СОЕДИНЕНИЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ СТЕНОВЫХ БЛОКОВ

Данное техническое решение относится к строительству, в частности, к конструкциям стеновых кладок из строительных блоков, включающих соединения блоков между собой. Техническое решение предназначено для его использования в строительстве преимущественно малоэтажных зданий, а также в возведении межэтажных проемов многоэтажных зданий.
Известны конструктивные решения соединений стеновых блоков, в частности, стена здания, возведенная из набора различных строительных блоков, состоящего из рядовых, угловых и промежуточных блоков, уложенных рядами, примыкающих друг к другу определенным образом и скрепленных между собой. Каждый блок состоит из декоративного слоя, несущего слоя и расположенного между ними теплоизоляционного слоя, скрепленных между собой полимерными стержнями, при этом угловые блоки выполнены двух видов, причем первый вид выполнен с Г-образным расположением декоративного и теплоизоляционного слоев, выходящих одним торцом на боковую грань блока, а другим торцом - на заднюю грань блока, при этом несущий слой выполнен укороченным с одним торцом, выходящим на боковую грань блока, и другим торцом, примыкающим к короткой полочке теплоизоляционного слоя, а длина лицевого слоя короткой полочки углового блока выбрана равной толщине блока, а второй вид углового блока выполнен с Г-образным расположением несущего и теплоизоляционного слоев, выходящих одним торцом на боковую грань блока, а другим торцом - на лицевую грань блока, при этом декоративный слой выполнен укороченным с одним торцом, выходящим на боковую грань блока, и другим торцом, примыкающим к короткой полочке теплоизоляционного слоя, а длина несущего слоя короткой полочки углового блока выбрана равной толщине блока, причем промежуточные блоки расположены в зоне оконных и дверных проемов стены и выполнены трех видов, при этом первый вид промежуточных блоков выполнен со ступенчатой боковой гранью, образованной выступающим декоративным слоем, и боковой перемычкой, соединяющей несущий и декоративный слои перпендикулярно им на ступенчатой боковой грани, а второй вид промежуточных блоков выполнен укороченным в длину, кратным половине длины блока со стороны его лицевой грани, а третий вид промежуточных блоков выполнен со ступенчатыми боковыми гранями, образованными выступающим декоративным слоем, и боковыми перемычками, соединяющими несущий и декоративный слои перпендикулярно им на обеих ступенчатых боковых гранях (RU 2338845С 1,20.11.2088).
Известен способ возведения стены здания, включающий послойную укладку набора строительных блоков в шахматном порядке с образованием углов посредством использования угловых блоков и образованием стоек посредством использования промежуточных блоков, отличающийся тем, что для возведения стены используют набор, состоящий из блоков, содержащих декоративный слой, несущий слой и расположенный между ними теплоизоляционный слой, скрепленные между собой полимерными стержнями, причем все блоки укладываются таким образом, чтобы по вертикали и по горизонтали они стыковались одноименными слоями, при этом для возведения внешних углов стены здания используют блоки с Г-образным расположением декоративного и теплоизоляционного слоев, выходящих одним торцом на боковую грань блока, а другим торцом - на заднюю грань блока, при этом несущий слой выполнен укороченным с одним торцом, выходящим на боковую грань блока, и другим торцом, примыкающим к короткой полочке теплоизоляционного слоя, а для возведения внутренних углов стены здания используют блоки с Г-образным расположением несущего и теплоизоляционного слоев, выходящих одним торцом на боковую грань блока, а другим торцом - на лицевую грань блока, при этом декоративный слой выполнен укороченным с одним торцом, выходящим на боковую грань блока, и другим торцом, примыкающим к короткой полочке теплоизоляционного слоя, причем при возведении каждого нечетного ряда угловой блок поворачивают на 180° относительно горизонтальной оси и на 90° относительно вертикальной оси, при этом для образования оконных и дверных проемов в каждом четном ряду используют промежуточные блоки, выполненные со ступенчатой боковой гранью, образованной выступающим декоративным слоем, и боковой перемычкой, соединяющей несущий и декоративный слои перпендикулярно им на ступенчатой боковой грани, разворачивая блоки ступенчатой боковой гранью в сторону оконного проема, а в каждом нечетном ряду используют промежуточные блоки, выполненные укороченными в длину, кратными половине длины блока со стороны его лицевой грани, разворачивая блоки ступенчатой боковой гранью в сторону оконного проема, причем для образования спаренных оконных проемов используют промежуточные блоки, выполненные со ступенчатыми боковыми гранями, образованными выступающим декоративным слоем, и боковыми перемычками, соединяющими несущий и декоративный слои перпендикулярно им на обеих ступенчатых боковых гранях (RU 2338845С 1, 20.11.2088).
Известен способ кладки стен из блоков, включающий выполнение блоков с пустотами в виде наружного канала, проходящего через все грани по периметру, и внутренней полости, укладку блоков в несколько рядов со смещением их на половину длины блоков и соединение их между собой связующим раствором, отличающийся тем, что блоки выполняют из гипса, внутреннюю полость - сквозной и наружный канал - на гранях, примыкающих к внутренней полости, глубиной, равной половине ширины последней, причем ряды блоков укладывают насухо с образованием каналами граней соседних блоков вертикальных полостей, размеры которых соответствуют размерам внутренней полости блока, а соединение блоков производят посредством заливки теплоизоляционного раствора в одну из полостей верхнего ряда блоков, после чего повторяют цикл кладки. Предусмотрен блок для кладки стены, включающий рабочее тело с пустотами в виде наружного проходящего через все грани по периметру канала и расположенной в нем с образованием ребер внутренней сквозной полости, отличающийся тем, что блок выполнен из гипса, а глубина канала на гранях, примыкающих к внутренней полости, равна половине ширины последней (RU 2118431 С1, 27.08.1998).
Известен способ строительства одноэтажных зданий из штучных материалов невысокой прочности и повышенной сжимаемости (панели и блоки из легких и ячеистых бетонов, пустотелые керамические и силикатные блоки, кирпич, природные камни пиленые или правильной формы из туфа, ракушечника и т.п.), заключающийся в постепенной или поэтажной передаче нагрузок от стен, заполнений проемов, перекрытий - для сборных перекрытий через располагаемые по их контуру обвязочные пояса - на колонны, диафрагмы жесткости, выполненные из более прочных и менее деформативных материалов (монолитный железобетон, омоноличенный металл) в вертикальных пустотах, образованных при строительстве стен из вышеуказанных панелей, блоков, камней. Способ предусматривает отсутствие горизонтальных усадочных трещин или заполняемых монтажной пеной швов под обвязочными поясами, выполняемыми в уровне перекрытий и покрытий, благодаря замоноличиванию (или омоноличиванию) колонн, диафрагм жесткости, обвязочных поясов по мере возведения стен (RU 424402 С2, 20.07.2011).
Известно соединение вентблоков через отверстие в плите перекрытия здания, содержащее вентиляционные отверстия, отличающееся тем, что стороны отверстия в плите перекрытия между вентблоками выполнены меньше размера боковых стенок вентблоков на толщину этих стенок, а соединение снабжено коробами по числу отверстий вентблока, причем каждый короб выполнен без торцовых стенок, а боковые стенки каждого короба сопряжены с соответствующими отверстиями вентблоков так, что стенки каждого короба в нижней части расположены в соответствующем отверстии нижнего вентблока под плитой перекрытия и примыкают к стенкам отверстия вентблока, а в верхней части каждого короба на уровне верхней поверхности плиты перекрытия стенки каждого короба отогнуты на величину, равную толщине стенок и перемычек между отверстиями вентблока под прямым углом во внешнюю сторону короба, при этом промежутки между коробами на толщину плиты перекрытия замоноличены бетоном, а зазоры между плитой и нижним вентблоком заполнены упругим материалом, например монтажной пеной (RU 2360079 С1, 27.06.2009).
Известен способ установки крепежного элемента навесного оборудования в наружной стене здания, состоящей из слоя конструкционно теплоизоляционного особо легкого бетона плотностью 250-500 кг/м3 и тонких облицовочных слоев в виде штукатурки, или гипсоволокнистых листов, или цементно-стружечных плит, включающий установку в отверстие, просверленное в указанной стене, рамного пластмассового или металлического дюбеля, и ввинчивание в него стального шурупа или кронштейна, отличающийся тем, что вначале отверстие в стене заполняют монтажной пеной, затем устанавливают в не затвердевшую монтажную пену дюбель и после затвердения монтажной пены ввинчивают стальной шуруп или кронштейн, при помощи которых закрепляют и фиксируют навесное оборудование (2430218 С2, 27.09.2011). Аналоги RU 12163 U1, 16.12.1999. RU 39623 U1, 10.08.2004. RU 2281367 С1, 10.08.2006. US 5345722 А, 13.09.1994.
Известен многослойный строительный блок, содержащий декоративный слой, центральный слой, расположенный между наружным и внутренним конструкционными слоями, изготовленными из керамзитобетонной смеси, отличающийся тем, что толщина А декоративного слоя составляет 7÷12 мм, толщина В внутреннего конструкционного слоя составляет 8÷17 мм, толщина С центрального слоя составляет 354÷379 мм, толщина Б наружного конструкционного слоя составляет 6÷17 мм, при этом центральный слой выполнен из керамзитобетона крупнопористой структуры, а плотность блока в сухом состоянии составляет 650÷850 кг/м3 (RU 95697 U1, 10.07.2010). Аналоги RU 2317381, 20.02.2008 и RU 2208102, 10.07.2003.
Известны стеновые блоки, каждый из которых имеет форму граненой конструкции из отвержденного материала, имеющей расположенную с наружной лицевой стороны блока лицевую поверхность, расположенную с внутренней стороны блока внутреннюю поверхность, нижнюю, верхнюю и боковые поверхности, при этом блок содержит последовательно расположенные по его ширине лицевой слой, промежуточный слой и внутренний слой, причем лицевой слой имеет толщину s1, которая меньше толщины s2 промежуточного слоя, а толщина s3 внутреннего слоя меньше толщины s1 лицевого слоя, последний содержит цемент, пластификатор и дробленый керамзит с фракциями в пределах от 1 до 5 мм, промежуточный слой блока содержит цемент, пластификатор и керамзит с фракциями в пределах от 5 до 20 мм, внутренний слой блока содержит песок, цемент и пластификатор, указанные толщины слоев блока выбраны в зависимости от ширины 8 блока и находятся в соотношении s1:s2:s3=(0,10-0,17)S:(0,89-0,79)S:(0,007-0,037)S, блок содержит выполненный в лицевом слое и охватывающий его с двух смежных боковой и нижней сторон Г-образный гребень, а также выполненное в лицевом слое и охватывающее с двух других смежных боковой и верхней сторон блока Г-образное углубление, гребень и углубление расположены в одной плоскости, параллельной лицевой поверхности блока, поверхности гребня и углубления, лицевая и внутренняя поверхности выполнены сплошными и гладкими, а нижняя, верхняя и боковые поверхности блока, расположенные между лицевым и внутренним слоями, выполнены шероховатыми с простирающимися внутрь блока углублениями от 0,1 до 20 мм между фракциями, при этом длина L блока с его лицевой стороны выбрана в зависимости от ширины 8S блока в пределах L=(0,99-1,01)S, длина Lвн блока с его внутренней стороны выбрана равной длине блока с его лицевой стороны, лицевая поверхность блока расположена на расстоянии s4 от оси гребня, внутренняя поверхность блока расположена от оси гребня на расстоянии s5, большем, чем расстояние s4, при этом s4 и s5 находятся в соотношении s4=(0,08-0,16)s5 (RU 2465415 С1, 27.10.2012). Данные блоки предназначены для изготовления из них стен методом кладки на мокрый раствор. Эти блоки являются близкими к соединяемым блокам, представленным в описываемом техническом решении.
При этом, как показывает сравнительный анализ, из представленных источников информации известно использование монтажной пены для заполнения ею монтажных зазоров.
Однако использование монтажной пены для указанных целей в конструкциях, представленных в источниках информации, а также использование стандартного вяжущего мокрого раствора для кладки блоков не обеспечивают достижение заданной прочности и экономичности соединения блоков. Например, в случае использования мокрого раствора не удается точная установка блоков в их проектное положение, что приводит к перекосам блоков, необходимости затирки шпатлевкой щелей между ними, выравниванию растворами неровностей поверхностей блоков, обращенных как внутрь помещения строящегося дома, так и с его наружной стороны, что многократно повышает трудоемкость соединения.
Техническим результатом полезной модели является повышение качества соединения строительных стеновых блоков и снижение трудоемкости соединения.
Указанный результат получен соединением строительных стеновых блоков, характеризующимся тем, что блоки соединены расположенной между ними отвержденной композицией, каждый блок содержит пару крайних слоев и один средний слой, каждый крайний слой блока имеет гладкие торцовые поверхности, стыкованные с гладкими поверхностями крайнего слоя смежного блока, в каждом среднем слое блока выполнены выемки и пустоты, простирающиеся в глубину этого слоя, отвержденная композиция расположена между средними стыкованными между собой слоями блоков так, что она пророщена в выемки и пустоты средних слоев соединенных блоков, композиция расположена по стыкуемым поверхностям средних слоев блоков в виде лентообразных дорожек, каждая из которых расположена на крае среднего слоя, при этом соединенные блоки выполнены с гребнями, расположенными в углублениях смежных блоков. В качестве отвержденной композиции использована монтажная пена или вяжущий увеличивающийся в объеме при отверждении раствор.
На фиг.1 показано расположение строительных стеновых блоков и соединяющей композиции в процессе соединения блоков во время кладки стены; на фиг.2 - соединение строительных стеновых блоков.
Соединение стеновых блоков 1 и 2 (фиг.1) при кладке стены 3 (фиг.2) выполнено посредством расположенной между блоками отвержденной композиции 4, в качестве которой использована или монтажная пена со свойствами расширения ее объема в процессе отверждения и свойствами упругости в отвержденном состоянии, или в качестве композиции 4 может быть использован также увеличивающийся в объеме в процессе отверждения раствор вяжущего материала (растущий бетон, растущий раствор).
Данное соединение предусматривает, что каждый блок содержит пару крайних слоев 5 и 6 и один средний слой 7, расположенный между крайними слоями. Каждый крайний слой блока имеет гладкие торцовые поверхности 8, стыкованные с гладкими торцовыми поверхностями 9 крайнего слоя смежного блока. Каждый средний слой 7 блока выполнен из смеси вяжущего и гранулированного материала, имеет шероховатую поверхность 10 с выемками 11 на этой поверхности и пустотами 12 между гранулами 13. Отвержденная композиция 4 расположена между средними слоями 7 блоков 1 и 2 и входит своей структурой в эти слои на заданную глубину h. Глубина h зависит от объема и массы композиции 4, располагаемой между стыкуемыми поверхностями 10 во время укладки блоков в проектное положение. Композиция 4 в рабочем положении соединенных блоков расположена по стыкуемым поверхностям 10 средних слоев блоков. Она находится в расплющенном состоянии в виде (условно) лентообразных дорожек с неровными краями, при этом композиция, благодаря своим свойствам увеличения объема в процессе отверждения, пророщена в толщу каждого среднего слоя 7 каждого блока так, что она имеет зацепы 14, расположенные в выемках 11 и пустотах 12 каждого среднего слоя. Каждая композиция 4 в ее отвержденном состоянии простирается в толще среднего слоя 7 блока на указанную выше глубину. В предмонтажном положении каждая лентообразная дорожка композиции 4 расположена предпочтительно ближе к краю среднего слоя 7, примыкающего к крайнему слою, из расчета повышения прочности соединения и сокращения расхода композиции. В этом случае при расплющивании композиции, ею концентрированно заполняются все близлежащие выемки 11 и пустоты 12 средних слоев 7 стыкованных блоков, при этом указанное заполнение ограничивается сплошным и непроницаемым для композиции крайними слоями 5 и 6 блока.
Композиция 4 после ее расплющивании вытесняется в выемки 11 и пустоты 12 средних слоев 7 блоков и после этого в процессе увеличения объема композиция проращивается одновременно в двух смежных средних слоях 7 стыкуемых блоков. В отвержденном состоянии композиция представляет собой единый пористый, обладающий упругостью, массив сложной формы со сложными переплетениями, образующими зацепы 14, приклеенными к поверхностям гранул и к отвержденному вяжущему материалу среднего слоя 7. Края композиции в ее рабочем положении имеют неправильную форму, полученную формой структуры гранул и вяжущего материала среднего слоя 7 блока. Блоки 1 и 2 выполнены с гребнями 15 и углублениями 16, стыкуемыми со смежными блоками 17 возводимой стены 3.
Работает соединение следующим образом. Наносят композицию 4 предпочтительно двумя валиками, показанными на фиг.1, на поверхность 10 слоев 7 одного или двух блоков 1 и 2 так, как это показано на чертеже. Прижимают блок 2 к блоку 1 с усилием, выдавливающим валики композиции 4 в выемки 11 и пустоты 12 средних слоев 7 соединяемых блоков. При этом блок 2 притирают к блоку 1 так, чтобы их торцовые поверхности 8 и 9 плотно и без зазоров состыковались между собой. Благодаря притирке блоков, а также их точному центрированию относительно друг друга блоки занимают заданное проектное положение. Такое положение соответствует требуемому условию -исключению обработки поверхностей слоев 6 блоков, которые обращены вовнутрь помещения строящегося дома. Описанным образом центрируются относительно друг друга наружные поверхности слоев 5 стыкуемых блоков, что исключает необходимость последующей обработки этих поверхностей после монтажа стены.
После притирки блоков, композиция, выдавленная в выемки 11 и пустоты 12 средних слоев 7 соединяемых блоков начинает в этих пустотах и выемках увеличиваться в объеме. При этом она заполняет собой все близлежащие микрощели и пустоты в средних слоях 7 блоков и сращивается с гранулами и материалом слоев 7 стыкуемых блоков. Масса блоков и объем монтажной пены композиции 4, выемки 11 и пустоты 12 средних слоев 7 соединяемых блоков выбраны такими, что после притирки блоков, в процессе увеличения объема композиции, она не смещает блоки относительно друг друга и они остаются в проектном положении до полного отверждения композиции 4. Описанный цикл работы относится к двум указанным видам композиции - монтажной пене и к так называемому вяжущему растущему раствору (бетону). При необходимости повышения прочности соединения блоков, увеличивают массу композиции 4, накладываемую дорожкой на шероховатую поверхность среднего слоя блока, а после его притирки к стыкуемому блоку притертый блок нагружают, например, находящимися рядом блоками. Последние укладывают на притертый блок и оставляют на нем до полного отверждения композиции 4.
В результате, благодаря описанным эффектам достигнуто высокое качество соединения блоков. В частности, достигнута ровность кладки стены, не требующая последующей заделки швов между блоками после кладки и выравнивания стены. Достигнута высокая прочность соединения блоков, которая по результатам сравнительных испытаний превышает прочность соединения блоков цементным раствором. В итоге, прочность и качество соединения блоков повышены и существенно снижена трудоемкость качественного соединения.