ЗДАНИЕ И СПОСОБ ЕГО ВОЗВЕДЕНИЯ Российский патент 1996 года по МПК E04B1/00 

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкции и возведению одно-трехэтажных жилых и хозяйственных построек: коттеджей, дачных домиков, гаражей, хранилищ и др.

Известны здания, включающие фундамент, перекрытия, стены из мелкоразмерных, например, газобетонных или шлакобетонных блоков, оконные и дверные проемы и кровлю (Временные указания по применению газобетонных камней в наружных стенах жилых, общественных и производственных малоэтажных зданий, строящихся в Латвийской ССР Сер. ВУ-16с-67, Рига: Латгипросельстрой, 1967, c.85).

Возведение стен таких зданий осуществляется путем укладки стеновых блоков на цементный раствор с последующим оштукатуриванием внутренних поверхностей стен, что требует значительного расхода цемента и значительных трудозатрат.

Наиболее близкими, принятыми за прототип, являются здания, включающие фундамент, перекрытия, стены из керамзитобетонных блоков, оконные и дверные проемы и кровлю и способ возведения таких зданий, включающий монтаж фундамента, кладку стен из керамзитобетонных блоков, установку дверных и оконных перемычек и монтаж кровли (Rekomendacijas par mazstavu eky sienu muresanu nо sikblokicm. H.Rasa. L.satnieks, Riga, 1992, с.71).

Керамзитобетонные блоки, используемые для строительства, не имеют высокоточных геометрических размеров и достаточно гладких поверхностей, в связи с чем после кладки стен требуется оштукатуривание внутренних и внешних поверхностей. Толщина таких блоков, необходимая для предотвращения промерзания в зимнее время для условий, например, средней полосы России не менее 500 мм. Такие блоки имеют плотность 1,2 1,5 г/см³, коэффициентов теплопроводности 0,38 0,45 Вт/(м•^oС). Поверхность точки россы располагается ближе к внутренней поверхности блоков, что вызывает конденсацию влаги на внутренних поверхностях стен. Кладка стен из таких блоков осуществляется на цементном растворе, что повышает расход цемента, песка и воды при строительстве.

Строительство зданий и других построек из керамзитобетонных блоков требует применения достаточно мощных подъемных механизмов, что повышает трудоемкость и сроки возведения зданий, а следовательно, и их стоимость. По этим причинам, например, жилые коттеджи, дачные домики и другие постройки в частном секторе из таких блоков возводить неэкономично.

Задача изобретения снижение трудоемкости возведения здания путем применения облегченных стеновых керамзитопенобетонных блоков повышенной заводской готовности, экономия расхода компонентов цементно-песчаного раствора и сокращение сроков возведения зданий.

Задача достигается тем, что в здании блоки выполнены керамзитопенобетонными толщиной не более 400 мм с каркасом из контактирующих зерен керамзита фракции 20-50 мм матрицы из поризованного до 65 пенобетона и имеют переменный коэффициэнт теплопроводности плотность и пористость пенобетона, а их нижняя, верхняя, торцевые и внутренняя поверхности выполнены с классом обработки причем коэффициент теплопроводности и плотность блоков увеличивается соответственно от 0,2 Вт/(м^oС) и 0,75 Г/см³ у наружной поверхности до 0, 30 Вт/(м ^oС) и 1,15 г/м³ у внутренней поверхности, а пористость пенобетона уменьшается от 65 у наружной поверхности до 45 у внутренней поверхности.

Задача решается также тем, что в способе возведения таких зданий до кладки стен изготавливают керамзитопенобетонные блоки керамзита фракции 20 - 50 мм и поризованного до 65 пенобетона с классом обработки их верхней, нижней, торцовых и внутренней поверхностей, а кладку стен осуществляют на клеевом составе или мастике с толщиной слоя не более 3 мм.

Кроме того, до установки дверных и оконных перемычек изготавливают часть керамзитопенобетонных блоков с пазами на нижней поверхности и часть керамзитопенобетонных блоков с углублениями на торцовых поверхностях высотой до половины высоты блоков и пазами на нижней поверхности, затем для каждой перемычки укладывают блоки на клеевом составе или мастике в один ряд пазами вверх с размещением блоков с углублениями по краям ряда, после чего обмазывают пазы и углубления цементно-песчаным раствором и соединяют блоки ряда между собой дополнительно посредством металлической затяжки в виде двух или трех арматурных параллельных стержней и скрепляющих их на концах уголков, которые вдавливают в раствор соответственно пазов и углублений, затем заполняют полностью пазы и углубления цементно-песчаным раствором, выдерживают до твердения последнего, переворачивают ряд блоков вдоль его продольной оси на 180^o и укладывают на нем на клеевом составе или мастике дополнительные ряды стеновых блоков, число которых в каждом последующем ряду равно n 1, где n количество стеновых блоков в предыдущем ряду, а после твердения клеевого состава или мастики перемычки устанавливают над оконным или дверным проемом.

Кроме того, до установки дверных и оконных перемычек, изготавливают часть керамзитопенобетонных блоков с пазами на нижней поверхности и часть керамзитопенобетонных блоков с углублениями на торцовых поверхностях высотой до половины высоты блоков и пазами на нижней поверхности, затем монтируют над оконными и дверными проемами опалубку, укладывают на нее для каждой перемычки блоки на клеевом составе или мастике в один ряд пазами вверх с размещением блоков с углублениями по краям ряда, после чего обмазывают пазы и углубления цементнопесчаным раствором и соединяют блоки ряда между собой дополнительно посредством металлической затяжки в виде двух или трех арматурных параллельных стержней и скрепляющих их на концах уголков, которые вдавливают в раствор соответственно пазов и углублений,затем заполняют пазы и углубления цементно-песчаным раствором, выдерживают до твердения последнего, переворачивают ряд блоков вдоль его продольной оси на 180^o и ведут дальнейшую кладку стен, а после достижения проектной прочности последних - снимают опалубку.

На фиг. 1 показан коттедж, стены которого выполнены из керамзитопенобетонных блоков; на фиг. 2 фрагмент керамзитопенобетонного блока; на фиг. 3 конструкция перемычки оконных или дверных проемов из керамзитопенобетонных блоков.

Здание содержит фундаменты 1, перекрытия 2, стены 3 из керамзитопенобетонных блоков 4, оконные 5, дверные 6 перемычки и кровлю 7.

Блоки 4 имеют толщину не более 400 мм и выполнены c каркасом из контактирующих зерен 8 фракции 20 50 мм и матрицы из поризованного до 65 пенобетона 9, пористость которого уменьшается от 65% у наружной поверхности 10 до 45 у внутренней поверхности 11 блоков 4.

Коэффициент теплопроводности и плотность блоков 4 также переменные и увеличиваются соответственным от 0,2 Вт/(м^oС) и 0,75 г/см³ у наружной поверхности 10 до 0,30 Вт/(м^oС) и 1,15 г/см³ у внутренней поверхности 11. Нижняя 12, верхняя 13, торцовые 14 и внутренняя 11 поверхности блоков 4 выполнены с классом обработки .

Здание возводят следующим образом.

Монтируют фундаменты 1, ведут кладку стен 2 из керамзитопенобетонных блоков 4 с установкой над дверными и оконными проемами дверных 6 и оконных 5 перемычек и монтируют кровлю 7. Дверные 6 и оконные 5 перемычки изготавливают или до кладки стен 2 или в процессе кладки стен 2. В первом случае до кладки стен 2 изготавливают часть керамзитобенобетонных блоков 15 с пазами 16 на нижней поверхности 12 и часть керамзитопенобетонных блоков 17 с углублениями 18 на торцовых поверхностях 14 высотой до половины высоты блоков 17 и с пазами 16 на нижней поверхности 12, после чего на каждой перемычке 5, б укладывают ряд блоков 15 и по краям этого ряда по одному блоку 17 на клеевом составе или мастике пазами 16 вверх, после чего обмазывают углубления 18 блоков 17 и пазы 16 блоков 15, 17 цементно-песчаным раствором и соединяют блоки 15, 17 ряда дополнительно металлической затяжкой 19. Затяжку 19 выполняют из двух или трех параллельных арматурных стержней 20, соединенных на концах уголками 21. Стержни 20 и уголки 21 затяжки 19 вдавливают в раствор соответственно пазов 16 и углублений 18 блоков 15, 17 и заполняют пазы 16 и углубления 18 полностью цементно-песчаным раствором, а после отвердения последнего переворачивают ряд блоков 15, 17 вдоль его продольной оси на 180^o и укладывают на нем на клеевом составе или мастике дополнительные ряды блоков 15, число которых в каждом последующем ряду равно n-1 где n число блоков 15,17 или только блоков 15 в каждом предыдущем ряду. После твердения клеевого состава или мастики перемычки 5, 6 устанавливают над дверными и оконными проемами.

Во втором случае при кладке стен 2 над дверными и оконными проемами монтируют опалубку (на чертежах не показано) и укладывают на нее на клеевом составе или мастике ряд заранее изготовленных керамзитопенобетонных блоков 15 и по краям блоков 17 пазами 16 вверх, обмазывают пазы 16 и углубления 18 цементно-песчаным раствором и соединяют блоки 15,17 металлической затяжкой 19, утапливая ее стержни 20 и уголки 21 соответственно в растворе пазов 16 и углублений 18. Затем заполняют пазы 16 и углубления 18 цементно-песчаным раствором полностью, а после твердения его переворачивают ряд блоков 15, 17 вдоль его продольно оси на 180^o и ведут дальнейшую кладку стен 2, после достижения проектной прочности которой снимают опалубку.

Применение крупных фракций легкого пористого заполнителя, например, керамзита (возможно применение азорита и других аналогичных материалов) позволяет снизить плотность каркаса блока, что приводит к уменьшению веса стенового блока. Объясняется это тем, что плотность оболочки зерен керамзита выше, чем плотность его ядра, поэтому при одинаковом качестве и влажности удельная поверхность крупных зерен меньше, чем мелких, следовательно, и плотность крупных зерен также меньше. Контактирующие между собой зерна керамзита позволяют получить каркас максимально плотной упаковки, что способствует снижению удельного веса блока и экономии цемента, песка и воды.

Поризованный до 65 пенобетон также обеспечивает экономию цемента, песка и бетона, снижает удельный вес всего изделия при одновременном сохранении прочностных свойств стеновых блоков и здания в целом. Высокий класс обработки внутренней, боковых и торцовых поверхностей блока обеспечивает высокую заводскую готовность блока, которая позволяет исключить оштукатуривание внутренних поверхностей стен и осуществить кладку стен из таких блоков с применением клеющих составов и мастик, толщина слоя которых не превышает трех миллиметров.

Необходимость выполнения оконных и дверных перемычек из керамзитопенобетонных блоков обусловлена тем, что известные железобетонные перемычки имеют значительно большую теплопроводность, чем керамзитопенобетонные блоки. В связи с этим их применение в конструкциях таких зданий исключено, в противном случае в холодное время года в стенах образуются окна теплопроводности, приводящие к значительным потерям тепла.

Применение металлической затяжки в основании перемычки несколько увеличивает теплопроводность, однако, этот элемент в конструкции необходим для обеспечения необходимой прочности перемычки на изгиб.

Дополнительные ряды стеновых блоков в количестве n 1, где n - количество блоков в предыдущем слое, также обеспечивают расчетную прочность перемычки.

При наличии достаточно мощных подъемных устройств перемычки монтируют заранее, а установку осуществляют после кладки стен до верхнего уровня оконных и дверных проемов.

При отсутствии подъемных устройств перемычки монтируют с помощью опалубки над оконными и дверными проемами.

Возведение зданий из керамзитопенобетонных блоков повышенной заводской готовности позволяет, например, для широты г. Москвы уменьшить толщину стен до 320 мм против 630 мм при кладке из керамзитобетона или кирпича. Возведение таких зданий позволяет более чем в два раза сократить расход песка, цемента воды и трудозатрат, что снижает себестоимость в 2,5 3 раза в сравнении с прототипом. ЫЫЫ2

Использование: возведение одно-трехэтажных жилых и хозяйственных построек. Задача - снижение трудоемкости его возведения, экономия песка, цемента и воды, а также сокращение сроков возведения. Сущность изобретения: стены здания выложены из керамзитопенобетонных блоков, из керамзита фракции 20 - 50 мм и поризованного до 65 % пенобетона. Класс обработки внутренней, нижней, верхней и торцовых поверхностей блока составляет Rz<M^>2,5<D> Rz<M^ >20<D>. Толщина стен не более 400 мм. Блоки имеют переменную теплопроводность от 0,2 Вт/м<198>С у наружной поверхности до 0,3 Вт/м<198>С у внутренней поверхности и плотность соответственно от 0,75 г/см<M^>3<D> до 1,15 г/см<M^>3<D>. Пористость пенобетона уменьшается от 65 у наружной поверхности до 45 % у внутренней поверхности. Кладку стен здания из керамзитопенобетонных блоков осуществляют на клеевых составах или мастиках с толщиной слоя не более 3 мм. Оконные и дверные перемычки монтируют также из керамзитопенобетонных блоков до их установки над проемом путем выкладывания на клеевом составе или мастике одного ряда стеновых блоков на длину оконного или дверного проема пазами вверх. На торцах крайних блоков выполняют углубления до половины высоты блока, начиная от основания, пазы и торцевые углубления обмазывают цементно-песчаным раствором и закладывают в них предварительно изготовленную металлическую затяжку. Последняя состоит из двух или трех параллельных арматурных стержней, скрепленных на концах уголками. Стержни вдавливают в цементно-песчаный раствор в пазах основания блоков, а уголки - в цементно-песчаный раствор в торцевых углублениях. Затем пазы основания стеновых блоков с вложенными в них арматурными стержнями затяжки заполняют цементно-песчаным раствором, выдерживают до твердения цементно-песчаной смеси, переворачивают ряд блоков вдоль его продольной оси на 180<198> и докладывают на клеевом составе или мастике дополнительные ряды стеновых блоков в количестве n - 1, где n - количество стеновых блоков в предыдущем слое, после твердения клеевого состава или мастики перемычку устанавливают над оконным или дверным проемом. По второму варианту оконные и дверные перемычки могут быть выполнены из керамзитопенобетонных блоков путем монтажа над оконным или дверным проемом опалубки, выкладыванием на ней на клеевом составе или мастике одного ряда стеновых блоков пазами вверх с последующим осуществлением всех операций по первому способу, а после переворота ряда блоков вдоль его продольной оси на 180<198> продолжают дальнейшую кладку стен. Опалубку снимают после достижения кладкой стены проектной прочности. 3 ил.

1. Здание, включающее фундамент, перекрытия, стены из блоков с заполнителем в виде керамзита, оконные и дверные перемычки и кровлю, отличающееся тем, что блоки выполнены керамзитопенобетонными, толщиной 400 мм с каркасом из контактирующих зерен керамзита фракции 20 50 мм и матрицы из поризованного до 65% пенобетона и имеют переменную теплопроводность, плотность и пористость пенобетона, а их нижняя, верхняя, торцовые и внутренняя поверхности выполнены с классом обработки причем теплопроводность и плотность блоков увеличивается соответственно от 0,2 Вт/м²•^oС и 0,75 Г/см³ у наружной поверхности до 0,30 Вт/м²•^oC и 1,15 Г/см³ у внутренней поверхности, а пористость пенобетона уменьшается от 65% у наружной поверхности до 45% у внутренней поверхности. 2. Способ возведения здания, включающий монтаж фундамента, кладку стен из блоков с заполнителем в виде керамзита, установку дверных и оконных перемычек и монтаж кровли, отличающийся тем, что до кладки стен изготавливают керамзитопенобетонные блоки с каркасом из контактирующих зерен керамзита фракции 20 50 мм и матрицы из поризованного до 65% пенобетона с классом обработки их верхней, нижней, торцовых и внутренней поверхностей, а кладку стен осуществляют на клеевом составе или мастике с толщиной слоя не более 3 мм. 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что до установки дверных и оконных перемычек изготавливают часть керамзитопенобетонных блоков с пазами на нижней поверхности и часть керамзитопенобетонных блоков с углублениями на торцовых поверхностях высотой до половины высоты блоков и пазами на нижней поверхности, затем для каждой перемычки укладывают блоки на клеевом составе или мастике в один ряд пазами вверх с размещением блоков с углублениями по краям ряда, после чего обмазывают пазы и углубления цементно-песчаным раствором и соединяют блоки ряда между собой дополнительно посредством металлической затяжки в виде двух или трех арматурных параллельных стержней и скрепляющих их на концах уголков, которые вдавливают в раствор соответственно пазов и углублений, затем заполняют полностью пазы и углубления цементно-песчаным раствором, выдерживают до твердения последнего, переворачивают ряд блоков вдоль его продольной оси на 180° и укладывают на нем на клеевом составе или мастике дополнительные ряды блоков, число которых в каждом последующем ряду равно n-1, где n число блоков в предыдущем ряду, а после твердения клеевого состава или мастики перемычку устанавливают над дверным или оконным проемом. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что до установки дверных и оконных перемычек изготавливают часть керамзитопенобетонных блоков с пазами на нижней поверхности и часть керамзитопенобетонных блоков с углублениями на торцовых поверхностях высотой до половины высоты блоков и пазами на нижней поверхности, затем монтируют над оконными и дверными проемами опалубку, укладывают на нее для каждой перемычки блоки на клеевом составе или мастике в один ряд пазами вверх с размещением блоков с углублениями по краям ряда, после чего обмазывают пазы и углубления цементно-песчаным раствором и соединяют блоки ряда между собой дополнительно посредством металлической затяжки в виде двух или трех арматурных параллельных стержней и скрепляющих их на концах уголков, которые вдавливают в раствор соответственно пазов и углублений, затем заполняют полностью пазы и углубления цементно-песчаным раствором, выдерживают до твердения последнего, переворачивают ряд блоков вдоль его продольной оси на 180^o и ведут дальнейшую кладку стен, а после достижения проектной прочности последних снимают опалубку.