PL206287B1

PL206287B1 - Elewacyjna płyta izolacyjna, zwłaszcza jako podstawa tynku, układ zespolony termoizolacyjny zawierający elewacyjne płyty izolacyjne oraz sposób wytwarzania elewacyjnej płyty izolacyjnej

Info

Publication number: PL206287B1
Application number: PL355210A
Authority: PL
Inventors: Lothar Bihy; Michael Becker; Jens Meyer
Original assignee: Saint Gobain Isoversaint Gobain Isover
Priority date: 2001-08-03
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2010-07-30
Also published as: RU2293072C2; NO20023440L; DE60200345D1; EP1283196A1; DE10138069A1; NO320606B1; ATE263741T1; EP1283196B1; DE60200345T2; RU2002120360A; PL355210A1; NO20023440D0

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest elewacyjna płyta izolacyjna, zwłaszcza jako podstawa tynku, układ zespolony termoizolacyjny zawierający elewacyjne płyty izolacyjne oraz sposób wytwarzania elewacyjnej płyty izolacyjnej.

Znane są elewacyjne płyty izolacyjne i termoizolacyjne układy zespolone i stosowane z powodzeniem w praktyce, przy czym stosowanym materiałem izolacyjnym jest wełna mineralna. W znanych rozwiązaniach wełnę mineralną układa się w zwykły sposób na przenośniku produkcyjnym, a następnie obciska albo prasuje w kierunku transportu uzyskując w ten sposób większą orientację większości włókien w kierunku grubości wstęgi wełny mineralnej. Bezpośrednio potem następuje etap utwardzania z jednoczesnym zmniejszeniem do pożądanej grubości płyty, przez co włóknista struktura unieruchamia się w stanie obciśnięcia. Tak wytworzone płyty z wełny mineralnej można wiązać na przykład z powierzchnią licową pełnego muru, z którą mocuje się je za pomocą kołków. Nastę pnie moż na nakładać tynk, który jest osadzony na elewacyjnej płycie izolacyjnej. Większa orientacja włókien w kierunku grubości płyty na skutek procesu obciskania zapewnia przyczepność albo odporność na odrywanie materiału wełny mineralnej, która musi być wymagana jako ochrona przed zasysającymi siłami wiatru, skurczem tynku, rozszerzalnością cieplną i ciężarem tynku. Po nałożeniu zaprawa tynkowa wnika do otwartych powierzchni płyty z wełny mineralnej i zakotwicza się w niej na skutek efektów blokowania.

Takie elewacyjne płyty izolacyjne z wełny mineralnej wytwarza się przy gęstości nasypowej w przybliżeniu około 130 kg/m³ i wykazują one wysoką wytrzymałość własną. Dzięki wysokiej gęstości nasypowej wymagana wytrzymałość na przeciąganie kołków jest łatwo spełniona w przypadku mocowania za pomocą kołków i w połączeniu z obciskaniem osiągnięcie wymaganej przyczepności także nie stwarza problemu.

Znane jest także wytwarzanie takich elewacyjnych płyt izolacyjnych z wełny mineralnej w postaci tak zwanych płyt lamella. W tym celu wełnę mineralną także obciska się w kierunku wytwarzania i utwardza, przy czym jednak tnie się ją w kierunku produkcji na tak zwane płyty lamella, tak że szerokość cięcia poszczególnych płyt lamella wyznacza grubość tak wytworzonej płyty, przy czym powierzchnie cięcia stanowią główne powierzchnie płyty. Wykorzystuje się przy tym okoliczność, że po umieszczeniu włókien pod urządzeniem do wytwarzania włókien główna część włókien, w znacznym stopniu ułożonych poziomo, układa się w kierunku poprzecznym względem kierunku wytwarzania, tak że płyta lamella zawiera wiele włókien rozciągających się w kierunku jej grubości. Te włókna znajdują się w tej orientacji także przy powierzchniach cięcia, a zatem przy głównych powierzchniach płyt lamella, natomiast w przypadku płyt obciskanych są one w zasadzie ograniczone do wewnętrznego obszaru płyty, a włókna zorientowane równolegle do powierzchni znajdują się przeważnie w obszarze powierzchni głównych.

Dzięki takiej orientacji włókien w płytach lamella przyczepność jest nadzwyczaj wysoka, ponieważ włókna są w zasadzie zorientowane w kierunku od głównej powierzchni płyty do drugiej głównej powierzchni płyty, przenosząc siły rozciągające działające w tym kierunku, występujące wtedy, gdy istnieje skłonność do oddzierania, jak siły rozciągające w pojedynczych włóknach. W wyniku tego można stosować płyty lamella z wełny mineralnej, które mają gęstość nasypową na przykład 80 kg/m³ i nadają się zwłaszcza do mocowania wiążącego. Przy takiej gęstości nasypowej można uzyskać także wystarczającą wytrzymałość na przeciąganie kołków, która umożliwia mocowanie za pomocą kołków, jak w przypadku struktury dolnej, która nie ma wytrzymał o ści wspomagają cej. Takie pł yty lamella z weł ny mineralnej są zatem lżejsze niż równoważne płyty obciskane i wymagają mniejszej ilości materiału, a jednak niekoniecznie są bardziej kosztowne z punktu widzenia bardziej złożonej produkcji, zwłaszcza w przypadku większych formatów płyt. Chociaż ustalono, że takie elewacyjne płyty izolacyjne z weł ny mineralnej jako podstawa tynku nadają się doskonale do stosowania w praktyce, to jednak w przypadku tych płyt z wełny mineralnej istniej ą trudności w uzyskaniu przewodności cieplnej wynoszącej 035. Chociaż płyty lamella mają porównywalnie niską gęstość nasypową, to jednak mają mimo wszystko niekorzystną orientację włókien pod względem zdolności termoizolacyjnej, często dającą w wyniku osiągnięcie przewodnoś ci cieplnej wynoszącej 040. Z drugiej strony płyty obciskane mają korzystniejszą orientację włókien pod względem izolacji cieplnej w kierunku poprzecznym względem kierunku strumienia ciepła, lecz muszą osiągnąć wyższe wartości przyczepności, większe niż 7 kN/m², a zwłaszcza większe niż 14 kN/m², na skutek zwiększonych gęstości nasypowych, co z kolei daje wynik, który nie jest możliwy do uzyskania poniżej przewodności cieplnej wynoszącej 040. Tylko w wyjątkoPL 206 287 B1 wych przypadkach, gdy akceptowalna jest przyczepność mniejsza niż 7 kN/m², przewodność cieplną wynoszącą 035 można osiągnąć z trudnością powracając do nieobciskanej płyty laminarnej, która ma stosunkowo niską gęstość nasypową tylko niewiele większą niż 100 kg/m².

Stosowanie wełny mineralnej zamiast waty szklanej uważane było dotychczas za konieczne w takich termoizolacyjnych układach zespolonych, w których tynk nakłada się bezpośrednio na otwartą niepowleczoną powierzchnię płyty z wełny mineralnej o tyle, że tynk zawiera składniki alkaliczne, które atakują włókna waty szklanej, przy czym włókna wełny mineralnej są znacznie bardziej odporne pod tym względem i jednocześnie są bardziej odporne na starzenie. Dzięki swojemu składowi wełna mineralna ma ponadto także wystarczającą rozpuszczalność w środowiskach fizjologicznych (to jest brak stałości biologicznej), jak jest to wymagane przez prawodawcę. W wyniku wymagań technicznych w odniesieniu do stosowania i róż nych metod produkcji korzystnie stosuje się w tym celu szkła typu ziemie alkaliczne-krzemiany albo ziemie alkaliczne-glinokrzemiany, które mają niską zawartość alkaliów.

Co więcej, dostępna jest wata szklana, która dzięki swojemu składowi ma wystarczającą rozpuszczalność w środowisku fizjologicznym (to jest brak stałości biologicznej), jak jest to wymagane przez prawodawcę. Inaczej niż w przypadku wełny mineralnej do tego celu stosuje się korzystnie kompozycje szkła alkaliczno-borowokrzemianowego.

Prosta, lecz charakterystyczna odmienna cecha szkła i wełny mineralnej pod względem podgrup gatunków wełny mineralnej polega na stosunku alkalia/ziemie alkaliczne w kompozycji, który jest na ogół mniejszy niż 1 w przypadku wełny mineralnej i większy niż 1 w przypadku waty szklanej. Oznacza to, że rozpuszczalna biologicznie wełna mineralna ma wyższą zawartość CaO + MgO, na przykład od 20 do 30% wagowo, i stosunkowo niską zawartość Na2O + K2O, na przykład 5% wagowo. Z drugiej strony rozpuszczalna biologicznie wata szklana ma z reguły zawartość ziem alkalicznych na przykład 10% wagowo, a zawartość alkaliów na przykład większą niż 15% wagowo.

Zaprawa tynkowa ma wysoką zawartość wapna, które razem z także obecnym tu krzemem przekształca się w krzemian wapnia, a zatem służy do wewnętrznej spójności tynku. W wyniku stosunkowo wysokiej zawartości wapnia w wełnie mineralnej i na skutek tego, że wodorotlenek z tynku atakuje włókna, przypuszcza się, że krzemiany wapniowe, które są trudno rozpuszczalne i zapobiegają dalszej korozji włókien, tworzą się na powierzchniach włókien. Wysoka zawartość alkaliów w wacie szklanej ułatwia z kolei atak alkaliów, a zatem jednorodne rozpuszczanie się włókien. Dzięki lepszej odporności wełny mineralnej na alkalia stosowanie waty szklanej do takich elewacyjnych płyt izolacyjnych jako podstawy tynków, które mają otwartą, niezabezpieczoną powierzchnię, nie jest wskutek tego brane pod uwagę.

W przeciwieństwie do tego czynione były próby w kierunku wykorzystania lepszych termoizolacyjnych właściwości waty szklanej w celu łatwiejszego uzyskania przewodności cieplnej wynoszącej 035 drogą zabezpieczenia już w fabryce tynkowej strony laminarnej płyty z waty szklanej za pomocą powłoki zapobiegającej styczności waty szklanej z tynkiem. Do powłoki wprowadza się tekstylną tkaninę sieciową ze szkła. Ten rodzaj elewacyjnych płyt izolacyjnych jest stosowany także w praktyce i ustalono, że są one całkiem dobrze przydatne do mocowania za pomocą kołków. Tekstylna tkanina sieciowa ze szkła ma wielkość oczek na przykład 18 mm x 12 mm i wytrzymałość na rozdarcie, które nie może zmniejszać się o więcej niż maksymalnie 50%, nawet po przyspieszonym starzeniu w roztworze sody kaustycznej albo roztworze alkalicznym. W celu uzyskania poprzecznych złączy tekstylna tkanina sieciowa ze szkła musi wystawać w przybliżeniu o 10 cm na każdej odnośnej wzdłużnej i poprzecznej stronie.

Stosowanie tego rodzaju powleczonej elewacyjnej płyty izolacyjnej z waty szklanej jest dopuszczalne w specyficznym termoizolacyjnym układzie zespolonym ze specjalnymi przegubowymi kołkami zawierającymi płytkę blokującą z materiału izolacyjnego o średnicy 60 mm i w połączeniu z tynkiem specyficznym dla termoizolacyjnego zespolonego układu. Wytrzymałość na przeciąganie kołków, jak również przyczepność, zaczyna się wyłącznie w tekstylnej tkaninie sieciowej ze szkła w połączeniu ze specjalnymi przegubowymi kołkami z dużymi płytkami blokującymi, którą wprowadza się do powłoki w fabryce. Dzięki temu, że powłokę suszy się sztucznie nadzwyczaj szybko podczas produkcji w fabryce, alkaliczność masy powłokowej nie jest w zasadzie ważna.

W ten sposób za pomocą powleczonej i wzmocnionej elewacyjnej płyty izolacyjnej z waty szklanej uzyskuje się bez jakichkolwiek problemów z powodzeniem przewodność cieplną wynoszącą 035. Przez to jednak porzuca się koncepcję zapewnienia materiału wełny mineralnej w taki sposób, aby miała ona samoistnie zarówno wymaganą przyczepność, jak i wytrzymałość na przeciąganie kołków w przypadku mocowania za pomocą kołków, a zamiast tego stosuje się specjalną konstrukcję podpo4

PL 206 287 B1 rową, która ma postać wzmocnienia umieszczonego w powłoce. Ten układ można stosować tylko w połączeniu z innymi składnikami całego, przedstawionego poprzednio termoizolacyjnego układu zespolonego, przez co jego przydatność jest ograniczona. W tym przypadku nie przewiduje się mocowania elewacyjnych płyt izolacyjnych jako podstawy tynku tylko drogą klejenia. Poza tym tekstylna tkanina sieciowa ze szkła jest zakłócona operacjami cięcia i wymaga dodatkowych ilości materiału oraz dodatkowych etapów wytwarzania w czasie produkcji.

Przy wytwarzaniu płyt izolacyjnych stosuje się różne rodzaje włókien, które są znane w stanie techniki np. z europejskiego opisu patentowego nr EP-A-0 412 878.

Elewacyjna płyta izolacyjna, zwłaszcza jako podstawa tynku, w szczególności z wełny mineralnej, której niepowleczona powierzchnia jako podstawa tynku jest wykorzystywana do bezpośredniego nakładania powłoki tynkowej, przy czym płyta zawiera włókna, które obciska się przed utwardzaniem w czasie produkcji wymienionej płyty tworząc obciśnięte płyty z włókien mineralnych, przy czym większa część wymienionych włókien mineralnych jest zorientowana w kierunku grubości wstęgi wełny mineralnej spoczywającej na przenośniku produkcyjnym, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wełna mineralna zawiera watę szklaną z nietrwałych biologicznie włókien, które mają stosunek składników alkalicznych do składników ziem alkalicznych większy niż 1, zaś wata szklana zawiera wykończenie hydrofobowe, zapewniające wchłanianie wody na jednostkę powierzchni nie przekraczające średnio 1,0 kg/m² po 4 godzinach i 4,0 kg/m² po 28 dniach.

Korzystnie, watę szklaną poddaje się obróbce silikonowej nadając jej właściwości hydrofobowe.

Korzystnie, wata szklana zawiera krzem w ilości mniejszej niż 1% wagowo w stosunku do suchego produktu, a zwłaszcza od 0,05 do 0,4% wagowo.

Korzystnie, płyta z waty szklanej ma postać płyty obciśniętej o gęstości nasypowej od 60 do 100 kg/m³, a zwłaszcza od 70 do 90 kg/m³.

Korzystnie, płyta ma postać płyty lamella, na której głównych powierzchniach są rozmieszczone falowe odkształcenia na skutek obciskania.

₃

Korzystnie, płyta lamella z waty szklanej ma gęstość nasypową od 4 0 do 60 kg/m³.

Korzystnie, elewacyjna płyta zawiera watę szklaną, która ma wysoką rozpuszczalność w środowisku fizjologicznym o następującym składzie w % wagowo:

SiO2	57-70%
A12O3	0-5%
CaO	5-9%
MgO	0-5%
Na2O + K2O	13-18%
B2O3	4-12%
F	0-1,5%
P2O5	0-4%
inne	<2%

Układ zespolony termoizolacyjny, zawierający elewacyjne płyty izolacyjne jako podstawę tynku połączone w bezpośrednim styku powierzchniowym ze strukturą dolną, taką jak pełny mur i zewnętrzną powłokę tynkową osadzoną na tych elewacyjnych płytach izolacyjnych jako podstawa tynku, według wynalazku charakteryzuje się tym, że zewnętrzną powłokę tynkową nakłada się bezpośrednio na otwarte powierzchnie elewacyjnych płyt izolacyjnych z waty szklanej.

Korzystnie, elewacyjne płyty izolacyjne z waty szklanej są przymocowane za pomocą kołków, których płytki blokujące opierają się o materiał tych płyt z waty szklanej.

Korzystnie, elewacyjne płyty izolacyjne z waty szklanej są związane i umocowane z dolną strukturą przy swoich powierzchniach skierowanych przeciwnie do tynku.

Sposób wytwarzania elewacyjnej płyty izolacyjnej jako podstawy tynku, w którym wełnę mineralną wytwarza się ze stopionego materiału drogą formowania go we włókna za pomocą urządzeń do wytwarzania włókien i umieszcza na przenośniku produkcyjnym i jednocześnie zaopatruje w spoiwo, po czym tak utworzoną wstęgę wełny mineralnej poddaje się obciskaniu w kierunku produkcji (strzałka A), a spoiwo utwardza się w piecu do utwardzania, według wynalazku charakteryzuje się tym, że

PL 206 287 B1 jako wełnę mineralną stosuje się watę szklaną, do której to waty szklanej dodaje się emulsję silikonową poniżej wymienionego urządzenia do wytwarzania włókien w ilości od 0,05 do 0,4% wagowo jako środek nadający właściwości hydrofobowe, przy czym temperaturę wymienionego pieca utwardzającego nastawia się w taki sposób, że środek emulgujący zastosowanej emulsji silikonowej odparowuje, a olej silikonowy pozostaje w produkcie nadają c mu wł a ś ciwoś ci hydrofobowe.

Korzystnie, przy wytwarzaniu płyty lamella po jej wyjściu z pieca utwardzającego produkcyjną wstęgę wełny mineralnej tnie się w kierunku produkcji (strzałka A) na pasy o szerokości odpowiadającej grubości wytwarzanych płyt lamella.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest opracowanie elewacyjnych płyt izolacyjnych jako podstawy tynku, za pomocą których uzyskuje się przewodność cieplną wynoszącą 035, bez towarzyszących większych kosztów produkcyjnych i niekorzystnych ograniczeń i restrykcji przy stosowaniu elewacyjnych płyt izolacyjnych w termoizolacyjnym układzie zespolonym.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania przedstawiono na rysunku, na którym: fig. 1 przedstawia szczegół elewacji pokrytej tynkiem, izolowanej za pomocą elewacyjnych płyt izolacyjnych według wynalazku, fig. 2 - elewacyjną płytę izolacyjną według wynalazku, która ma postać płyty obciśniętej, w przekroju częściowym wzdłuż linii II na fig. 1, fig. 3 - elewacyjną płytę izolacyjną według wynalazku, która ma postać płyty lamella, w przekroju poprzecznym.

Elewacyjną płytę izolacyjną, zwłaszcza jako podstawę tynku w zalecanych przykładach wykonania przedstawiono poniżej.

Z jednej strony według wynalazku wełnę mineralną rodzaju znanego w stanie techniki zastępuje się watą szklaną i w przeciwieństwie do rozwiązań znanych w stanie techniki, zawierające watę szklaną, które wymagają zastosowania wzmocnionej warstwy ochronnej, w rozwiązaniu według wynalazku watę szklaną stosuje się bez wzmocnienia warstwą ochronną i w każdym przypadku obciska w czasie jej produkcji. Nie stosuje się zatem w postaci laminarnej jak w znanych elewacyjnych płytach izolacyjnych z powleczonej waty szklanej.

Niepowleczona wata szklana jest jednak wystawiona na atak alkaliów z tynku. Jednak według wynalazku zastosowano hydrofobowe wykończenie waty szklanej hamujące atak przez alkalia, tak jak jest to wymagane przy stosowaniu w wentylowanych elewacjach zgodnie z normą DIN 1816, część 1 (wydanie 07.91), pozycja 6.13.

Przypuszcza się, że hydrofobowe wykończenie, na przykład przez stosowanie oleju silikonowego w odpowiedniej proporcji w spoiwie, daje efekt odpychania wilgoci na powierzchni włókien, tak że nawet alkaliczne składniki tynku, które są agresywne przed suszeniem, są utrzymywane z dala od powierzchni włókien, a zatem nie mogą atakować włókien w zwykły sposób. Oprócz tego atak przez alkalia właściwy dla tynku przed jego wyschnięciem nie ma wielkiego znaczenia dla zmniejszania wytrzymałości materiału waty szklanej obrobionej zgodnie z wynalazkiem. Doświadczenie wydaje się sugerować, że w zwykłym przypadku stosunkowo krótki okres aż do dokładnego wyschnięcia tynku nie jest wystarczający aby spowodować masowe uszkodzenie w przypadku poddanych obróbce włókien waty szklanej. Bardziej decydujący jest atak hydrolityczny na skutek nie do uniknięcia i powtarzającego się wnikania wody z padającego deszczu, procesów kondensacji, itp., w ciągu miesięcy i lat, w tym sensie, że ten hydrolityczny atak może w ciągu dłuższego okresu czasu wpływać niekorzystnie na wytrzymałość włókien i chociaż występuje stopniowo, to może być w końcu katastrofalny w skutkach. Dzięki hydrofobowemu wykończeniu włókien waty szklanej pod względem innej stosowanej regulacji zgodnie z normą DIN 18165, część 1, ten atak kontroluje się albo łagodzi w takim stopniu, że nieoczekiwanie uzyskuje się wymaganą odporność na starzenie.

Zgodnie z normą DIN 18165 przy stosowaniu w wietrzonych elewacjach wymaga się, aby wchłanianie wody na jednostkę powierzchni nie przekraczało przeciętnie 1,0 kg/m² po 4 godzinach i 4,0 kg/m²po 28 dniach. W celu sprawdzenia zgodności tych wartości z wchłanianiem wody na jednostkę powierzchni określa się właściwość odpychania wody na sześciu kwadratowych próbkach kontrolnych o długości boku 150 mm i grubości równej grubości warstwy izolacyjnej.

Próbki do badań wycina się z trzech próbek powietrznosuchych, które muszą mieć grubość co najmniej 40 mm, unikając jednocześnie brzegowych obszarów prostopadłych do płaszczyzny warstwy izolacyjnej i bez uszkodzenia włóknistej struktury, tak aby dwie odpowiednie próbki do badań przylegały natychmiast bezpośrednio do siebie. Górne strony próbek do badań są oznakowane. Jeżeli chodzi o nieprzetworzone powierzchnie, to mogą one różnić się od siebie na skutek procesu produkcyjnego i mogą różnić się pod względem wchłaniania wody.

PL 206 287 B1

Grubość i gęstość nasypową określa się na powietrzno-suchych próbkach do badań. Cieczą do badań jest odmineralizowana woda, w której unika się obecności jakichkolwiek detergentów, a jej pH ustala się na 9,0 przez dodanie wodorotlenku wapniowego.

Próbki do badań zanurza się poziomo w cieczy do badań na głębokość 20 mm, tak że z dwóch sąsiadujących ze sobą, umieszczonych próbek do badań tylko górna powierzchnia czołowa jednej próbki do badań i dolna powierzchnia czołowa drugiej próbki są nawilżane cieczą do prób. Badane próbki unieruchamia się w tym położeniu.

Po czterech godzinach przechowywania badane próbki umieszcza się pionowo na krawędzi w ciągu 15 minut w celu obcieknięcia, a następnie waży. Z kolei badane próbki zanurza się ponownie, przy czym proces powtarza się ponownie po 7 dniach i po 28 dniach po pierwszym zanurzeniu. Ciężar badanych próbek przed pierwszym zanurzeniem i odpowiednie ciężary po czasach poszczególnego zanurzenia wykorzystuje się do oznaczania przyrostu ciężaru na bazie 1 m² i uzyskuje wartość średnią.

Do nadawania właściwości hydrofobowych mogą być stosowane różne znane środki, z którymi może zapoznać się, gdy jest to konieczne, specjalista mający umiejętności w tej dziedzinie. W ramach niniejszego wynalazku zalecana jest obróbka emulsją silikonową, przy czym piec do utwardzania nastawia się w taki sposób, że środek emulgujący będzie zniszczony pod działaniem ciepła, polepszając przez to silikonowanie. Emulsję silikonową dodaje się korzystnie w ilości 0,05-0,4% wagowo w stosunku do suchego produktu.

Oprócz albo alternatywnie obecność promotora przyczepności w spoiwie ma również korzystny wpływ na odporność na starzenie. Zatem na przykład silany jako promotory przyczepności wprowadza się ze spoiwem w ilości około 0,1% wagowo w stosunku do suchego produktu. Silany działają jako promotory przyczepności dzięki temu, że krzem zawarty w silanie dobrze sprzęga się z powierzchniami krzemianów, podczas gdy grupy organiczne obecne również w silanie dają dobre połączenie z substancjami organicznymi, takimi jak fenolowa żywica spoiwa. W wyniku tego siła wiązania punktów połączenia włókien jest zwiększona przez spoiwo, a zatem uzyskuje się lepszą przyczepność. W połączeniu z efektem nadawania właściwości hydrofobowych te punkty połączenia są także zabezpieczone przed atakiem przez alkalia i ewentualnie przed atakiem hydrolitycznym. Obciskanie albo poziome ściskanie wstęgi wełny mineralnej na przenośniku produkcyjnym może w najprostszym przypadku służyć do tych samych celów jak w obciskanych elewacyjnych płytach izolacyjnych z wełny mineralnej do uzyskania większego udziału włókien zorientowanych w kierunku grubości wykończonej płyty, a zatem lepszej przyczepności. W wyniku większego rozdrobnienia włókien waty szklanej w porównaniu z włóknami wełny mineralnej z jednej strony i większej średniej długości włókien z drugiej strony możliwe jest zatem uzyskanie wymaganej przyczepności przy gęstościach nasypowych od 60 do 100 kg/m³, zwykle przy około 80 kg/m³. Dzięki większej długości włókien wytrzymałość na przeciąganie kołków nie stwarza już żadnych problemów.

Obciskanie wstęgi z waty szklanej na przenośniku produkcyjnym może być jednak jednocześnie zastosowane do szczególnego, taniego wytwarzania płyt lamella o bardzo dużym formacie w rodzaju płyt według wynalazku. Na przykład zmiana orientacji większej części włókien w kierunku grubości wstęgi waty szklanej spowodowana przez obciskanie daje w wyniku mniejsze opory przepływu powietrza w kierunku grubości przez wstęgę waty szklanej. Stosunkowo wysokie opory przepływu gorącego powietrza krążącego w piecu do utwardzania w celu utwardzenia ogranicza utwardzaną grubość wstęgi waty szklanej. Gdy wstęgę obciska się przed jej wejściem do pieca utwardzającego, to jest zatem możliwe utwardzanie z większą grubością wstęgi. Gdy następnie tnie się pasy lamelli, które stosuje się po obróceniu o 90°, to wtedy grubość cięcia staje się grubością obróconej płyty, a grubość wstęgi waty szklanej na przenośniku produkcyjnym staje się wysokością płyty. Zgodnie z tym możliwe jest cięcie płyt lamella, które mają większe formaty, z grubszej wstęgi waty szklanej bez konieczności narażania się na koszty łączenia pasów lamelli w płyty o większym formacie. Towarzyszy temu fakt, że dzięki orientacji włókien szklanych płyty lamella wymagają znacznie niższych gęstości nasypowych dla uzyskania wymaganej przyczepności, co jest nadzwyczaj korzystne pod względem wytrzymałości. Płyty lamella według wynalazku można zatem wytwarzać przy gęstościach nasypowych od 40 do 60 kg-m³. Stosunkowo niska gęstość nasypowa w połączeniu z włóknami zorientowanymi przez obciskanie daje w wyniku tak niskie specyficzne opory przepływu gorącego powietrza, że na ogół jest możliwa praca w piecu utwardzającym z dość znacznymi grubościami wstęgi waty szklanej, rzędu kilkuset milimetrów. Mówiąc inaczej, płyty lamella, które mają stosunkowo duży format nawet pod względem wysokości, można ciąć bezpośrednio ze wstęgi waty szklanej. Zastosowanie według wynalazku waty

PL 206 287 B1 szklanej zamiast wełny mineralnej umożliwia nieoczekiwanie produkcję płyt lamella o szczególnie dużych formatach, co daje w wyniku odpowiednie korzyści ekonomiczne pod względem logistyki i przetwórstwa.

W szczególnie korzystny sposób cięcie wykonuje się w kierunku produkcji. Dzię ki temu obciśnięty układ włókien przy głównych powierzchniach płyty staje się widoczny w kształcie fali, natomiast włókna rozciągające się w kierunku grubości, chociaż ewentualnie mogą one znajdować się pod względem swojego położenia w strukturze płyty drogą obciskania, pozostają niezmienione pod względem swojej orientacji w kierunku grubości w płycie lamella. Jeżeli odpowiednia końcowa powierzchnia czołowa wstęgi była zamiast tego odcinana poprzecznie do kierunku produkcji tworząc w ten sposób pas lamelli, to orientacja włókien byłaby zmieniona w kierunku grubości nowych, przyciętych pasów lamelli na skutek obciskania, tak że lamelarny charakter płyt lamella byłby bez wpływu albo miałby zmniejszony wpływ. Większej przyczepności płyty lamella nie można by wtedy uzyskać albo uzyskać w mniejszym stopniu, co z kolei dałoby w wyniku konieczność zwiększania gęstości nasypowej.

W ten sposób wymagane wedł ug wynalazku obciskanie wstę gi weł ny mineralnej na przenoś niku produkcyjnym może być zatem wykorzystane zarówno konwencjonalnie do wytwarzania obciśniętej płyty, która ma większą przyczepność w porównaniu z płytą laminarną o identycznej gęstości nasypowej, albo z kolei do korzystnej kosztowo produkcji płyt lamella o dużym formacie, które mają wartości wytrzymałości strukturalnej tak wysokie, że można je dostarczać przy porównywalnie bardzo niskiej gęstości nasypowej i mogą one zatem osiągnąć także lepsze wartości przewodności cieplnej, chociaż włókna mają typowy niekorzystny układ każdej płyty lamella pod względem zdolności do izolacji cieplnej.

Szczególny problem wynika z faktu, ze wata szklana powinna mieć kompozycję, która nie jest trwała biologicznie, lecz ma wystarczającą rozpuszczalność. W wyniku tego włókna szklane są z reguły szczególnie podatne na atak alkaliów i ewentualnie atak hydrolityczny, ponieważ mają one dobrą rozpuszczalność nie tylko w środowisku biologicznym, lecz także w kwasach i zasadach.

Ustalono, że dobra odporność na starzenie wchodzi mimo wszystko w zakres wynalazku w przypadku włókien szklanych nietrwałych biologicznie, które mają następujące składy (podane w % molowo):

SiO2	55 do 70%
B2O3	0 do 5%
A12O3	0 do 3%
TiO2	0 do 6%
tlenki żelaza	0 do 2%
CaO	8 do 24%
Na2O	10 do 20%
K2O	0 do 5%
fluorki	0 do 2%

Stosuje się to zwłaszcza do włókien szklanych, które mają następujące składy (w % molowo):

SiO2	58 do 65%,
B2O3	0 do 4%
AI2O3	0 do 1%
TiO2	0 do 3%
tlenki żelaza	0 do 1%
MgO	1 do 4%
CaO	12 do 20%
Na2O	12 do 18%
K2O	0,2 do 3%
fluorki	0 do 1%

PL 206 287 B1

Włókna szklane, które mają następujące składy (w % wagowo), wykazują także w ramach wynalazku dobrą odporność na starzenie, przy czym, co więcej, charakteryzują się dobrymi właściwościami pod względem ich wytwarzania nawet w trudnych warunkach wytwarzania (silnie restrykcyjne warunki procesowe), takich jak na przykład wirowanie wewnętrzne:

SiO2	57 do 70%
A12O3	0 do 5%
CaO	5 do 9%
MgO	0 do 5%
Na2O + K2O	13 do 18%
B2O3	4 do 12%
F	0 do 1,5%
P2O5	0 do 4%
inne	<2%

Korzystne są tu następujące składy (w % wagowo):

SiO2	59 do 68%
AI2O3	0 do 3%
CaO	6 do 9%
MgO	2 do 4%
Na2O	14 do 17%
K2O	0 do 2%
B2O3	4 do 11%
F	0 do 1,5%
P2O5	0 do 3%

Szczególnie korzystne są następujące składy (w % wagowo):

SiO2	60 do 68%
Al2O	1 do 5%
CaO	6 do 9%
MgO	2 do 4%
Na2O	14 do 17%
K2O	0 do 2%
B2O3	4 do 11%
F	0 do 1,5%
P2O₅	0,5 do 4%

a także

SiO2	62 do 67,5%
AI2O3	0 do 2,5%
CaO + MgO	9 do 13%
Na2O + K2O	14 do 19%

PL 206 287 B1

c.d. tabeli

B2O3	4 do 8%
F	0 do 1,5%
P2O₅	0 do 2,5%

Szczególnie dobra odporność na starzenie przy mimo wszystko dobrych właściwościach pod względem wytwarzania włókien nawet w trudnych warunkach jest wykazywana przez nietrwałe biologicznie włókna szklane o następujących składach (w % wagowo):

SiO2	45 do 60%
Al2O3	<2%
CaO + MgO	10 do 16%
Na2O + K2O	15 do 23%
B2O3	10 do 18%
P2O₅	0 do 4%
BaO	0 do 1%
różne	0 do 2%

Stosuje się to korzystnie do włókien szklanych, które mają następujące składy (w % wagowo):

SiO2	47 do 57%
Al2O3	<2%
CaO + MgO	12 do 15%
Na2O + K2O	16 do 2 0%
B2O3	10 do 16%
P2O₅	0 do 2%
BaO	0 do 1%
różne	0 do 2%

Szczególnie korzystnie stosuje się to do włókien szklanych o następujących składach (w % wagowo):

SiO2	52 do 60%
Al2O3	0 do 1,5%
CaO + MgO	11 do 12,5%
Na2O + K2O	16 do 18,5%
B2O3	10 do 14%
P2O₅	0 do 1%
BaO	0 do 1%
różne	0 do 2%

Wynalazek zilustrowano za pomocą dwóch rozwiązań stanowiących zalecane przykłady wykonania.

Na fig. 1 elewacyjne płyty izolacyjne 1 jako podstawa tynku są przyczepione do elewacji pełnego muru 3 za pomocą schematycznie przedstawionych kołków 2. Elewacyjne płyty izolacyjne 1 są pokryte z zewnątrz powłoką tynkową 4 (na fig. 1 przedstawioną z przesadną grubością dla lepszej widoczności), która jest osadzona na elewacyjnych płytach izolacyjnych. Taka podstawowa struktura izolacji elewacji jako podstawy tynku jest znana i zwyczajna i zgodnie z tym szczegółowe wyjaśnienia są niepotrzebne. Kołki 2 mogą być oczywiście rozmieszczone i uformowane w każdy sposób, który

PL 206 287 B1 jest odpowiedni i konieczny do odpowiedniego zamontowania elewacyjnych płyt izolacyjnych, a z odpowiednią strukturą dolną jest możliwe wykonanie wiązania pomiędzy elewacyjnymi płytami izolacyjnymi 1 i elewacją pełnego muru 3.

Przy montowaniu pełny mur .3 pokrywa się początkowo przez układanie elewacyjnych płyt izolacyjnych 1 w pokazany sposób i mocuje elewacyjne płyty izolacyjne 1 na elewacji pełnego muru 3, na przykład za pomocą kołków 2. Następnie na zewnętrzne powierzchnie elewacyjnych płyt izolacyjnych 1 nakłada się powłokę tynkową 4, z reguły w kilku warstwach. Ciężar powłoki tynkowej 4 oraz siły działające na tę ostatnią, takie jak zwłaszcza siły ssania przez wiatr, muszą być odpowiednio utrzymywane przez włókna elewacyjnych płyt izolacyjnych 1, przy czym elewacyjne płyty izolacyjne 1 są z kolei trzymane na pełnym murze 3. Siła przeciągania kołka nie musi być skutkiem tego niższa niż pewna specyficzna wartość, aby uniknąć oderwania elewacyjnych płyt izolacyjnych 1 razem z powłoką tynkową od pełnego muru 3 pod działaniem tych sił. Poza tym elewacyjne płyty izolacyjne 1 wymagają znacznej przyczepności albo wytrzymałości na rozciąganie poprzeczne umożliwiającej im pochłanianie sił działających na skutek istnienia powłoki tynkowej 4.

W zalecanym przykładzie wykonania wynalazku elewacyjne płyty izolacyjne 1 składają się ze związanej waty szklanej, która ma najniższą warstwę powłoki tynkowej 4 nałożoną bezpośrednio na jej otwartą, to jest niepowleczoną powierzchnię. Wata szklana ma hydrofobowe wykończenie, tak jak jest to wymagane przy stosowaniu w przypadku wietrzonych elewacji zgodnie z normą DIN 18165, część 1. Oznacza to, że wchłanianie wody na jednostkę powierzchni musi nie przekraczać przeciętnie 1,0 kg/m² po czterech godzinach i 4,0 kg/m² po 28 godzinach. Przez to nieoczekiwanie jest także możliwe, gdy na elewacyjne płyty izolacyjne 1 stosuje się watę szklaną, unikanie uszkadzającego ataku przez alkalia albo ataku hydrolitycznego na otwarte włókna szklane na elewacyjnych płytach izolacyjnych, jak to wyjaśniono na początku.

Istotne jest osiągnięcie dobrych wartości przewodności cieplnej dla elewacyjnych płyt izolacyjnych, gdzie dąży się do uzyskania przewodności cieplnej wynoszącej 035. W wyniku tego należy dążyć do uzyskania wymaganej wytrzymałości na przeciąganie kołków oraz przyczepności w sposób inny niż drogą wysokiej gęstości nasypowej. Zgodnie z tym wstęgę waty szklanej obciska się w czasie produkcji elewacyjnych płyt izolacyjnych 1 i można je stosować jako tak zwaną płytę obciskaną 11 według fig. 2. W tym celu po utwardzaniu wstęgi obciśniętej waty szklanej płyty wytwarza się drogą przycinania wstęgi waty szklanej na długość, przy czym główne powierzchnie wstęgi wełny mineralnej tworzą także główne powierzchnie 12 obciśniętych płyt 11. Dzięki procesowi obciskania znacznie większa liczba włókien szklanych 13 wewnątrz obciśniętej płyty 11 znajduje się w orientacji w kierunku grubości płyty, zwiększając przez to przyczepność elewacyjnej płyty izolacyjnej 1. Siły odrywające muszą być jednak przenoszone poprzez łukowo rozmieszczone, obszary włókien 14, w znacznym stopniu równoległe do powierzchni, przy głównych powierzchniach 12 obciśniętych płyt 11, przez co ograniczony jest wzrost przyczepności. Z drugiej strony wartości przewodności cieplnej są zmniejszane tylko przez włókna szklane 13 rozmieszczone w kierunku grubości w wewnętrznym obszarze obciśniętej płyt 11, tak że zarówno wystarczającą przyczepność, jak i wystarczającą wytrzymałość na przeciąganie kołków oraz przewodność cieplną wynoszącą 035 można uzyskać za pomocą takiej obciśniętej płyty 11 z waty szklanej przy gęstościach nasypowych od 60 do 100 kg/m³. W przykładowym przypadku gęstość nasypowa elewacyjnej płyty izolacyjnej 1 według fig. 2, która ma postać obciśniętej płyty 11, może wynosić około 80 kg/m³.

W rozwiązaniu według fig. 3 elewacyjna płyta izolacyjna 1 ma postać płyty lamella 21. Tę płytę lamella produkuje się wytwarzając wstęgę waty szklanej, jak pokazano w przekroju linią kreskowokropkową i oznaczono jako 31, przy bardzo dużej grubości i tnąc ją na pasy w kierunku wytwarzania (strzałka 32), które po przycięciu ich na długość tworzą płyty lamella 21. Na górnych (i dolnych) wąskich stronach 25 płyt lamella 21 widoczne są odciski 26 tak zwanych „rojów”, to jest taśm naciskowych, pomiędzy którymi wstęgę waty szklanej 31 ściska się w piecu utwardzającym do mniejszej, wymaganej i określonej grubości w porównaniu z wchodzącą, nieprzetworzoną wstęgą włókien. Na głównych powierzchniach 22 płyt lamella 21 widać fałdy obciskania. Jak przedstawiono w sposób widoczny za pomocą końcowej powierzchni czołowej 27 płyty lamella 21, obecne jest tam ciągłe wydłużanie się włókien w kierunku grubości od głównej powierzchni 22 do głównej powierzchni 22, które jest utworzone przez te włókna szklane 23, które mają przypuszczalnie poziomą orientację przeważnie w kierunku poprzecznym do kierunku produkcji (strzałka A) na przenośniku produkcyjnym poniżej

PL 206 287 B1 jednostki do wytwarzania włókien. Powłokę tynkową 4 nakłada się bezpośrednio na główne powierzchnie 22 płyt lamella 21 i może ona tam wnikać do otwartej powierzchni waty szklanej i przytwierdzać się do włókien szklanych 23, które są zorientowane w kierunku grubości.

Daje to w wyniku doskonałą przyczepność, która zapewnia także wymaganą wytrzymałość na przeciąganie kołków nawet przy gęstościach nasypowych 40 kg/m³ i więcej i pomimo niekorzystnej orientacji włókien pod względem izolacji cieplnej umożliwia uzyskanie w wyniku niższej gęstości nasypowej przewodności cieplnej wynoszącej 035.

W przykładowym przypadku przyjmuje się gęstość nasypową płyty lamella 21 wynoszącą 50 kg/m³.

Dzięki otwartej zewnętrznej strukturze włóknistej zgodnie z wynalazkiem na głównych powierzchniach 12, 22 elewacyjnych płyt izolacyjnych 1, 11, 21 bez pośredniego układu jakichkolwiek warstw ochronnych w celu uniknięcia stykania się alkalicznego tynku z włóknami uzyskuje się w wyniku ścisłe zakotwiczenie tynku na włóknach szklanych. Dzięki hydrofobowemu wykończeniu unika się nieoczekiwanie ataku alkalicznego albo hydrolitycznego na włókna szklane. W połączeniu z orientacją włókien, jak w przypadku obciśniętej płyty 11, a zwłaszcza płyty lamella 21, uzyskuje się wystarczającą przyczepność i wytrzymałość na przeciąganie kołków nawet przy nadzwyczaj niskich gęstościach nasypowych, a zatem przy korzystnych warto ś ciach przewodno ś ci cieplnej.

Claims

1. Elewacyjna płyta izolacyjna, zwłaszcza jako podstawa tynku, w szczególności z wełny mineralnej, której niepowleczona powierzchnia jako podstawa tynku jest wykorzystywana do bezpośredniego nakładania powłoki tynkowej, przy czym płyta zawiera włókna, które obciska się przed utwardzaniem w czasie produkcji wymienionej płyty tworząc obciśnięte płyty z włókien mineralnych, przy czym większa część wymienionych włókien mineralnych jest zorientowana w kierunku grubości wstęgi wełny mineralnej spoczywającej na przenośniku produkcyjnym, znamienna tym, że wełna mineralna zawiera watę szklaną z nietrwałych biologicznie włókien, które mają stosunek składników alkalicznych do składników ziem alkalicznych większy niż 1, zaś wata szklana zawiera wykończenie hydrofobowe, zapewniające wchłanianie wody na jednostkę powierzchni nie przekraczające średnio 1,0 kg/m² po 4 godzinach i 4,0 kg/m² po 28 dniach.

2. Elewacyjna płyta według zastrz. 1, znamienna tym, że watę szklaną poddaje się obróbce silikonowej nadając jej właściwości hydrofobowe.

3. Elewacyjna płyta według zastrz. 2, znamienna tym, że wata szklana zawiera krzem w ilości mniejszej niż 1% wagowo w stosunku do suchego produktu, a zwłaszcza od 0,05 do 0,4% wagowo.

4. Elewacyjna płyta według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że płyta z waty szklanej ma postać płyty obciśniętej (11) o gęstości nasypowej od 60 do 100 kg/m³, a zwłaszcza od 70 do 90 kg/m³.

5. Elewacyjna płyta według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienna tym, że płyta ma postać płyty lamella (21), na której głównych powierzchniach (22) są rozmieszczone falowe odkształcenia na skutek obciskania.

6. Elewacyjna płyta według zastrz. 5, znamienna tym, że płyta lamella (21) z waty szklanej ma gęstość nasypową od 40 do 60 kg/mJ.

7. Elewacyjna płyta według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, albo 5, albo 6, znamienna tym, że zawiera watę szklaną, która ma wysoką rozpuszczalność w środowisku fizjologicznym o następującym składzie w % wagowo:

SiO2 57-70% Al2O3 0-5% CaO 5-9% MgO 0-5% Na2O + K2O 13-18%

PL 206 287 B1 B2O3 4-12% F 0-1,5% P2O5 0-4% inne <2%

8. Układ zespolony termoizolacyjny, zawierający elewacyjne płyty izolacyjne jako podstawę tynku połączone w bezpośrednim styku powierzchniowym ze strukturą dolną, taką jak pełny mur i zewnętrzną powłokę tynkową osadzoną na tych elewacyjnych płytach izolacyjnych jako podstawa tynku, znamienny tym, że zewnętrzną powłokę tynkową (4) nakłada się bezpośrednio na otwarte powierzchnie elewacyjnych płyt izolacyjnych z waty szklanej.

9. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że elewacyjne płyty izolacyjne z waty szklanej są przymocowane za pomocą kołków (2), których płytki blokujące opierają się o materiał tych płyt z waty szklanej.

10. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że elewacyjne płyty izolacyjne z waty szklanej są związane i umocowane z dolną strukturą przy swoich powierzchniach skierowanych przeciwnie do tynku.

11. Sposób wytwarzania elewacyjnej płyty izolacyjnej jako podstawy tynku, w którym wełnę mineralną wytwarza się ze stopionego materiału drogą formowania go we włókna za pomocą urządzeń do wytwarzania włókien i umieszcza na przenośniku produkcyjnym i jednocześnie zaopatruje w spoiwo, po czym tak utworzoną wstęgę wełny mineralnej poddaje się obciskaniu w kierunku produkcji (strzałka A), a spoiwo utwardza się w piecu do utwardzania, znamienny tym, że jako wełnę mineralną stosuje się watę szklaną, do której to waty szklanej dodaje się emulsję silikonową poniżej wymienionego urządzenia do wytwarzania włókien w ilości od 0,05 do 0,4% wagowo jako środek nadający właściwości hydrofobowe, przy czym temperaturę wymienionego pieca utwardzającego nastawia się w taki sposób, że środek emulgujący zastosowanej emulsji silikonowej odparowuje, a olej silikonowy pozostaje w produkcie nadając mu właściwości hydrofobowe.

12. Sposób według zastrz. 11, znamienny tym, że przy wytwarzaniu płyty lamella (21) po jej wyjściu z pieca utwardzającego produkcyjną wstęgę wełny mineralnej (31) tnie się w kierunku produkcji (strzałka A) na pasy o szerokości odpowiadającej grubości wytwarzanych płyt lamella (21).