СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК Российский патент 1994 года по МПК E04C1/00 E04B2/26 

Изобретение относится к строительной индустрии, в частности к элементам строительных конструкций, применяемых, например, для безрастворной кладки стен и фундаментов.

Известен стеновой блок для безрастворной кладки стен, включающий расположенные с зазором параллельные боковые плиты, соединенные между собой перегородками, и имеющий фиксирующие выступы над верхним торцом плит [1].

Недостатком известного стенового блока являются ненадежность фиксации взаимного положения блоков, сложность изготовления и недостаточная прочность получаемой конструкции.

Известен композиционный материал с направленной макрострукторой, содержащий матрицу из отвержденного связующего и заполнитель из гранул правильной геометрической формы, соединенных между собой в пространственную решетку, причем объемная концентрация заполнителя составляет 0,05-0,95. Решетка заполнителя имеет кубическую или тетрагональную, или гексагональную структуру, расстояние между центрами тяжести гранул равно или больше, или меньше их диаметра, заполнитель выполнен из материала с объемной массой, меньшей или большей объемной массы матрицы. Из этого композиционного материала изготовлена строительная теплоизоляционная панель "Анком" [2].

Однако традиционная технология, парк форм для производства строительных теплоизоляционных панелей, сложность изготовления громоздких пространственных структурообразующих решеток (заполнителей), отсутствие оборудования для их укладки в формы сдерживают внедрение этого эффективного композиционного материала в строительной индустрии.

Наиболее близким к изобретению и принятым за прототип является строительный блок, содержащий боковые стенки, каждая из которых имеет фиксированные выступы на продольных гранях и пазы под них, соединяющие стенки перегородки, пространство между которыми предназначено для омоноличивания, пазы расположены на внутренних сторонах стенок по всей их высоте между перегородками и сопряжены с ними, причем расстояние между пазами и фиксирующими выступами соответствует толщине перегородки, а между фиксирующими выступами и вертикальными торцами стенок соответствует толщине стенки в месте образования паза. Поперечные сечения пазов и выступов имеют форму "ласточкин хвост" [3].

Недостатком этого блока являются высокая объемная масса, низкие теплопроводные свойства из-за объемных "мостов холода", хрупкость блока из-за внутренних напряжений в местах стыка боковых стенок и перегородок и в местах пазов, значительная номенклатура изделий при производстве блоков, необходимых для кладки стен, кроме того, конструкция блока не позволяет варьировать в широких пределах процентное содержание пустот.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эксплуатационных свойств блока за счет создания такой конструкции блока, которая позволяет при его омоноличивании получить стену, обладающую свойствами композиционного материала с направленной макроструктурой.

Достигается это тем, что в строительном блоке, содержащем боковые стенки с выступами и углублениями на внутренних сторонах, соединенные между собой перегородками, пространство между которыми предназначено для омоноличивания, выступы и углубления на внутренних сторонах боковых стенок и перегородки образуют между собой пространственную решетку периодического типа, в узлах которой с геометрической правильностью размещены углубления с наибольшими размерами на торцевых поверхностях блока, связанные между собой каналами.

Пространственная решетка имеет кубическую или тетрагональную, или гексагональную структуру. Углубления строительного блока имеют полусферическую форму.

Расстояние между узлами пространственной решетки равно или больше, или меньше диаметра полусферического углубления.

Углубления образованы пустотообразователями, имеющими форму части тела правильной геометрической формы (в виде шара), и занимают 20-90% объема блока. Такая форма и расположение углублений в блоке позволяют снизить внутренние напряжения в конструкции, регулировать объемы углублений, предназначенные для омоноличивания.

Пространственная решетка блоков, получаемая при кладке стен, имеет кубическую, тетрагональную или гексагональную структуру, т.е. соответствует одной из кристаллических решеток твердого тела, что позволяет управлять прочностными, теплозащитными и другими свойствами композиционного материала.

Указанный диапазон объемного содержания углублений обеспечивается соответственным расстоянием между узлами пространственной решетки, которое может быть равно, меньше или больше диаметра углубления. Наличие углублений в узлах пространственной решетки правильной геометрической формы позволяет создать из таких блоков конструкцию стены с минимальными внутренними напряжениями, что увеличивает прочность и долговечность конструкций из указанных блоков.

Омоноличивание углублений пространственной решетки в стене, выложенной из указанных блоков, может быть выполнено любым материалом, обладающим литьевыми свойствами, например бетоном, пенобетоном вспененными пластмассами и т.д.

Если при кладке стен разместить в каналах блоков арматуру с последующей заливкой бетоном, то получится сверхпрочная конструкция, объединенная железобетонной пространственной или плоской решеткой, узлы которой имеют, например, сферическую форму с минимальными внутренними напряжениями, что увеличивает прочность и долговечность конструкций из указанных блоков.

На фиг. 1 изображен предлагаемый строительный блок; на фиг.2 - угловой строительный блок; на фиг.3 - торцевой строительный блок; на фиг.4 - половинка (1/2) строительного блока; на фиг.5 - элемент пространственного структурообразующего заполнителя; на фиг.6 - фрагмент строительного блока с примитивной кубической макроструктурой (А>d); на фиг.7 - то же (A=d); на фиг.8 - то же, (d>A); на фиг. 9 - фрагмент строительного блока с примитивной тетрагональной макроструктурой (B>A>d); на фиг.10 - фрагмент строительного блока с примитивной гексагональной макроструктурой (A>d).

Строительный блок содержит боковые стенки 1 и 2, на внутренних сторонах имеющие выступы и углубления. Стенки 1 и 2 соединены между собой перегородками 3. Выступы и углубления на внутренних сторонах боковых стенок 1 и 2 и перегородки 3 образуют между собой пространственную решетку, от узлов которой с геометрической правильностью расходятся углубления 4 полусферической формы с наибольшими размерами на торцевых поверхностях 5 блока, сопрягаемых с торцевыми поверхностями других блоков.

Углубления 4 связаны между собой каналами 6. Пространственная решетка имеет кубическую или тетрагональную, или гексагональную структуру. Расстояние А, В между узлами пространственной решетки равно или больше, или меньше диаметра d углубления 4.

Кладку строительных блоков в конструкцию стены выполняют следующим образом.

Укладывают ряд блоков по прямым линиям, торец к торцу, строго горизонтально, в углах размещая угловые блоки (фиг.2). Каждый последующий ряд блоков укладывают с перевязкой, т.е. со смещением на полблока относительно блоков предыдущего ряда. Для фиксации применяют пространственной структурообразующий заполнитель (фиг.5), выполненный, например, из пенополистирола, укладывая его в углубления 4 блоков. Диаметры заполнителя и углублений блоков совпадают. Для перевязки торцевых стен применяют торцевой блок (фиг.3) совместно с половиной блока (фиг.4). В местах дверных и оконных проемов устанавливаются временные коробки, которые снимаются после омоноличивания.

Углубления 4 и каналы 6 при возведении стен образуют при сопряжении торцевых поверхностей 5 блоков между наружными сторонами стенок 1 и 2, перегородками 3 пространственную решетку, которую заполняют тяжелым или легким бетоном в зависимости от назначения конструкции.

Использование предлагаемого строительного блока для штучно-монолитного возведения стен дает возможность создавать конструкции с заданными эксплуатационными свойствами за счет использования композиционного материала с направленной макроструктурой, которая легко регулируется и управляется при производстве строительного блока.

Изобретение относится к элементам строительных конструкций, применяемых, например, для безрастворной кладки стен и фундаментов. Строительный блок содержит боковые стенки 1 и 2, на внутренних сторонах имеющие выступы и углубления. Стенки 1 и 2 соединены между собой перегородками 3. Выступы и углубления на внутренних сторонах боковых стенок 1 и 2 и перегородки 3 образуют между собой пространственную решетку, от узлов которой с геометрической правильностью расходятся углубления 4 полусферической формы с наибольшими размерами на торцевых поверхностях 5 блока, сопрягаемых с торцевыми поверхностями других блоков. Углубления 4 связаны между собой каналами 6. Пространственная решетка имеет кубическую или тетрагональную, или гексагональную структуру. Расстояние между узлами пространственной решетки равно или больше, или меньше диаметра углубления 4. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК, содержащий боковые стенки с выступами и углублениями на внутренних сторонах, соединенные между собой перегородками, пространство между которыми предназначено для омоноличивания, отличающийся тем, что выступы и углубления на внутренних сторонах боковых стенок и перегородки образуют между собой пространственную решетку периодического типа с выступами в узлах и расходящимися от них углублениями, имеющими наибольшие размеры на торцевых поверхностях блока и связанными между собой каналами. 2. Блок по п.1, отличающийся тем, что пространственная решетка имеет кубическую, или тетрагональную, или гексагональную структуру. 3. Блок по пп.1 и 2, отличающийся тем, что углубления имеют полусферическую форму.