СОТОВАЯ ЛЕНТА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2019 года по МПК E04B1/38 A61F13/04 

Изобретение относится к области производства строительных материалов и строительства, а также может найти применение в области фортификации и в гидротехническом строительстве для оперативного возведения защитного инженерного сооружения, в области медицины как один из способов изготовления медицинских гипсовых повязок или гипсовых бинтов и в других отраслях промышленности.

При строительстве практически всех зданий и сооружений для соединения между собой строительных материалов (кирпичи, камни, бетонные блоки и др.) необходим раствор, который получают перемешиванием в смесителе смеси песка, воды и вяжущего (цемент, гипс, известь или их сочетания), а также некоторых добавок для придания раствору специальных свойств. Следует отметить, что работа с раствором чрезвычайно трудоемкая, «грязная» и малопрестижная.

В деревянном домостроении раствор не применяется, но между рядами бревен или брусьев нужно раскладывать уплотнитель из мха и/или пакли. Трудоемкую операцию по их раскладке чаще всего заменяют на укладку уплотнительной ленты из природных материалов. Например, автор /1/ описывает способ производства таких лент. Но эти уплотнительные ленты не могут соединять между собой кирпичи, бетонные блоки и другие строительные материалы - для этого нужен раствор.

В медицине как метод лечения травм используется гипсовая повязка, которую получают нанесением сухого гипсового вяжущего на поверхность текстильной ткани. Но гипс осыпается и все способы получения гипсовой повязки сводятся к разработке метода закрепления гипса на поверхности текстильной ткани. Например, в изобретении /2/, для этого используется клей БФ-6. Но сухой строительный раствор на текстильной ткани или в пленке невозможно удержать. Не помогут и разные клеящие вещества в составе растворной смеси - они изменят свойства раствора и могут препятствовать процессу гидратации смеси. Тем более, слой укладываемого раствора должен быть всегда больше толщины растворного шва, которая, в свою очередь, значительно больше толщины слоя гипса на гипсовой повязке и должна иметь некоторую постоянную высоту. Причем, толщина слоя для разных строительных материалов может быть разной. В изобретении /3/ большую толщину слоя гипсовой повязки получают за счет набора гипсовых бинтов в пакеты. Но если в медицине получение более толстых слоев гипсовых бинтов путем послойного их набора вполне допустим, то для строительных работ получение этим способом необходимой толщины растворного слоя экономически не выгодно.

По назначению аналогом настоящему изобретению является изобретение /4/, в котором для соединения строительных камней при возведении каменной конструкции используется клейкая лента в виде сетки, состоящая из множества перекрещивающихся лент с клейким материалом в узлах. Но ряд существенных недостатков ограничивают применение таких лент в строительстве: предлагаемое клейкое вещество (полиуретан) экологически не безопасно; долговременное хранение заранее приготовленной ленты невозможно из-за высыхания клейкого вещества и они могут быть использованы только в течение нескольких часов после их изготовления; при перевозке упаковки с лентами, намотанных в рулон или уложенных в виде меандра, из-за взаимной подвижки слоев, клейкие вещества могут соприкасаться и слои взаимно слипаться, а это ухудшит качество клейкой ленты или они станут не пригодными для применения; ленты ограничены по длине 1-3 м, они должны были бы быть длиной не меньше длины возводимой стены; невозможно регулировать толщину слоя до необходимой для кладки величины и, из-за этого, они могут соединять только строительные материалы с плоскопараллельными посадочными поверхностями и по возможности шлифованными.

По конструктивным особенностям наиболее близким аналогом является гибкая ткань /5/, содержащая две стороны, соединенные и удерживаемые на расстоянии друг от друга самонесущими соединительными волокнами. Таким образом получают объемную ткань и в свободный объем между сторонами засыпают порошковый материал, а края сторон (один и более) затягивают эластичной нитью, частично закрывая пространство на краю ткани и предотвращая высыпание материала засыпки. В качестве материала засыпки используют затвердевающий материал при добавлении жидкости, например, воды или при воздействии излучения. Так получают жесткий или полужесткий элемент и авторы /5/ предлагают использовать его как конструкционный элемент в широком диапазоне применений. Но целый ряд недостатков ограничивают применение изобретения /5/: при любом наклоне от горизонтали и, тем более, при сворачивании ткани в рулон и транспортировке засыпанный порошковый материал внутри предоставленного объема может смещаться и уплотняться в направлении смещения, что приведет к разнородной плотности и прочности полученного конструкционного элемента; гибкая ткань по своей сути предназначена только для создания отдельного конструкционного элемента и не может быть использована для склеивания строительных элементов между собой из-за того, что в качестве нижней стороны применяется непроницаемая для материала засыпки плотно вязаная ткань, а также авторы /5/ допускают применение ткани непористого для отверждающей жидкости или фактически непроницаемого для любой жидкости или газа, тем самым исключая возможность адгезионного соединения нижней стороны со строительными элементами при кладке стены; непроницаемость материала нижней стороны препятствует также адгезионному соединению двух и более тканей между собой, исключая возможность создания многослойных конструкций; размеры наполнителя для засыпки не могут быть больше размеров ячеек верхней стороны ткани, что ограничивает размер фракций применяемых наполнителей; высота создаваемых конструкционных элементов строго дискретна и определяются длиной самонесущих волокон между сторонами ткани, а для получения конструкционных элементов с разной высотой потребуется предварительная подготовка к применению большого набора объемной ткани с разными длинами самонесущих волокон; невозможно создать конструкционные элементы с одинаковой высотой, края созданных элементов окажутся «завалеными» из-за того, что с целью препятствовать осыпанию наполняемого порошкового материала, края одной или обеих сторон применяют выступающими за край объемной ткани, которые стягивают между собой с помощью эластичных нитей; накрыть наклонные поверхности, тем более круговые, без нарушения прочностных характеристик конструкционных элементов из пропитанной ткани /5/ практически невозможно.

В настоящем изобретении поставлена задача разработки способа соединения между собой строительных элементов из кирпича, камня, бетонных блоков и других строительных материалов, который позволит:

- исключить традиционный способ изготовления и применения раствора для соединения строительных элементов, а сам процесс соединения свести к простой операции, примерной такой же, как заклейка обоев в стену;

- применить любые сухие смеси, изготовленные на любых из применяющихся вяжущих для соединения строительных элементов;

- получить необходимую толщину растворного слоя;

- при необходимости иметь возможность армировать кладку.

Поставленная задача решается изготовлением и последующим применением сотовой ленты. Для изготовления сотовой ленты последовательно выполняют следующие действия: выбирают необходимую рабочую смесь; смесь равномерно с заданной толщиной и требуемой шириной раскладывают на материал ленты и накрывают полученный слой этим же материалом; сшивают верхние и нижние полоски ленты одним из способов так, чтобы образовались мини мешочки (соты), которые окажутся заполненными рабочей смесью. Полученная лента напоминает рукав, состоящая из отдельных сот, заполненный рабочей смесью. Ленту, назовем сотовой лентой, сматывают в рулон и помещают в влагонепроницаемую упаковку. Причем, длина и ширина ленты могут быть ограничены только весом полученного рулона и он должен быть удобен для хранения, перемещения и применения. Применяемый материал для образования сотовой ленты должен быть влагопроницаемым и для первого варианта изобретения в качестве материала применяется водорастворимая ткань или пленка, а для второго варианта - не растворимые в воде ткани с армирующими свойствами. Заметим, что любая ткань, не растворимая в воде, обладает армирующими свойствами. Но для второго варианта изготовления сотовой ленты могут быть применены и ткани с усиленными свойствами армирования. Для увеличения свойства армирования вдоль и/или поперек образующей сотовой ленты могут быть также уложены арматурные провода или арматурные сетки. Соты могут располагаться в шахматном порядке (фиг. 1), в шахматном порядке со сдвигом (фиг. 2), по диагонали (фиг. 3), могут быть образованы как пчелиные соты (фиг. 4), а также и в другом порядке. Для образования сот материалы лент могут сшиваться, заклеиваться или закрепляться точечно вдоль по линии расположения сот. Назначение сот состоит в препятствовании осыпанию и механическому перемещению упакованной смеси в сотах, при этом размеры сот пропорционально зависят от необходимой толщины слоя. Более технологично, если сотовую ленту изготавливать из полосы материала немного большей двойной ширины сотовой ленты. При этом рабочую смесь равномерно раскладывают в среднюю часть полосы шириной, равной необходимой ширине сотовой ленты, а оставшуюся часть полосы с обеих сторон перевернув, накрывают разложенную рабочую смесь с небольшим перехлестом. Причем, сшивания перехлеста между собой и получение полноценного рукава не требуется - они окажутся автоматически закрепленными между собой в дальнейшем при изготовлении сотовой ленты. Заметим, этот способ изготовления сотовой ленты препятствует осыпанию рабочей смеси с краев сотовой ленты, а ширина сотовой ленты окажется более точной.

Применение сотовой ленты рассмотрим на примере кладки стены:

- для выбранных стеновых материалов выбирают основу рабочей смеси сотовой ленты (например, для кирпича рабочая смесь должна быть на основе цемента с пластифицирующими добавками);

- выбирают сотовую ленту шириной, равной ширине кладки стены, ее толщина должна быть немного выше величины точности размеров изготовления строительных материалов, применяемых для кладки, а длину рулона сотовой ленты выбирают не меньше длины предстоящей для строительства стены;

- нарезают или применяют заранее приготовленную полоску из выбранной сотовой ленты длиной, равной высоте строительного материала;

- пласти стыкующихся при кладке материалов увлажняют и раскладывают сотовую ленту вдоль по поверхности предыдущего ряда стены;

- уложенную сотовую ленту увлажняют и устанавливают следующий ряд строительных материалов в стену, закрепив предварительно в вертикальные пласти нарезанные полоски сотовой ленты.

Заметим, выполнив последовательно все описанные операции по применению сотовой ленты для кладки стены, строительная смесь, расположенная в сотах, превращается в раствор потому, что в каждые из сот уложены уже заранее перемешанная сухая строительная смесь и ее превращение в раствор состоит только в насыщении водой смеси в сотах. Для обычно применяемой толщины растворного слоя при кладке стены насыщение водой смеси в сотах происходит в режиме реального времени, т.е., в течение времени между увлажнением верхней поверхности сотовой ленты и установкой последующего стенового материала смесь в сотах превратится в раствор. Но в некоторых других ситуациях, например при строительстве дамбы, предельная толщина слоя сотовой ленты должна быть такой, чтобы в промежутке между раскаткой в стену дамбы каждых из последующих слоев после их смачивания смесь в сотах должна успеть увлажниться. Для увеличения прочности стены дамбы, кроме армирования, строительная смесь может содержать в качестве составляющей и наполнители, например ПГС или гравий.

В общем случае рабочая смесь может быть различной - например, сухая штукатурная смесь, сухой порошок медицинского гипса, ЦПС с добавлением наполнителей, сухая смесь на основе цемента с наполнителями и другие, а в качестве наполнителей, в соответствии с назначением сотовой ленты, могут быть, например, песок, гравий, керамзит, щебень.

Авторы /5/ привели целый список примеров применения пропитанной ткани. Заметим, что сотовая лента, изготовленная в соответствии с настоящим изобретением, может быть применена для всех без исключения из приведенных примеров применения пропитанной ткани /5/. Кроме того, накладывая друг на друга сотовые ленты, для всех приведенных примеров применения /5/ можно получить армированные слои необходимой толщиной. При этом изготовление сотовой ленты намного технологичнее и, соответственно, экономичнее.

Опишем некоторые дополнительные и, по мнению автора, наиболее важные области и примеры применения сотовой ленты.

а) Производства гипсовых повязок и гипсовых бинтов, где рабочей смесью является сухой порошок медицинского гипса. При этом осыпаний гипсовой смеси из сот и специальных способов закрепления гипсовой смеси на текстильном материале в этом случае не потребуется.

б) Сотовая лента может быть использована при чрезвычайных природных ситуациях, например, во время паводка, наводнения как материал для быстрого возведения дамбы: последовательно раскладывая сотовую ленту необходимой шириной, изготовленную по второму варианту, смачивая каждые из уложенных слоев, можно оперативно построить стену дамбы нужной высотой, толщиной и требуемой конфигурации в любом необходимом месте. При этом получится монолитная армированная стена. Причем, для строительства такой стены никакая опалубка не требуется.

в) В гидротехническом строительстве с помощью сотовой ленты нетрудно получить берегоукрепительные сооружения: раскладывая армированную сотовую ленту в достаточное количество слоев вдоль по поверхности берега можно получить сплошной армированный необходимой толщиной бетонный слой в точности повторяющий рельеф берега.

г) В области фортификации сотовая лента может быть использована для быстрого возведения огневых рубежей и других защитных сооружений личного состава и вооружений. При этом сотовая лента используется таким же образом, как и при строительстве дамбы, могут отличаться только составы смеси и армирующие свойства сотовой ленты.

д) Сотовую ленту можно применить для штукатурки стен. При этом рабочей смесью является сухая штукатурная смесь. Ширину ленты выбирают удобную для накладывания на стену, а толщина ленты должна быть не меньше необходимой толщины штукатурного слоя. Предварительно смачивают оштукатуриваемую поверхность и увлажняют сотовую ленту. Поверхность ленты смачивают до полного увлажнения и затирают теркой для получения ровного слоя.

е) Сотовые ленты могут быть использованы для получения слоистых материалов. Рабочей смесью при этом является сухое вещество, которое при смачивании растворителем или отвердителем превращается в клей. Нужно только учесть, что после укладки всех слоев друг на друга слоистые листы нужно придавить до полного отвердевания клея.

Некоторые другие области возможного применения сотовой ленты: армированная стяжка поверхности полов; армированное покрытие кровельной системы; устройство бетонного покрытия полукруглых ангаров; огнезащитное покрытие поверхности различных стен и сооружений; расшивка кладочных швов с помощью узкой полосы сотовой ленты; защитное покрытие армированным бетоном труб. Следует заметить, что из приведенных примеров применения сотовой ленты здесь отражена лишь малая их часть - область применения сотовой ленты намного шире.

Таким образом, применением сотовой ленты, изготовленной в соответствии с описанным в настоящем изобретении способом, можно решить все поставленные задачи: отпадает необходимость изготовления и применения раствора для соединения строительных элементов традиционным способом, а сам процесс соединения окажется не труднее операции по заклейке обоев в стену; для изготовления сотовой ленты можно применять любые сухие смеси на основе любых вяжущих; возможно изготовление сотовой ленты любой требуемой толщиной и, соответственно, при кладке строительных элементов получить всегда постоянную и необходимую толщину кладочного шва; при необходимости нетрудно получить сотовую ленту с армирующими свойствами.

Список документов (патентов), на которые приведены ссылки в тексте описания:

1. SU 1553587 А1, 30.03.1990.

2. RU 2180597 С2, 20.03.2002.

3. RU 2120269 С1, 20.10.1998.

4. RU 2553792 С2, 20.06.2015.

5. RU 2513383 С2, 20.04.2014.

Изобретение относится к области производства, прежде всего, строительных материалов, в частности к способу изготовления и применения сотовой ленты в виде рукава неограниченной длиной и необходимой шириной, а по первому варианту, из влагопроницаемой ткани или пленки, растворимой в воде. По второму варианту изобретения в качестве материала ленты применяется влагопроницаемая ткань, не растворимая в воде, но с армирующими свойствами. Рукав сотовой ленты заполняют рабочей смесью необходимой толщиной и сшивают, или заклеивают, или точечно закрепляют, образуя мини мешочки (соты), расположив соты, например, в шахматном порядке. Материал ленты и размеры образованных сот должны препятствовать осыпанию и механическому перемещению рабочей смеси в сотах. Для придания армирующих свойств или для второго варианта увеличения армирующих свойств в сотовую ленту могут быть уложены арматурные провода или арматурные сетки. Полученную ленту сворачивают в рулон и упаковывают в пароизоляционную пленку, а вес рулона должен быть удобен для хранения, перемещения и применения. Свойства сотовой ленты зависят от состава рабочей смеси и соответствующей жидкости для отвердевания рабочей смеси. Сотовая лента может быть использована в области строительства: при кладке для склеивания между собой строительных материалов; при штукатурке стен; устройстве армированной бетонной стяжки на поверхности пола, плоской крыши и крыши ангаров; при устройстве огнезащитного покрытия поверхности стен; в области фортификации и гидротехнического строительства для оперативного возведения защитного инженерного сооружения; в области медицины как один из способов изготовления медицинских гипсовых повязок или гипсовых бинтов, а также и в других отраслях промышленности. 4 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сотовая лента, характеризующаяся тем, что она выполнена из наложенных друг на друга слоев влагопроницаемой ткани или пленки, растворимых в воде, сшитых, или склеенных, или точечно скрепленных между собой с образованием расположенных в шахматном порядке мешочков, равномерно заполненных сухой рабочей смесью, способной к затвердеванию при ее увлажнении, причем материал ткани или пленки и размеры мешочков выполнены такими, чтобы препятствовать осыпанию и перемещению рабочей смеси в мешочках, а для ее транспортировки она выполнена с возможностью сворачивания в рулон.

2. Сотовая лента, характеризующаяся тем, что она выполнена из наложенных друг на друга слоев влагопроницаемой ткани или пленки, растворимых в воде, сшитых, или склеенных, или точечно скрепленных между собой с образованием расположенных в шахматном порядке мешочков, равномерно заполненных сухой рабочей смесью, способной к затвердеванию при ее увлажнении, причем материал ткани или пленки и размеры мешочков выполнены такими, чтобы препятствовать осыпанию и перемещению рабочей смеси в мешочках, а для придания армирующих свойств лента содержит арматурные провода или арматурные сетки и для ее транспортировки она выполнена с возможностью сворачивания в рулон.

3. Сотовая лента, характеризующаяся тем, что она выполнена из наложенных друг на друга слоев влагопроницаемой не растворимой в воде ткани с армирующими свойствами, сшитых, или склеенных, или точечно скрепленных между собой с образованием расположенных в шахматном порядке мешочков, равномерно заполненных сухой рабочей смесью, способной к затвердеванию при ее увлажнении, причем материал ткани и размеры мешочков выполнены такими, чтобы препятствовать осыпанию и перемещению рабочей смеси в мешочках, а для ее транспортировки она выполнена с возможностью сворачивания в рулон.

4. Сотовая лента, характеризующаяся тем, что она выполнена из наложенных друг на друга слоев влагопроницаемой не растворимой в воде ткани с армирующими свойствами, сшитых или склеенных, или точечно скрепленных между собой с образованием расположенных в шахматном порядке мешочков, равномерно заполненных сухой рабочей смесью, способной к затвердеванию при ее увлажнении, причем материал ткани и размеры мешочков выполнены такими, чтобы препятствовать осыпанию и перемещению рабочей смеси в мешочках, а для усиления армирующих свойств лента содержит арматурные провода или арматурные сетки и для ее транспортировки она выполнена с возможностью сворачивания в рулон.

5. Сотовая лента по любому из пп. 1, 2, 3 или 4, отличающаяся тем, что в качестве сухой рабочей смеси использована сухая растворная смесь, сухая штукатурная смесь, порошок медицинского гипса, цементно-песчаная смесь с добавлением наполнителей, таких как ПГС или гравий, сухая смесь на основе цемента с наполнителями, такими как песок, гравий, керамзит, щебень.