ТРЕХСЛОЙНЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК

Полезная модель относится к строительным элементам, а именно к трехслойным строительным блокам, используемым как стеновой элемент, например, в малоэтажном строительстве (коттеджи, гаражи, строения сельскохозяйственного, промышленного назначения и т.д.)
Широко известны стеновые самонесущие теплоизоляционные строительные блоки. Так, например, стеновой блок, используемый в проекте «Светлая поляна» [с информацией можно ознакомиться в сети Интернет по адресу http://www.dom-tvoi.m/projects/svpol/technology.php] имеет три слоя:
- несущий слой - легкий бетон (поризованный керамзитобетон),
- внутренний теплоизоляционный слой (пенополистирол),
- наружный декоративный слой (плотный бетон).
Слои соединены между собой арматурными стержнями. Простота конструкции обуславливает недостатки изделия. Во-первых, необходимо изготовление технологического отверстия для фиксации стержня. Во-вторых, при выкрашивании мест заделки стержней блок может разделиться на части.
В качестве прототипа выбран строительный термоблок [патент РФ на полезную модель №28366, опубл. 20.03.20], имеющий в своем составе три функциональных слоя:
- наружный (фасадный) слой, выполненный из легкого бетона,
- теплоизолирующий слой, выполненный в виде плиты из пенеполистирола,
- несущий (самонесущий) слой, являющийся конструкционным элементом с ребрами жесткости, имеющими на концах поперечины, образующие в сечении Т-образные окончания.
На двух противоположных поверхностях плиты пенополистирола выполнены чередующиеся выступы и пазы. При этом на лицевой поверхности выполнены продольные пазы, имеющие в сечении трапециевидную форму, а на тыльной поверхности, обращенной к несущему бетонному слою, выполнены поперечные пазы, имеющие в сечении Т-образную форму, соответствующую форме окончаний
ребер жесткости. Пазы и выступы на элементах образуют замковое соединение, формируя единую конструкцию блока.
Одним из недостатков прототипа является то, что при заполнении Т-образных в сечении пазов теплоизолирующего слоя раствором в процессе изготовления строительного блока могут образоваться пустоты, что существенно ухудшает свойства изделия. С другой стороны, при полном заполнении пазов при расширении бетона во время твердения могут произойти отрывы поперечных полок Т-образных выступов. Кроме того, конструкция пенополистирольной плиты нетехнологична в изготовлении, поскольку пазы на ее лицевой поверхности перпендикулярны пазам на тыльной поверхности, что усложняет как процесс резки нихромовой нитью, так и формования. Также само придание пазам Т-образной формы вызывает определенные технологические трудности.
Задача, решаемая полезной моделью - создание строительного блока новой конструкции.
Достигаемый технический результат - повышение технологичности изготовления изделия при одновременном улучшении замкового соединения слоев.
Поставленная задача решается изменением конструкции элементов блока. Строительный блок имеет в своем составе несущий элемент, наружный слой и расположенный между ними теплоизолирующий слой, выполненный в виде плиты экструдированного пенополистирола. На противоположных поверхностях плиты выполнены пазы, образующие выступы между ними. На поверхностях несущего элемента и наружного слоя образованы пазы и выступы, соответствующие пазам и выступам плиты пенополистирола и слои блока соединены между собой этими пазами и выступами. От прототипа блок отличается тем, что пазы на обеих упомянутых противоположных поверхностях плиты пенополистирола имеют в сечении трапециевидную форму, расширяющуюся внутрь, а оси пазов на обеих поверхностях параллельны друг другу.
Форма сечения выступов плиты пенополистирола может совпадать с формой сечения пазов, такое выполнение предпочтительно. Оптимальное соотношение размеров паза:
h/b=0,15-0,5, где
h - глубина паза,
b - максимальная ширина паза (ширина основания паза).
Предпочтительным исполнением является такое, когда все пазы на обеих поверхностях плиты пенополистирола выполнены продольными. Возможно также выполнение пазов на обеих поверхностях поперечными.
В несущем элементе могут быть выполнены сквозные технологические полости (отверстия).
Полезная модель иллюстрируется Фигурой, на которой представлен блок в сборе.
Строительный блок имеет три составляющие - наружный (фасадный) слой 1, выполненный, например, из бетона, внутренний теплоизолирующий слой, выполненный в виде плиты 2 экструдированного пенополистирола, и несущий элемент (несущий слой) 3, выполненный также из бетона. На противоположных поверхностях плиты 2, например, на лицевой и тыльной, выполнены пазы 4 так, что между соседними пазами образуются выступы 5. Иначе это можно сформулировать следующим образом: стенки пазов одновременно являются стенками выступов. Оси всех пазов и выступов (и на тыльной и на лицевой поверхности) параллельны одному из ребер блока, т.е. все пазы и выступы, например, как показано на Фигуре, поперечные (ориентированы параллельно ребрам плиты, определяющим ширину или толщину). Все пазы могут быть продольными, т.е. ориентированы параллельно ребрам плиты, определяющим длину.
Все пазы, и на лицевой и на тыльной поверхности плиты пенополистирола, имеют в сечении трапециевидную форму (равнобедренная трапеция) и расширяются внутрь. Соответственно, выступы между ними также имеют в сечении форму равнобедренных трапеций, но расширяющихся наружу. Глубина паза существенно меньше его ширины и соотношение размеров находится в описанных выше пределах.
Теплоизолирующий слой изготавливается из плиты экструдированного пенополистирола методом вырезания нагретой проволокой или формованием экструзией через фигурную фильеру пазов на двух противоположных поверхностях или путем фрезерования плиты фрезой определенного профиля. Выполнение пазов однонаправленными упрощает изготовление плиты.
Блок изготавливается путем заливки строительного раствора в опалубку, в которой предварительно установлена заранее изготовленная плита пенополистирола с вырезанными пазами. Также в опалубке могут быть установлены закладные детали для формирования сквозных технологических полостей 6. Раствор затекает в пазы, выполненные в плите 2 и его застывании формируется фасадный слой 1 и несущий элемент 3, объединенные замковым соединением трапециевидных пазов и выступов с плитой пенополистирола в общую конструкцию строительного блока.
При использовании в качестве слоя теплоизоляции плиты с описанными выше пазами уменьшается вероятность образования пустот в процессе заливки раствора в ее пазы. При этом надежность сцепления слоев (теплоизоляционного и бетонного несущего или фасадного) высокая, т.к. образуется соединение по типу «ласточкин хвост».