БРУСКОВАЯ ПЕРЕМЫЧКА

Полезная модель относится к жилищно-гражданскому строительству и предназначается для вновь возводимых, реконструируемых и реставрируемых зданий.
Известна железобетонная перемычка, включающая арматурный каркас, низкой прочности, состоящий из сваренных между собой арматурных стержней, расположенный в затвердевшем бетоне низкой прочности и плотности, обеспечивающей ее прочности, а арматурные стержни в каркасе сваренные так, что образуют параллельные фермы, обладающие самостоятельной несущей способностью и возможностью воспринимать всю полезную нагрузку, придающие прочность перемычке, причем окружающий каркасы бетон способствует сохранению устойчивости ферм (RU заявка на полезную модель №2006115212).
Наиболее близким техническим решением является брусковая железобетонная перемычка, выполненная в виде объемного тела прямоугольной, многоугольной формы (ГОСТ 948-84).
Однако данные строительные изделия обладают относительно высоким коэффициентом по теплопроводности, низкой прочностью на растяжение при изгибе, большой массой изделий, что значительно увеличивает трудоемкость возведения зданий.
Задачей полезной модели является повышение прочности на растяжение при изгибе, улучшение показателей теплопроводности, снижение массы перемычки для облегчения процесса монтажа при возведении ограждающих конструкций.
Сущность полезной модели заключается в том, что брусковая перемычка, выполненная в виде объемного тела прямоугольной, многоугольной формы, при этом состоящая из неавтоклавного пенобетона, армированного волокном при следующем составе: цемент - 33-68%; заполнитель - 0,089-34%; синтетическое волокно - 0,0089-0,72%; пенообразователь - 0,0175-0,72%; добавка - 0,01-3%; вода - остальное; или цемент - 33-68%; заполнитель - 0,089-34%; синтетическое волокно - 0,089-0,72%; пенообразователь - 0,0175-0,72%; вода - остальное; или цемент - 4,55-81,56%; синтетическое волокно - 0,089-0,72%; пенообразователь - 0,0175-0,72%; добавка - 0,01-3%; вода - остальное; или цемент - 44,55-81,56%; синтетическое волокно - 0,0089-0,72%; пенообразователь - 0,0175-0,72%; вода - остальное.
В качестве вяжущего применяется портландцемент Новороссийский М500 Д-О по ГОСТ 10178-85 (ГОСТ 30515-97, ГОСТ 31108-2003, EN 197-1) или его разновидности (в том числе СЕМ I 42,5 R, СЕМ 52,5 R, СЕМ I 42,5 N, СЕМ I 52,5 N) марки не ниже М400 при содержании в составах в количестве от 33 до 81,56%. Данный диапазон позволяет получить качественный материал с заданной плотностью, прочностью, теплопроводностью. При увеличении содержания вяжущего увеличивается усадка, происходит перерасход материала, что ведет к увеличению стоимости изделия.
Заполнитель: песок Аксайского карьера (также может применяться песок других месторождений, зола - унос, отходы дробления горных пород, шлам, пыль вращающихся печей) с максимальным размером частиц не более 2,5 мм - в количестве от 0,089-34%. Мелкий заполнитель позволяет снизить расход вяжущего. С увеличением процентного содержания песка снижается прочность изделия. Низкое содержание мелкого заполнителя приводит к увеличению усадки.
Введение пенообразователя «Ареком - 4» (также могут применяться другие синтетические пенообразователи) 0,0175-0,72% позволяет получить пористую структуру бетона и улучшить теплоизоляционные свойства. Увеличение расхода пенообразователя позволяет получить более пористую структуру, но снижение плотности изделия ведет к снижению прочности изделия.
Синтетическое волокно в количестве 0,0089-0,72% повышает прочность пенобетона па растяжение при изгибе, также позволяет ускорить процесс оборачиваемости форм. Снижение процентного содержания синтетического волокна в составе пенобетона приводит к ухудшению прочностных характеристик, отколу углов, трещинообразованию. Увеличение синтетического волокна приводит к перерасходу материала, а также повышению стоимости изделия.
В качестве добавки 0,01-3% применяется УП-2ПБ с водородным показателем рН от 7 до 14 (возможно применение других добавок, регулирующих сроки схватывания и придающие бетону специальные свойства) для ускорения сроков схватывания пенобетона. Низкое процентное содержание добавки не даст никакого эффекта. При увеличении содержания добавки в составе пенобетона конечная прочность может не выйти на марочную.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена перемычка прямоугольной формы. На фиг.2 представлена конструктивная схема стены с применением брусковой перемычки. Перемычка содержит: 1 - фасадная грань, 2 - боковая грань, 3 - верхняя грань.
Приготовление смеси может осуществляться двумя способами:
Первый способ: Дозирование вяжущего, заполнителя, синтетического волокна, добавки, пенообразователя и воды осуществляется по массе или по объему, затем компоненты подаются в бетоносмеситель, где происходит пенообразование механическим способом.
Второй способ: При двухстадийной технологии приготовления смеси дозирование цемента, заполнителя, синтетического волокна, добавки, пенообразователя и воды осуществляется по массе или по объему. Часть воды и пенообразователь подается в пеногенератор, где происходит вспенивание, полученная пена подается в бетоносмеситель и перемешивается с остальными компонентами смеси.
После чего приготовленная смесь заливается в формы, где формируется фасадная грань 1, боковая грань 2, верхняя грань 3 брусковой перемычки.
Причем ввод синтетического волокна в состав смеси в обоих случаях производится поэтапно или за один раз во время перемешивания.
Состав и свойства строительного изделия представлены в таблице 1, 2, 3, 4.
Благодаря использованию в составе синтетического волокна прочность на растяжение при изгибе составляет примерно 40-60% от прочности на сжатие, что существенно выше, чем у железобетонных перемычек.
Изготовление экспериментальных образцов предложенного строительного изделия полностью подтвердило достижение поставленной задачи.
Таблица 1
Составы и свойства изделия
№
Состав предлагаемый, %
Свойства строительного изделия
Цемент, %
Мелкий заполнитель, %
Крупный заполнитель, %
Синтетическое волокно,%
Пенообразователь, %
Добавка, %
Вода, %
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°С)
Прочность на растяжение при изгибе, МПа
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
Усадка, мм/м
1
30,0000
36,0000
-
0,0700
0,0100
0,0050
33,9150
0,240
1,8
920
1,4
2
33,0000
34,0000
-
0,0890
0,0175
0,0100
32,8835
0,189
1,4
863
1,5
3
42,0000
22,0000
-
0,5400
0,1200
1,5000
33,8400
0,115
0,9
600
1,9
4
68,0000
0,0890
-
0,7200
0,7200
3,0000
27,4710
0,097
0,58
530
2,4
5
70,0000
0,0700
-
0,7500
0,7500
3,5000
24,9300
0,085
0,35
451
4,1
Состав известный
15,1000
25,2000
53,7000
-
-
0,0900
5,9100
2,040
0,4
2500
3,0
Таблица 2
Составы и свойства изделия
№
Состав предлагаемый, %
Свойства строительного изделия
Цемент, %
Мелкий заполнитель, %
Крупный заполнитель, %
Синтетическое волокно,%
Пенообразователь, %
Добавка, %
Вода, %
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°С)
Прочность на растяжение при изгибе, МПа
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
Усадка, мм/м
1
30,0000
36,0000
-
0,0700
0,0100
-
33,9200
0,240
1,8
920
1,4
2
33,0000
34,0000
-
0,0890
0,0175
-
32,8935
0,190
1,3
875
1,5
3
42,0000
22,0000
-
0,5400
0,1200
-
35,3400
0,120
0,9
630
1,9
4
68,0000
0,0890
-
0,7200
0,7200
-
30,4710
0,097
0,58
530
2,7
5
70,0000
0,0700
-
0,7500
0,7500
-
28,4300
0,085
0,35
451
5,0
Состав известный
15,1000
25,2000
53,7000
-
-
0,0900
5,9100
2,040
0,4
2500
3,0
Таблица 3
Составы и свойства изделия
№
Состав предлагаемый, %
Свойства строительного изделия
Цемент, %
Мелкий заполнитель, %
Крупный заполнитель, %
Синтетическое волокно, %
Пенообразователь, %
Добавка, %
Вода, %
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°С)
Прочность на растяжение при изгибе, МПа
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
Усадка, мм/м
1
36,0000
-
-
0,0700
0,0100
0,0050
63,9150
0,085
0,3
450
4,2
2
44,5500
-
-
0,0890
0,0175
0,0100
55,3330
0,092
0,5
502
2,7
3
53,0000
-
-
0,5400
0,1200
1,5000
44,8400
0,115
0,9
630
2,0
4
68,0000
-
-
0,7200
0,7200
3,0000
27,5600
0,195
1,4
890
2,5
5
81,5600
-
-
0,7500
0,7500
3,5000
13,4400
0,251
1,9
950
3,6
Состав известный
15,1000
25,2000
53,7000
-
-
0,0900
5,9100
2,040
0,4
2500
3,0
Таблица 4
Составы и свойства изделия
№
Состав предлагаемый, %
Свойства строительного изделия
Цемент, %
Мелкий заполнитель, %
Крупный заполнитель, %
Синтетическое волокно, %
Пенообразователь, %
Добавка, %
Вода, %
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м°С)
Прочность на растяжение при изгибе, МПа
Плотность, кг/м<sup>3</sup>
Усадка, мм/м
1
36,0000
-
-
0,0700
0,0100
-
63,9200
0,085
0,3
450
4,2
2
44,5500
-
-
0,0890
0,0175
-
55,3435
0,092
0,5
502
2,7
3
53,0000
-
-
0,5400
0,1200
-
46,3400
0,115
0,9
630
2,0
4
68,0000
-
-
0,7200
0,7200
-
30,5600
0,195
1,4
890
2,5
5
81,5600
-
-
0,7500
0,7500
-
16,9400
0,251
1,9
950
3,6
Состав известный
15,1000
25,2000
53,7000
-
-
0,0900
5,9100
2,040
0,4
2500
3,0