Элемент несъёмной опалубки Российский патент 2023 года по МПК E04B2/84 E04C1/00 

Заявляемое техническое решение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для изготовления строительных элементов для возведения ограждающих стен зданий и сооружений.

Известна строительная система, которая представляет собой заполненную бетоном, строительным раствором или засыпкой теплоизоляционными материалами полую конструкцию с внутренней и внешней стенками, между которыми есть фиксированное расстояние, отличающаяся тем, что стенки строительной системы, составленные из блоков с полостью внутри, при этом блоки и стенки соединены между собой фиксаторами, для армирования используются хомуты, и/или сетки, и/или отдельные стержни стальной проволоки или других, подобных по свойствам материалов, а в качестве наполнителя в полостях конструкции применен теплоизоляционный легкий или ячеистый бетон или засыпка теплоизоляционными материалами (RU 144780).

В указанной схеме базирование (взаимная фиксация) элементов осуществляется по наружным поверхностям (торцевым) путём их прижатия фиксаторами. В результате неизбежного износа прессформ при производстве элементов происходит постепенное увеличение наружных размеров элементов. Увеличение длины элементов при кладке вызывает увеличение длины кладки при одном и том же количестве элементов, что вызывает нестыковку в углах кладки и, как следствие, необходимость постоянно контролировать точность кладки и вручную подгонять отдельные элементы.

Кроме того, сложная форма прессующих деталей, которые формуют верхнюю и нижнюю поверхности кирпича, вызывает интенсивное налипание на них прессуемого материала, что требует частой остановки производственного процесса для чистки этих деталей или наличия сложных устройств для автоматической чистки.

Патент RU 134963 защищает конструкцию кирпичей, снабженных организованных определенным образом полостями (порами, щелями). При кладке наружных стен гражданских и промышленных зданий и сооружений и при возведении внешних несущих стен зданий и сооружений такой кирпич позволяет повысить теплотехнические свойства кладки за счет повышения пустотности для увеличения длины пути прохождения теплового потока в теле кирпича при одновременном использовании образованных пустотами каналов в качестве магистралей для прокладки коммуникационных сетей.

В данном аналоге тычковые поверхности кирпичей имеют организованные определённым образом впадины, предназначенные для формирования пустот, что исключает возможность использовать их в наружной кладке углов без ручной доработки.

Кроме того, базирование (взаимная фиксация) элементов осуществляется по наружным поверхностям (торцевым) путём их прижатия фиксаторами. В результате неизбежного износа прессформ при производстве элементов происходит постепенное увеличение наружных размеров элементов. Увеличение длинны элементов при кладке вызывает увеличение длинны кладки при одном и том же количестве элементов, что вызывает нестыковку в углах кладки и, как следствие, необходимость постоянно контролировать точность кладки и вручную подгонят отдельные элементы.

Также следует отметить, что не обеспечивается необходимая для лицевой поверхности точность кладки кирпичей в силу наличия обязательных зазоров между выступами и впадинами базирующих элементов. Зазоры необходимы даже в случае кладки на строительный клей, а равномерность распределения клея в пределах зазора не может контролироваться при кладке.

Известен кирпич лицевой (RU 60024). Известный лицевой кирпич имеет одну ложковую грань, покрытую фрагментами листового каменного материала толщиной 5-15 микрометров. Фрагменты уложены с взаимным перекрытием и прочно скреплены с керамическим кирпичом адгезией, проявляющейся в процессе обжига. К силикатному и цементному кирпичу фрагменты прикреплены цементной мастикой. Использование полезной модели позволит снизить материалоемкость декоративного покрытия, уменьшить стоимость листового кирпича, предохранить его от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды.

Недостатком известного кирпича является то, что основное его предназначение это декоративная отделка, нет надежных элементов его фиксации в кладке.

Известен кирпич, включающий прямоугольной формы брусок со сквозными отверстиями. С одной стороны кирпича вокруг отверстий расположены выступы высотой 5 мм и под наклоном к поверхности на 30°, а с противоположной стороны углубления по форме выступов (RU 196542).

Похожее техническое решение защищено патентом на полезную модель RU 187333. Строительный кирпич по данному патенту имеет форму прямоугольного параллелепипеда и снабжен, по меньшей мере, двумя фиксирующими элементами, каждый из которых выполнен в виде совокупности соосно размещенных выступа и впадины, имеющих совпадающие размеры и форму и расположенных на противоположных постельных гранях, при этом по оси элемента выполнено сквозное отверстие, а фиксирующие элементы отделены между собой с помощью пересекающихся продольных и поперечных рустов, выполненных на обеих постельных гранях друг над другом.

Такие кирпичи соединяются по принципу ЛЕГО. Выступы и углубления под них обеспечивают повышение надежности фиксации кирпича в кладке.

Однако сложная форма прессующих деталей, которые формуют верхнюю и нижнюю поверхности кирпича, вызывает интенсивное налипание на них прессуемого материала, что требует частой остановки производственного процесса для чистки этих деталей или наличия сложных устройств для автоматической чистки.

При использовании кирпичей в качестве несъёмной опалубки не обеспечивается надёжная связь между противоположными стенками опалубки, что в свою очередь снижает эксплуатационные характеристики и существенно ограничивает высоту заполняемого слоя при заливке.

Не обеспечивается необходимая для лицевой поверхности точность кладки кирпичей в силу наличия обязательных зазоров между выступами и впадинами базирующих элементов. Зазоры необходимы даже в случае кладки на строительный клей, а равномерность распределения клея в пределах зазора не может контролироваться при кладке.

Известна конструкция комплекта несъемной опалубки для возведения стен здания, сооружения, включающего наружные и внутренние блоки, формованные из термопласткомпозита, то есть из полимерно-песчаной массы, причем в качестве наполнителя могут быть использованы такие материалы, как, например, песок, золу тепловых электростанций, бой кирпича, стекла, опилки дерева, солому, виноградную лозу, лузгу подсолнечника, гречихи и т.п.

Каждый наружный и внутренний блок выполнен с вертикально расположенным на одной из торцевых поверхностей выступом в виде "ласточкина хвоста" и, соответственно, с ответным пазом в виде "ласточкина хвоста" на другой, что позволяет соединять смежные блоки между собой. При этом обращенные навстречу друг другу поверхности наружного и внутреннего блоков также выполнены с вертикально расположенными рядами чередующихся пазов и выступов в виде "ласточкина хвоста" на всю высоту блока.

После монтажа части наружных и внутренних блоков проводят заливку внутреннего пространства несъемной опалубки бетоном или пенобетоном. Затем процесс монтажа и заливки многократно повторяют вплоть до формирования заданной высоты стены (см. патент RU 2270302).

Данный аналог относиться к изделиям из полимерно-песчаной смеси.

Такие изделия не обеспечивают необходимой прочности возводимого из них сооружения. Кроме того монтировать углом такую несъемную опалубку сложно.

Известен также полнотелый строительный кирпич для строительства ограждающих конструкций по патенту US 2060045. Данная конструкция выбрана в качестве ближайшего аналога.

Заявляемый кирпич включает вертикальные сквозные отверстия, расположенные в один ряд. Пара вертикальных отверстий 19 и 20 проходят в кирпиче примерно посередине между поверхностями 13 и 14, при этом расстояния между отверстиями равны ширине элемента, а расстояние от торцов до крайних отверстий равны половине ширины элемента за вычетом монтажного зазора.

Таким образом, в прототипе монтажный зазор берется целым, отверстия расположены примерно посередине.

На боковой или вертикальной поверхности 14 предусмотрены также практически вертикальные полуцилиндрические канавки 10, 17 и 18, расположенные на равном расстоянии вдоль поверхности 14 и практически параллельных друг другу.

Автор данного изобретения указывает, что при заливке цементного раствора между кирпичами для заполнения полостей, образованных вертикальными канавками, между двумя рядами кирпичей образуется ряд вертикальных столбов или замков, которые из-за их полного заполнения бетоном эффективно предотвращают любое продольное перемещение кирпичей одного ряда по отношению к кирпичам другого ряда.

Выполнение на каждом кирпиче только двух вертикальных отверстий, расположенных в один ряд, снижает прочность соединения. Этот недостаток наиболее ярко проявляется при работе с длинными блоками. Такие блоки получили в последнее время широкое распространение из-за удобства их монтажа.

Кроме того, в устройстве, выбранном в качестве прототипа, вертикальные отверстия расположены в самом узком месте блока, напротив центров полуцилиндрических вертикальных канавок. Сечение получается ослабленным. Для усиления сечения приходиться увеличивать толщину блока.

Еще одним недостатком такого кирпича является использование полуцилиндрических вертикальных канавок на боковой поверхности. Полуцилиндрические канавки не образуют надежного замка, т.к. масса заливаемого в них бетона никак не зажимается в горизонтальном направлении. Это снижает прочность соединения.

Задачей настоящего разработки является обеспечение необходимой точности базирования элементов для строительства ограждающих конструкций (несъемной опалубки) при их кладке, обеспечение надёжной связи элементов с материалом заполнения, а так же повышение прочности опалубки и обеспечение высоких технологических свойств элементов при их изготовлении.

Указанная задача решается за счет того, что в элементе несъёмной опалубки, включающем, не менее одного ряда сквозных отверстий вдоль наружной поверхности, имеющей длину в совокупности с монтажным зазором кратную расстоянию между центрами отверстий, а расстояния от центров крайних отверстий до ближайших боковых поверхностей меньше половины расстояния между центрами ближайших отверстий на величину половины монтажного зазора, при этом на внутренней поверхности элемента несъёмной опалубки выполнены пазы, имеющие расширение в направлении от этой поверхности, согласно изобретению, каждый ряд отверстий состоит не менее чем из трёх отверстий, а пазы, имеющие расширение в направлении от этой поверхности, расположены в промежутках между отверстиями.

Расстояния от центров крайних отверстий до внутренней поверхности меньше половины расстояния между центрами ближайших отверстий на величину половины монтажного зазора.

Замена используемого в прототипе размера, равного всему монтажному зазору, на размер, равный половине зазора, а также размещение отверстий не «примерно посередине» на ровно посередине, обеспечивает повышение точности базирования.

Увеличение количества сквозных отверстий в ряду позволяет повысить удобство монтажа за счет использования удлиненных блоков, а размещение расширяющихся внутрь элемента пазов на внутренней поверхности элемента несъёмной опалубки между сквозными отверстиями обеспечивает возможность уменьшения толщины элемента и увеличения сцепления бетона с наружной и внутренней несъемными опалубками.

Расстояния от центров крайних отверстий до внутренней поверхности, принятые меньше половины расстояния между центрами ближайших отверстий на величину половины монтажного зазора, позволяет легко монтировать углы ограждающей конструкции.

При этом с учетом признака «расстояния от центров крайних отверстий до ближайших боковых поверхностей меньше половины расстояния между центрами ближайших отверстий на величину половины монтажного зазора» определяет положение центральных сквозных базирующих отверстий при укладке блоков в линию. Это позволяет уложить верхний ряд блока ровно по базирующим отверстиям. В совокупности обеспечивается необходимая точность взаимного расположения внутренней и наружной опалубок, повышение точности базирования элементов для строительства ограждающих конструкций (несъемной опалубки) при их кладке.

Достигаемый технический результат: необходимая точность базирования элементов несъёмной опалубки при их кладке, обеспечение надёжной связи элементов с материалом заполнения, а так же обеспечение высоких технологических свойств элементов при их изготовлении, и экономия материала, что все вместе обеспечивает повышение точности и надежности создаваемых конструкций несъемной опалубки.

Сущность предлагаемого технического решения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено в изометрии изображение элемента несъемной опалубки,

на фиг. 2 – схема сборки ограждающей конструкции из заявленных элементов несъемной опалубки.

на фиг. 3 представлена схема, поясняющая предлагаемую систему базирования.

Заявляемый элемент 1 несъемной опалубки имеет в целом форму параллелограмма.

В средней части выполнен, по крайней мере, один ряд сквозных отверстий 2 для фиксирующих элементов, в ряду должно быть не менее трех отверстий 2. Таких рядов сквозных отверстий 2 может быть несколько, например два или три.

Заявляемые элементы 1 укладываются рядами друг на друга со смещением по горизонтали. Фиксаторы, вставляемые в сквозные отверстия 2 двух смежных элементов несъемной опалубки, обеспечивают связь элементов между собой.

В качестве элементов, осуществляющих фиксирование верхних элементов для строительства ограждающих конструкций относительно нижних, могут быть использованы картонные втулки. Но форма и материал этих фиксирующих элементов могут быть другими.

Картонные втулки вставляются в вертикальные отверстия верхнего и нижнего рядов кладки системы. В местах контакта фиксирующих элементов и элементов несъёмной опалубки отсутствуют зазоры (за счёт упругих сил фиксирующих элементов), поэтому достигается максимальная точность относительного базирования.

Преимуществом заявляемого элемента является порядок размещения и соотношение размеров сквозных отверстий 2 для фиксирующих элементов. Выполнением расстояния между отверстиями для фиксирующих элементов равным ширине элемента, а расстояния от торцов до крайних отверстий – равным половине ширины элемента за вычетом монтажного зазора, обеспечивается максимальная точность относительного базирования.

Вместо втулок можно проводить базирование на клеевой состав, что обеспечивает даже более точные результаты.

При этом при кладке элементов несъемной опалубки не образуется накопленная погрешность базирования, так как поверхности базирования не являются габаритными.

Кроме того выбранная схема базирования позволяет решить проблему с увеличением размеров, вызываемых износом инструмента. Изменение размеров не вызывает увеличение габаритных размеров сооружаемой конструкции, оно сказывается только на толщине слоя между стенками отверстия и фиксирующим элементом.

На внутренней поверхности элемента 1 несъемной опалубки предусмотрены пазы 3. Данные пазы 3 выполнены с расширением в направлении этой поверхности. Пазов 3 может быть несколько. Форма пазов 3 может быть любой, например они могут иметь в плане сечение в виде усеченного треугольника. В данном случае на чертеже представлены пазы 3 с сечением в плане в виде усеченного по хорде, меньшей диаметра, круга. Эти пазы при заполнении их бетоном играют роль запирающих элементов.

В заявляемом элементе несъемной опалубки пазы 3 на боковой поверхности расположения в промежутках между вертикальными сквозными отверстиями 2.

Заявляемое изобретение позволило упростить конфигурацию прессующих деталей, т.к. отпала необходимость выполнения поперечных углублений на ложковой поверхности элементов для укладки в них связей между наружной и внутренней стенками опалубки. Эти связи обеспечиваются фиксаторами, установленными в пазы 4.

Как показано на фиг.2, фиксирование между внешней 4 и внутренней 5 (условно) стенками опалубки может обеспечиваться проволочными фиксаторами 6, установленными в пазы 3, имеющие расширения.

Эти же пазы 3 могут использоваться и для фиксации выше и ниже лежащих элементов 1 между собой.

Между внешней 4 и внутренней 5 стенками несъемной опалубки заливается ячеистый бетон.

Поскольку бетон заполняет расширяющиеся внутрь вертикальные пазы 3 на элементах 1 для строительства ограждающих конструкций, как на внешней 4, так и на внутренней 5 стенках, то при застывании бетона за счет так называемого «замка» образуется монолитная прочная конструкция.

Увеличение размера элементов, связанное с износом оснастки, компенсируется уменьшением толщины связующего слоя между элементами.

Расстояния от центров крайних отверстий до ближайших боковых поверхностей принятые меньше половины расстояния между центрами ближайших отверстий на величину половины монтажного зазора позволяет легко монтировать углы и различные перегородки ограждающей конструкции.

Кроме того, при формовании элементов несъёмной опалубки во время производства, происходит неизбежный износ оснастки пресса и габариты увеличиваются. Это приводит к тому, что при кладке длинной стены происходит смещение верхнего ряда. В нашем случае осевое расстояние между отверстиями не изменяется в процессе износа и эта проблема решается.

При этом выполнение условия о взаимном расположении вертикальных сквозных отверстий и пазов на внутренних боковых поверхностях элементов обеспечивает повышение надежности соединения и взаимного расположения внутренней и наружной опалубки.

Простая конфигурация прессующих деталей обусловлена отсутствием необходимости выполнять поперечные углубления на ложковой поверхности элементов для укладки в них связей между наружной и внутренней стенками опалубки (эти связи обеспечиваются фиксаторами, установленными в пазы, имеющие расширения).

Изобретение относится к области производства строительных материалов и может быть использовано для изготовления строительных элементов для возведения ограждающих стен зданий и сооружений. Технический результат: обеспечение точности базирования элементов несъёмной опалубки при их кладке, надёжной связи элементов с материалом заполнения, а также обеспечение высоких технологических свойств элементов при их изготовлении и экономия материала, что все вместе обеспечивает повышение точности и надежности создаваемых конструкций несъемной опалубки. В элементе несъёмной опалубки, включающем не менее одного ряда сквозных отверстий вдоль наружной поверхности, имеющей длину в совокупности с монтажным зазором, кратную расстоянию между центрами отверстий, а расстояния от центров крайних отверстий до ближайших боковых поверхностей меньше половины расстояния между центрами ближайших отверстий на величину половины монтажного зазора, при этом на внутренней поверхности элемента несъёмной опалубки выполнены пазы, имеющие расширение в направлении от этой поверхности, согласно изобретению каждый ряд отверстий состоит не менее чем из трёх отверстий, а пазы, имеющие расширение в направлении от этой поверхности, расположены в промежутках между отверстиями. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Элемент несъёмной опалубки, включающий не менее одного ряда сквозных отверстий вдоль наружной поверхности, имеющей длину в совокупности с монтажным зазором, кратную расстоянию между центрами отверстий, а расстояния от центров крайних отверстий до ближайших боковых поверхностей меньше половины расстояния между центрами ближайших отверстий на величину половины монтажного зазора, при этом на внутренней поверхности элемента несъёмной опалубки выполнены пазы, имеющие расширение в направлении от этой поверхности, отличающийся тем, что каждый ряд отверстий состоит не менее чем из трёх отверстий, а пазы, имеющие расширение в направлении от этой поверхности, расположены в промежутках между отверстиями.

2. Элемент несъёмной опалубки по п.1, отличающийся тем, что расстояния от центров крайних отверстий до внутренней поверхности меньше половины расстояния между центрами ближайших отверстий на величину половины монтажного зазора.