Способ изготовления стенового строительного блока и стена (варианты) с блоками, изготовленными этим способом Российский патент 2004 года по МПК E04C1/40 E04C1/41 E04B2/04 E04C2/02 B28B7/24 

Изобретение относится к строительству, в частности к способу изготовления стеновых строительных блоков и к конструкциям наружных стен с блоками, изготовленными этим способом, обладающими повышенными теплотехническими характеристиками, преимущественно для гражданских зданий.

Известен способ изготовления многослойной стеновой конструкции, приведенный в описании к патенту РФ №2153563. По одному из вариантов способа укладывают и уплотняют слой конструкционного бетона, затем готовят и укладывают промежуточный слой из смеси конструкционного и теплоизоляционного бетонов. После этого укладывают теплоизоляционный слой бетона, следующий промежуточный слой бетона из смеси конструкционного и теплоизоляционного бетонов и последним укладывают конструкционный слой бетона. Все слои укладываются горизонтально один на другой.

Недостаток способа заключается в длительности цикла изготовления ввиду последовательности укладки слоев, а также сложности подсчета и соблюдения выполнения средней плотности и необходимой толщины промежуточных слоев в условиях производства.

По второму варианту способа-прототипа изготовление многослойных конструкций, состоящих из двух конструкционных слоев и заключенного между ними слоя теплоизоляционного бетона, осуществляют в следующем порядке.

Укладывают слой конструкционного бетона и, не уплотняя, создают развитую многопрофильную поверхность этого слоя, например, в виде гофр. На подготовленную таким образом поверхность укладывают слой теплоизоляционного бетона (полистиролбетона). Не уплотняя второй слой, на нем выполняют многопрофильную поверхность, затем укладывают второй конструкционный слой бетона и производят виброуплотнение, например, на виброплощадке.

Недостаток такого способа заключается также в последовательной укладке горизонтальных слоев бетонов, вследствие чего очень сложно сохранить геометрию многопрофильной поверхности предыдущего слоя до и во время заливки последующих слоев и вследствие этого получить необходимые заданные прочностные параметры конструкции. Такая технология изготовления многослойной стеновой конструкции весьма проблематична и более близка к теоретическим разработкам, чем к практическому применению.

Изобретением также предусмотрены варианты конструкции стены со стеновыми строительными блоками, изготовленными этим способом.

Известна стена с облицовкой из лицевого кирпича и перевязкой облицовки с кладкой (Каменные конструкции и их возведение. Справочник строителя. М. Стройиздат, 1989 г. с. 101, рис. 11.22).

Недостаток стены заключается в том, что она не отвечает современным требованиям по теплоизоляции и для их соблюдения необходимо увеличивать толщину стены.

Известен другой способ исполнения многослойной стены, заключающийся в креплении утепляющего и отделочных слоев на несущий слой стены, где отделочный слой выполнен в виде перекрывающихся между собой плит, а утепляющий слой объединяется с облицовочным и изготавливается в виде плитки в условиях промышленного производства. Плитки крепятся на анкерах, которые встраиваются в несущем слое стены во время ее монтажа или на готовую стену. Пространство между плитками заливается негорючим теплоизоляционным материалом (Заявка на изобретение № 98113897. Публ. 2000.06.10).

Недостаток стены заключается в том, что при ее возведении необходимо устанавливать дополнительные элементы в виде анкеров и закреплять на них плитки, что достаточно трудоемко и сложно при возведении стен обычной и повышенной этажности. Кроме того, необходимо осуществлять дополнительную заливку пространства между плитками.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является стена (Патент РФ № 2109888). Стена включает внутренний слой утеплителя и облицовочный фасадный слой. Внутренний слой стены образован чередующимися рядами двухслойных блоков из конструкционного и теплоизоляционного легкого бетона, уложенных тычком, и однослойных блоков из конструкционного бетона, уложенных ложком. Облицовочный фасадный слой образован чередующимися рядами двухслойных блоков, уложенных тычком и ложком. Слой утеплителя образован рядами однослойных блоков из теплоизоляционного легкого бетона и/или двухслойных блоков внутреннего и облицовочного слоев стены. Последние выполнены из конструкционного легкого бетона со средней плотностью 350 - 500 кг/м³. Для внутреннего слоя стены двухслойный блок, уложенный тычком, выполнен с толщиной слоя конструкционного бетона по длине блока, равной его ширине. Для облицовочного фасадного слоя двухслойные блоки, уложенные тычком и ложком, выполнены с толщиной слоя конструкционного бетона, равной 0,1-0,3 его длины.

Недостаток стены заключается в том, что ее конструкция предназначена для кладки прямолинейных участков, а при кладке оконных, дверных и других проемов, а также внешних углов наружных стен теплоизоляционный слой выходит на наружную поверхность стены и требует дополнительной отделки. Кроме того, при этажности свыше 5 необходимо увеличивать толщину стены или повышать прочность ее кладки. Вместе с тем, горизонтальные швы в такой конструкции не перекрываются и образуют “мостики холода”, при этом для районов севера толщину стены необходимо выполнять не менее 79 см.

Целью изобретения является создание способа изготовления стенового строительного блока и конструкции стены с блоками, изготовленными этим способом, позволяющими повысить теплоизоляционные свойства стены, как на прямолинейных, так и на угловых ее участках, оконных и дверных проемах с одновременным обеспечением прочности, необходимой для возведения зданий повышенной и разновысокой этажности.

Поставленная цель достигается за счет того, что в способе изготовления стенового строительного блока, выполненного на основе цементных растворов, содержащего, по меньшей мере, слой из мелкозернистого бетона и теплоизоляционный слой из легкого бетона, включающий установку и удаление технологических перегородок, заполнение формы растворами слоев и их виброформование, согласно изобретению установку технологических перегородок, разделяющих форму на ряд горизонтально расположенных ячеек, соответствующих количеству слоев стенового блока, производят перед заполнением формы растворами под углом к вертикали в зависимости от плотности слоев с наклоном в сторону менее плотного слоя на угол α до 20°, считая от точки пересечения вертикали с дном формы, заполняют каждую ячейку раствором одного слоя, удаляют технологические перегородки под теми же углами, под которыми они были установлены в форму, и производят одновременное виброформование всех слоев.

Заполнение растворами ячеек, образованных перегородками, может производиться одновременно или последовательно в каждую ячейку.

Технологическая выдержка до удаления перегородок из формы может находиться в пределах времени от момента окончания укладки растворов слоев в форму до момента начала их схватывания.

Вместе с тем изобретением предусмотрена конструкция стены, включающая внутренний конструкционный слой, теплоизоляционный и фасадный облицовочный слои, при этом согласно изобретению конструкционный слой образован из любых стеновых строительных элементов, например кирпича, камней или панелей, а облицовочный и теплоизоляционный слои выполнены в виде отдельного многослойного блока, содержащего внутренний конструкционный слой, которым многослойный блок защемлен в рядах кладки внутреннего конструкционного слоя стены, при этом пространство между горизонтальными рядами многослойных блоков заполнено двухслойными ложковыми блоками с облицовочным и теплоизоляционными слоями, а также легким теплоизоляционным материалом в виде плит, например, из полистиролбетона.

Конструкция стены позволяет выполнять кладку наружных и внутренних углов, а также оконных, дверных и других проемов и исключает образование “мостиков холода”.

Возможен вариант стены, включающей внутренний конструкционный слой, теплоизоляционный и фасадный облицовочный слои, в которой конструкционный слой образован из любых стеновых строительных элементов, например кирпича, камней или панелей, а облицовочный и теплоизоляционные слои выполнены в виде отдельного многослойного блока, содержащего внутренний конструкционный слой, которым многослойный блок защемлен в рядах кладки внутреннего конструкционного слоя стены, при этом пространство между горизонтальными рядами многослойных блоков заполнено двухслойными ложковыми блоками с облицовочным и теплоизоляционными слоями, а также легким теплоизоляционным материалом в виде плит, например, из полистиролбетона, при этом внешние углы стены выполнены из таких же стеновых строительных элементов, например кирпича, камней или панелей, что и внутренний конструкционный слой стены и объединены с ним кладкой.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено:

Фиг.1. Схема установки технологических перегородок и заливки слоев в форму.

Фиг.2. Схема отформованного готового блока в форме.

Фиг.3. Конструкция стены.

Фиг.4. Конструкция стены с внешними углами, выполненными из стандартных конструкционных элементов (кирпичей), что и сама стена.

Особенность способа изготовления стеновых строительных блоков заключается в том, что все слои блока располагаются в один горизонтальный ряд. По этому способу перед заполнением формы 1 растворами слоев 2, 3, 4 (фиг.1) в нее устанавливают и фиксируют технологические съемные перегородки 5, разделяющие форму на ячейки в соответствии с количеством укладываемых слоев и создающие таким образом один горизонтальный ряд формируемого стенового строительного блока. Перегородки в зависимости от плотности и консистенции растворов слоев блока могут устанавливаться в вертикальное положение или под углом к вертикали, считая от точки пересечения вертикали с дном формы, при этом наклон перегородок направлен в сторону менее плотного слоя.

После установки и фиксации технологических перегородок производят укладку растворов слоев в соответствующие ячейки, причем каждую ячейку заполняют раствором одного слоя. В зависимости от серийности производства укладка растворов может производиться последовательно в каждую ячейку или одновременно во все, например, из специального дозатора открытием одной заслонкой всех раздаточных воронок.

Залитые в форму растворы слоев подвергаются в случае необходимости выдержке, которая может находиться в пределах времени от момента окончания заполнения растворами слоев до момента начала их схватывания. Затем технологические перегородки удаляют под теми же углами, под которыми они были первоначально установлены, и производят одновременное виброформование всех слоев блока. В процессе виброформования тяжелые растворы и их фракции более активно растекаются ближе ко дну формы, при этом происходит адгезия слоев и одновременное приближение к вертикали граней их соприкосновения (фиг.2).

Экспериментальным путем и в зависимости от состава растворов слоев, их консистенции, времени технологической выдержки, времени виброформования и других факторов установлено, что максимальное отклонение угла наклона технологической перегородки не должно превышать угол α более чем на 20°.

Изобретением предусмотрена и конструкция стены с использованием стеновых строительных блоков, полученных этим способом.

Стена (фиг.3) содержит внутренний конструкционный слой 6, выполненный из любых стеновых строительных элементов, например кирпичей, камней или панелей. Облицовочный и теплоизоляционный слои выполнены в виде отдельного многослойного блока 7, содержащего внутренний конструкционный слой 8, которым многослойный блок 7 защемлен в рядах кладки внутреннего конструкционного слоя 6 стены. Пространство между рядами многослойных блоков заполнено двухслойными ложковыми блоками 9 с облицовочным и теплоизоляционным слоями, а также легким теплоизоляционным материалом в виде плит 10, например, из полистиролбетона.

Конструкция стеновых строительных блоков и стены позволяет выполнять кладку наружных и внутренних углов, а также оконных, дверных и иных проемов, обеспечивая необходимую теплоизоляцию и исключая образование “мостиков холода”.

Возможен вариант вышеописанной стены (фиг.4), при котором ее внешние углы 11 могут быть выполнены из таких же стеновых строительных элементов, что и внутренний конструкционный слой 6 стены, при этом между собой они объединены кладкой.

Предлагаемые способ изготовления блоков и конструкция стены прошли экспериментальную проверку в производстве и строительстве. Применение такой конструкции стены позволит получить необходимые теплоизоляционные показатели, отвечающие современным требованиям Строительных Норм и Правил (СНиП) и изменениям № 3 и № 4 к СНиП II-3-79* “Строительная теплотехника” без увеличения толщины несущих конструкционных слоев стены.

Изобретение относится к строительству, в частности к способу изготовления стенового блока и к конструкции стены с блоками, изготовленными этим способом. Задачей изобретения является создание стенового строительного блока, позволяющего повысить теплоизоляционные свойства стены, как на прямолинейных, так и на угловых ее участках, оконных и дверных проемах с одновременным обеспечением прочности, необходимой для возведения зданий повышенной и разновысокой этажности. Поставленная задача достигается за счет того, что в способе изготовления стенового строительного блока, выполненного на основе цементных растворов, содержащего, по меньшей мере, слой из мелкозернистого бетона и теплоизоляционный слой из легкого бетона, расположенные в один горизонтальный ряд, включающем установку и удаление технологических перегородок, заполнение формы растворами слоев и их виброформование, технологические перегородки разделяющих форму на ряд горизонтально расположенных ячеек, соответствующих количеству слоев стенового блока, устанавливают перед заполнением формы растворами под углом к вертикали в зависимости от плотности слоев с наклоном в сторону менее плотного слоя на угол до 20°, считая от точки пересечения вертикали с дном формы. Ячейку заполняют раствором одного слоя и удаляют технологические перегородки под теми же углами, под которыми они были установлены в форму. После этого производят одновременное виброформование всех слоев. Из блоков, полученных согласно вышеописанному способу, возводят стену, включающую внутренний конструкционный слой, теплоизоляционный и фасадный облицовочный слои. Конструкционный слой образован из любых стеновых строительных элементов, например кирпича, камней или панелей, а облицовочный и теплоизоляционные слои выполнены в виде отдельного многослойного блока, содержащего внутренний конструкционный слой, которым многослойный блок защемлен в рядах кладки внутреннего конструкционного слоя стены. Пространство между горизонтальными рядами многослойных блоков заполнено двухслойными ложковыми блоками с облицовочным и теплоизоляционными слоями, а также легким теплоизоляционным материалом в виде плит, например, из полистиролбетона. Дополнительно внешние углы стены могут быть выполнены из таких же стеновых строительных элементов, что и внутренний конструкционный слой стены, и объединены с ним кладкой. 3 с. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ изготовления стенового строительного блока, выполненного на основе цементных растворов, содержащего по меньшей мере слой из мелкозернистого бетона и теплоизоляционный слой из легкого бетона, расположенные в один горизонтальный ряд, включающий установку и удаление технологических перегородок, заполнение формы растворами слоев и их виброформование, отличающийся тем, что технологические перегородки, разделяющие форму на ряд горизонтально расположенных ячеек, соответствующих количеству слоев стенового блока, устанавливают перед заполнением формы растворами под углом к вертикали в зависимости от плотности слоев, с наклоном в сторону менее плотного слоя на угол до 20°, считая от точки пересечения вертикали с дном формы, заполняют каждую ячейку раствором одного слоя, удаляют технологические перегородки под теми же углами, под которыми они были установлены в форму и производят одновременное виброформование всех слоев.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что заполнение растворов слоев производят одновременно во все ячейки.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что заполнение растворов слоев производят последовательно в каждую ячейку.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед виброформованием производят технологическую выдержку.5. Способ по п.4, отличающийся тем, что технологическая выдержка находится в пределах времени от момента окончания заполнения растворов слоев в форму до момента начала их схватывания.6. Стена, включающая внутренний конструкционный слой, теплоизоляционный и фасадный облицовочный слои, отличающаяся тем, что конструкционный слой образован из любых стеновых строительных элементов, например кирпича, камней или панелей, а облицовочный и теплоизоляционные слои выполнены в виде отдельного многослойного блока, содержащего внутренний конструкционный слой, которым многослойный блок защемлен в рядах кладки внутреннего конструкционного слоя стены, при этом пространство между горизонтальными рядами многослойных блоков заполнено двуслойными ложковыми блоками с облицовочным и теплоизоляционными слоями, а также легким теплоизоляционным материалом в виде плит, например, из полистиролбетона.7. Стена по п.6, отличающаяся тем, что она выполнена с возможностью кладки наружных и внутренних углов, а также оконных, дверных и других проемов.8. Стена, включающая внутренний конструкционный слой, теплоизоляционный и фасадный облицовочный слои, отличающаяся тем, что конструкционный слой образован из любых стеновых строительных элементов, например кирпича, камней или панелей, а облицовочный и теплоизоляционные слои выполнены в виде отдельного многослойного блока, содержащего внутренний конструкционный слой, которым многослойный блок защемлен в рядах кладки внутреннего конструкционного слоя стены, при этом пространство между горизонтальными рядами многослойных блоков заполнено двуслойными ложковыми блоками с облицовочным и теплоизоляционными слоями, а также легким теплоизоляционным материалом в виде плит, например, из полистиролбетона, при этом внешние углы стены выполнены из таких же стеновых строительных элементов, что и внутренний конструкционный слой стены и объединены с ним кладкой.