineralnog lakog punila dovodi do izlivenog elementa koji se može klasifikovati kao nezapaljiv, a posebno do svrstavanja u klasifikaciju zapaljivosti A2 - s1, d0 po standardu EN 13501-1. Dalje, takav jedan izliveni element pokazuje dobra mehanička svojstva i naročito je otporan na udare. Udeo vezujućeg agensa je osim toga dovoljan da obezbedi stabilnu vezu između ekspandiranih čestica.

Kao mineralno lako punilo poželjno je da se koriste ekspandirane čestice najmanje jedne vulkanske stene bogate staklom. Polazni materijal odnosno sirovina je prema ovome najmanje jedna vulkanska stena bogata staklom, koja sadrži vezanu vodu (npr. kristalnu vodu) te se time može ekspandirati. Kao polazni materijal odnosno sirovina prema ovome naročito su pogodne stene opsidijan, vermikulit i/ili plovućac. Da bi se sprečilo pucanje čestica prilikom ekspandiranja, i da bi se dobile ekspandirane čestice sa zatvorenom ćelijskom strukturom i/ili zatvorenom, poželjno u vidu stakla ili sintera, površinom, treba voditi računa o ravnomernoj distribuciji toplote.

Dalje, u skladu sa pronalaskom, koristi se najmanje jedan organski vezujući agens a posebno epoksidna smola kao vezujući agens. Organski vezujući agensi imaju veću privlačnu silu u odnosu na mineralne vezujuće agense, tako da se čak i pri relativno malom udelu vezujućeg agensa može dostići stabilno međusobno povezivanje čestica.

Dalje se predlaže da se izliveni element nakon vađenja iz kalupa iskroji i/ili da se podvrgne daljem postupku oblikovanja. Na primer, izliveni elementi koji su u obliku profila mogu da se iseku po dužini ili se iz blokova mogu iseći izliveni elementi u obliku ploča. Dodatnim postupkom oblikovanja, izliveni element se može, osim toga, profilisati ili strukturirati. Na primer, izliveni element može da se dekoriše na odgovarajući način. Poželjno je da se dodatno oblikovanje vrši glodanjem.

Osim toga, predlaže se korišćenje ekspandiranih čestica sa stukturom tima zatvorene ćelije i/ili zatvorenom površinom, po mogućstvu od stakla ili sintera, najmanje jedne vulkanske stene bogate staklom kao mineralnog lakog punila u konstrukcijski neefikasnom izlivenom elementu za pričvršćivanje na zid ili tavanicu zgrade. Zbog zatvorene ćelijske strukture i/ili zatvorene površine takve ekpandirane čestice apsorbuju ili neznatno apsorbuju vodu te im prema ovome nije potrebno dodatni postupak pretvaranja u hidrofobni oblik, kako bi se obezbedila otpornost na meteorološke uticaje izlivenog elementa proizvedenog na ovaj način. Izliveni element se prema ovome mnogostruko može koristiti, a posebno je pogodan za primenu u eksterijeru, a u poređenju sa drugim statički neefikasanim izlivenim elementima za pričvršćivanje na zid ili tavanicu zgrade koji se mogu dobiti na tržištu – osim toga je i jeftiniji za proizvodnju.

Claims

Patentni zahtevi

1. Statički neefikasni izliveni element za pričvršćivanje na zid ili tavanicu zgrade, pri čemu izliveni element sadrži najmanje jedno mineralno lako punilo i jedan vezujući agens, naznačen time,

a. što udeo mineralnog lakog punila čini 75 do 95 tež.% ukupne težine polaznih materijala i mineralno lako punilo sadrži ekspandirane čestice barem jedne vulkanske stene bogate staklom, naročito opsidijana ili vermikulita, sa zatvorenom ćelijskom strukturom i zatvorenom površinom, poželjno u vidu stakla ili sintera,

b. i što, nadalje, udeo vezujućeg agensa čini 5 do 25 tež.% ukupne težine polaznih materijala i sadrži najmanje jedan organski vezujući agens, naročito epoksidnu smolu.

2. Izliveni element prema zahtevu 1, naznačen time, što mineralno lako punilo čini 80 do 90 tež.% ukupne težine polaznih materijala.

3. Izliveni element prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što udeo vezujućeg agensa čini 10 do 20 tež.% ukupne težine polaznih materijala.

4. Izliveni element prema bilo kom od napred navedenih zahteva, naznačen time, što sirova gustina izlivenog elementa iznosi 450 do 750 kg/m<3>, poželjno 500 do 700 kg/m<3>, a još poželjnije 550 do 650 kg/m<3>.

5. Izliveni element prema bilo kom od napred navedenih zahteva naznačen time, što modul elastičnosti izlivenog elementa iznosi 1450 do 2000 N/mm<2>, poželjno 1600 do 1800 N/mm<2>.

6. Izliveni element prema bilo kom od napred navedenih zahteva naznačen time, što koeficijent toplotne provodljivosti izlivenog elementa λ iznosi < 200 mW/(m*K), bolje < 175 mW/(m*K), a još bolje < 150 mW/(m*K).

7. Izliveni element prema bilo kom od gore navedenih zahteva naznačen time, što izliveni element nije zapaljiv, pri čemu je poželjno da se može svrstati u protivpožarnu klasu A2 - s1, d0 prema standardu EN 13501-1.

8. Izliveni element prema bilo kom od napred navedenih zahteva, naznačen time, što je izliveni element profilisan i pogodan za obrazovanje samonosivih venaca, prozorskih dasaka, prozorskih lukova, a posebno oblih, korpastih i špicastih lukova, i tome slično.

9. Izliveni element prema bilo kom od gore navedenih zahteva, naznačen time, što je izliveni element oblika ploče ili bloka i pogodan za obrazovanje samonosivih vezača, kapitela, oslonaca prozorskih dasaka i tome slično.

10. Izliveni element prema bilo kom od napred navedenih zahteva naznačen time, što je izliveni element obrazovan kao šuplje telo.

11. Postupak za proizvodnju izlivenog elementa prema jednom od prethodnih zahteva, kod kojeg se mešaju najmanje jedno mineralno lako punilo i jedan vezujući agens, a mešavina se presuje u kalupu izlivenog elementa uz dodavanje pritiska i/ili toplote, naznačen time, što se koristi 75 do 95 tež.% najmanje jednog mineralnog lakog punila i 5 do 25 tež.% najmanje jednog vezujućeg agensa uvek u odnosu na ukupnu težinu polazne materije, pri čemu se koriste ekspandirane čestice barem jedne vulkanske stene bogate staklom, naročito opsidijana ili vermikulita, sa strukturom tipa zatvorene ćelije i zatvorenom površinom, poželjno kao staklo ili sinter, kao mineralno lako punilo i najmanje jedan organski vezujući agens.

12. Postupak prema zahtevu 11, naznačen time, što se koristi 80 do 90 tež.% najmanje jednog mineralnog lakog punila i 10 do 20 težinskih procenata najmanje jednog vezujućeg agensa uvek u odnosu na ukupnu težinu polaznih materijala.

13. Postupak prema zahtevu 11 ili 12, naznačen time, što se kao vezujući agens koristi epoksidna smola.

14. Postupak prema nekom od zahteva 11 do 13, naznačen time, što se izliveni element nakon vađenja iz kalupa seče i/ili se podvrgava daljem procesu oblikovanja poželjno pomoću glodanja.

Izdaje i štampa: Zavod za intelektualnu svojinu, Beograd, Kneginje Ljubice 5