СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ НАРУЖНЫХ СТЕН И СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ НАРУЖНЫХ СТЕН Российский патент 1996 года по МПК E04B2/02 

Изобретение относится к строительству, предназначено для кладки наружных стен из штучных модульных элементов с несквозными и сквозными пустотами и может найти применение в строительстве малоэтажных гражданских и промышленных отапливаемых зданий.

Известен способ возведения наружных стен из штучных модульных элементов-кирпичей, включающих построчную кладку на растворную постель кирпичей с односторонними несквозными пустотами с перевязкой раствором вертикальных швов, причем кирпичи смежных строк располагают с совмещением несквозных пустот, а перевязку швов производят через две строки (авт. св. СССР N 985216, М.кл. Е 04 В 2/14, 1981).

Недостаток этого способа заключается в значительной стоимости строительства, связанной, с большим расходом кирпича, объем пустот которых и толщина стены из которых еще не гарантирует получения улучшенных теплоизоляционных качеств стены в целом. При возведении стен малоэтажных зданий известным способом в несущих стенах, воспринимающих незначительную сжимающую и сдвиговую нагрузку с обеспечением теплоизоляционных свойств, происходит перерасход дорогостоящего строительного материала, обеспечивающего завышенные несущие свойства стен и их повышенную стоимость.

Известен способ возведения несущих стен, включающих построчную укладку на растворную постель кирпичей со сквозными и несквозными пустотами с перевязкой раствором вертикальных швов через две строки путем образования наружной и внутренней стенки и диафрагм между ними, причем кирпичи смежных строк располагают с совмещением несквозных пустот, сквозные пустоты в смежных строках заполняют соединительными стержнями, а диафрагмы образуют выпусками киpпичей стенок вовнутрь с размещением в швах между ними листов жесткого утеплителя (авт. св. СССР N 1021737, М.кл. Е 04 В 2/00, 1983).

Недостатком известного способа является значительная стоимость строительства малоэтажных зданий, когда при относительно незначительной сжимающей нагрузке в кладке используют киpпичи с высокой несущей способностью и в большем чем надо количестве. При этом ни объем внутренних воздушных полостей в стене, ни листы жесткого утеплителя в образующихся диафрагмах не обеспечивают повышенных теплоизоляционных качеств возводимых стен в целом.

Наиболее близким к предлагаемому является способ возведения наружных стен включающий построчную кладку с перевязкой швов наружных вертикальных рядов из кирпичей и внутренних вертикальных рядов из жесткого утеплителя (авт. св. СССР N 1625966, М.кл. Е 04 В 2/02, 1989). Однако кирпичи жесткого утеплителя должны воспринимать значительную нагрузку кладки стен и выполнены из достаточно прочного материала типа дорогостоящего ячеистого бетона. Изготовление на строительной площадке по месту кладки нестандартных ячеистобетонных кирпичей из блоков резко удорожает стоимость строительства. При этом приемлемые теплоизоляционные показатели стены, выложенной по известному способу, достигаются при ее относительно большой толщине.

Известен строительный элемент для возведения наружных стен, выполненный в виде модульного кирпича с вертикальными сквозными пустотами, содержащий минимум одну прослойку замкнутого или наружного теплоизоляционного материала (Патент ЕПВ N 0055561, М.кл.Е 04 С 1/40, 1982).

Недостатком известного строительного элемента является большая сложность его конструкции и технологии производства и, как следствие, высокая стоимость его изготовления. При этом на изготовление кирпича используется дорогостоящий строительный материал глина.

Наиболее близким к предлагаемому является строительный элемент для возведения наружных стен, выполненный в виде модульного кирпича со сквозными и односторонними несквозными пустотами. (авт. св. СССР N 1021737, М.кл.Е 04 С 2/46, 1983).

Недостатком этого строительного элемента является высокая стоимость его изготовления и пониженные теплоизоляционные качества, обусловленные недостаточностью объема воздушных полостей незамкнутых пустот. При относительно высокой прочности кирпича его использование в многорядных наружных стенах малоэтажных зданий в целях снижения их теплопроводности становится нецелесообразным и дорогостоящим мероприятием. При этом сквозные пустоты кирпича предназначены только для вставных элементов, перекрывающих эти пустоты в смежных горизонтальных строках кладки, предохраняющих строки от взаимного смешения и выполненных в виде прочных металлических дорогостоящих стержней. Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении стоимости строительства при возведении наружных стен малоэтажных отапливаемых зданий в 1,5 2-раза и повышения теплоизоляционных качеств наружных стен, возводимых из относительно дешевых штучных строительных элементов с достаточной несущей способностью и низкой теплопроводностью.

Технический результат по способу возведения наружных стен, включающему построчную кладку с перевязкой швов наружных вертикальных рядов из кирпичей и внутренних вертикальных рядов из жесткого утеплителя, достигается тем, что в качестве утеплителя используют пустотные кирпичи на основе торфяного связующего, объем сквозных пустот кирпичей жесткого утеплителя заполняют в теплое время года строительным раствором, а в холодное время года вставными элементами из бетона на высоту каждой строки кладку путем образования равномерно по объему внутреннего вертикального ряда вертикальных несущих столбов, воспринимающих не менее 4/5 сжимающей нагрузки, при этом с наружной стороны кирпичи жесткого утеплителя в стене покрывают слоем пескобетона.

При относительно небольшой толщине возводимой наружной стены в ней обеспечиваются вторым вертикальным рядом из кирпичей жесткого утеплителя значительное повышение теплоизоляционных качеств стены, причем относительно высокая несущая способность наружной стены и использование ее как несущей конструкции в малоэтажных зданиях обеспечивается несущими вертикальными растворами или бетонными столбами, равномерно распределенными по объему внутренней стенки и сформированными путем полного заполнения объема сквозных пустот кирпича жесткого утеплителя на высоту его толщины в каждой строке кладки, при этом столбы в толще кирпича утеплителя воспринимают не менее 4/5 сжимающей нагрузки от вышележащих строк, а покрытие наружной стороны кирпичей жесткого утеплителя слоем пескобетона гарантирует не только дополнительное улучшение несущих и теплоизоляционных качеств стены с внутренней стороны, но и необходимо для защиты утеплителя от случайных разрушений и одновременно для предварительной внутренней отделки стен помещений здания.

Использование дешевого, легко формируемого с высокой производительностью, легкого и достаточно жесткого кирпича утеплителя, например, из отвержденного материала на основе торфяного связующего позволяет снизить общую стоимость строительства в 3-4 раза.

Технический результат в строительном элементе для возведения стен предложенным способом, выполненным в виде модульного кирпича с вертикальными сквозными и односторонними несквозными пустотами, достигается тем, что кирпич выполнен из жесткого теплоизоляционного материала с коэффициентом теплопроводности L < 0,1 Bт/м•K, например, на торфяном связующем, вертикальные сквозные и односторонние несквозные пустоты равномерно распределены по объему вдоль ложковой плоскости кирпича, суммарная площадь поперечного сечения сквозных пустот составляет не менее 1/5 площади ложковой плоскости кирпича, а односторонние несквозные пустоты по толщине кирпича выполнены в виде тупиковых каналов малого сечения с суммарным объемом пустот, составляющим 1,7-1,8-объема кирпича, причем кирпич оснащен дополнительными вставными элементами из бетонам совпадающими по объему и конфигурации со сквозными пустотами кирпича и выполненными на высоту его сквозных пустот.

Выполнение кирпича жесткого утеплителя с коэффициентом теплопроводности L < 0,1 Вт/м•К. например, на основе торфяного связующего существенно повышает производительность возведения наружных стен с повышенными теплоизоляционными свойствами и равномерное распределение по объему кирпича жесткого утеплителям вдоль ложковой поверхности вертикальных сквозных и односторонних несквозных пустот, суммарная площадь поперечного сечения сквозных пустот которого составляет не менее 1/5 площади ложковой плоскости кирпича, позволяет при использовании вставных дополнительных элементов из бетона существенно повысить несущую способность несущей стены со стороны вертикальных рядов кладки из этих кирпичей. Уменьшение соотношения площадей поперечного сеченая сквозных пустот и ложковой площадки кирпича ведет к снижению равномерности несущей способности вертикальных рядов в кладке стены, а также опасности разрушения самого кирпича жесткого утеплителя от вышележащих строк кирпичей в кладке стены, который должен воспринимать не более 1/5 части от расчетной сжимающей нагрузки. Выполнение односторонних несквозных пустот в кирпичах жесткого утеплителя по его толщине в виде тупиковых каналов малого сеченая, существенно не снижая общей прочности самого кирпича, сильно повышает его теплоизоляционные качества, так как не менее 1/7 объема кирпича занимают воздушные полости-лучшие теплоизоляторы.

Изготовление несквозных пустот по объему более 1/8 объема кирпича снижает расчетную прочность кирпича, а менее 1/7 объема при оптимальном количестве этих пустот с минимальным входным каналом снижает его расчетные теплоизоляционные качества, что отражается в общем объеме возводимой стены на смещение от центра точки "росы". Малые отверстия каналов несквозных пустот гарантируют попадание в них раствора в минимальном количестве, необходимом только для создания анкерных пробок, предохраняющих кирпич от смешения в строках кладки от горизонтальной нагрузки.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен фрагмент разреза кладки наружной стены малоэтажного здания; фиг.2 представлен фрагмент разреза возможной кладки внутренней стены малоэтажного здания, выполненной только из кирпичей жесткого утеплителя; фиг.3 общий вид кирпича жесткого утеплителя со стороны ложковой плоскости с односторонним расположением несквозных пустот; фиг.4 разрез А-А фиг.3; фиг.5 общий вид вставного бетонного элемента. Наружная стена 1, возводимая предлагаемым способом, состоит из первого вертикального ряда 2 кладки из обычного силикатного кирпича 3, укладываемого в горизонтальных строках кладки несквозными пустотами 4 вниз и образующего наружную стенку 5 и из второго вертикального ряда 6 кладки из кирпичей 7 жесткого утеплителя, укладываемого в горизонтальных строках кладки несквозными пазами 8 вниз и образующего вместе со слоем 9 пескобетона внутреннюю стенку 10. Кладка кирпичей 3 и 7 в горизонтальных строках и вертикальных рядах 2 и 6 выполнена на строительном растворе с перевязкой горизонтальных и вертикальных швов 11.

Кладка второго вертикального ряда 6 из кирпичей 7 жесткого утеплителя содержат несущие бетонные 12 и (или) растворные столбы 13, образованные в вертикальных совмещенных сквозных пустотах 14 кирпича 7 в смежных горизонтальных строках кладки. Несущее бетонные столбы 12 сформированы из вставных бетонных элементов 15, установленных в сквозных пустотах 14 на толщину Н кирпича 7 и совпадающих с ними по диаметру.

Кирпич 7, как модульный строительный элемент, состоит из жесткого теплоизоляционного материала с коэффициентом теплопроводности L < 0,1Вт/м•К, например, на торфяном связующем, вертикальные сквозные 14 и односторонние несквозные пустоты 8 которого равномерно распределены по объему вдоль ложковой плоскости. Несквозные пустоты 8 выполнены малого диаметра d равномерно по толщине кирпича 7 у по объему составляют 1/7-1/8 часть объема кирпича 7. Суммарная площадь поперечного сечения сквозных пустот 14 в кирпиче 7 составляет не менее 1/5 площади ложковой плоскости кирпича 7.

Возведение наружных стен малоэтажных зданий с помощью строительного элемента в виде предлагаемого модульного кирпича жесткого утеплителя реализуется следующем образом. На растворную постель нижележащей горизонтальной строки кладки несквозными пустотами 4 и 8 вниз укладывают одновременно первый и второй вертикальные ряды 2 и 6 из силикатного 3 и кирпича 7 жесткого утеплителя с перевязкой вертикальных швов 11. В теплое время года сквозные пустоты 14 кирпичей 7 заполняют полностью на толщину Н раствором, а в зимнее время года вставными бетонными элементами 15 с образованием несущих столбов 12,13. При образовании внутренней cтeнки 10 производят ее покрытое слоем 9 пескобетона. Высокие теплоизоляционные качества несущей стены обеспечивает материал кирпича 7 жесткого утеплителя с коэффициентом теплопроводности L < 0,1Вт/м•К, в качестве которого используют, например, торфяное связующее, сравнительные физико-механические характеристики которого представлены в таблице.

Предлагаемым способом возможно возведение внутренних стен малоэтажных зданий, при котором производят кладку только одного вертикального ряда кирпичей жесткого утеплителя и покрытие ее боковых поверхностей слоем пескобетона.

Предлагаемый способ возведения наружных стен малоэтажных зданий позволяет понизить стоимость строительства в 1,5-2 раза и повысить теплоизоляционные качества наружных стен отапливаемых помещений при относительно небольшой иx толщине и достаточной несущей способности за счет использования специального строительного модульного элемента в виде кирпича жесткого утеплителя, например, на основе торфяного связующего, позволяющего за счет выполнения в нем ряда сквозных и несквозных пустот предлагаемым образом существенно понизить его теплопроводность при относительно высокой прочности, которая значительно повышается в стеновой кладке при применении дополнительных вставных бетонных элементов. Новый строительный элемент кирпич жесткого утеплителя может быть успешно использован и при возведении внутренних стен, а также различных самонесущих конструкций.

Достаточно высокая несущая способность стен из кирпичей жесткого утеплителя обеспечивается и при несовпадении их сквозных пустот при различных способах кладки, так как растворная постель нижележащих горизонтальных рядов кладки при ее стандартной толщине в расчетных конструкциях предлагаемых несущих стен позволяет предохранять от продавливания вставные элементы или растворные пробки, заполняющие сквозные пустоты.

Готовые строительные элементы в виде кирпичей жесткого утеплителя успешно используются при возведении наружных и внутренних стен строящихся одно и двухэтажных коттеджей, гаражей. ТТТ1 ЫЫЫ2 ЫЫЫ4

Использование: в строительстве при кладке наружных и внутренних стен из штучных модульных элементов при возведении малоэтажных отапливаемых зданий. Технический результат: снижение стоимости строительства при возведении наружных стен малоэтажных отапливаемых зданий в 1,5-2 раза и повышение теплоизоляционных качеств наружных стен, возводимых из относительно дешевых штучных строительных элементов, с достаточной несущей способностью и низкой теплопроводностью. Сущность изобретения: в качестве жесткого утеплителя внутренней стенки (ВС) 10 второго несущего вертикального ряда 6 наружной стены 1 используют кирпичи (К) 7 с коэффициентом теплопроводности L < 0,1 Вт/м.К, например, на основе торфяного связующего, объем сквозных пустот 14 К 7 заполняют полностью в теплое время года раствором, а в холодное время года - вставными элементами 15 из бетона на высоту каждого горизонтального ряда кладки путем образования равномерных по объему BC10 вертикальных несущих столбов 12, 13, воспринимающих не менее 4/5 сжимающей нагрузки, при этом с наружной стороны К 7 BC10 покрывают слоем 9 пескобетона. Положительный эффект: относительно небольшая толщина обеспечивает повышение теплоизоляционных качеств наружной станы при гарантированной несущей способности, при возведении малоэтажных зданий стоимость строительства снижается в 1,5-2 раза. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

1. Способ возведения наружных стен, включающий построчную кладку с перевязкой швов наружных вертикальных рядов из кирпичей и внутренних вертикальных рядов из жесткого утеплителя, отличающийся тем, что в качестве утеплителя используют пустотные кирпичи на основе торфяного связующего, объем сквозных пустот кирпичей жесткого утеплителя заполняют в теплое время года строительным раствором, а в холодное время года вставными элементами из бетона на высоту каждой строки кладки путем образования равномерно по объему внутреннего вертикального ряда вертикальных несущих столбов, воспринимающих не менее 4/5 сжимающей нагрузки, при этом с наружной стороны кирпичи жесткого утеплителя в стене покрывают слоем пескобетона. 2. Строительный элемент для возведения наружных стен, выполненный в виде модульного кирпича с вертикальными сквозными и односторонними несквозными пустотами, отличающийся тем, что кирпич полностью выполнен из жесткого теплоизоляционного материала с коэффициентом теплопроводности L <0,1 Вт/м•K, на торфяном связующем, вертикальные сквозные и односторонние несквозные пустоты равномерно распределены по объему вдоль ложковой плоскости кирпича, суммарная площадь поперечного сечения сквозных пустот составляет не менее 1/5 площади ложковой плоскости кирпича, а односторонние несквозные пустоты по толщине кирпича выполнены в виде тупиковых каналов малого сечения с суммарным объемом воздуха, составляющим 1/7-1/8 объема кирпича. 3. Строительный элемент для возведения наружных стен по п.2, отличающийся тем, что он оснащен дополнительными вставными элементами из бетона, совпадающими по объему и конфигурации со сквозными пустотами кирпича и выполненными на высоту сквозных пустот в кирпиче.