Способ изготовления несущих стен Российский патент 2024 года по МПК E04B2/02 

Изобретение относится к области малоэтажного строительства, а именно к строительству коттеджей, индивидуальных жилых домов, таунхаусов, офисных и торговых центров.

Известен многослойный строительный блок для строительства зданий и сооружений, состоящий из центрального и двух внешних защитных слоев, отличающийся тем, что внешние слои изготовлены из графитового волокна, интеркалированного графита и связующего на основе жидких стекол, а центральный слой выполнен из конструкционно-теплоизоляционного материала, в состав которого входит древесный наполнитель, центральный слой может быть выполнен из конструкционно-теплоизоляционного арболита, конструкционно-теплоизоляционного фибролита. Конструкционно-теплоизоляционного ксилотита [RU 205479, Е04С 1/00, опубл. 15.07.2021 г.]

Однако несущие стены, изготовленные с применением данного многослойного строительного блока для строительства зданий и сооружений, не имеют достаточной прочности, поскольку отсутствует возможность создания из них монолитных конструкций, что негативно сказывается на прочности и устойчивости несущей стены и здания в целом, при неблагоприятных природных явлениях возникающих, например, в сейсмически опасных районах или в местности с сильными ураганными ветрами.

Известен строительный блок для строительства зданий и сооружений, выполненный в виде панели в форме прямоугольного параллелепипеда, состоящей из трех скрепленных между собой слоев и содержащей в качестве противолежащих наибольших граней два слоя в виде первой и второй деталей панели в форме уплощенных прямоугольных параллелепипедов, и размещенного между ними слоя заполнителя панели в форме прямоугольного параллелепипеда, причем первая и вторая детали панели выполнены в виде двух одинаковых и симметричных относительно горизонтальной оси строительного блока сборок, каждая из которых состоит из двух одинаковых соединенных между собой с помощью клея или крепежных элементов в плоскостях своих наибольших граней пластин, выполненных одинаково, одна из которых смещена в сборке относительно другой пластины своими двумя смежными сторонами наибольшей грани параллельно соответствующим смежным сторонам наибольшей грани другой пластины. Внутри панели между противолежащими пластинами первой и второй деталей панели закреплены с помощью клея или крепежных элементов n отстоящих друг от друга стоек в виде одинаковых прямоугольных параллелепипедов, ориентированных своими продольными осями параллельно вертикальной оси строительного блока (где n - натуральное целое число, большее или равное 2), выполненных из древесины, или из металла, или из пластика. При этом две стойки закреплены по краям противолежащих сторон наибольших граней и заподлицо с тремя внешними краями соответствующих противолежащих пластин первой и второй деталей панели. Торцевые грани всех других стоек расположены на уровне соответствующих торцевых граней крайних стоек. Слой заполнителя панели размещен между стойками и выполнен из вспененного полиэтилена, или из базальтового утеплителя, или из минеральной ваты, или из этиленвинилацетата, или из пенополистирола, или из пенопласта, или в виде воздушной прослойки, а пластины выполнены одинаково или в различных сочетаниях из фанеры, или из металла, или из пробковой плиты, или из древесно-стружечной плиты, или из пластика. Строительный блок может иметь противоположные торцевые части стоек, выполненные в форме элементов сочленения «шип-паз», соответственно, при этом шип стойки выполнен в виде уплощенного параллелепипеда, расположенного своими наибольшими гранями параллельно наибольшим граням первой и второй деталей панели и выступающего за плоскость торцевой грани стойки на высоту, равную глубине паза стойки, имеющего аналогичный вид и аналогичное расположение. Каждая стойка может быть выполнена более чем с двумя сквозными отверстиями, оси которых ориентированы параллельно горизонтальной оси строительного блока. Противоположные торцевые части стоек выполнены в форме элементов сочленения «шип-паз», соответственно, при этом шип стойки выполнен в виде уплощенного параллелепипеда, расположенного своими наибольшими гранями параллельно наибольшим граням первой и второй деталей панели и выступающего за плоскость торцевой грани стойки на высоту, равную глубине паза стойки, имеющего аналогичный вид и аналогичное расположение, а каждая стойка выполнена более чем с двумя сквозными отверстиями, оси которых ориентированы параллельно горизонтальной оси строительного блока [RU 2588264, Е04С 1/40, опубл. 27.06.2016 г.]

Известен комплект строительных блоков для сооружения несущих стен и перегородок зданий, включающий множество R рядовых строительных блоков (где R - натуральное целое число, большее или равное 1), каждый из которых выполнен в виде панели в форме прямоугольного параллелепипеда, состоящей из трех скрепленных между собой слоев и содержащей в качестве противолежащих наибольших граней два слоя в виде первой и второй деталей панели в форме уплощенных прямоугольных параллелепипедов и размещенного между ними слоя заполнителя панели в форме прямоугольного параллелепипеда, причем первая и вторая детали панели выполнены в виде двух одинаковых и симметричных относительно горизонтальной оси рядового строительного блока сборок, каждая из которых состоит из двух одинаковых соединенных между собой с помощью клея или крепежных элементов в плоскостях своих наибольших граней пластин, выполненных одинаково в форме уплощенных прямоугольных параллелепипедов длиной L, шириной М и толщиной d, одна из которых смещена в сборке относительно другой пластины своими двумя смежными сторонами наибольшей грани параллельно соответствующим смежным сторонам наибольшей грани другой пластины на расстояния, равные к и т, соответственно, при этом внутри панели между противолежащими пластинами первой и второй деталей панели закреплены с помощью клея или крепежных элементов п отстоящих друг от друга стоек в виде одинаковых прямоугольных параллелепипедов шириной D и высотой h=M, ориентированных своими продольными осями параллельно вертикальной оси рядового строительного блока (где п - натуральное целое число, большее или равное 2), выполненных из древесины, или из металла, или из пластика, две из которых закреплены по краям противолежащих сторон наибольших граней и заподлицо с тремя внешними краями соответствующих противолежащих пластин первой и второй деталей панели, а все остальные стойки своими торцевыми гранями расположены на уровне соответствующих торцевых граней крайних стоек, при этом слой заполнителя панели размещен между стойками и выполнен из вспененного полиэтилена, или из базальтового утеплителя, или из минеральной ваты, или из этиленвинилацетата, или из пенополистирола, или из пенопласта, или в виде воздушной прослойки, а пластины выполнены одинаково или в различных сочетаниях из фанеры, или из металла, или из пробковой плиты, или из древесно-стружечной плиты, или из пластика, отличающийся тем, что в него включено множество U угловых строительных блоков (где U - натуральное целое число, большее или равное 1), каждый из которых выполнен в виде сборки из двух расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях и соединенных между собой видоизмененных рядовых строительных блоков, у первого из которых наружные пластины первой и второй деталей панели выполнены с длиной, равной (L-k), и установлены меньшими сторонами своих наибольших граней заподлицо с прилегающей крайней стойкой и с внешними краями внутренних пластин первой и второй деталей панели с образованием вместе с ними ровного внешнего края первого видоизмененного рядового строительного блока в сборке, у второго из которых внутренние пластины первой и второй деталей панели выполнены с длиной, равной (L-k), установлены меньшими сторонами своих наибольших граней заподлицо с прилегающей крайней стойкой и внешним краем наружной пластины первой детали панели и вместе с ними прикреплены с помощью клея или крепежных элементов к боковой поверхности одной из наружных деталей панели первого видоизмененного рядового строительного блока в сборке с отступом боковой грани прикрепляемой стойки от ровного внешнего края первого видоизмененного рядового строительного блока в сборке, равным 2d, при этом наружная пластина второй детали панели второго видоизмененного рядового строительного блока в сборке выполнена с длиной, равной (L+4d+D), сдвинута в сторону крайней стойки, установленной заподлицо с внутренними пластинами первой и второй деталей панели и с наружной пластиной первой детали панели, и прикреплена своей выступающей внутренней поверхностью с помощью клея или крепежных элементов к ровному внешнему краю первого видоизмененного рядового строительного блока в сборке, а п отстоящих друг от друга стоек рядового строительного блока выполнены или с одинаковой высотой h в пределах l,025M>h>M и креплением двух крайних стоек по краям противолежащих сторон наибольших граней заподлицо с двумя смежными внешними краями соответствующих противолежащих пластин первой и второй деталей панели и с выступом по высоте за третий край наибольших граней внутренних пластин первой и второй деталей панели, или с одинаковой высотой h в пределах l,05M>h>M и креплением двух крайних стоек по краям противолежащих сторон наибольших граней заподлицо с внешним краем соответствующих противолежащих пластин первой и второй деталей панели и с одинаковыми выступами по высоте за два других противолежащих края наибольших граней внутренних пластин первой и второй деталей панели. Комплект строительных блоков для сооружения несущих стен и перегородок зданий может иметь множество Y Т-образных строительных блоков (где Y - натуральное целое число, большее или равное 1), причем каждый Т-образный строительный блок выполнен в виде сборки из расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях и соединенных между собой рядового строительного блока и видоизмененного строительного блока, у которого наружные пластины первой и второй деталей панели выполнены с длиной, равной (L-k), установлены меньшими сторонами своих наибольших граней заподлицо с прилегающей крайней стойкой и с внешними краями внутренних пластин первой и второй деталей панели с образованием вместе с ними ровного внешнего края видоизмененного рядового строительного блока в сборке, которым тот прикреплен с помощью клея или крепежных элементов к середине боковой поверхности одной из наружных деталей панели рядового строительного блока в сборке. Комплект строительных блоков для сооружения несущих стен и перегородок зданий может иметь множество X крестообразных строительных блоков (где X - натуральное целое число, большее или равное 1), при этом каждый крестообразный строительный блок выполнен в виде сборки из расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях и соединенных между собой рядового строительного блока и двух видоизмененных строительных блоков, у первого и второго из которых, лежащих в одной плоскости, наружные пластины первой и второй деталей панели выполнены с длиной, равной (L-k), установлены меньшими сторонами своих наибольших граней заподлицо с прилегающей крайней стойкой и с внешними краями внутренних пластин первой и второй деталей панели с образованием вместе с ними ровного внешнего края первого и соответственно второго видоизмененного рядового строительного блока в сборке, которыми те с помощью клея или крепежных элементов прикреплены соответственно к серединам противолежащих наружных боковых поверхностей первой и второй деталей панели рядового строительного блока в сборке, лежащего в перпендикулярной плоскости. Комплект строительных блоков для сооружения несущих стен и перегородок зданий может иметь множество Y Т-образных строительных блоков и множество X крестообразных строительных блоков [RU 2626074, Е04С 1/40, опубл. 21.07.2017 г.]

Недостатками выше упомянутых аналогов является то, что несущие стены, изготовленные с применением данного многослойного строительного блока для строительства зданий и сооружений, не имеют достаточной прочности, поскольку стойки в каждом блоке не соединены между собой в вертикальной плоскости между рядами кладки и не являются единым целым (множество стоек уложенных в столб) При колебаниях или изменении положения, наклоне фундамента, (пучение грунта, подмывание, просадка, оползень) возникнет смещение стоек и разрушение здания. Стойки, являются стойками для каждого блока и не являются стойками для всей стены по ее высоте. Стойки выполнены из древесины, металла, или пластика, занимают значительное пространство в каждом блоке, что сводит к минимуму все теплоизоляционные свойства слоя заполнителя блока.

Технической проблемой заявленного изобретения является создание способа, изготовления несущих стен малоэтажного строительства, обеспечивающего высокую прочность строительной конструкции в целом.

Техническим результатом заявленного изобретения является, обеспечение прочности и долговечности строительной конструкции.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления несущих стен, включающем укладку строительных элементов в виде готовых строительных блоков с узлами сочленения смежных строительных блоков в вертикальной и горизонтальной плоскости согласно предлагаемому способу на внутреннюю сторону несущей стены последовательно наносят клеевой состав и крепят листовой материал, изготовленный из фракционного состава измельченной древесины на цементной основе с минеральными добавками. Дополнительно листовой материал может быть закреплен крепежными элементами. На внутреннюю сторону несущей стены может быть последовательно нанесен клеевой состав и закреплена армирующая сетка.

Является известным факт, что прочность и долговечность строительных конструкций характеризуются следующими факторами: улучшенное сцепление, уменьшение вероятности появления трещин, амортизация нагрузки, компенсация усадки, повышенная адгезия, компенсация неровностей, распределение нагрузки.

Готовый строительный блок состоящий из трех скрепленных между собой слоев: двух наружных пластин и внутреннего слоя наполнителя, при этом наружные пластины равно смещены относительно внутреннего слоя наполнителя по горизонтальной и вертикальной плоскостям с образованием узла сочленения за счет которого обеспечивается точное позиционирование каждого последующего строительного блока в кладке строительной конструкции, что исключает вероятность возникновения трещин, перекосов или разрывов в стене строительной конструкции.

Выполнение слоя наполнителя имеющим меньший в вертикальной плоскости вдоль блока геометрический размер относительно геометрического размера в вертикальной плоскости наружных пластин, обеспечивает образование вертикальных и горизонтальных клеевых зазоров между внутренними слоями наполнителя сопряженных между собой строительных композитных блоков, при этом наружные пластины являются конструкционными и выполнены из плиты, содержащей фракционный состав измельченной древесины на цементной основе с минеральными добавками, что обеспечивает:

1. Улучшенное сцепление: зазор между строительными композитными блоками позволяет сократить количество клеевого состава и получить лучшее сцепление между строительными композитными блоками. Клеевой состав равномерно заполняет зазор и создает монолитную структуру, что повышает прочность и надежность соединения.

2. Уменьшение вероятности появления трещин: клеевой зазор допускает незначительные различия в размерах слоя наполнителя, при наличии клеевого зазора, неправильной формы соединение между соседними строительными композитными блоками может быть скомпенсировано. Это исключает вероятность возникновения трещин, перекосов или разрывов в стене.

3. Амортизацию нагрузки: зазор между строительными композитными блоками может служить амортизационным поглощением, вызывающими повышенные нагрузки, например, при землетрясениях или тепловых нагрузках. Зазор поможет снизить напряжение в стене и не допустить разрушения.

4. Компенсацию усадки: зазор позволяет компенсировать усадку материалов. С течением времени и разными климатическими условиями строительные материалы могут незначительно усаживаться. Зазор предусматривает дополнительное пространство для усадки, сведение к минимуму возможных повреждений строения в целом.

5. Повышенную адгезию: наличие зазоров позволяет клеевому составу проникать между строительными композитными блоками заполнять все микронеровности поверхности. Это приводит к увеличению площади контакта между составом, что увеличивает адгезию (сцепление) и более прочное соединение.

6. Компенсацию неровностей: клеевые зазоры позволяют компенсировать небольшие неровности или несовпадения размеров между строительными композитными блоками. Клеевой состав может заполнить эти неровности и обеспечить более надежное клеевое соединение.

7. Распределение нагрузки: клеевые зазоры между строительными композитными блоками позволяют быстро распределить клеевой состав по всей поверхности соединения. Клеевой состав, заполняющий зазоры, допускает более высокую нагрузку, что обеспечивает повышение прочности соединений и исключения риска возникновения трещин и отслоений.

Заявленный технический результат - повышение прочности и долговечности строительной конструкции из строительных композитных блоков обеспечивается за счет того, что используется строительный блок описанной конструкции, при этом на внутреннюю сторону несущей стены последовательно наносят клеевой состав и закрепляют листовой материал по всей плоскости стены, что создает дополнительный силовой, монолитно-клееный слой на каждой внутренней стороне стены кладки из строительных блоков. При этом используется листовой материал из фракционного состава измельченной древесины на цементной основе с минеральными добавками. Такой материал имеет высокие прочностные характеристики. В частности, при наборе и потере влажности листовой материал из фракционного состава измельченной древесины на цементной основе с минеральными добавками не имеет линейных расширений, что исключает разрывы/отрывы по месту склейки.

Заявляемый способ обеспечивает повышение прочности и долговечности строительной конструкции из строительных композитных блоков также за счет того, что дополнительно крепят листовой материал на внутреннюю часть несущей стены строительной конструкции крепежными элементами. Крепежные элементы, соединяющие листовой материал, клеевой состав и, собственно, саму кладку из строительных блоков, не позволяют смещаться или отслаиваться листовому материалу в процессе усадки здания или при появлении сейсмологических угроз и дополнительно усиливают монолитность строительной конструкции.

Заявляемый способ обеспечивает повышение прочности и долговечности строительной конструкции из строительных композитных блоков также за счет того, что конструкцию дополнительно армируют сетками, например, металлическими, стальными, базальтовыми, стекловолоконными,

полипропиленовыми или углеродными или иными аналогичными сетками, обеспечивающими усиление конструкции. Проемы, откосы, углы, прочие элементы и примыкания конструкций, выложенные из строительных блоков, армируют сеткой с нанесением клеевого состава. Так же при необходимости увеличения жесткости армируют с клеевым составом всю площадь стен из строительных блоков, что исключает появление трещин в строительной конструкции.

Способ изготовления несущих стен иллюстрируется чертежами, где на фигуре 1 представлена несущая стена из строительного композитного блока в разрезе, на фигуре 2 - пример изготовления несущей стены с нанесением клеящего состава и листового материала, фигуре 3 - пример изготовления несущей стены с нанесением клеящего состава и армирующей сетки, на фигуре 4 - пример изготовления несущей стены с нанесением клеящего состава, армирующей сетки и листового материала, на фигуре 5 - пример изготовления несущей стены с нанесением клеящего состава, листового материала и дополнительное крепление листового материала крепежным элементом.

Способ изготовления несущих стен осуществляют следующим образом.

Укладывают строительные элементы в виде готовых строительных блоков с узлами сочленения 3 (фиг. 1) смежных строительных блоков в вертикальной и горизонтальной плоскости.

В заявленном способе используют строительный блок (фиг 1), изготовленный из трех скрепленных между собой слоев: две наружные пластины 1 (фиг. 1) и внутренний слой наполнителя 2. Наружные пластины 1 (фиг. 1) равно смещены относительно внутреннего слоя наполнителя 2 по горизонтальной плоскости и вертикальной плоскости (на фигуре не показано). За счет смещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях образуется узел сочленения 3 и клеевые зазоры 4 между внутренними слоями наполнителя 2 двух смежных строительных блоков. Клеевой зазор 4 образуется за счет того, что слой наполнителя 2 имеет меньший геометрический размер в вертикальной плоскости вдоль блока относительно геометрического размера в вертикальной плоскости наружных пластин 1. Наружные пластины 1 являются конструкционными и выполнены из плиты, содержащей фракционный состав измельченной древесины на цементной основе с минеральными добавками.

В качестве слоя наполнителя 2 может быть использован утеплитель, например, пенополистирол, пенопласт (ППС), экструзионный пенополистирол (ЭППС), пенополиуретан (ППУ), полиизоцианурат (PIR), пеноизол (органический ячеистый карбамидный пенопласт), минеральная вата (утеплитель с волокнистой структурой) или иной аналогичный материал

Затем на внутренней стороне сложенной из указанных строительных блоков конструкции несущей стены последовательно наносят клеевой состав 5 (фиг. 1, 2, 3, 4, 5) и крепят листовой материал 6 (Фиг. 1, 2, 4, 5) из фракционного состава измельченной древесины на цементной основе с минеральными добавками. В качестве листового материала может быть использован, например, Фибролит, являющийся частным случаем плиты содержащей фракционный состав измельченной древесины на цементной основе с минеральными добавками или другие плиты, имеющие в своей основе аналогичный фракционный состав измельченной древесины на цементной основе с минеральными добавками.

Примеры использованного в заявленном способе листового материала:

- фибролитовые плиты (фибролит) - это плитный материал, изготовленный из древесных волокон (так называемой «древесной шерсти» - длинной и тонкой лентовидной стружки), связующего вещества и минеральных добавок.

- цементно-стружечная плита (ЦСП) - изготавливаемый из тонкой древесной стружки, цемента и химических добавок

- стружечно-цементная плита (СЦП) - представляет собой прессованную плиту размером, состоящую из древесной щепы хвойных пород и цемента, с добавлением жидкого стекла (водный щелочной раствор силикатов натрия и (или) калия)

- щепо-цементная плита - изготавливаемая из древесной щепы на цементном связующем и минеральных добавках.

- плита компании «Green Board ®» состоящая из: 60% древесной шерсти, 39,8% портландцемента, 0,2%-ого раствора силиката натрия (жидкого стекла) - натурального минерализатора.

Все узлы сочленения 3 смежных строительных блоков в вертикальной и горизонтальной плоскости покрывают и склеивают клеем, например, полиуретановым клеем-пеной (возможно применение любого другого клеящего состава, в том числе на цементной основе).

Далее несущие стены здания из строительных блоков армируют сетками 7 (Фиг. 1, 3, 4) в углах и проемах, а также в местах примыкания перекрытий и других элементов, при необходимости армирование производят по всей поверхности стен.

Всю поверхность стен армируют, например, в случае, если здание и строительные сооружения находятся в сейсмически опасной зоне, местности с неустойчивыми почвами или высокими ветровыми нагрузками.

Сетки армирующие 7 могут быть металлические, композитные, пластиковые, базальтовые, углеродные. Для увеличения несущих и других способностей сооружения на следующем этапе при необходимости приклеивают посредством клеевого состава 5 (Фиг. 1, 2, 3, 4, 5) дополнительный листовой слой панелей 6 (Фиг. 1, 2, 3, 4, 5) к одной или обеим сторонам армированных стен из строительных блоков.

Дополнительный листовой слой панелей должен перекрывать швы узлов сочленения 3 смежных строительных блоков. После монтажа листов панелей на клеевой состав 5 панели могут дополнительно закрепить к стене из строительных блоков крепежными элементами 8 (Фиг. 1, 5), что создает после высыхания клеящего состава, монолитную армированною конструкцию. Предлагаемый способ строительства стен соответствует всем современным нормам строительства.

Изобретение относится к области малоэтажного строительства, а именно к строительству коттеджей, индивидуальных жилых домов, таунхаусов, офисных и торговых центров. Техническим результатом заявленного изобретения является обеспечение прочности и долговечности строительной конструкции. Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления несущих стен, включающем укладку строительных элементов в виде готовых строительных блоков с узлами сочленения смежных строительных блоков в вертикальной и горизонтальной плоскости согласно предлагаемому способу на внутреннюю сторону несущей стены последовательно наносят клеевой состав и крепят листовой материал, изготовленный из фракционного состава измельченной древесины на цементной основе с минеральными добавками. Дополнительно листовой материал может быть закреплен крепежными элементами. На внутреннюю сторону несущей стены может быть последовательно нанесен клеевой состав и закреплена армирующая сетка. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ изготовления несущих стен, включающий укладку строительных элементов в виде готовых строительных блоков с узлами сочленения смежных строительных блоков в вертикальной и горизонтальной плоскости, отличающийся тем, что на внутреннюю сторону несущих стен последовательно наносят клеевой состав и крепят листовой материал, изготовленный из фракционного состава измельчённой древесины на цементной основе с минеральными добавками.

2. Способ изготовления несущих стен по п. 1, отличающийся тем, что листовой материал дополнительно закрепляют крепежными элементами.

3. Способ изготовления несущих стен по п. 1, отличающийся тем, что на внутреннюю сторону несущих стен последовательно наносят клеевой состав и крепят армирующую сетку.