NO842712L - Kompositt baereplate - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en ny komposittbæreplate og spesielt en ny isolerende kompositt-støtte- og dekkplate.

For enkelhets skyld vil den etterfølgende beskrivelse hovedsakelig vedrøre en isolerende kompositt-støtte- og -dekkplate selv om andre komposittbæreplater er omfattet i oppfinnelsen.

Fordi den dekker flere funksjoner samtidig, blir isolerende komposittstøtte- og -dekkplate mer og mer benyttet i bygnings-fagene, spesielt i eneboliger med skråtak eller med bolig-

loft.

Et kompositt materiale fyller vanligvis følgende funksjoner:

- bærefunksjon: komposittmaterialet sikrer bæring mellom snekringselementene,

- varmeisolasjon: komposittmaterialet omfatter varmeisolering,

- indre kledning: komposittmaterialet er klargjort til

å motta indre overflatebehandling,

- listefunksjon: komposittmaterialet kan utstyres med lister for å motta alle typer belegg som består av små elementer,

- tetningsfunksjon: komposittmaterialet beskytter mot regn

og sne.

Isolerende komposittstøtte- og -dekkplater er kjent. Disse materialene omfatter vanligvis på den side som vender innover,

en indre kledning som er klar til ferdigbehandling, en isolerende, cellulær kjerne, og eventuelt på den side som vender utover, en ytre kledning som sikrer tetningsfunksjonen og som vanligvis er utstyrt med lekter.

Den indre kledningen består vanligvis av en trefiber plater. Den isolerende kjernen består på sin side vanligvis av

en plate av celleformet materiale såsom ekstrudert eller ekspandert polystyren, polyuretan og ekspandert polyvinyl-klorid. Den ytre kledningen er likeledes vanligvis en trefiberplate eller en plate av plastmateriale eller basert på f.eks. et kompleks av kraftpapir og polyetylen.

En av ulempene ved disse kjente komposittplatene er deres følsomhet overfor variasjoner i fuktigheten som fører til vesentlige endringer i dimensjonene og spesielt bulning av komposittmaterialet som fører til en bevegelse av fugene som forener to nabokomposittplater og som ødelegger utseende av sluttbelegget.

En annen ulempe ligger i vekten og vanskeligheter med å fremstille komposittplatene når disse omfatter to trefiber-plater som kledning.

Oppfinnelsen foreslår en ny komposittbæreplate spesielt

en isolerende komposittstøtte- og -dekkplate uten de nevnte ulemper.

Platen ifølge oppfinnelsen som er bærende eller selvbærende omfatter en isolerende celleformet kjerne spesielt av ekspandert eller ekstrudert polystyren, polyuretan eller polyvinyl-klorid med en tykkelse som varierer etter den ønskelige isolasjon og, limt til en isolerende kjerne, en indre kledning som består av en plate på basis av diskontinuerlig mineralfibre som er forbundet til hverandre ved hjelp av et polymerisert bindemiddel, hvor fiberinnholdet er mer enn 70%

av totalvekten av fibre og bindemiddel, hvor resten hovedsakelig består av polymerisert bindemiddel, hvor denne platen har høy tetthet som ligger mellom 400 og 1500 kg/m<3>,

og som er fremstilt ved hjelp av minst en mineralfibermatte som er sterkt sammenpresset under oppvarming og på den annen side av den isolerende kjernen et ytre element som sikrer den mekaniske likevekt i platen. Den indre kledningen har meget interessante mekaniske egenskaper på grunn av den lille tykkelsen som vanligvis er i størrelsesorden 0,1-10 mm og fortrinnsvis mellom 2 og 4 mm.

I en utførelse av komposittbæreplaten ifølge oppfinnelsen omfatter den som ytre element som sikrer den mekaniske likevekt, en ytre kledning av samme type som den indre kledning, dvs. i form av en plate på basis av diskontinuerlige mineralfibre som beskrevet foran.

I en variant er det ytre elementet et listverk som består

av trelister og en treplate og-hvor disse listene er dimensjonert og plassert i en avstand fra hverandre som er i overens-stemmelse med de mekaniske egenskaper man ønsker hos komposittmaterialet.

I en annen utførelse av komposittplaten består det ytre elementet som sikrer den mekaniske likevekt av en ytre kledning av den type som er nevnt foran, forbundet med et listverk. I denne utførelsen er fortrinnsvis listverket plassert mellom den isolerende kjernen og den ytre kledningen som for dette formål har en passende geometrisk form.

Den meget gode formbarhet hos platene på basis av mineralfibre og som utgjør kledningen, gjør det mulig å gi disse varierende geometrisk form, noe som gjør det mulig å føre inn mellom den isolerende kjernen og den termoformede platen listverk som er nevnt ovenfor eller eventuelt andre ilegg som skal lette plasseringen av platen.

Den høye tetthet i produktet på basis av diskontinuerlige

fibre, i størrelsesorden 400 til 1500 kg/m<3>og fortrinnsvis mellom 600 og 1100 kg/m<3>, oppnås ved hjelp av termokomprime-ring av en eller flere mineralfibermatter før polymerise-ringen, hvor mattene som benyttes er kjent for fremstilling av termiske isolasjonsmatter.

Denne platen har en utmerket dimensjonell stabilitet over-

for variasjoner i fuktighet og god holdbarhet overfor vann.

Selv om den har en tetthet som stort sett tilsvarer tettheten hos en trefiberplate, kan platen i den indre eventuelt ytre kledning benyttes i en tykkelse på 2 mm og allikevel tilsvare en trefiberplate med en tykkelse på 12 mm som er nødvendig for at en komposittbæreplate som skal benyttes i en bygning skal ha den nødvendige motstand mot brann og som gjør det mulig med en vesentlig besparelse i vekten for komposittplaten ifølge oppfinnelsen og en lettere behand-ling og en mulighet for å lette snekkerarbeidet. Videre vil kledningen ifølge oppfinnelsen underkastes en slags sintring under temperaturpåvirkning på grunn av varme og stort sett forbli på plass.

For ytterligere å forbedre visse egenskaper i kledningen,

kan platen med hell inneholde tilsatsstoffer f.eks. silikon-olje, såsom polydimetylsiloksan, hvor disse tilsatsstoffer vanligvis tilføres bindemidlet.

En av fordelene ved kledningen ifølge oppfinnelsen, er

at man kan benytte alle typer strukturelle lim som er for-enelige med den isolerende kjernen og kjente fremgangsmåter for sammensetningen. Man kan f.eks. benytte klebemidler basert på mono- eller biforbindelser av polyuretan, kontaktlim av typen polykloropren etc.

I en utførelse er den indre eller ytre kledningen på den

side som viser utstyrt med et dekklag av f.eks. kraftpåpir, plastmateriale, metall, stoff, tre etc. Den indre kledningsplaten kan likeledes være utstyrt på den overflate som vender mot den isolerende kjernen av en plate av en av de typer som er nevnt foran og spesielt av kraftpåpir som kan ha den funksjon at den beskytter mot damp.

En annen fordel ved anvendelsen av plater på basis av termokomprimerte mineralfibermatter er en enklere utførelse av avsmalnende kanter av komposittmaterialet.

En av problemene forbundet med anvendelsen av flerfunksjonene komposittplater for takbelegg er forbindelsen mellom to naboplater og spesielt utførelsen av den indre sammenføyningen. Platene og kledningen ifølge oppfinnelsen utviser ingen dimensjonsvariasjoner på grunn av variasjoner i luftens fuktighet. Man kan derved tenke seg en klassisk forbindelse mellom platene med bånd pluss fuger. Kledningen ifølge oppfinnelsen har. videre forskjellige muligheter for å avsmalne kantene i. komposittplaten for å få en korrekt sammenføyning som er lett å utføre. Avsmalningen av kantene i komposittmaterialet kan utføres på platen ved pressing under fremstillingen eller ved bearbeiding med verktøy. Avsmalningen kan videre oppnås i selve komposittmaterialet på grunn av den gode deformerbarheten i kledningsplaten. Man kan derfor skape en avsmalnende kant i kjernen ved pressing eller bearbeiding og tilføye den ytre kledningen ved pressing og sammenpressing av den isolerende kjernen. Når man benytter et kontaktlim, vil kledningsplaten beholde kjernens profil når trykket fjernes.

I en foretrukket utførelse, er kanten på den indre kledningen ikke limt til den isolerende kjernen og kan bevare sin bøyelighet. I tilfelle man får en bevegelse mellom to naboplater kan sammenføyningen bevares.

For å fremstille komposittbæreplaten ifølge oppfinnelsen

legges de forskjellige elementene som inngår ovenpå hverandre og man fører imellom et limlag som nevnt foran. Platen som benyttes som kledning ifølge oppfinnelsen fremstilles fra en eller flere råemner av isolerende fibermineraler f.eks. glassfibre, eller stenfibre dvs. diskontinuerlige fibre hvor den midlere diameter vanligvis er mellom 2 og 15 [ im. Disse råemner inneholder et ikke-polymerisert bindemiddel, som er termoherdbart såsom en formofenolharpiks, melaminformol, eller ureaformol i et forhold på ca. 20%

av totalvekten av fibre og bindemiddel. Man presser råemnene kraftig sammen under et trykk i størrelsesorden 10-100

bar samtidig som man varmer materialet for å polymerisere bindemidlet samtidig som man unngår enhver prepolymerisering av bindemidlet før man får de endelige dimensjoner.

Komposittplatene ifølge oppfinnelsen kan forbindes med hverandre ved fuging med tapper eller ved hjelp av not og fjær eller andre systemer som i og for seg er kjente.

Andre egenskaper og fortrinn ved komposittbæreplaten ifølge oppfinnelsen vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse og eksempler på utførelse.

Fig. 1 viser en utførelse av en komposittbæreplate ifølge

oppfinnelsen.

Fig. 2 viser en variant med listverk ifølge oppfinnelsen.

Fig. 3 viser en annen utførelse med avsmalnende kanter.

Fig. 4 viser en sammenføyning mellom to plater.

Fig. 5 og 6 viser en utførelse hvor kantene i den indre

kledningen er fri like ved fugen.

Fig. 1 viser en komposittplate ifølge oppfinnelsen som omfatter en cellekjerne 1 med en tykkelse på 120 mm av ekspandert polystyren og en tetthet på ca. 2 5 kg/m<3>og en indre kledning 2 med en tykkelse på 2 mm fremstilt av en termokomprimert glassfibermatte med en tetthet på 700

kg/m<3>og en ytre kledning 3 av samme art med en tykkelse på 2 mm.

For å fremstille denne komposittplaten går man frem på

følgende måte:

Man fremstiller den indre kledningen fra et råemne av isolerende, kontinuerlig glassfibre med en vekt pr. overflate-

enhet på 1400 g/m<2>, fremstilt ved klassiske fibreringsmetoder og hvor bindemidlet utgjør 20 vekt-% og er en formofenolharpiks.

Råemnet plasseres mellom to plater i en presse. Det hele sammenpresses sterkt under en utøvelse av et trykk på 10

bar ved en temperatur på 200°C i ett minutt. Den tilveiebrakte kledning med bestemte dimensjoner fjernes fra pressen.

Den ytre kledningen fremstilles på samme måte.

Kledningene limes til cellekjernen av ekspandert polystyren. Man benytter et kontaktlim av polykloropren. Fig. 2 viser en isolerende støtte- og dekkplate ifølge oppfinnelsen som omfatter en kjerne 1, en indre kledning 2 fremstilt av en plate laget av termokomprimerte glassfiber-matter, et listverk som består av lister 5 av tre eller en treholdig plate, hvor disse listene er dimensjonert og plassert i forhold til hverandre alt etter de ønskede mekaniske egenskaper. For å fremstille komposittplaten festes kledningen til kjernen på samme måte som i eksempel 1, og man limer den andre siden av kjernen til listene ved hjelp av et passende lim f.eks. et kontaktlim på basis av polyuretan. Fig. 3 viser en støtte- og dekkplate som omfatter en kjerne 1, en indre kledning 2, et listverk 5 av tre, en indre plate 3 som har en termoformet struktur som gjør det mulig å sette inn mellom kledningen og kjernen listene 5, og de to kledninger 2 og 3 er utstyrt på den ytre overflaten med et lag kraftpåpir nr. 4. Kjernen 1 har på den ene side en rille 6 og på den annen side en tunge 7 som gjør det mulig å sette sammen de to naboplater. Platen har videre avsmalnende kanter 8 og 9 for å gjøre det lettere med sammenføyning. Fig. 4 viser forbindelsen mellom to komposittplater av den type som er beskrevet i forbindelse med fig. 3. Sammen-stillingen på nivå med kjernen utføres av tungen 7 og rillen 6. Den ytre sammenføyningen 10 er et bånd av aluminium eller et annet selvklebende bånd. Den indre sammenføyningen

11 utføres ved hjelp av et bånd 12 og et fugemateriale

13 som påføres de avsmalnende kantene i de to komposittplatene for å fylle hulrommet 14.

Fig. 5 viser sammenstilling av to komposittplater hvor endene 15 og 16 av den indre kledningen på de avsmalnende delene 8 og 9 i komposittmaterialet av den type som er beskrevet i fig. 3, er fri, dvs. ikke limt fast til den isolerende kjernen. Sammenføyningen 11 utføres på samme måte som beskrevet foran, med et bånd 12 og en fugemasse 13 som fyller hulrommet 14 ved sammenføyningen.

Fig. 6 viser den samme sammenføyningen når de to komposittplatene har beveget seg i forhold til hverandre. På grunn av deformerbarheten og elastisiteten i de fri kantene vil sammenføyningen bevares.

Komposittbæreplaten ifølge oppfinnelsen har andre fortrinn

enn de som er nevnt foran. De har en god bearbeidbarhet,

dvs. at de kan sages, gjennomhulles og spikres med letthet uten at det dannes sprekker eller deformeringer. Elastisitets-modulen i platene har en verdi på ca. 40000 daN/cm<2>og er høyere enn for en fiberplate hvor den er ca. 15000-25000 daN/cm<2>, noe som gir komposittplaten ifølge oppfinnelsen en motstand mot bøyning som minst tilsvarer det som er vist i det etterfølgende.

En sammenlignende prøve for motstand mot bøyning gir en komposittbæreplate ifølge oppfinnelsen ifølge eksempel 1 beskrevet nedenunder og en kjent komposittplate hvor man benytter trefiberplate med en tykkelse på 12 mm både som indre og ytre kledning og en isolerende kjerne på 120

mm tykkelse utføres på følgende måte.

Man fordeler jevnt en belastning på 500 kg/m<2>på plater

som er 2 meter lange og plassert mellom frie opphengnings-punkter og måler nedbøyningen midt på platen. Nedbøyningen for en plate ifølge oppfinnelsen er 12 mm som tilsvarer det man får på en komposittplate som benytter plater av trefiber.

Claims (13)

1. Komposittbæreplate som omfatter en kjerne av isolerende,

   celleformet materiale spesielt av polystyren og minst en indre kledning, karakterisert ved at kledningen er fremstilt av en plate på basis av diskontinuerlige mineralfibre som er forbundet med hverandre ved hjelp av et polymerisert bindemiddel og hvor innholdet av fibre er mer enn 70% av totalvekten av fibre og bindemiddel og hvor resten hovedsakelig utgjøres av det polymeriserte bindemiddel, hvor denne platen har en tetthet på mellom 400 og 1500 kg/m <3> og fremstilt fra minst en mineralfibermatte som er sammenpresset under oppvarming og ved at det ytre elementet som sikrer mekanisk likevekt i platen er plassert på den andre siden av den isolerende, celleformede kjernen.
2. 2.

   Komposittplate ifølge krav 1, karakterisert ved at kledningsplaten har en tetthet på mellom 600 og 1100 kg/m3 .
3. 3 .

   Komposittplate ifølge et hvilket som helst av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at det ytre elementet er en kledning som tilsvarer den indre kledningen .
4. 4 .

   Komposittplate ifølge et hvilket som helst av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at det ytre elementet er et listverk som består av lister av tre og en plate av et tremateriale.
5. 5.

   Komposittplate ifølge et hvilket som helst av kravene 1 eller 2, karakterisert ved at det ytre elementet omfatter en ytre kledning og et listverk.
6. 6 .

   Komposittplate ifølge et hvilket som helst av kravene 2 eller 3, karakterisert ved at den ytre kledningen har en geometrisk form som gjør det mulig å plassere lister eller ilegg mellom kledningen og den isolerende kjernen.
7. 7.

   Komposittplate ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at kantene på den side som vender innover er avsmalnet for å gjøre sammenføyningen lettere.
8. 8.

   Komposittplate ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at den delen av den indre kledningen som tilsvarer de avsmalnende kantene på komposittplaten er fri.
9. 9 .

   Komposittplate ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 8, karakterisert ved at den indre og/eller ytre kledningen er utstyrt med en dekkplate.
10. 10.

    Komposittplate ifølge krav 9, karakterisert ved at dekkplaten er føyet sammen med kledningen under fremstillingen av denne.
11. 11.

    Komposittplate ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 10, karakterisert ved at tykkelsen av den indre og ytre kledningen ligger mellom 0,1 og 10 mm og fortrinnsvis mellom 2 og 4 mm.
12. 12 .

    Fremgangsmåte for å fremstille en komposittplate ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 11, karakterisert ved at man former på forhånd kledningsplaten som eventuelt er utstyrt med en dekkplate ved pressing av minst et råemne av isolerende mineralfibre som inneholder et ikke-polymerisert bindemiddel, eventuelt forbundet med dekkplaten og polymeriserer bindemidlet og setter sammen elementene i platen ved liming.
13. 13 .

    Fremgangsmåte ifølge krav 12, karakterisert ved at man setter sammen elementene ved liming og presser sammen det hele før trykket tas av.