Композитные панели

фасад из композита
фасад из композитных панелей
отделка композитом
фасадный композит
фасадные композитные панели

Композитами называют материалы, имеющие в своем составе два (и больше, чем два) материала с совершенно разными физическими свойствами, которые сохраняются в новом изделии. Полученные материалы не поддаются расслаиванию на границе сцепления, так как при этом формируются новые физико-химические соединения.

Формирование новых свойств базируется на основном материале, так называемой матрицей, которая является связующим звеном, соединяющим частицы другого материала, носящего название наполнитель.

Примером могут служить керамзитобетоны, где наполнителями к цементному раствору служат керамзит, гравий или щебень, которые являются армирующими веществами, а наполнителем выступает бетонная смесь (в этом случае клеящий состав), в результате высыхания получается строительный прочный материал. Таким же способом получены новые виды отделочных строительных материалов – гипсокартон, древесно-стружечная плита и др.

Применение композитных материалов в строительстве

Композиты разнообразны и уместно применимы во многих областях, где требуются специальные составы материалов с приданными им нужными свойствами. Они успешно применяются в стоматологии, где ими производят «ремонт» зубов или «отстраивают» их разрушенные участки.

В строительстве они нашли широкое применение потому, что разнообразны и могут применяться в любом строительном процессе.

Для изготовления композитов применяют различные связующие вещества:

  • полимеры;
  • цемент;
  • гипс;
  • известь.

Армирование тоже разное и по используемым видам материалов бывает волокнистым, скелетным и дисперсионным. Удобно соединяются в композитах органические и неорганические виды волокон, а их однородное или послойное размещение в изготовлении некоторых композитов позволяет получать новые стройматериалы, например, фанеру, строительные плиты разного состава и прочности, которыми назвают композитными панелями.

Скелетные композиты объемнее и размещаются на больших плоскостях или являются пустотелыми вертикальными конструкциями, где находится связующая матрица, а наполнитель добавляется сразу или поэтапно. Таким образом заполняются железобетонные конструкции бетонной смесью и становятся железобетонными прочными изделиями. Армированным материалом могут выступать другие связующие материалы. Например, полимерная сетка в стекловате.

Изделия, армируемые дисперсионными частичками материалов матрицы, представлены так называемыми агломератами. Их еще называют легкими или облегченными из-за малой массы, полученной в результате микса смешиваемых изделий, в результате которых получаются изделия с пустыми ячейками, наполненными воздухом (ячеистый бетон, вспененный полимер).

Соединение различных материалов в строительстве довольно частое явление, в результате выработанных технологий задаются материалам самые неожиданные свойства. Примером может служить морозостойкость, малая теплопроводность и др. качества новых соединений (композитов).

Приобретенные материалами свойства используются для различных строительных конструкций, которые легко могут быть соединены между собой различными видами креплений, такими как металлические соединяющие болты, штыри.

Другими видами, способствующими соединению компонентов, могут быть волокнистые сетки, панели, временные ограничители, которые будут сняты при затвердении смесей, если смесь готовится и заливается здесь же. Такими же уже затвердевшими материалами в т. ч. и изготовленными композитами могут декорироваться фасадные части зданий. Это могут быть строительные «сэндвичи», отделанные  листами оцинкованного железа или алюминием, ламинированные панели или металлопрофиль, другие изделия.

Навесные фасадные системы из композитов

Навесными вентилируемыми фасадами названы комплексные системы из облицовочных материалов, которые крепятся на металлические каркасы, где между стеной и облицовкой свободно циркулирует воздух, проветривая и защищая от воздействия атмосферных явлений несущие стены, утеплитель и др. используемые при строительстве материалы.

Навесные фасадные системы являются и дизайном построенных зданий, поэтому при проектировании учитываются конструкции и элементы рядом стоящих зданий, которые будут смотреться одним массивом. Сложность выстраивания фасадных систем заключается в том, что не все материалы можно применять при их возведении.

Следует отдавать предпочтение пожаростойким и прочным материалам при относительной легкости и удобству сооружения различных объемов и фигур, способствующих улучшению вида внешней стороны здания. Особое предпочтение при этом отдается композитным полимерам, с пожаростойким покрытием.

Вентилируемый фасад – особая конструкция, где происходит теплообмен, выполняются защитные свойства от воздействия атмосферных осадков. Это и граница точки росы, вынесенная за пределы фасада, за счет утепления стен зданий. 

Волокнистые композиты – фиброцементные панели вкупе с применяемыми композитами на полимерной матрице дают требуемую прочность и долговечность вентилируемым фасадам.

Теплоизоляционные свойства, равно как и наполнители к составам композитов, обладающих такими свойствами, не учитываются. Почему? Потому что эти свойства имеют здесь непроизводительный характер. Теплоизоляцию хорошо поддерживают наделенные такими свойствами утеплители.

Можно сказать, что КПД композитов при этом значительно ниже характеристик утеплителя, поэтому введение дополнительной теплоизоляционной составляющей может только содействовать ненужному удорожанию композитов.

Применение полимербетонных панелей в фасадах зданий

Композиты с полимерной матрицей, основой которой составляют полиэфирные, эпоксидные, фенолформальдегидные и фурановые смолы с дисперсионным армированием - с камнем (раздробленным до мелких частей), скелет которого выполнен из стекловолокна имеет при одинаковом объеме меньший вес, чем применяемые алюминиевые кассеты (листы).

Если вес при россыпи на композиты с полимерной составляющей может несколько увеличиться (необходимость улучшения декоративных элементов), то влияния это на физико-технические свойства таких композитов не обнаруживается, или имеются совсем незначительные отклонения.

Фасад из композита имеет разную жесткость из-за применяемых материалов:

  • высокий уровень жесткости (легированная сталь);
  • средняя жесткость у композитных панелей;
  • нижний уровень у алюминиевых сплавов.

Комбинирование представленных материалов помогает за счет крепления разных элементов добиться высокой прочности в несущих конструкциях фасада, оставляя ослабленной незначительную часть, где жесткость не совсем уместна (изгибы, придание объемности и др.)

Избежать пожароопасности конструкций и систем фасадов можно тоже за счет гармонично используемых композитных и других материалов. Для повышения пожаростойкости применяется покрытие композитных материалов противопожарным слоем – тонким слоем металла, керамики, например, или добавлением в композиты антипиренов.

Композиты с полиуретановыми и полиэстеровыми компонентами

Композитные кассеты со скелетом из стекловолокна, заполненным полиэфирными смолами, с гладкой или волнистой поверхностью. Применяются в фасадах наравне с профлистом из алюминия или стали.

Аналогично изготовленные, только в составе которых полиуретан (полиуретановые плиты) с добавлением измельченной каменной крошки (гранулят), вспененные до состояния содержания в своих ячейках воздуха, весят в 1,5-2 раза больше полиэстеровых плит. Тем не менее применение защитных слоев выполняется всегда. Это снижает пожароопасность панелей в разы.

Вентилируемые фасады проектируются так, чтобы их установка не зависела от времен года. Кроме этого, учитывается техническая возможность быстрой сборки, а в случаях ремонта такой же разборки и быстрой замены устаревшей конструкции или пришедшей в негодность по другим причинам.