Имплантирование пустот в монолитном железобетоне, способ и устройства Российский патент 2020 года по МПК B28B7/28 B28B1/44 E04C2/00 

Способ имплантирования пустот в монолитном бетоне применим в строительной индустрии, производстве монолитного железобетона на объекте строительства.

Несущая способность, как необходимое качество детали пропорциональна ее размеру определяющему расстояние между областями растяжения и сжатия чаще его называют толщиной, а значит весу и стоимости. Увеличивая толщину перекрытия можно получить прямой результат в виде конструктивных возможностей, но неотвратима вторая сторона - дополнительный вес поглощает часть полученных возможностей.

Рациональное распределение массы железобетона внутри формируемого объема, с пустотами в областях минимальных напряжений, как желаемый результат, широко распространен, его эффективность очевидна на примере любой пустотной плиты.

Аналоги пустотного железобетона широко распространены в производстве в виде многовариантной пустотной плиты с различными особенностями, в том числе защищенные патентами: 2204665 Многопустотное строительное изделие и способ его изготовления, 138691 Железобетонная плита или панель перекрытия, 130331 Многопустотная плита перекрытия, 122675 Плита перекрытия и форма для ее изготовления, 2637006 Многопустотная плита перекрытия и многие другие.

Пустотные плиты, производимые по существующим технологиям, объединены такими общими свойствами как геометрией, они могут быть только прямоугольной формы, ограниченностью размеров, конечного продукта, связаны с тяжелым станочным оборудованием и производиться только в заводских условиях.

Предлагаемая технология позволяет при производстве монолитного железобетона любой конфигурации, размера и пространственной ориентации, произведенной на любом этаже строительного объекта, без применения станочного оборудования получить результат аналогичный пустотной плите произведенной в заводских условиях и сократить до 35% их веса и до 25% стоимости. Фиг. 1.

Такой результат, по расчетной схеме предусмотренной проектом, на объекте строительства, получается путем имплантации в объем формируемого монолитного бетона в заданных объемах и координатах компенсаторной клети, представляющей собой сборную конструкцию неограниченных формы и размеров из компенсаторных колб, сочленительных панелей и крепежных элементов, позволяющую сформировать, зафиксировать формируемые пустоты и препятствующую ее всплытию в жидком бетоне до его полимеризации.

Конструктивно, компенсаторная клеть представляет собой сборный комплекс, состоящий из двух функциональных групп деталей - компенсаторных колб и сочленительных панелей. Фиг. 2.

Компенсаторная колба предназначена для формирования объема пустоты, представляет собой пластиковый цилиндр с полушариями по обеим сторонам, длиной от 300 до 1000 мм, диаметром от 100 до 300 мм, заполненный воздухом или иным газом, запаянный в заводских условиях с избыточным внутренним давлением 0.2-1,2 кг/см2, достаточным для сохранения первоначальной формы в условиях заполнения наружной среды бетоном, на период его полимеризации. Фиг. 3.

Сочленительная панель предназначена в качестве связующего конструктивного элемента для формирования общей схемы компенсаторной клети, позиционирования арматуры, взаимной фиксации компенсаторных колб, представляет собой выполненную из полистирола или иного материала балку по длине 2-3 метра, (ограниченную только удобством пользования), по форме параллелепипеда, высотой позволяющей вставить в боковые гнезда на глубину полушария и зафиксировать в них по обе стороны панели два торца компенсаторных колб, с вертикальными отверстиями для крепежных элементов и затекания жидкого бетона под клеть, с выступающими на верхнем и нижнем гранях направляющими шипами для позиционирования арматуры. Фиг. 4.

Из числа крепежных элементов, в числе которых могут использоваться и традиционные проволока, пластиковые хомуты, важнейшим является клиновой натяжитель, фиксирующий клеть на опалубке, препятствующий ее всплытию в жидком бетоне и легко отсоединяющий эти компоненты после полимеризации бетона.

Основным количественным определителем технологии является расчетный объем снижения веса, который может варьироваться от нормы применимой в пустотной плите заводского изготовления (около 30%) до больших или меньших показателей вытесненного бетона путем применения компенсаторной клети меньшего большего объема.

Технология существенно расширит архитектурно-конструктивные и экономические возможности при изготовлении строительных деталей из монолитного железобетона, повлечет разработку новых проектных возможностей и решений.

Новацией технологии являются возможности проектирования и производства продукта позволяющего добиться по унифицированной схеме весовых, прочностных и экономических параметров деталей из монолитного железобетона равных или превосходящих параметры пустотной плиты заводского изготовления.

Описание иллюстрируется графическими фигурами:

Фиг. 1 Монолитная железобетонная плита с иплантированными пустотами. Разрезы фрагмента в трех ракурсах.

Фиг. 2 Компенсаторная клеть в трех ракурсах с поясненими на сносках: компенсационная колба, 2 сочленительная панель, 3 арматура.

Фиг. 3 Компенсаторная колба в двух ракурсах.

Фиг. 4 Сочленительная панель в трех ракурсах пояснениями на сносках:

4 боковые гнезда на глубину полушария для фиксации компенсаторных колб,

5 вертикальные каналы для крепежных элементов и затекания жидкого бетона под клеть, 6 выступающие на верхнем и нижнем гранях направляющие шипы для позиционирования арматуры.

Группа изобретений относится к имплантированию пустот в монолитном бетоне, применима в строительной индустрии, производстве монолитного железобетона на объекте строительства. Сочленительная панель предназначена в качестве связующего конструктивного элемента для формирования общей схемы компенсаторной клети, позиционирования арматуры, компенсаторных колб. Панель представляет собой выполненную из полистирола балку, по форме параллелепипеда, высотой, позволяющей вставить в боковые гнезда на глубину полушария и зафиксировать в них по обе стороны панели торцы компенсаторных колб, с вертикальными каналами для крепежных элементов и затекания под клеть жидкого бетона, с выступающими на верхней и нижней гранях направляющими шипами для позиционирования арматуры. Компенсаторная колба, фиксируемая в сочленительной панели, предназначена для формирования пустотного объема в монолитном железобетоне. Колба представляет собой пластиковый цилиндр с полушариями по обеим сторонам основания, общей длиной от 300 до 1000 мм, диаметром от 100 до 300 мм, заполненный воздухом, запаянный в заводских условиях с избыточным внутренним давлением 0.2-1,2 кг/см², достаточным для сохранения первоначальной формы в условиях заполнения наружной среды бетоном, на период его полимеризации. Компенсаторная клеть для фиксации в сочленительной панели для формирования пустотного объема в монолитном железобетоне представляет собой сборную конструкцию неограниченных формы и размеров, состоит из указанных компенсаторных колб, сочленительных панелей и крепежных элементов, предназначена для позиционирования арматуры, образования объемов-пустот в монолитном железобетоне. Клеть позволяет по расчетной схеме, на объекте строительства сформировать, зафиксировать все компоненты клети и препятствует всплытию в жидком бетоне до его полимеризации. Способ формирования пустотного объема в монолитном железобетоне включает в заданных координатах и объемах вытеснение части бетона путем замены его имплантированными компенсаторными объемами и формирование пустот, что позволяет получить результат, аналогичный пустотной плите, произведенной в заводских условиях. Техническим результатом является снижение веса плит перекрытия. 4 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сочленительная панель, предназначенная в качестве связующего конструктивного элемента для формирования общей схемы компенсаторной клети, позиционирования арматуры, компенсаторных колб, представляет собой выполненную из полистирола балку, по форме параллелепипеда, высотой, позволяющей вставить в боковые гнезда на глубину полушария и зафиксировать в них по обе стороны панели торцы компенсаторных колб, с вертикальными каналами для крепежных элементов и затекания под клеть жидкого бетона, с выступающими на верхней и нижней гранях направляющими шипами для позиционирования арматуры.

2. Компенсаторная колба, фиксируемая в сочленительной панели по п. 1, предназначена для формирования пустотного объема в монолитном железобетоне, представляет собой пластиковый цилиндр с полушариями по обеим сторонам основания общей длиной от 300 до 1000 мм, диаметром от 100 до 300 мм, заполненный воздухом, запаянный в заводских условиях с избыточным внутренним давлением 0.2-1,2 кг/см², достаточным для сохранения первоначальной формы в условиях заполнения наружной среды бетоном, на период его полимеризации.

3. Компенсаторная клеть для фиксации в сочленительной панели по п. 1 для формирования пустотного объема в монолитном железобетоне, представляющая собой сборную конструкцию неограниченных формы и размеров, состоит из компенсаторных колб, выполненных по по п. 2, сочленительных панелей, выполненных по п. 1, и крепежных элементов, предназначена для позиционирования арматуры, образования объемов-пустот в монолитном железобетоне, позволяет по расчетной схеме, на объекте строительства сформировать, зафиксировать все компоненты клети и препятствует всплытию в жидком бетоне до его полимеризации.

4. Способ формирования пустотного объема в монолитном железобетоне на объекте строительства плит горизонтальных перекрытий и ригелей с помощью компенсаторной клети по п. 3, включающий в заданных координатах и объемах вытеснение части бетона путем замены его имплантированными компенсаторными объемами и формирование пустот, что позволяет получить результат, аналогичный пустотной плите, произведенной в заводских условиях.