Несгораемые армированные цементные облегченные панели и система металлической рамы для стен жесткости - RU2007132186A

Реферат

1. Несгораемая система стены жесткости для строительства, содержащая

вертикальную диафрагму жесткости, установленную на каркасе из холоднокатаного тонколистового металла, причем вертикальная диафрагма жесткости содержит армированную цементную панель с малым весом и стабильными размерами и каркас, содержащий металлические стойки; при этом

панель имеет плотность 65-90 фунтов на кубический фут и устойчива к сдвиговым нагрузкам при закреплении на каркасе, и содержит непрерывную фазу, полученную в результате отверждения водной смеси, содержащей в пересчете на сухое вещество 35-70 мас.% реакционноспособных порошков, 20-50 мас.% наполнителя с малым весом и 5-20 мас.% стекловолокна, причем непрерывная фаза армирована стекловолокном и содержит частицы наполнителя с малым весом, частицы наполнителя с малым весом имеют удельную плотность частиц от 0,02 до 1,00 и средний размер частиц приблизительно 10-500 мкм.

2. Система по п.1, в которой непрерывная фаза получена в результате отверждения водной смеси реакционноспособных порошков, содержащей в пересчете на сухое вещество 35-75 мас.% полуводного гипса альфа-типа, 20-55 мас.% гидравлического цемента, от 0,2 до 3,5 мас.% извести и 5-25 мас.% активного пуццолана, причем непрерывная фаза однородно армирована устойчивым к воздействию щелочей стекловолокном и содержит равномерно распределенные частицы наполнителя с малым весом, содержащие равномерно распределенные керамические микросферы.

3. Система по п.2, в которой керамические микросферы имеют средний размер частиц от 50 до 250 и/или размер частиц в диапазоне 10-500 мкм.

4. Система по п.1, в которой панель сформирована из от 35 до 58 мас.% реакционноспособных порошков, 6-17 мас.% стекловолокна и 34-49 мас.%, по меньшей мере, одного из указанного наполнителя с малым весом, выбранного из группы, состоящей из керамических микросфер, стеклянных микросфер, ценосфер зольной пыли или перлита, каждых в пересчете на сухое вещество.

5. Система по п.1, в которой панель сформирована из от 49 до 56 мас.% реакционноспособных порошков, 7-12 мас.% стекловолокна и 35-42 мас.% керамических микросфер, каждых в пересчете на сухое вещество, причем керамические микросферы имеют плотность частиц от 0,50 до 0,80 г/мл.

6. Система по п.1, в которой наполнитель содержит равномерно распределенные стеклянные микросферы и/или ценосферы зольной пыли, имеющие средний диаметр приблизительно 10-350 мкм.

7. Система по п.1, в которой панель сформирована из от 42 до 68 мас.% реакционноспособных порошков, 5-15 мас.% стекловолокна, 23-43 мас.% керамических сфер и вплоть до 1,0 мас.% стеклянных микросфер, каждых в пересчете на сухое вещество.

8. Система по п.2, в которой панель содержит сердцевину, включающую в себя непрерывную фазу, полученную в результате отверждения водной смеси реакционноспособных порошков, содержащей, в пересчете на сухое вещество, 35-75 мас.% полуводного гипса альфа-типа, 20-55 мас.% гидравлического цемента, от 0,2 до 3,5 мас.% извести и 5-25 мас.% активного пуццолана, причем непрерывная фаза однородно армирована устойчивым к щелочам стекловолокном и содержит наполнитель с малым весом, содержащий равномерно распределенные керамические микросферы, и дополнительно содержащая, по меньшей мере, один внешний слой, причем каждый из указанного внешнего слоя включает в себя непрерывную фазу, полученную в результате отверждения водной смеси реакционноспособных порошков, содержащей, в пересчете на сухое вещество, 35-75 мас.% полуводного гипса альфа-типа, 20-55 мас.% гидравлического цемента, от 0,2 до 3,5 мас.% извести и 5-25 мас.% активного пуццолана, причем непрерывная фаза равномерно армирована устойчивым к воздействию щелочей стекловолокном, и частицы наполнителя с малым весом имеют удельную плотность частиц от 0,02 до 1,00 и средний размер частиц приблизительно 10-500 мкм, причем, по меньшей мере, один внешний слой имеет уменьшенную плотность фазы по сравнению с сердцевиной.

9. Система по п.8, в которой внешний слой слои сформирован из от 42 до 68 мас.% реакционноспособных порошков, 5-15 мас.% стекловолокна, до 1,0 мас.% стеклянных микросфер, имеющих средний диаметр приблизительно 10-350 мкм, и 23-43 мас.% частиц наполнителя с малым весом содержат керамические сферы, каждых в пересчете на сухое вещество.

10. Система по п.1, в которой панель имеет толщину от приблизительно от 1/4 до 1¹/₂ дюйма (от 6,3 до 38,11 мм).

11. Система по п.8, в которой внешние слои имеют толщину от приблизительно 1/32 до 4/32 дюйма (от 0,8 до 3,2 мм).

12. Система по п.1, в которой система, имеющая панели СЦП толщиной 3/8-3/4 дюйма (9-19 мм), усиленные по бокам механически и/или с помощью клея металлическим каркасом, при испытаниях в соответствии с ASTM E-72, имеет номинальную мощность сдвига стены 200-1200 фунтов на линейный фут.

13. Система по п.1, в которой система, имеющая панели СЦП толщиной 3/8-3/4 дюйма (9-19 мм), усиленные по бокам механически и/или с помощью клея металлическим каркасом, при испытаниях в соответствии с ASTM E-72, имеет номинальную мощность сдвига стены 400-1200 фунтов на линейный фут.

14. Система по п.1, в которой система, имеющая панели СЦП толщиной 3/8-3/4 дюйма (9-19 мм), механически и/или с помощью клея закрепленные на усиленном поперечно металлическом каркасе, при испытаниях в соответствии с ASTM E-72, имеет номинальную мощность сдвига стены 800-1200 фунтов в линейный фут.

15. Система по п.1, в которой система, имеющая панели СЦП толщиной 1/2 дюйма (12,5 мм), механически и/или с помощью клея закрепленные на усиленном поперечно металлическом каркасе, при испытаниях в соответствии с ASTM E-72, имеет номинальную мощность сдвига стены 200-1200 фунтов в линейный фут.

16. Система по п.1, в которой система, имеющая панели СЦП толщиной 1/2 дюйма (12,5 мм), механически и/или с помощью клея закрепленные на усиленном поперечно металлическом каркасе, при испытаниях в соответствии с ASTM E-72, имеет номинальную мощность сдвига стены 400-1200 фунтов на линейный фут.

17. Система по п.1, в которой система, имеющая панели СЦП толщиной 1/2 дюйма (12,5 мм) и металлический каркас, усиленный поперечно, при испытаниях в соответствии с ASTM E-72 имеет номинальную мощность сдвига стены 800-1200 фунтов на линейный фут.

18. Система по п.1, в которой стекловолокно представляет собой моноволокна, диаметром приблизительно 5-25 мкм и длиной от приблизительно 0,25 до 3 дюймов (от 6,3 до 76 мм).

19. Система по п.1, в которой прочность на изгиб панели, имеющей плотность в сухом состоянии от 65 фунтов/фут³ до 95 фунтов/фут³(1041-1522 кг/м³), после замачивания в воде в течение 48 ч под давлением составляет, по меньшей мере, 1000 фунтов на квадратный дюйм (7 МПа), при измерении в соответствии с испытательной методикой ASTM C 947.

20. Система по п.1, в которой прочность на изгиб панели, имеющей плотность в сухом состоянии от 65 фунтов/фут³ до 95 фунтов/фут³(1041-1522 кг/м³), после замачивания в воде в течение 48 часов, составляет, по меньшей мере, 1650 фунтов на квадратный дюйм (11,4 МПа), измеренную в соответствии с испытательной методикой ASTM C 947.

21. Система по п.1, в которой гидравлический цемент представляет собой портланд-цемент.

22. Система по п.1, в которой реакционноспособные порошки содержат 45-65 мас.% полуводного гипса, 25-40 мас.% гидравлического цемента, от 0,75 до 1,25 мас.% извести и 10-15 мас.% активного пуццолана.

23. Система по п.1, в которой перекладина содержит по существу C-образный элемент, изготовленный из металла.

24. Система по п.1, в которой система стены жесткости имеет более высокую удельную номинальную прочность деформационного сдвига стены, чем система жесткости из каменной кладки.

25. Система по п.1, в которой несущая способность горизонтальной диафрагмы жесткости в системе уменьшается не более чем на 25% при воздействии воды при испытаниях, в которых напор воды высотой 2 дюйма поддерживают над панелями СЦП толщиной от 3/8 до 3/4 дюйма, закрепленными на металлической размерами 10 футов на 20 футов в течение периода 24 ч.

26. Система по п.1, в которой несущая способность горизонтальной диафрагмы жесткости в соответствии с системой уменьшается не более, чем на 20% при воздействии воды, при испытаниях, в которых напор воды высотой 2 дюйма поддерживают над панелями СЦП толщиной от 3/8 до 3/4 дюйма, закрепленными на металлической раме размерами 10 футов на 20 футов в течение периода 24 ч.

27. Система по п.1, в которой система поглощает не более чем 0,7 фунта на квадратный фут воды при воздействии воды в испытаниях, в которых напор воды высотой 2 дюйма поддерживают над панелями СЦП толщиной от 3/8 до 3/4 дюйма, закрепленными на металлической раме размерами 10 футов на 20 футов в течение периода 24 ч.

28. Система по п.1, в которой диафрагма из панелей СЦП толщиной от 3/8 до 3/4 дюйма, шириной 10 футов и длиной 20 футов, закрепленная на указанной металлической раме, с размерами 10 футов на 20 футов, набухает не более чем 5%, при воздействии напора воды высотой 2 дюйма, поддерживаемого над панелями СЦП, закрепленными на металлической раме в течение 24 ч.

29. Система по п.1, в которой каждый компонент соответствует стандарту ASTM G 21, по которому система достигает оценки приблизительно 1 и соответствует стандарту ASTM D-3273, по которому система достигает оценки приблизительно 10.

30. Система по п.1, в которой она в чистом состоянии поддерживает, по существу, нулевой рост бактерий.

31. Система по п.1, в которой система является несъедобной для термитов.

32. Система по п.1, в которой панель содержит:

слой сердцевины, включающий в себя непрерывную фазу, и

по меньшей мере, один внешний слой в виде соответствующей другой непрерывной фазы, получаемой в результате отверждения водной смеси, содержащей, в пересчете на сухое вещество, 35-70 мас.% реакционноспособных порошков, 20-50 мас.% наполнителя с малым весом и 5-20 мас.% стекловолокна, причем непрерывная фаза армирована стекловолокном и содержит частицы наполнителя с малым весом, причем частицы наполнителя с малым весом имеют удельную плотность частиц от 0,02 до 1,00 и средний размер частиц приблизительно 10-500 мкм с каждой противоположной стороны внутреннего слоя, в которой, по меньшей мере, один из внешнего слоя имеет более высокий процент стекловолокна, чем внутренний слой.

33. Система по п.1, в которой, благодаря малому весу такой системы снижается собственный вес конструкции, по сравнению со стенами из каменной кладки.

34. Система по п.1, в которой система является ненаправленной, что означает, что панели в соответствии с системой могут быть установлены их длинным размером параллельно или перпендикулярно металлическим перекладинам рамы без потери прочности или характеристик нагрузочной способности, в которой способность системы выдерживать статические и динамические нагрузки без разрушения является одинаковой, независимо от ориентации панели СЦП на металлической раме.

35. Способ изготовления негорючей стены жесткости по п.1, в котором устанавливают панель на металлические стойки.

36. Способ по п.35, в котором устанавливают панель на металлические стойки, когда температура окружающей среды ниже, чем 32°F (0°C).

37. Способ по п.35, в котором устанавливают панель на металлические стойки, когда температура окружающей среды ниже, чем 20°F (-7,5°C).

38. Способ по п.35, в котором указанный этап установки включает в себя горизонтальную укладку панели на указанные металлические стойки, когда температура окружающей среды ниже, чем 32°F (0°C), так что, по меньшей мере, один конец панели падает на элементы металлического каркаса с высоты, по меньшей мере, 2 фута, после чего панель и элементы металлического каркаса устанавливают вертикально.

39. Способ по п.35, в котором указанный этап установки включает в себя установку панели горизонтально на элементы металлического каркаса, когда температура окружающей среды ниже, чем 32°F (0°C), так что панель падает на элементы металлического каркаса, в результате чего, по меньшей мере, один конец панели падает с высоты 3-4 футов, после чего панель и элементы металлического каркаса устанавливают вертикально.

40. Способ по п.35, в котором панель устанавливают вертикально на элементах металлического каркаса, которые ориентированы вертикально.

41. Способ по п.35, в котором панель помещают горизонтально на элементы металлического каркаса, которые ориентированы горизонтально.