СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК ДЛЯ ЛОЖКОВОЙ КЛАДКИ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям строительных блоков или кирпичей с пустотами различной геометрической формы и кладки из них, и может быть использовано при возведении внешних несущих стен зданий и сооружений высотой до трех этажей.
Известен строительный блок 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 строительный блок для ложковой кладки, в основе формообразования которого лежит прямоугольный параллелепипед, с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, снабженный, по меньшей мере, одним сквозным вертикальным отверстием, на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформированы, по меньшей мере, две выемки, выполненные с возможностью образования при кладке совместно с соответствующими выемками соседнего блока дополнительных вертикальных отверстий (RU 120115, E04C 1/00, опубл. 10.09.2012). Данное решение принято в качестве прототипа.
Данный строительный блок за счет создания в нем достаточно большого количества 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. Данные пустоты могут рассматриваться в качестве каналов прокладки инженерных коммуникаций или силовых элементов армировки стены. Это обусловлено тем, что оптимизировано расположение отверстий в строительном блоке, что позволяет при укладке в 1/2 или 2/3 кирпича совместить отверстие одного с отверстием ниже или верхнее расположенного со смещением другого кирпича (строительного блока). Технология производства пустотелых строительных блоков обеспечивает возможность получения габаритных блоков с большими пустотами. Это позволяет при обеспечении достаточной несущей способности существенно снизить вес блока. Сам блок имеет достаточно большие размеры (например, по длине два стандартных кирпича). В связи с этим каналы имеют достаточно большое поперечное сечение, которое иногда превышает поперечные размеры утеплителя или вкладыша. При размещении пустотелого вкладыша небольшого поперечного размера последний не имеет устойчивого положения по высоте, что создает трудности при прокладке и протягивании кабелей. Не всегда так же необходимо, чтобы армирующий столб, укладываемый в канал, был по размеру этого канала. Но такой армирующий элемент должен иметь опору о стенку канала, что трудно обеспечить при несоответствии размеров канала и армирующего элемента.
Техническим результатом полезной модели является повышение эксплуатационных свойств строительного блока при ложковой кладке из таких строительных блоков за счет оптимизации их пустотности для организации в стене при кладке вертикально ориентированных каналов 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.
Кроме того, обеспечивается результат облегчения строительного блока при сохранении его прочностных качеств.
Указанный технический результат достигается тем, что в строительном блоке для ложковой кладки, в основе формообразования которого лежит прямоугольный параллелепипед, с ложковыми, тычковыми и постельными плоскими гранями, при этом в блоке выполнены, по крайней мере, два расположенных последовательно вдоль ложковой грани вертикальных отверстия, по меньшей мере, одно из которых является сквозным вертикальным отверстием, продольная ось каждого из которых перпендикулярна плоскости постельной грани, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформирована, по меньшей мере, одна выемка для образования при кладке совместно с соответствующими выемками соседнего блока дополнительного вертикального отверстия, с одной ложковой стороны прямоугольный параллелепипед выполнен с одной ложковой гранью, образованной вертикально ориентированной пластиной, которая по крайней мере двумя перемычками соединена с частью этого параллелепипеда, образующей другую ложковую грань, в которой выполнены указанные по крайней мере, два сквозных отверстия, при этом выемки на тычковых гранях образованы между пластиной, одной из перемычек и частью прямоугольного параллелепипеда, образующей другую ложковую грань, а по крайней мере на двух противоположной расположенных стенках по крайней мере одного из сквозных отверстий выполнены обращенные навстречу друг другу выступы.
Указанный технический результат так же достигается тем, что в строительном блоке для ложковой кладки, в основе формообразования которого лежит прямоугольный параллелепипед, с ложковыми, тычковыми и постельными плоскими гранями, при этом в блоке выполнены расположенные последовательно вдоль ложковой грани вертикально ориентированные отверстия, по меньшей мере, одно из которых является сквозным вертикальным отверстием, продольная ось каждого из которых перпендикулярна плоскости постельной грани, а на тычковых гранях перпендикулярно постельным граням сформированы выемки для образования при кладке совместно с соответствующими выемками соседнего блока дополнительных вертикальных отверстий, одна ложковая сторона прямоугольного параллелепипеда выполнена с ложковой гранью, образованной вертикально ориентированной пластиной, другая ложковая сторона прямоугольного параллелепипеда выполнена с ложковой гранью, образованной частью этого параллелепипеда, в которой выполнены сквозные отверстия, а между пластиной и частью прямоугольного параллелепипеда, образующей другую ложковую грань, расположена соединенная с ними перемычками дополнительная часть, повторяющая конструкцию части прямоугольного параллелепипеда, в которой выполнены сквозные отверстия, при этом на по крайней мере на двух противоположно расположенных стенках по крайней мере части сквозных отверстий выполнены обращенные навстречу друг другу выступы.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретными примерами исполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 изображен общий вид строительного блока, первый пример исполнения;
фиг.2 - изображен общий вид строительного блока, второй пример исполнения;
фиг.3 - изображен общий вид строительного блока, третий пример исполнения;
фиг.4 - изображен общий вид строительного блока, четвертый пример исполнения;
фиг.5 - изображен общий вид строительного блока, пятый пример исполнения;
фиг.6 - изображен общий вид строительного блока, шестой пример исполнения;
фиг.7 - ложковая кладка из строительных блоков по фиг.3, вид со стороны постельных граней.
Согласно настоящей полезной модели рассматривается конструкция строительного блока или кирпича с пустотами для ложковой кладки, который представляет собой по форме прямоугольный параллелепипед 1 с двумя ложковыми 2, двумя тычковыми 3 и двумя постельными 4 гранями. Все грани такого строительного блока выполнены плоскими. В таком блоке выполнены по крайней мере два вертикальных отверстия 5 квадратной или прямоугольной или формы в плане. Отверстия могут быть все сквозными или по меньшей мере, одно из них является сквозным вертикальным отверстием. Часть отверстий может быть выполнено глухим, то есть иметь дно. При кладке два смежно располагаемых строительных блока могут стыковаться друг с другом как по тычковым граням, так и по тычковой грани у одного строительного блока и по ложковой грани у другого строительного блока. Сквозное вертикальное отверстие может иметь в поперечном сечении форму треугольника, или прямоугольника, или многогранника или в форме круга или в форме эллипса. Стенки сквозного вертикального отверстия могут быть выполнены выпуклыми или углы в сквозном вертикальном отверстии скруглены.
В блоке выполнены, по крайней мере, два расположенных последовательно вдоль ложковой грани вертикальных сквозных отверстия 5, продольная ось каждого из которых перпендикулярна плоскости постельной грани. Сквозные отверстия могут выполнены одинаковыми по форме в плане.
На каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформирована, по меньшей мере, одна выемка 6 для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока дополнительного вертикального отверстия 7. Выемки имеют форму полуцилиндра или треугольной призмы. По меньшей мере, две выемки на тычковой грани расположены симметрично относительно плоскости симметрии блока, пересекающей ложковые грани, и выполнены с возможностью образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока дополнительного вертикального отверстия. По меньшей мере, одна из выемок на тычковой грани выполнена сквозной с возможностью образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока дополнительного вертикального сквозного отверстия.
На фиг.1 и 3 представлен первый пример исполнения строительного блока, в котором с одной ложковой стороны прямоугольный параллелепипед 1 выполнен с одной ложковой гранью, образованной вертикально ориентированной пластиной 8, которая по крайней мере двумя перемычками 9 соединена с частью 10 этого параллелепипеда, образующей другую ложковую грань, в которой выполнены указанные сквозные отверстия. В этом блоке выемки 6 на тычковых гранях образованы между пластиной 8, одной из перемычек 9 и стенкой части 10 прямоугольного параллелепипеда, образующей другую ложковую грань.
В этом строительном блоке перемычки и стенка между сквозными отверстиями могут быть выполнены толщиной, большей толщины других стенок в прямоугольном параллелепипеде. Выполнение строительного блока со стенками разной толщины обеспечивает придание блоку соответствующей несущей способности. Но, как показано на фиг.4 и 6, где показаны примеры усовершенствований блоков по фиг.1 и 3, толщина пластины, перемычек и стенок, ограничивающих сквозные отверстия в прямоугольном параллелепипеде могут быть выполнены одинаковой.
Такой блок обладает облегченностью по сравнению с блоками по прототипу, так как исключена монолитность блока и часть его конструкции заменена на пластину 8, которая выполняется толщиной, достаточной для формирования ложковой грани и несущей способности блока. Толщина пластины 8 может быть равна толщине любой из стенок в блоке или быть больше. Пластина 8 строительного блока в ложковой кладке может быть как внутри здания, так и располагаться снаружи стены.
А по крайней мере на двух противоположной расположенных стенках по крайней мере одного из сквозных отверстий выполнены обращенные навстречу друг другу выступы 11. Эти выступы имеют одинаковую форму треугольника, или прямоугольника, или половины многогранника или в форме полукрута или в форме полуэллипса.
Особенностью строительного блока является то, что его пустоты (сквозные отверстия 5) предназначены для формирования вертикальных каналов в стеновой кладке (фиг.7), при этом такие каналы могут иметь длину или высоту равную высоте стены.
В связи с этим к форме отверстий в плане и их расположению к теле строительного блока по отношению к тычковым и ложковым граням должны быть предъявлены некоторые требования по оптимизации. Только при оптимизированном расположении такие отверстия при прямой или смещенной на 1/2 или 2/3 шага кладке позволяют образовывать вертикально ориентированные каналы. Сквозные отверстия располагают так, что их продольная ось перпендикулярна плоскости постельной грани. Кроме того, сквозные отверстия в строительном блоке должны быть выполнены одинаковыми по форме в плане.
При ложковой кладке, строительные блоки в ряду могут стыковаться тычковыми гранями (фиг.7) путем плотного прилегания друг к другу. Так как строительный блок, изготавливаемый по технологии изготовления кирпича или бетонного (пенно-бетонного) блока методами литья, вибролитья, вибропрессования или экструзии, не имеет идеально выровненных плоских поверхностей, то между строительными блоками при тычковом присоединении в ряду образуется между тычковыми гранями зазоры «c». Эти зазоры «c» могут являться местом введения строительного раствора, называемого швом толщиной 8-15 мм (чаще 9-12 мм) (статья “Виды кирпичных кладок”, выложенная в Интернет в режиме он-лайн доступа по адресу: http://works.tarefer.ru/82/100076/index.html) но могут являться результатом имеющихся на гранях шероховатостей или неплоскостностей матрицы, в том числе в результате механического износа (ГОСТ 6133-99 «Камни бетонные стеновые. Технические условия» допускает отклонение боковых и торцевых граней от перпендикулярности, не более 2 мм) или заусенец, в результате чего из-за этих шероховатостей блоки не могут точно соприкоснуться тычками друг к другу. Но этого зазора «с» достаточно для введения клеевого состава, который обеспечивает схватывание по адгезии материалов строительного блока и обеспечивает жесткое соединение блоков в ряду.
В ложковой кладке в каждом последующем ряду каждый строительный блок может быть размещен над строительным блоком предыдущего ряда или строительные блоки в каждом последующем ряду могут быть размещены со смещением относительно предыдущего ряда. Это позволяет сформировать вертикальные каналы при совмещении сквозных отверстий строительных блоков в укладываемых один на один рядах, как это показано на фиг.7. Данные особенности позволяют формировать кладку со смещением строительных блоков в каждом ряду так, что происходит совпадение осевого положения сквозных отверстий и рядной организации сквозных вертикально ориентированных каналов.
Это позволяет, например, не применять клеевой состав для закрепления блоков между рядами. Например, для случая, когда часть вертикальных каналов (например по одному сквозному отверстию в каждом блоке) заполняется отверждающим раствором или отверждающимся составом, например, строительным раствором для швов или монтажной пеной или иным составом, который после кристаллизации приобретает жесткость и сохраняет объемную форму.
В процессе кладки сквозные отверстия в строительных блоках могут быть сформированы в целые сообщающиеся вертикальные ряды в виде определенных геометрических столбов на всю высоту стены. Данные отверстия можно использовать для засыпки насыпных утеплителей 12: керамзита, вермикулита, крошки пеностекла, пенопласта, пенополистерола, пенопропилена и т.д., или для усиления кладки армирующими элементами 13 типа арматурных связок. Соединение строительных блоков между рядами может быть выполнено путем установки в вертикальный канал армирующего элемента (из металла и/или композитного материала) и заполненного бетоном высотой более высоты одного строительного блока.
Данные каналы можно использовать для прокладки коммуникаций -электропроводки, труб, телефонных кабелей и т.п. 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).
В отверстия могут устанавливаться тонкостенные вкладыши 14, (например, из дерева, металла, пластика, ж/бетона и т.д., из теплоизоляционного материала) (фиг.7). Вкладыш имеют многофункциональное назначение для ложковой кладки при применении строительных блоков. Вкладыш может быть силовым, то есть держать нагрузку, и тем самым, являться элементом скрепления блоков между рядами. Вкладыш может являться каналом для прокладки коммуникаций. Вкладыш может заполняться насыпным утеплителем. Кроме того, вкладыш может являться элементом формирования кладки. Например, при применении вкладыша 14 высотой, равной, например, высоте строительного блока, при укладке первого ряда блоков на дно внутрь отверстия укладывают подушку (из строительного раствора или специально выполненную из дерева или иного материала, обладающего жесткостью и возможностью нести нагрузку). Затем на подушку внутрь отверстия укладывают первый вкладыш 14, который выступает над уровнем постельной грани строительного блока. В следующем ряду другой строительный блок одевается на выступающую часть вкладыша 14 и позиционирует этот блок по отношению к отверстию. Далее операция установки вкладыша один на другой повторяется с увеличением рядности кладки.
Так как строительный блок имеет достаточно развитые габариты (например, по длине может быть равен двум кирпичам), то в таких блоках сквозные отверстия для облегчения имеют достаточно большие размеры пустот, для заполнения которых требуется большой расход строительной смеси или бетона или наполнителя. Кроме того, армирующий элемент так же должен иметь развитую структуру, чтобы обеспечить заполнение канала. Это приводит к повышенному расходу дорогостоящих материалов. В связи с этим применение выступов 11 на стенках сквозных отверстий позволяет разделить полость сквозного отверстия на две зоны, одна из которых может использоваться для размещения армирующего элемента 13 (например, связки арматурных прутьев), а другая часть этого же сквозного отверстия может использоваться для установки вкладыша 14, как это показано на фиг.7. Таким образом, полость сквозного отверстия полностью используется при минимизации расхода материалов.
На фиг.2 и 5 показан вариант исполнения строительного блока по фиг.1 и 4 для ложковой кладки. В этом блоке, в основе формообразования которого лежит прямоугольный параллелепипед, так же имеются ложковые, тычковые и постельные плоские грани.
В этом блоке одна ложковая сторона прямоугольного параллелепипеда выполнена с ложковой гранью, образованной вертикально ориентированной пластиной 8, другая ложковая сторона прямоугольного параллелепипеда выполнена с ложковой гранью, образованной частью 10 этого параллелепипеда, в которой выполнены сквозные отверстия 5. А между пластиной 8 и частью 10 прямоугольного параллелепипеда, образующей другую ложковую грань, расположена соединенная с ними перемычками дополнительная часть 15, повторяющая конструкцию части 10 прямоугольного параллелепипеда, при этом в этом блоке на по крайней мере на двух противоположно расположенных стенках по крайней мере части сквозных отверстий выполнены обращенные навстречу друг другу выступы 11.
На тычковых гранях такого блока перпендикулярно постельным граням сформированы выемки для образования при кладке совместно с соответствующими выемками соседнего блока дополнительных вертикальных отверстий.
Настоящая полезная модель промышленно применима, так как может быть изготовлена в промышленных условиях из различного материала. Стенки блока изготовляется из:
1. Любой глины (в том числе с добавками и в сочетании с специальным наполнителями) путем пластического и/или вибропрессового и/или вакуумного формования и последующего обжига, а так же методом гиперпрессования;
2. Любой смеси наполнителей (щебень, керамзит, шлак, зола и т.д.) с цементом, или пенобетона, газобетона, газосикатов, керамзитобетона, опилкобетона любым известным методом литья, вибролитья, вибропрессования, гиперпрессования;
3. Любой смеси (щебень, керамзит, шлак и т.д.) с цементом методом сухого и/или полу/сухого прессования или вибропрессования:
В том числе из:
3.1. Силикатов;
3.2. Керамзитобетона;
3.3. Бетона на песке и щебне;
3.4. Бетона на отходах кирпича;
3.5. Пескоцементной смеси с добавлением шлаков и/или гранул пенопласта, пенополистирола, пенополиуретана, пеностекла и иных известных строительных материалов/добавок обладающих теплоизоляционными свойствами в различных композициях между собой и/или по отдельности;
3.6. Пенобетона с добавлением керамзита и/или шлаков гранул пенопласта, пенополистирола, пенополиуретана, пеностекла и иных известных строительных материалов обладающих теплоизоляционными свойствами в различных композициях между собой или по отдельности;
4. Пенобетона;
5. Газобетона;
6. Газосиликата;
7. Смеси деревянной щепы и/или стружки с цементом или пескоцементной смесью, керамзитобетоном, пенобетоном, газобетоном и минеральными добавками, в любом сочетании.
8. Золобетона;
9. Опилкобетона (бетон + опилки и/или стружка различного размера от 1 мм до 30 мм);
10. Деревобетон (бетон + деревянная щепа различного размера от 2 мм до 50 мм)
11. Перлитобетона;
12. Полистеролбетона;
а так же из любых новых конструкционных материалов пригодных для изготовления каменных блоков/керамических блоков/кирпичей.
Применение данной полезной модели в области строительства при кладке наружных стен гражданских и промышленных зданий и сооружений и при возведении внешних несущих стен зданий и сооружений высотой до трех этажей позволяет повысить функциональные свойства кладки из таких строительных блоков за счет повышения пустотности строительных блоков и образования вертикально ориентированных каналов многофункционального назначения.