КРУПНОГАБАРИТНЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям крупногабаритных строительных блоков (КСБ) и может быть использовано при возведении внешних несущих стен зданий и сооружений.
Особенностями КСБ, как крупногабаритного изделия, являются не только его размеры, превосходящие размеры кирпичей (полнотелых и с пустотами), но и весовые характеристики, которые не становятся существенным недостатком при возведении стен, так как из-за сохранения значительного веса КСБ не значительно снижают нагрузку на фундамент по сравнению с кладкой из кирпичей с пустотами. Как правило, при использовании крупногабаритных строительных блоков КСБ в форме прямоугольного параллелепипеда с ложковыми, тычковыми и постельными гранями снижение веса обеспечивают формированием пустот в теле блока и подбором материала, из которого изготавливают КСБ.
Например, известен строительный блок для стены со сквозными вертикальными пустотами прямоугольного сечения, в которых установлены теплоизоляционные вкладыши (RU 2352733, опубл. 20.04.2009). Наличие сквозных отверстий в строительном блоке обеспечивает достаточно высокий процент пустотности, что позволяет блоку выполнять в наружных стенах зданий как конструкционные, так и теплоизоляционные функции, приводящие к снижению расхода энергии на отопление зданий. Однако расположение рядов сквозных отверстий такого строительного блока обуславливает повышенную его теплопроводность как в тычковом, так и ложковом направлениях теплового потока, и снижает теплотехнические свойства строительного блока в наружных стенах зданий и сооружений.
Известен также строительный блок, выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда, содержащего расположенные вдоль ложковой грани ряды сквозных отверстий, размещенных со смещением относительно друг друга в соседних рядах, при этом каждый ряд сквозных отверстий образован двумя идентичными основными прямоугольными сквозными отверстиями и одним доборным сквозным отверстием, выполненным квадратным (RU 17052, опубл.10.03.2001). Данный строительный блок за счет создания в нем достаточно большого количества мелких (щелевидных) сквозных отверстий имеет повышенный процент пустотности, что позволяет снизить теплопроводность и повысить теплоэффективность строительного блока и наружных стен зданий и сооружений из таких строительных блоков.
Однако, конструкция блока по RU 17052 имеет некоторые недостатки, а именно:
- отсутствие «теплового замка» на тычковых гранях при кладке из подобных строительных блоков возможно образование мостиков холода по тычковым граням строительных блоков;
- невозможность формирования при кладке блоков сквозных вертикальных каналов в стене, необходимых для использования в различных целях - для прокладки коммуникаций, для упрочнения кладки армирующими элементами, в том числе путем создания во всю или частично высоту стены вертикальных каналах равнопрочной монолитной железобетонной конструкции, и/или для утепления кладки насыпными теплоизолирующими материалами при вертикальной засыпке сверху более одного ряда;
- попадание по постельной стороне блока кладочного раствора между жесткими теплоизоляционными вкладышами в блоках приводит к образованию мостиков холода по постельной стороне блока.
В настоящее время изготовление КСБ регламентируется ГОСТ 530-2007 «КИРПИЧ И КАМЕНЬ КЕРАМИЧЕСКИЕ. Общие технические условия», дата введения 01.03.2008, согласно которому рекомендованы к изготовлению только КСБ в форме прямоугольного параллелепипеда с плоскими ложковыми, тычковыми и постельными гранями с толщиной наружных стенок пустотелого кирпича и камня должна быть не менее 12 мм, а крупноформатного камня не менее 10 мм и диаметром вертикальных цилиндрических пустот и размером стороны квадратных пустот не более 20 мм, и шириной щелевидных пустот - не более 16 мм (размеры горизонтальных пустот не регламентируются).
Кроме того, регламентировано использовать глинистое сырье, кремнеземистые породы (трепел, диатомит), лессы, промышленные отходы (углеотходы, золы и др.), минеральные и органические добавки, но при этом для КСБ прочность блока должна соответствовать марке М35. При этом КСБ должен быть морозостойким и в насыщенном водой состоянии должны выдерживать без каких-либо видимых признаков повреждений или разрушений (растрескивание, шелушение, выкрашивание, отколы) не менее 25; 35; 50; 75 и 100 циклов переменного замораживания и оттаивания. Эти требования накладывают определенные ограничения для КСБ в части толщин стенок, формы и количества пустот и щелевидных отверстий. Кроме того, предусмотрено наличие в теле блока двух отверстий для захвата блока инструментом.
Эти особенности привели к тому, что КСБ по ГОСТ 530-2007 представляет собой по форме прямоугольный параллелепипед с плоскими ложковыми, тычковыми и постельными гранями, в теле которого образованы либо сквозные отверстия диаметром не более 20 мм, либо квадратные отверстия со стороной не боле 20 мм, либо щелевидные пустоты шириной не более 16 мм, либо комбинация и тех и других плюс два отверстия для захвата блока инструментом, размеры которых превышают перечисленные размеры сквозных отверстий (общей площадью сечения, не превышающей 13% площади постели блока).
Наличие пустот снижает вес КСБ, но не настолько, чтобы говорить о высоком проценте пустотности, так как для КСБ, выполненного по форме прямоугольного параллелепипеда, облегчение прямо связано с несущей способностью блока. В связи с этим был разработан ряд размеров для КСБ, при которых оптимизировался вес с несущей способностью блока (таблица 1 - номинальные размеры изделий, в миллиметрах):
Обозначение вида
Номинальные размеры
Обозначениеразмера
Длина
Ширина
Толщина
Камень крупноформатный
КК
510
250
219
14,3 НФ
398
250
219
11,2 НФ
380
250
219
10,7 НФ
380
255
188
9,3 НФ
380
250
140
6,8 НФ
380
180
140
4,9 НФ
250
250
188
6,0 НФ
Так как, независимо от формы и количества отверстий КСБ при кладке располагаются со смещением ½ между рядами, то происходит перекрытие отверстий нижнего ряда телом блока следующего ряда. Эти пустоты в блоке не используются и выполняют только одну функцию - облегчение веса КСБ. Так как все отверстия выполнены по прямоугольной сетке (поперечные стенки между отверстиями используются как опорные стенки для противолежащих наружных стенок блока), то эти стенки-перегородки и наружные стенки являются мостиками холода.
Недостатком прототипа является отсутствие «теплового замка» на тычковых гранях при кладке, в связи с этим в кладке из подобных строительных блоков возможно образование мостиков холода по тычковым граням строительных блоков. Кроме того, исполнение такого блока имеет технологические трудности в части выполнения нешироких сквозных отверстий в теле блока, которые нельзя использовать в качестве каналов для прохождения воздушных потоков или вставки/засыпки изоляционных материалов существенной толщины и имеют высокую передачу тепла, что делает данные отверстия малозначимыми. Невозможность формирования при кладке блоков значительного (достаточного для дополнительных строительных задач) количества сквозных вертикальных каналов, одинаковых или близких в геометрическом сечении по всей высоте стены, необходимых для использования в различных целях - для прокладки коммуникаций, для упрочнения кладки армирующими элементами, в том числе путем создания в части вертикальных каналов монолитной равнопрочной железобетонной конструкции, и/или для утепления кладки насыпными и/или жесткими теплоизолирующими материалами с целью равномерного вертикального утепления кладки сплошным (непрерывным) способом во всю высоту стены, не позволяет сформировать в стене стабильную и прогнозируемую (расчетную) плоскость распределения точки росы, тем самым не позволяя на этапе расчетов заложить в конструкции здания нормативы по теплопроводности внешних стен для конкретного региона мира, а так же дать на основании зоны предполагаемого строительства требования по повышению сейсмоустойчивости, ураган устойчивости, смерче устойчивости за счет увеличения числа вертикальных каналов внутри кладки стены армированных (заполненных) железобетоном.
Блоки по ГОСТ 530-2007 отнесены к категории КСБ, но регламентированные этим документом размеры и формы пустот не позволяют увеличивать габариты этих блоков сверх регламента, так как это приводит к серьезнейшему увеличению веса КСБ, при котором наличие мелких пустот не обеспечивает облегчение, а смена материала приводит к появлению блоков, больше похожих на бетонные.
Недостатками конструкции строительного блока по ГОСТ 530-2007 являются:
- плоская поверхность тычковых граней, из-за чего при выполнении кладки между строительными блоками могут формироваться мостики холода;
- незначительный размер отверстий не позволяет использовать их в качестве каналов для прокладки труб, электрической проводки, телефонных кабелей и т.п.;
- отсутствие «теплового замка» на тычковых гранях при кладке из подобных строительных блоков возможно образование мостиков холода по тычковым граням строительных блоков;
- невозможность формирования при кладке блоков сквозных вертикальных каналов, необходимых для использования в различных целях - для прокладки коммуникаций, для упрочнения кладки армирующими элементами, в том числе путем создания в вертикальных каналах равнопрочной монолитной железобетонной конструкции, и/или для утепления кладки насыпными теплоизолирующими материалами при вертикальной засыпке сверху более одного ряда;
- попадание по постельной стороне блока кладочного раствора между жесткими теплоизоляционными вкладышами в блоках приводит к образованию мостиков холода по постельной стороне блока;
- для снижения теплопроводности кладки блоки кладутся без раствора по тычковым граня для формирования воздушной прослойки, что существенно понижает прочностные свойства кладки в целом.
Данные перечисленные примеры показывают возможность снижения веса, но не обеспечивают эксплуатационную эффективность использования пустот в строительном блоке.
Увеличение габаритов КСБ до размера, например, 510×510×219 мм или 380×380×219 мм или 510×380×219 мм, требует нового подхода к конструкции строительного блока, в которой не толщина стенок определяет ее несущую способность, а форма блока и распределение пустот в блоке, что позволяет взаимоувязать в кладке блоки так, что нагрузка на один блок воспринимается соседними блоками и происходит перераспределение нагрузок. Это позволяет решить вопрос облегчения блока при сохранении его несущей способности.
Такой подход может быть решен применительно к строительному блоку для ложковой кладки, представляющему собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформированы выемки для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной, а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок (RU 120115, E04C 1/00, опубл. 10.09.2012 г.). Данное решение принято в качестве прототипа.
Особенностью известного блока является его развитая архитектура, которую в блочно-схемном решении можно представить как соединение одной или несколькими перемычками двух и более стенок или параллелепипедов (или их комбинацию), в которых могут быть выполнены сквозные отверстия нещелевого вида. Это позволяет решить две задачи: с одной стороны, серьезно облегчить вес блока (отверстия выполнены большого сечения, достаточного для укладки вкладышей или прокладки труб или заливки бетоном), с другой стороны, такая развитая архитектура обеспечивает высокую прочность блока, так как стенки не расположены в одной плоскости и нагружающие моменты на одну стенку компенсируются перераспределением нагрузок на другие стенки, не лежащие в плоскости действия нагрузки. Кроме того, серьезно увеличена опорная поверхность такого блока в ряду кладки и снижена локальная нагрузка от смежных блоков по тычковому направлению. Наличие перемычек компенсирует изгибные нагрузки и усиливает наружные стенки, как бы являясь для них ребрами жесткости.
Такие преимущества в конструкции блока позволяют использовать архитектуру строительных блоков RU 120115 для создания КСБ. Но прямое увеличение габаритов блока по прототипу не дает желаемого результата, так как сильно увеличивается площадь по телу блока между сквозными пустотами, а это влияет на вес блока и не решается задача по снижению теплопроводности.
В связи с этим заявленная полезная модель направлена на решение задачи по сохранению архитектуры блока при ее использовании в варианте КСБ с увеличением пустот на участках между отверстиями без потери выполнения требований ГОСТ к несущей способности КСБ и использованию этих пустот в качестве элементов, организующих увеличение длины пути прохождения теплового потока за счет увеличения количества вертикальных каналов в виде шелевых отверстий или щелевых пустот в теле КСБ.
Техническим результатом полезной модели является повышение теплотехнических свойств пустотелого кирпича или пустотелого камня или крупноформатного камня или КСБ при ложковой кладки из таких строительных блоков за счет повышение прочностных качеств при повышении пустотности строительных блоков и увеличении длины пути прохождения теплового потока в теле каждого блока и в ложковой кладке из таких блоков.
Техническими результатами также являются повышение эксплуатационных качеств за счет возможности создания строительного блока с возможностью образования в кладке множества сквозных вертикальных каналов одинаковых или близких в геометрическом сечении по всей высоте стены для прокладки коммуникаций и/или для утепления кладки теплоизолирующими жесткими и/или сыпучими материалами и/или для последующего упрочнения кладки армирующими элементами, в том числе путем создания в части вертикальных каналов монолитной равнопрочной железобетонной конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в строительном блоке для ложковой кладки, представляющем собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформированы выемки для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней мере одна из выемок на каждой из тычковых гранях в одном ряду обязательно выполнена сквозной, а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок, в теле блока на каждом участке постельных граней выполнены щелевые прорези или щелевые отверстия, которые на каждом участке постельных граней выполнены одинаковыми по форме поперечного сечения и расположены ориентировано вдоль или поперек длины соответствующего участка, при этом по крайней мере на части участков на постельных гранях, которые по длине расположены вдоль ложковых граней, щелевые прорези или щелевые отверстия выполнены сквозными и/или не сквозными с неодинаковыми по размерам или по форме поперечными сечениями, а размер сквозного отверстия, измеренный на поверхности постельной грани вдоль воображаемой линии, проведенной параллельной ложковой грани, больше суммы глубин пазов на тычковых гранях, измеренных вдоль этой же линии, на величину, равную заданной толщине слоя раствора между блоками при ложковой кладке, при которой блоки каждого верхнее расположенного ряда перекрывают блоки нижнее расположенного ряда на половину блока в ложковых рядах.
Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 изображен общий вид крупногабаритного строительного блока (КСБ), первый пример исполнения;
фиг. 2 - изображен общий вид крупногабаритного строительного блока (КСБ), второй пример исполнения;
фиг. 3 - то же, что на фиг. 2, третий пример исполнения;
фиг. 4 - то же, что на фиг. 3, с внутренними вкладышами в части сквозных отверстий внутри крупногабаритного строительного блока (КСБ), четвертый пример исполнения;
фиг. 5 - представлена кладка с использованием КСБ по фиг. 3;
фиг. 6 - изображен общий вид крупногабаритного строительного блока (КСБ), пятый пример исполнения;
фиг. 7 - представлена кладка с использованием крупногабаритного строительного блока (КСБ) по фиг. 6;
фиг. 8 - изображен общий вид крупногабаритного строительного блока (КСБ), шестой пример исполнения;
фиг. 9 - изображен общий вид крупногабаритного строительного блока (КСБ), седьмой пример исполнения;
фиг. 10 - изображен общий вид крупногабаритного строительного блока (КСБ), восьмой пример исполнения;
фиг. 11 - изображен общий вид крупногабаритного строительного блока (КСБ), девятый пример исполнения;
фиг. 12 - изображен общий вид крупногабаритного строительного блока (КСБ), десятый пример исполнения;
фиг. 13 - изображен общий вид крупногабаритного строительного блока (КСБ), одиннадцатый пример исполнения;
фиг. 14 - изображен общий вид крупногабаритного строительного блока (КСБ), двенадцатый пример исполнения;
фиг. 15 - изображен общий вид крупногабаритного строительного блока (КСБ), тринадцатый пример исполнения.
Согласно настоящего изобретения рассматривается конструкция строительного блока или пустотелого кирпича или пустотелого камня или крупноформатного камня, далее везде крупногабаритного строительного блока или КСБ для ложковой кладки, который представляет собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями (фиг. 1-4, 6 и фиг. 8-15). В таком блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформированы по край ней мере две выемки для образования при ложковой кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайне мере одного вертикального отверстия. На каждой из тычковых граней выемки расположены на расстоянии друг от друга для образования при кладке совместно с соответствующими выемками соседнего блока двух вертикальных отверстий (фиг. 5). При этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной (другая может быть глухой, как это показано на фиг. 1), а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок.
Ниже рассматриваются особенности конструкции предлагаемого крупногабаритного строительного блока и конкретные примеры исполнения такого КСБ.
В основе формообразования строительного блока 1 лежит прямоугольный параллелепипед. Блок 1 содержит по две ложковые 2, две тычковые 3 и две постельные 4 грани. На каждой из двух тычковых граней 3 сформировано по две выемки 5. По меньшей мере, одна из выемок 5 на каждой тычковой грани 3 выполнена сквозной (см. фиг. 1). В предпочтительном варианте реализации изобретения на каждой тычковой грани блока выполняют минимум две сквозных выемки 5 (см. фиг. 2). В блоке 1 выполнены вертикальные отверстия 6, которые в различных вариантах исполнения блока 1 могут быть как сквозными, так и глухими. При использовании предлагаемого строительного блока в наружных стенах (фиг. 5) направление теплового потока перпендикулярно ложковой 2 грани. Тепловой поток, пересекая тело блока в ложковом направлении, проходит по изогнутому пути, благодаря чему снижается интенсивность передачи тепла. Благодаря выполнению на тычковых гранях выемок 5 гарантированно устранен недостаток конструкции строительного блока - прототипа, заключающийся в возможности образования при кладке мостиков холода на тычковых и постельных гранях.
А благодаря выполнению в строительном блоке вертикальных отверстий 6 гарантированно устранен недостаток конструкции строительного блока - прототипа, заключающийся в возможности образования при кладке мостиков холода на постельных гранях, так как тепловой поток, пересекая тело блока в ложковом направлении, проходит по изогнутому пути, благодаря чему снижается интенсивность передачи тепла.
Форма вертикальных отверстий 6 в поперечном сечении может быть различной - в виде треугольника в сечении, в виде прямоугольника в сечении, в виде многоугольника в сечении, в виде квадрата в сечении, в виде эллипса в сечении, в виде круга в сечении или параллелограмма. Углы в отверстиях могут быть скруглены. Количество рядов отверстий в строительном блоке параллельных ложковым граням также может быть разным - один, два, три и более рядов, при этом на тычковых гранях в продолжение рядов отверстий выполняют соответствующие выемки, количество которых также может быть различным - от двух (например, две выемки, три выемки, четыре выемки, семь выемок) до пятидесяти выемок.
При такой архитектуре блок обладает достаточно большой несущей способностью, обусловленной тем, что только по ложковым направлениям в блоке грани развиты по площади, а по тычковым направлениям грани разбиты на отдельные поверхности, лежащие в разных плоскостях. Это создает ступенчатую конструкцию подпирания граней в ложковом направлении. По сути, Н-образная форма блока больше напоминает пространственную раму или вертикально расположенную балку (Н-образный швеллер). В связи с чем увеличивается развитость (длина) наружной поверхности (наружной стенки), определяющей несущую способность такого строительного блока. Для крупногабаритных блоков КСБ развитая наружная поверхность, подкрепленная развитой поверхностью стенок сквозных отверстий, формирует наружный и внутренний силовые контуры, которые и определяют способность блока к сопротивлению нагрузке.
Для снижения веса КСБ в теле блока могут быть на каждом участке и/или на выборочных частях постельных граней выполнены сквозные и/или несквозные щелевые прорези 7 или щелевые отверстия, которые на каждом участке постельных граней выполнены одинаковыми по форме поперечного сечения и расположены ориентировано вдоль или поперек длины соответствующего участка. По крайней мере на части участков на постельных гранях, которые по длине расположены вдоль ложковых граней, щелевые прорези или щелевые отверстия выполнены с неодинаковыми по размерам или по форме поперечными сечениями. Это позволяет за счет наличия щелевых элементов на участках между наружными стенками и стенками сквозных отверстий облегчить вес блока и, одновременно решить задачу по увеличению пути прохождения теплового потока с целью дополнительного снижения теплопроводности КСБ.
При облегчении блока важно сохранить его прочностные качества, которые определяются сохранением наружного и внутреннего силовых контуров. В связи с этим необходимо, чтобы толщина по крайней мере части стенок, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки или стенки отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, была выполнена больше толщины стенок между смежно расположенными щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями.
Например, на фиг. 1 показан КСБ, у которого толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней вместе с выемкам (по внешнему силовому контуру), выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена больше толщины стенок между смежно расположенными щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями в сквозном и/или не сквозном варианте исполнения, при этом такой КСБ имеет, одну из выемок 5 на каждой тычковой грани 3 выполненную сквозной.
На фиг. 2 представлен КСБ, у которого толщина только стенок по периметру ложковых и тычковых граней вместе с выемкам (по внешнему силовому контуру), выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена больше толщины стенок между смежно расположенными щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями и КСБ имеет две выемки 5 на каждой тычковой грани 3 выполненные сквозными.
На фиг. 3 представлен КСБ, у которого в блоке толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней вместе с выемкам (по внешнему силовому контуру), а так же толщина по периметру всех внутренних стенок вертикальных отверстий 6 (по внутреннему силовому контуру) и толщина внутренних перемычек между выемки вдоль ложковой грани внутри КСБ по всей длине, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки или стенки отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена больше толщины стенок между смежно расположенными щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями.
Так возможен пример исполнения на фиг. 3 и фиг. 4 на котором представлен КСБ у которого толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней вместе с выемкам (по внешнему силовому контуру), а так же толщина по периметру всех внутренних стенок отверстий 6 (по внутреннему силовому контуру) и толщина внутренних перемычек между выемки вдоль ложковой грани внутри КСБ по всей длине, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки или стенки отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена больше толщины стенок между смежно расположенными щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями и КСБ имеет две выемки 5 на каждой тычковой грани 3 выполненные сквозными и в варианте фиг.4 дополнительно имеет теплоизолирующие вкладыши 12 в части сквозных вертикальных отверстий внутри КСБ.
Возможен пример исполнения КСБ согласно которому в блоке толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней вместе с выемкам (по внешнему силовому контуру), а так же толщина по периметру всех внутренних стенок вертикальных отверстий 6 (по внутреннему силовому контуру), выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки или стенки отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена больше толщины стенок между смежно расположенными щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями. Этот пример иллюстративно не показан.
Возможен пример исполнения КСБ согласно которому в блоке толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней вместе с выемкам (по внешнему силовому контуру), а так же толщина по периметру всех внутренних стенок вертикальных отверстий 6 (по внутреннему силовому контуру), выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки или стенки отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена меньше толщины стенок между смежно расположенными щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями, при этом толщина наружных стенок должна быть не менее 10 мм для крупноформатного камня и не менее 12 мм для пустотелого кирпича и камня, чтобы соответствовать ГОСТ 530-2007. Этот пример иллюстративно не показан.
При перечисленных исполнениях в КСБ четко формируются наружный и внутренний силовой контуры, которые обеспечивают несущую способность блока. А выполнение участков тела блока между этими контурами в виде щелевидной или сотовой конструкции позволяет убрать излишек материала.
Технологически такие КСБ по фиг. 2-4, как правило, изготавливаются с использованием шнековых прессов, в которых шнек продавливает смесь через фильеру - экструзионную решетку (RU 2053882). Изготовление КСБ по фиг. 1 осуществляется методами отливки в форму или методом вибропрессования полусухих смесей. В связи с этим стенки между щелевидными прорезями или щелевидными отверстиями могут быть минимизированы с учетом структуры материала, из которого изготавливается КСБ. Эти стенки необходимы для отделения этих элементов друг от друга и, толщина этих стенок выбирается из условия получения стенки недеформируемой и без трещин для получения сотовой сердцевины в теле КСБ.
Для упрочнения соединения строительных блоков в кладке и с целью однозначного позиционирования блоков в кладочном ряду на поверхностях тычковых граней могут быть выполнены ориентированные вертикально выступы 8 (фиг. 6), при этом на одной тычковой грани выступы выполнены с поперечным смещением относительно выступов на другой тычковой грани для опирания боковой поверхности каждого выступа на одной тычковой грани о боковую поверхность ответных выступов на тычковой грани смежно располагаемого при кладке другого строительного блока (фиг. 7).
Для решения этой же задачи - упрочнения соединения строительных блоков - на одной из тычковых граней могут выполнены выступы, а на другой - соответствующие им впадины. В альтернативном варианте исполнения на тычковых гранях одновременно могут быть выполнены как выступы, так и впадины, так что стыкуемые поверхности соседних строительных блоков образуют при укладке блоков в стену на тычковой стороне кладки конструкционный замок по принципу «папа-мама» или паз-гребень. Этот пример иллюстративно не показан.
По меньшей мере, на одной из тычковых граней могут быть выполнены дополнительные выступы, которым не соответствуют впадины на противоположной тычковой грани. Дополнительные выступы предназначены для формирования ограничителей расстояния между блоками в тычковых швах кладки из блоков, которые способствуют повышению точности кладки. На одной из постельных граней строительного блока могут быть выполнены выступы 8 (фиг. 6), а на другой постельной грани - соответствующие им впадины, образующие при кладке блоков в стене конструкционный «силовой замок» по принципу «паз-гребень» или «папа-мама». По меньшей мере, в одном из рядов отверстий могут быть установлены вкладыши из теплоизоляционного материала. Этот пример иллюстративно не показан. Но это позволяет обеспечить заданную толщину кладочного раствора.
При таком конструктивном исполнении КСБ необходимо исключить возможность формирования прямых мостиков холода. Конструктивно такой мостик может быть представлен в виде прямого пути в виде полнотелого элемента в теле КСБ и/или горизонтальном и/или кладочном шве под произвольным углом к плоскости ложковой грани по однородному материалу КСБ и/или из материала кладочного шва от одной ложковой грани к другой, минуя сквозные и/или не сквозные щелевые прорези или щелевые отверстия. Такие прямые линии - пути должны отсутствовать в конструкции КСБ.
В связи с этим в предлагаемом КСБ предполагается что в конструкции имеются сквозные и/или не сквозные щелевые прорези или щелевые отверстия 7, часть из которых расположена как минимум в двух смежных рядах (см. фиг. 3) на выбранном отдельном участке постельных граней КСБ таким образом что щелевидные прорези или щелевидные отверстия 7 в плоскости 9 проходящей параллельно ложкой грани, расположены со смещением относительно сквозной щелевой прорези или щелевого отверстия расположенного в смежном ряду на этом же участке вдоль другой плоскости 10, проходящей параллельно ложкой грани и параллельно первой упомянутой плоскости 9. Выполнение этого условия позволяет сформировать сложный извилистый путь между соседними щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями 7, длина которого может существенно превышать толщину КСБ в месте расположения таких щелевых прорезей или щелевых отверстий 7.
КСБ предназначены для кладки в один ряд, последовательно (фиг. 5 и фиг. 7). Ряды получаются только ложковые. Блоки соединяют при помощи различных строительных кладочных смесей или клеев. КСБ укладываются на кладочный раствор/клей который формирует горизонтальные кладочные швы 12 (см. фиг. 5 и фиг. 7) и формируемые поперечные вертикальные швы 11 (см. фиг. 5) каждого верхнего ряда перекрывают блоками КСБ другого ряда на 1/2 блока КСБ в ложковых рядах. Блоки КСБ в габаритах могут иметь как квадратную, так и прямоугольную форму.
В процессе кладки сквозные отверстия 6 и щелевые прорези или щелевые отверстия 7 в строительных блоках КСБ могут сформировать в кладке целые (или ломанные, но сообщающиеся) вертикальные ряды (пустоты) в кладке как в местах соединения соседних КСБ по тычковым граням так и/или внутри каждого КСБ в виде определенных геометрических фигур в виде единых тепло-звукоизоляционных столбов на всю высоту стены. Данные отверстия можно использовать для размещения теплоизолирующих вкладышей 12 (см. фиг. 4) или для засыпки насыпных утеплителей: керамзита, вермикулита, крошки пеностекла, пенопласта, пенополистерола, пенопропилена и т.д., и/или для усиления кладки армирующими элементами, для соединения жестких утеплителей в вертикальных каналах стены в стык, без проникновения кладочного раствора/клея.
Наличие на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням выемок для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия позволяет широко варьировать возможностями использования этих сформированных между блоками пустот. Например, на фиг. 7 показан процесс кладки КСБ по фиг. 6, у которых выступы 8 на тычковых гранях КСБ по фиг.6 формируют в данном месте ряда между тычковыми гранями соседних КСБ дополнительное вертикальное сквозное отверстие 14 в высоту КСБ, которые можно заполнить кладочным раствором и сформировать дополнительный вертикальный упрочняющий кладку элемент - «силовой замок» в месте примыкания друг к другу таких тычковых граней КСБ в одном ряду. При совмещении в одном ряду вдоль ложковой грани у соседних КСБ сквозных выемок 5 они превращаются в сквозные отверстия 13 близкие в сечении вдоль постельной грани КСБ к сквозному отверстию 6, в которые можно уложить вкладыши или сформировать сквозные вертикальные каналы на всю высоту кладки (стены). Если обе соседние выемки 5 двух стыкуемых в ряду КСБ были не сквозные (см. фиг. 1) то в кладке формируется вертикальное отверстие с дном, а если один из КСБ имел одну из выемку 5 с дном (вариант фиг. 1) а соседний КСБ имел выемку 5 сквозную (вариант по фиг. 2) то в кладке будет сформировано вертикальное частично сквозное отверстие.
Сформированные из КСБ по фиг. 1-3 при совмещении в последующих рядах между собой сквозных вертикальных отверстий 6 и сквозных/не сквозных выемок 5 со сквозными отверстиями 6 образовавших полностью/частично сквозные вертикальные каналы в кладке можно использовать для прокладки коммуникаций - электропроводки, труб, телефонных кабелей и т.п., а так же для усиления кладки путем заливки таких каналов бетонным раствором с арматурой (металлической или композитной) или без нее. Назначение этих каналов может учитываться при проектировании и строительстве здания (например, отпадает необходимость в последующей операции «штрабления» стен под скрытую проводку коммуникаций в стене, которая закладывается в процессе строительства стены).
КСБ при кладке с перекрытием в 1/2 длины блока должны располагаться так, чтобы выемки 5 на тычковых гранях и сквозные отверстия 6 накладывались, образуя в кладке вертикальные сквозные одинаковые каналы. С учетом того, что КСБ соединяются в кладке между собой посредством раствора, имеющего заданную толщину «c», размер сквозного отверстия «a» вдоль ложковой грани выбирают, исходя из следующей формулы Ф1:
a=b1+b2+c,
где Ф1 - формула для отверстий в КСБ на верхней постельной грани;
a - размер отверстия, измеренный на поверхности постельной грани вдоль воображаемой линии E1-E2, проведенной параллельно ложковой грани, если в блоке выполнено только одно такое отверстие 6 вдоль линии E1-E2;
b1 - глубина выемки на первой тычковой грани, измеренная вдоль той же указанной выше линии E1E2;
b2 -глубина выемки на второй тычковой грани, измеренная вдоль той же указанной выше линии E1E2;
c - заданная толщина слоя раствора/клея между блоками при кладке, зависящая от выбранных материала и технологии соединения строительных блоков.
В простейшем (и оптимальном) случае b1=b2, однако в более сложном случае реализации полезной модели эти размеры могут иметь и разную величину, и при этом также можно добиться условия совпадения отверстий и пазов для образования сквозного вертикального канала. Форма выемок 5 должна частично повторять форму отверстия 6, чтобы обеспечить однородность поверхности стенок вертикальных сквозных каналов, образующихся при кладке.
В возможном варианте исполнения блок может быть снабжен двумя дополнительными рядами отверстий, расположенными вдоль ложковой грани 2 и состоящими из двух отверстий 6 одинаковой в плане формы, при этом толщина перемычки «g» между отверстиями 6 дополнительного ряда, измеренная на поверхности постельной грани вдоль воображаемой линии, проведенной параллельной ложковой грани, больше суммы толщин h1, h2 перемычек между отверстиями 6 и поверхностями тычковых граней блока, измеренных вдоль той же линии, на величину «с», равную заданной толщине слоя раствора между блоками при кладке, то есть выполняется равенство по формуле Ф2:
g=h1+h2+c,
где Ф2 - формула для перемычек в КСБ между отверстиями на верхней постельной грани;
g -толщина перемычки между отверстиями 7, 8 дополнительного ряда;
h1 - толщина перемычки на первой тычковой грани, измеренная вдоль указанной выше воображаемой линии E1-E2,
h2 - толщина перемычки на второй тычковой грани, измеренная вдоль той же указанной выше воображаемой линии E1-E2;
c - заданная толщина слоя раствора/клея между блоками при кладке, зависящая от выбранных материала и технологии соединения строительных блоков.
При ложковой кладке стены из блоков, выполненных с соблюдением указанных выше условий, в случае, если блоки верхнего ряда перекрывают блоки нижнего ряда на 1/2 длины ложковой грани блока, обеспечивается образование в стене множества вертикальных сквозных сообщающихся между собой каналов.
При этом выше указанные формулы Ф1 и Ф2 для верхней постельной грани КСБ могут быть применимы для нижней постельной грани КСБ как в приведенном выше варианте формул Ф1 и Ф2, так и в варианте уменьшения площади сечения отверстий и увеличения площади перемычек между такими отверстиями нижней постельной грани КСБ в случае наличия конусности сквозных отверстий 6, выемок 5 и, соответственно, сформированных выемками 5 при кладке сквозных отверстий 14.
Так же КСБ может быть исполнен в варианте со сквозными щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями имеющими одинаковое сечение на обоих постельных гранях КСБ, так и/или в варианте с конусностью, когда сечение сквозных щелевых прорезей или щелевых отверстий на одной постельной грани меньше сечения этих же сквозных щелевых прорезей или щелевых отверстий на другой постельной грани, т.е. сквозные щелевые прорези или щелевые отверстия выполнены в КСБ с конусностью.
Настоящая полезная модель промышленно применима, так как позволяет создать КСБ больших габаритов с облегченным весом и достаточной прочностью за счет формирования развитых по площади наружного и внутреннего силовых контуров при сотовой структуре тела блока между ними. Применение данной полезной модели в области строительства при кладке наружных стен гражданских и промышленных зданий и сооружений позволяет повысить теплотехнические свойства кладки из таких строительных блоков за счет повышения пустотности строительных блоков для увеличения длины пути прохождения теплового потока в теле блока при одновременном использовании образованных пустотами каналов в качестве магистралей для прокладки коммуникационных сетей.