СТЕНОВОЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК Российский патент 2008 года по МПК E04B2/00 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении зданий и сооружений.

Известен стеновой строительный блок, выполненный в виде монолитного тела по крайней мере с одной открытой полостью, заполненной другим материалом - наполнителем. Монолитное тело оснащено ребрами, полученными при изготовлении открытых полостей. Поверхности, образующие полость, заполненную другим материалом, выполнены в виде эллиптического параболоида, или двуполостного гиперболоида, или гиперболического цилиндра, или конуса второго порядка, или параболического цилиндра. В качестве наполнителя можно использовать различные материалы, обладающие повышенными теплоизолирующими свойствами (в частности, древесные опилки), звукоизоляционными или антистатическими свойствами (например, хвоя) (см. патент RU 2064561, МПК 6 Е04В 2/02).

Основным недостатком описанного строительного блока является его низкое термическое сопротивление вследствие наличия большого количества ребер из основного монолитного тела, не обладающего повышенными теплоизолирующими свойствами.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату (прототипом) является стеновой строительный блок, разработанный финской фирмой "Mecmetal", содержащий несущие слои, выполненные из бетона, между которыми установлен теплоизолирующий слой, см. Термоблок. // Строительные материалы. - 1999. - 2. - С.40). Блок является трехслойным изделием типа "сэндвич", у которого внутренний слой несущий. В качестве материала утеплителя использован полистирол. Толщина слоев блока варьируется в зависимости от требуемого термического сопротивления и механической прочности изделий.

Основным недостатком стенового строительного блока является низкая механическая прочность, так как соединение внешнего лицевого и внутреннего несущего бетонных слоев осуществляется только за счет сцепления с малопрочным материалом - полистиролом - без использования дополнительных крепежных элементов. Кроме того, толщина такого блока в условиях холодного климата существенно увеличивается.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является обеспечение повышенной прочности стенового строительного блока и улучшение его теплоизоляционных свойств.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении возможности возведения стен из отдельных пустотелых блоков без раствора при широкой вариации размеров блока, в том числе толщины. Причем обеспечивается высокая ремонтопригодность блока за счет замены внешних его плит. При этом теплоизоляционные свойства блока обеспечивают тепловую комфортность здания в самые суровые морозы.

Для решения поставленной задачи стеновой строительный блок, содержащий несущие слои, выполненные из бетона, между которыми установлен теплоизолирующий слой, отличается тем, что он выполнен из как минимум двух вертикально размещенных жестких пластин из армированного бетона, скрепленных с соседними пластинами с зазором, не превышающим толщину пластин, посредством жестких перемычек, выполненных с возможностью работы на сжатие и растяжение, при этом перемычки не пересекают насквозь пластины блока. Кроме того, местоположение перемычек в соседних зазорах не совпадает друг с другом. Кроме того, внешние пластины блока выполнены из бетона с добавками, обеспечивающими повышение их эксплуатационных и/или декоративных свойств. Кроме того, по меньшей мере, один из зазоров содержит вкладыш из теплоизолирующего материала, например пенополистирола. Кроме того, торцы пластин снабжены выступами и впадинами, выполненными с возможностью совпадения при кладке блоков.

Сопоставительный анализ совокупности существенных признаков заявляемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию "новизна".

Признаки отличительной части формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.

Признаки "... он выполнен из как минимум двух вертикально размещенных жестких пластин из армированного бетона, скрепленных с соседними пластинами с зазором..." обеспечивают возможность варьирования толщины блока, вариацией числа пластин и обеспечивают возможность формирования стен (перегородок в виде многослойной вертикальной структуры с вентилируемыми зазорами). При этом толщина блока не лимитируется размерами термоизоляционных зазоров между пластинами, кроме того, обеспечивается высокая ремонтопригодность блока за счет возможности замены внешних его пластин.

Признак, указывающий, что пластины скреплены посредством "... жестких перемычек, выполненных с возможностью работы на сжатие и растяжение...", обеспечивает высокие прочностные характеристики блока за счет формирования пространственной жесткой конструкции.

Признаки "... перемычки не пересекают насквозь пластины блока» уменьшают эффективность «работы» перемычек как мостиков холода, что способствует повышению теплоизоляционных свойств блока.

Признаки второго пункта формулы исключают «работу» перемычек как мостиков холода, что способствует повышению теплоизоляционных свойств блока.

Признаки третьего пункта формулы обеспечивают возможность придания внешним пластинам блока специальных свойств, повышенной прочности, пониженного водопоглощения, декоративности фактуры и т.п. при использовании внутренних пластин из обычного бетона, что в целом упрощает технологию изготовления блоков.

Признаки четвертого пункта формулы обеспечивают возможность повышения теплоизолирующих свойств зазора между плитами.

Признаки пятого пункта формулы обеспечивают возможность повышения прочности скрепления блока с соседними, что важно при безрастворной кладке стен или перегородок.

На фиг.1 показан вид спереди блока (вариант с гладкими торцами); на фиг.2 и 3 показан вариант с торцами, снабженными выступами и впадинами, соответственно вид сверху и вид сбоку, на фиг.4 показан вид пластины; на фиг.5 показан вид формовочного вкладыша.

На чертежах показаны стеновой строительный блок, содержащий жесткие пластины 1, скрепленные друг с другом посредством жестких перемычек 2 с зазором 3. Кроме того, показан вкладыш 4, вертикальные торцы 5 пластин, снабженные выступами 6 и впадинами 7, горизонтальные торцы 8 пластин, снабженные выступами 9 и впадинами 10.

Жесткие пластины 1 выполнены толщиной 40-60 мм из бетона, армированного металлической арматурой 11, и скреплены друг с другом с зазором 3, не превышающим толщину пластин (шириной 3-20 мм) посредством жестких перемычек 2. Внешние плиты блока выполнены из бетона с добавками (или покрытиями), обеспечивающими повышение их эксплуатационных свойств (повышенной прочности, пониженного водопоглощения) и/или декоративности поверхности. Жесткие перемычки 2 выполнены с возможностью их работы на сжатие и растяжение (число перемычек от 2 до 8, они выполнены из бетона, керамзитобетона или керамики и т.п., снабжены армировкой, имеют поперечный размер 30-100 мм в зависимости от размеров пластин 1). Перемычки 2 не пересекают насквозь пластины 1 блока, их местоположение в соседних зазорах 3 не совпадает друг с другом. По меньшей мере один из зазоров 3 содержит вкладыш 4 из теплоизолирующего материала, например пенополистирола, толщиной, соответствующей толщине зазора 3. Кроме того, торцы пластин могут быть снабжены выступами и впадинами, выполненными с возможностью совпадения при кладке блоков. Заявленный блок изготавливают следующим образом.

Пластины 1 формируют таким образом, чтобы из их поверхностей 12, обращенных в зазор в местах размещения жестких перемычек 2, выступали концы арматурных стержней 13, скрепленных с металлической арматурой 11. После твердения пластин 1 осуществляют сборку блока, при этом используют формовочные вкладыши 14 (выполненные из деревянных пластин толщиной, равной проектной толщине зазора 3) с вырезами 15, соответствующими проектной форме перемычек 2. При сборке блока концы арматурных стержней 13 соединяют либо их скруткой, либо сваркой, после чего собирают «сэндвич», содержащий пластины, отделенные друг от друга формовочными вкладышами 14. Далее к внешним пластинам блока прикладывают сжимающее усилие, исключающее выпадение формовочных вкладышей 14 из зазора при подаче в них твердеющего материала. После этого в вырезы 15 формовочных вкладышей 14 подают известным образом твердеющий материал (бетон, керамзитобетон и т.п.), уплотняют его, например, виброобработкой и после схватывания твердеющего материала извлекают из зазоров формовочные вкладыши 14. Далее в одном из зазоров 3, известным образом размещают вкладыш 4 из теплоизолирующего материала (в принципе эта операция может быть реализована и после кладки стены).

Затем блоки известным образом, безрастворным способом, укладывают в стену (с перевязкой вертикальных швов) между горизонтальными рядами. При этом целесообразно использовать промазку вертикальных и горизонтальных торцов пластин тонким слоем клеящего состава, например, на цементной основе. При наличии на торцах пластин 1 выступов и впадин от нанесения клеящего состава можно отказаться, при этом кладку блоков надо вести так, чтобы у нижнего торца пластин выступы 9 были снаружи.

После окончания кладки стена представляет из себя многослойную «панель», отдельные слои которой скреплены друг с другом и разделены тонкими воздушными зазорами, которые при необходимости можно выполнить и проветриваемыми с использованием известных решений. При этом коэффициент теплопроводности такого блока составит 0,04-0,16 Вт/(м*С), его толщина при R₀=3,15 составит от 0,25-0,48 м, прочность 20-40 МПа, морозостойкость 100-250 циклов. Масса 1 м² стены составит 160-670 кг.

Вышеприведенный пример осуществления настоящего изобретения допускает различные модификации и дополнения, которые являются очевидными для специалистов в области, к которой данное изобретение относится. То есть настоящее изобретение ни в коей мере нельзя ограничивать этим описанием предложенного устройства, и в него могут быть внесены изменения и дополнения, определяемые ниже пунктами формулы изобретения.

Изобретение может быть использовано при возведении зданий и сооружений. Технический результат: обеспечение повышенной прочности стенового строительного блока и улучшение его теплоизоляционных свойств. Стеновой строительный блок содержит более двух вертикально размещенных жестких пластин из армированного бетона, между, по крайней мере, двумя из которых установлен теплоизолирующий слой. Указанные пластины скреплены с соседними пластинами с зазором, не превышающим толщину пластин, посредством жестких перемычек, выполненных с возможностью работы на сжатие и растяжение. Перемычки не пересекают насквозь пластины блока. Местоположение перемычек в соседних зазорах не совпадает друг с другом. Внешние пластины блока выполнены из бетона с добавками, обеспечивающими повышение их эксплуатационных и/или декоративных свойств. Торцы блоков снабжены выступами и впадинами, выполненными с возможностью совпадения их при кладке. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Стеновой строительный блок, содержащий несущие слои из вертикально размещенных жестких пластин из армированного бетона, скрепленных с соседними пластинами с зазором посредством жестких перемычек, выполненных с возможностью работы на сжатие и растяжение, и теплоизолирующий слой, при этом перемычки не пересекают насквозь пластины блока, отличающийся тем, что количество пластин в блоке больше двух, между, по крайней мере, двумя из которых установлен теплоизолирующий слой, кроме того, торцы блока снабжены выступами и впадинами, выполненными с возможностью совпадения торцов пластин при кладке блоков.2. Стеновой строительный блок по п.1, отличающийся тем, что местоположение перемычек в соседних зазорах не совпадает друг с другом.3. Стеновой строительный блок по п.1, отличающийся тем, что внешние пластины блока выполнены из бетона с добавками, обеспечивающими повышение их эксплуатационных и/или декоративных свойств.4. Стеновой строительный блок по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, один из зазоров содержит вкладыш из теплоизолирующего материала, например пенополистирола.