Szám: H_000092
A cikk szerzőjének a neve(i): Dr. Hadnagy, József ; Rivasz, László ; Bátfai, Judit
A cikk címe: Farostlemezzel kombináltforgácslap építőelemek felhasználásának és műszaki tulajdonságainak vizsgálata
Lásd a teljes cikket: Teljes_cikk
Kulcsszavak: farostlemez, forgácslap, építőelem, válaszfal, falszerkezet.
Jelentésünkben az alábbi fő kérdésekre kívántunk konkrét, részletes választ adni az elvégzett kutatások alapján: Milyen fizikai - mechanikai és műszaki követelményeket támasztanak ma a könnyűtípusú válaszfalakkal szemben és ezek a követelmények mennyiben reálisak? Hogyan lehet műszakilag és gazdaságilag egyaránt megfelelően előállítani a válaszfal elemeket? Milyen szerkezeti megoldásokkal biztosítható az elemek egyszerű, gyors, stabil összeépíthetősége? Meg kell határozni a javaslatba kerülő falszerkezet fizikai -mechanikai jellemzőit és összehasonlítási alapon kell eldönteni, hogy azok a jelenlegi kívánalmaknak műszakilag megfelelnek-e? Számításokat kell végezni arra vonatkozóan, hogy a kidolgozott konstrukciók gazdaságosság tekintetében megfelelőek-e? A téma felvetését számos tényező indokolta. Elsősorban kell megemlíteni azt a körülményt, hogy építőiparnak egyre nagyobb feladatokkal kell megküzdenie a lakás és középületek építésének során. Ezeket a megnövekedett feladatokat csak úgy képes elvégezni, ha újabb, korszerűbb építési módokat alkalmaz. Hazánkban is, mint külföldön, a rendelkezésre álló hulladék és tűzifamennyiség nagyaránya forgácslapgyártási felfejlődést tesz lehetővé. A felhasználási lehetőségeket azonban még a gyártás felfejlesztése előtt tisztázni kell. Meg kell határozni azok felhasználási feltételeit és nem utolsósorban meg kell határozni azokat a módszereket; azokat a szerkezeti megoldásokat, amelyek a legjobbnak bizonyultak a kutatómunka, vagy a kísérletibeépítés során. E célt szolgálja a jelenlegi kutatás, amely ez évben a farostlemezzel kombinált üreges forgácslapokból előre gyártott falelemek és ajtók műszaki tervezését és kivitelezési technológiáját foglalja magában.Végül megemlítjük, hogy a farostlemezgyártás termékfelhasználásának nyitunk ezzel a megoldással újabb lehetőségeket.A következőkben sorra vesszük az egyes felhasználási követelményeket abból a szempontból, hogy azok megalapozottak e, számszakilag mennyiben reálisak, illetve milyen mértékben van szükség elméleti vagy gyakorlati indokok alapján módosításokra. Az igénybevételeket ahol lehetséges, szabványelőírások alapján vesszük figyelembe és számítjuk. Szilárdsági követelmények. A falszerkezetek többségénél nyomó, hajlító és kihajlási igénybevételek lépnek fel. Az igénybevételek önsúlyból, esetleg hasznos terhelésből és járulékos terhekből adódnak. Esetleges teherként elsősorban nem rendeltetésszerű behatásokból eredő, főleg dinamikus erők jönnek számításba. Nem szabad elfeledkezni a szállítás és szerelés közben fellépő igénybevételekről sem. Ezek általában dinamikus jellegűek. A méretezést, illetve a szilárdság ellenőrzését tehát két esetre kell elvégezni. A beépítés utáni funkcionális igénybevételekre és a szállítás és szerelés közben fellépő igénybevételre. Szerkezeti követelmények. Az építőelemek szerkezetével kapcsolatos kívánalmak két szóval összefoglalhatók. Legyenek egyszerűen és gyorsan összeszerelhetők. Ezeket a követelményeket a következő megoldásokra lehet visszavezetni. Az egymás mellé állított elemek összeillesztése külön kapcsolóelem nélkül, előre kialakított stabilan illeszkedő horonytípusokkal történjék. Végül, de nem utolsósorban a szerkezeti kötések szilárd elmozdulás mentes kapcsolást biztosítanak. A hőtechnikaikívánalom két fő szempontot tartalmaz. Elsősorban: a szerkezet kőátbocsátása bizonyos határ alatt maradjon (azaz a határolt tér gazdaságosan fűthető legyen), másodsorban pedig a gyakorlatilag előforduló légállapotok mellett (kizárva a szélsőséges eseteket) az elemek ne nedvesedjenek át, illetőleg a felületi páralecsapódás is minimális legyen. Ezeket a követelményeket szélsőértékben+ 20°C belső és - 15°C külső hőmérséklet mellett 90% relatív külső páratartalom feltételezésével kell biztosítani. Az építési szabályzat szerint a megengedett legkisebb csillapítás faktor = 14. Ezek szerint a hőingadozás az adott határok között csillapított, vagyis elegendő a 32,6 kcal/m2 hőmennyiség pótlásától gondoskodni. A számításba vett körülmények belső falként történő felhasználás esetén lépnek fel. A belső térelválasztó elemeknél nincs ilyen nagy különbség az elem két oldalán a légállapotban, tehát ilyen szigorú követelményekre nincs szükség. Általában elegendő, ha a szerkezet hőátbocsátási tényezője K<1,18 A farost-faforgács elemek ezeket a követelményeket jól kielégítik, tehát hőszigetelés szempontjából még külső falelemként is beválnak. Vízállósági követelmények. A vízállóság az egyik legfontosabb építőipari követelmény. A vízállóság elsősorban a felületet érő víz vagy pára beszívódásával szemben támasztott kívánalom. A víz hatására a szerkezetnek deformálódnia nem szabad és más egyéb változást sem mutathat a nedvesség hatására. Ezt a követelményt a felületkezelés különböző eljárásaival ki lehet elégíteni. Tűzállósági követelmények. Az épületszerkezeteket három kategóriába sorolják tűzveszélyesség szempontjából. Az egyes kategóriákba sorolt anyagok felhasználási területe korlátozott. A kategóriákba sorolás tűzállósági vizsgálat alapján történik. A gyártással kapcsolatban szükséges, hogy a technológiai előírások folyamatos tömeggyártást tegyenek lehetővéVégül, de nem utolsó követelményként szükséges egy kissé részleteiben megvizsgálni a méretek kérdését. Az építőiparban több évtizede törekednek az egységes modulrendszerű méretek kialakítására. A sokféle szabvány az egyedi tervezések és a többféle kívánság szerint kialakult típustervezés, azonban az egységes méretek megállapításátúgyszólván lehetetlenné tették, különösen nemzetközi viszonylatban.A hővezetési tényező és az ennek alapján számítotthő technikai jellemzők - a hőszigetelési és késleltetési jellemzők - alapján kimondhatjuk, hogy hő technikai szempontból kisebb igényű épületeknél, ahol fűtési lehetőség van, vagy erre egyáltalán nincs szükség az elemek hőszigetelése hidegben és melegben egyaránt megfelelő. Hőutánpótlás esetén páralecsapódás a szerkezeten nincs. Nem kielégítő az adatok szerint az elemek hanggátlása olyan helyeken, ahol nagyobb zaj van, illetve a hangszigetelés döntő súllyal esik számításba. Általában lakóházakban és irodákban, ahol a falakban nyílászárók is vannak, minden további nélkül beépíthetők, mivel a hanggátlások a nyílászárókénál magasabb. Tervezőirodákban - ahol nincs sok írógép - a gyakorlati tapasztalatok szerint is beváltak. Nem jöhetnek szóba kórházaknál, tárgyaló irodáknál. Összefoglalva kimondhatjuk, hogy a farostborítású forgácslap könnyű építőelemek, válaszfal, ajtó, nyaralóház, felvonulási épület, garázs céljára a következőkben ismertetett szerkezeti megoldásokkal alkalmasak. Az építőelemek gyártási előírásainak meghatározása. Kiindulási adatok. Az alábbiakban ismertetésre kerülő gyártási folyamatot 270 x 90 x 5, 5 cm meredt üreges könnyű építőelemelőállítására dolgoztuk ki. Az építőelem a gyártástól független későbbi felületkezelési módnak megfelelően alkalmazható. Felhasználási területe belső térelhatároló áthelyezhető válaszfalak és ideiglenes, ill. kisebb igényű épületek külső falelemeként határozható meg. Alapanyagok. A gyártás az OKAL - típusú forgácslapgyárak és farostlemezgyárak késztermékeiként forgalomba hozott üreges forgácslapokból, illetve keményfarost lemezből történik. Az elemeket ragasztással és kisebb munkálatokkal alakítják végleges formába. A ragasztóanyag valamilyen műgyanta - ragasztó féleség, melynek ragasztási szilárdsága legalább 15 kp/cm2. Az alapanyagok megválasztásának indoklását már az elméleti részben ismertettük, azonban szükségesnek tartjuk, még néhány részletkérdés megemlítését. Az üreges OKAL- típusú "magelem" elvileg bármilyen más forgácslaptípusból is készülhetett volna. Azonban az 5,5 cm vastagság esetében a súly megfelelő mértékű korlátozása már csak belső üregek kiképzésével lehetséges. Ez viszont leggazdaságosabban az OKÁL-rendszerű gyártási eljárással valósítható meg. Síkpréselt forgácslapokból ilyen vastagságot csak több réteg alkalmazásával - közben távolságtartókkal - lehet megoldani. Ennekelőállítása azonban már sokkal költségesebb. A borításhoz alkalmazott keményfarost lemez használatát elsősorban szilárdsági, másodsorban felületkezelési kérdések indokolják. A farostlemezek felragasztásához legolcsóbb és leggyorsabb műgyantás ragasztási eljárást célszerű használni. A gyártáshoz szükséges berendezések. A gyártási folyamat lényegében egyetlen kulcsgépen, a borítóprésen alapszik. A lapok előkészítését különböző sablonok és megmunkáló gépek segítségével végzik. Ezeknek a gépeknek a teljesítményét is a prés kapacitásától függően kell beállítani. A kész építőelemek végkikészítéséhez szükség van még néhány gépre, azonban ezek a gépek az előkészítőgépekkel azonosak is lehetnek, ha a termelés nem teljesen folyamatos. Végül a kész elemek mozgatásáról, a tárolásáról kell gondoskodni, ami ismét a gyártandó mennyiség függvénye. Szerkezeti megoldások ismertetése a felhasználás helyétől függően. A következőkben rátérünk a könnyű típusúépítőelemek szerkezeti megoldásainak ismertetésére. Szerkezeten az összekapcsolás módozatait értjük, nem az elem felépítését, amely kétoldalt farostlemez borítással ellátott üreges forgácslap, és amit eleve feltételezünk. Természetes, hogy az összeépítés szerkezeti megoldásai attól függenek elsősorban, hogy az elemeket milyen célra kívánjuk felhasználni. Jelentésünkben részletesen egy külső és belső felhasználás esetére adjuk meg a legmegfelelőbbnek tartott megoldásokat, melyek a korábban ismertetett követelményeket a lehető legjobban, legegyszerűbb megoldásokkal elégítik ki. A döntő különbség ugyanis a külső és belső felhasználásnál mutatkozik. A különböző belső felhasználási területek által megkövetelt szerkezeti megoldások már csak apró részletekben térnek el egymástól, elvben ugyanazon szerkezet alkalmazható. Hasonlóképpen a külső szerkezetek is elvileg azonosak lehetnek. Külső szerkezeti falnál azonban az elemek csatlakozásainak tökéletesen zárni kell. Mivel az előálló farostlemez mindhárom oldalról aljzatba illeszkedik, így az ajtótok és a válaszfal elem egy szintben találkozik. A munkafolyamat sorrendje és technológiája. Meg kell jelölni a padlón a válaszfal pontos helyét. Ezt a műveletet egy erre a célra készült megegyengetett léc mellett krétával végezzük el.Ellenőrizni kell a válaszfal hosszméretét, hogy az megegyezzen a helyiség magassági méretével. Ezt leggyorsabban a helyiség magasságánál valamivel rövidebb két léc segítségévelúgy végezzük el, hogy a két lécet egymással összefogva egymáson eltoljuk addig, ameddig a helyiség magassága azt megengedi. Most a két lécet kézzel összefogva ellenőrizzük a válaszfal elem hosszát. Elhelyezzük a 3 mm vastag alátétgumit a válaszfal elem alá, vagy fölé, attól függően, hogy a rögzítés hol történt. A kivitelezés technológiája a következő: Az ajtótokot elhelyezés előtt fel kell vasalni. Az előzőleg elhelyezett válaszfal elem kétoldalt előálló farostlemezei közé beillesztjük az ajtótokot. A tok elhelyezése után az ajtó fölé elhelyezzük a kiegészítő válaszfal elemet, a két rögzítő elemmel együtt, az ajtót betesszük a tokba és ideiglenesen rögzítjük. A tok alsó végének rögzítése után a borítóléceket 3 x 35 mm-es bognárfejű szeggel felszögezzük az ajtótok és a kétoldali válaszfal elem csatlakozásának helyén, valamint a kiegészítőelem csatlakozásának helyén a tokra, a válaszfal mindkét oldalán. A vízszintes és függőleges takarólécek találkozását 45°-os szögben illesztjük egymáshoz. Ezzel az ajtóelem és a közvetlen mellette levő válaszfal elem elhelyezése befejezést nyert. A pvc műanyag profillal kapcsolt áthelyezhető forgácslap válaszfal beépítésének technológiai sorrendje és kivitelezési technológiája
A szóban levő válaszfal technológiai szempontból nem különbözik lényegesen a beépített és rálapolással kapcsolt válaszfal-típus technológiájától. A különbség csak a pvc profil elhelyezésének műveletében mutatkozik. A pvc profil elhelyezése többletmunka, amivel számolni kell a kivitelezésnél. A festékek minőségi adatai közül a következőket vizsgáltuk: Lúg állósági vizsgálat. Savállósági vizsgálat. Késztermék vizsgálat. Tapadásvizsgálat. Vetemedésvizsgálat. Kopásállóság vizsgálat. Gazdasági értékelés. A farostlemezzel borított falelemek felhasználhatóságának gazdaságosságát két fő szempont határozza meg. Az első az elemek előállításának önköltsége. A másik szempont a felhasználás funkcionális előnyének figyelembevétele. Ebbe a körbe igen sok tényező tartozik, melyek egy része értékelhető csak konkrét számokkal. Az alábbiakban a rendelkezésre álló adatok alapján egy megközelítő gazdaságossági számítást végzünk, melybe csak a konkrét számokkal értékelhető tényezőket vesszük figyelembe. A borító farostlemez ára hazai gyártású lévén, pontosan ismert. Tekintve, hogy a felületkezelés módja a felhasználási területtől függ, az elemek gazdaságossága többféleképpen számítható. Az alapszám a beépített elem teljes önköltsége, ehhez járul még a tetszés szerinti felületkezelés. A másik gazdasági variáns a funkcionális költségekből adódik. Amennyiben ugyanis az elemeket belső térelhatárolásra alkalmazzuk, figyelembe kell venni a szerkezet súlycsökkenéséből, az áthelyezésből és az építési idő csökkenéséből adódó gazdasági előnyöket. Ezek az előnyök a külső felhasználásnál nem mutatkoztak meg. Itt csak a gyorsaság és az élettartam jöhet számításba. Eszerint több variáns kiszámítása szükséges. Legelőször az alapanyag és ebből az egyes elemek előállításának önköltségét számítjuk ki. A válaszfalakkal szemben igen kevésszabványelőírás van érvényben. A követelmények több-kevesebb határozottsággal irodalmi adatokból határozhatók meg. Ilyen alapon állítottuk össze azokat a fontosabb követelményeket, melyek alkalmasak a hagyományos válaszfalakkal történő összehasonlításra. Az irodalomban közölt és részben saját méréseinkkel alátámasztott adatok alapján megállapítjuk a következőket. Szilárdságilag a farosttal borított elemek biztonsága kb. háromszoros. Borítás nélkül viszont éppen csak saját súlyuk hordására alkalmasak.Hőszigetelés és hő késleltetés szempontjából az elemek a kívánalmakat teljes mértékben kielégítik.Hangszigetelésre vonatkozóan egyes nagyobb igénybevételi helyeken (pl.kórház, tárgyalóterem stb.) nem alkalmazhatók - egyébként a 6 cm vastag nyitászáróval ellátott téglafalat teljes mértékben pótolják.A számítások szerint a hagyományos 6 cm téglafalhoz viszonyítva - figyelembe véve az áthelyezhetőséget - kb. 95, 5% költségarányt adnak natúrban.Gyakorlati tapasztalatok szerint a kidolgozott szerkezeti megoldások kielégítőek.Megállapítható, hogy a felhasználás gyakorlati megvalósításához műszakilag minden feltétel megvan. Ezt igazolják a már beépített és jelenleg is funkcionáló falak, valamint az elkészített nyaralóház is.Ahhoz, hogy a megvalósítás gazdaságilag is teljes mértékben kielégítő legyen, a következő feltételeket kell megteremteni: Az alapanyagot hazailag kell előállítani nagyüzemben. A falelemeket tömegesen kell előállítani. Olyan épületekben kell alkalmazni, amelyeknél azonos modulméretekkel megoldható a beépítés. Ennek következő továbbfejlesztő lépése, hogy magát az épületméreteket egységesítsék, illetve modulizálják. Az elemgyártással és felhasználással kapcsolatos megállapítások. A falelemek kísérleti gyártástechnológiai sémáját alapul véve a tömeges gyártás megtervezhető ismert hazai gépekkel és berendezésekkel. Közgazdaságilag azonban meg kell vizsgálni a teljes berendezés importjának alternatíváját is. A gyártás legcélszerűbb méretei. A gyártástechnológia elemei. A gyártáshoz alapanyagként feltételezzük az OKÁL-tipusú forgácslapot 55 cm vagy 48 cm vastagságban és 3,0 mm vastagságú farostlemezt. Ragasztóanyagként Amicoll műgyantát. A gyártás technológia fő szakaszai. Az anyagok méretszabása. Ragasztáshoz történő előkészítés. Ragasztóanyag előkészítése. Raganyag felhordás. Az elemek összeállítása a sablonban. Ideiglenes rögzítés. Sablonok levétele. Présbehelyezés és préselés. Kiszedés a présből. Kondicionálás-tárolás. Az elemek szállítását kötegekben kell megoldani úgy, hogy az előálló élek védelme biztosítva legyen. A beépítés technológiai sorrendjét részletesen megadtuk.A feltételezésre vonatkozóan megállapítható, hogy az elemek kisebb igényű helyen natúrban is maradhatnak, lakóépületekben Wallkyd festékkel vagy más műanyag alapú festékkel festhetők, tapétázhatók. Korszerű csomagolástechnika és szakszerű beépítés esetén előre feltételezhető. A beépítésnél különös gondot kell fordítani a csatlakozások pontos, hézagmentes (tömítéses) kialakítására, valamint a kirögzítés helyes elvégzésére. A gazdaságossággal kapcsolatős megállapítások A kidolgozott válaszfaltípus már egyszerű átépítés esetén is gazdaságos. Ebben a számításban csak a közvetlenül felmerülő értékelhető költségek szerepelnek. Ezen kívül azonban megtakarítás jelentkezik az alábbi közvetlenül nem számítható előnyökből: Lerövidül az építési idő és így könnyebb a belső munkák megszervezése. Biztosítható a folyamatos belső építés. Csökken az épületsúly, ami a födém és tartószerkezetek könnyítésében és az alapozás költségeinek csökkentésében mutat megtakarítást. Nedvességmentes belső építésvalósítható meg, ami nem veszélyeztetheti a szakipari munkák minőségét.