197383. lajstromszámú szabadalom • Könnyűszerkezetű épület
3 197383 4 A találmány könnyűszerkezetű épületre vonatkozik. Napjainkban egyre növekvő igény jelentkezik olyan könnyűszerkezetű épületek, építmények létesítésére, amelyek helyszíni összeszerelése igen rövid időt, esetenként például mindössze néhány napot vesz igénybe, ugyanakkor megjelenésük esztétikus, a környezetbe jól illő, ahhoz harmonikusan kapcsolódó. Az ilyen jellegű épületek rendeltetése széles skálájú: állandó és ideiglenes rendeltetésűek egyaránt lehetnek. Különösen gyakran készülnek felvonulási épületek, szivattyú- és transzformátorházak, üzemanyagtöltő állomások stb. könnyűszerkezetű megoldások, illetve építési rendszerek alkalmazásával, de megfelelő hő- és vízszigeteléssel, valamint szak- és szerelvény-ipari tartozékokkal ellátva akár hűtött raktárak, iskolák, kórházak, laktanyák és más közcélú létesítmények megvalósítására is alkalmasak. A jelenleg ismert könnyűszerkezetű építési rendszerek közös jellemzője, hogy egymástól elkülönített tartószerkezettel (vázszerkezettel) és térelhatároló elemekkel rendelkeznek, és ezek helyszíni összekapcsolásával jön létre a tervezett épület. Az ilyen típusú könnyűszerkezetű rendszerek azonban már egyre kevésbé felelnek meg a gazdaságossági követelményeknek, valamint annak a gyakran jelentkező igénynek, hogy a kész épületeket egyszerűen és gyorsan át lehessen helyezni, illetve - a változó funkcióknak megfelelően - át lehessen alakítani. A 181116 számú magyar szabadalmi leírásból olyan könnyűszerkezetű épület ismerhető meg, amelynek szálerősítésű poliészterből készült elemei egyesítik a tartószerkezeti és a térelhatárolási funkciót. E megoldásnál - kihasználva az üvegszálas poliészter szilárdsági, vizzárósági és alakíthatósági előnyeit - mindössze kétféle elemet, nevezetesen végelemeket és hosszabbító elemeket alkalmaznak. Az üvegszálas poliészter alkalmazhatóságának azonban egyre inkább gátat szabnak az egyre növekvő műanyagárak, valamint az a tény, hogy az ilyen jellegű anyagok bizonyos tulajdonságai a használat során az idő előrehaladásával romlanak. Közismert, hogy az üvegszálas poliészter-anyagú szerkezetekben tartós terhelések hatására kúszási, illetve relaxációs jelenségek lépnek fel, amelyek az alakváltozási modulus időben végbemenő romlásával vannak összefüggésben. De a terheléstől függetlenül is az időjárási hatásoknak, ezen belül különösen a napsugárzásnak kitett műanyag szerkezetek - értelemszerűen az üvegszál-erősítésű poliészter-szerkezetek is - folyamatos öregedésen mennek keresztül, és e jelenséggel hozható összefüggésbe a műanyag szerkezetek idővel bekövetkező felületi romlása és nehéz felújithatósága is. A műanyag szerkezetek fent felsorolt hátrányainak kiküszöbölésére irányultak az üvegszál-erősítésű betonszerkezetekkel folytatott kísérletek, illetve a piacra került ilyen szerkezetek. Azon túlmenően, hogy lényegesen olcsóbbak voltak az üvegszál-erősítésű műanyagoknál, formagazdag felületkialakitást tettek lehetővé, és e felületek öregedésével lényegesen kevésbé kellett számolni, mint az üvegszálas poliészter-szerkezetek felületének a romláséval. Bár az üvegszálas cement-kötőanyagú szerkezetek kezdeti szilárdsága magas volt, a cement lúgossága - annak ellenére, hogy a mátrixba gyakorlatilag kizárólag ún. alkálírezisztens üvegszálakat ágyaztak be - rövid idő (3-5 év) alatt az üvegszálak olyan mértékű tönkremenetelét okozta, hogy a szilárdsági tulajdonságok a cement-mátrix szilárdságának a szintjére romlottak le. Hamar bebizonyosodott tehát, hogy az üvegszál-erősítésű betonok - legalábbis hosszú távra - ugyanúgy nem alkalmasak térelhatároló és teherviselő funkcióval egyidejűleg rendelkező építőelemek szerkezeti anyagául, mint az üvegszál-erősítésű műanyagok, hiszen az üvegszál-erősítésű beton romlása a szilárdsági tulajdonságok vonatkozásában még nagyobb mérvű, mint amazoké. A találmány feladata, hogy olyan könynyűszerl ezetű épületet szolgáltasson, amelynek cementkötésű előregyártóit elemei - legalább részben - képesek a térelhatárolási funkció betöltése mellett a tartószerkezeti funkció betöltésére is; falvastagságuk ugyanakkor nem, vagy legalábbis lényegesen nem haladja meg a fent ismertetett cementkötésű, üvegszál-erősítésű elemek szerkezeti vastagságát, és szilárdságukat gyakorlatilag korlátlar ideig megtartják. A találmány az alábbi felismeréseken alapszik: a cement (esetleg gipsz) kötőanyagú kompozilba nemcsak üvegszálak, hanem műanyag - elsősorban polipropilén szálak is beágyazhatok a megszilárdult szerkezet erősítése céljából. Bár a műanyag szálak nem eredményeznek olyan nagymértékű kezdeti hajlító-húzó szilárdság-növekedést, mint az üvegszálak, szilárdságjavító hatásuk azonban egyértelmű és tartós, ütőszilárdság-többletük pedig e szálerősités nélküli betonok ilyen tulajdonságához képest jelentős (pl. lényegesen meghaladja az azbesztcement ütőszilárdságát). Ezek a tulajdonságok lehetőséget nyújtanak polipropilén szál erősítésű betonból vékony, 0,7-4,0 cm vastagságú lemezszerkezetek. illetve héjazatok készítésére. A találmány alapja továbbá az a felismerés, hogy a vékony, héjszerű műanyag, elsősorban polipropilén szál erősítésű betonszerkezetekbe igen jól beágyazhatók idegen tartószerkezeti elemek, amire azért van szükség, mert a vékony műanyagszál-erősitésű beten lemezelemek önmagukban a tartószerkezeti és térelhatároló funkciót egyidejűleg nem tudják betölteni. Mivel kis falvastagság is elegendő a merev, idegen anyagú 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
