ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК И СТЕНА ИЗ ЭТИХ БЛОКОВ

Полезная модель относится к области строительства, в частности, к элементам строительных конструкций, и предназначено для изготовления строительных блоков с использованием материалов с высокими теплозащитными свойствами.
Известна конструкция теплоизоляционного стенового блока, состоящего из внутренней и наружной бетонных стенок, соединенных между собой монолитным утеплителем, при этом бетонные стенки имеют Г-образную форму, их поперечная часть выступает за продольную ось блока на 1/6 часть его толщины, а монолитный утеплитель имеет асимметрично расположенные выходящие за торцевую поверхность блока выступы трапецеидальной формы (см. патент на изобретение RU №2020217, дата публикации 1994.09.30, МПК 5 Е04С 1/40, Е04В 2/02, «Теплоизоляционный стеновой блок»).
Недостаток этого стенового блока заключается в сложности его конструкции и повышенной трудоемкости изготовления, а также сложности кладки указанных блоков при монтаже стены. Выполненные в поверхностях блока выемки для бетонной заливки при кладке блоков занимают значительную площадь по ширине блока, образуя так называемые «мостики холода», которые нарушают равномерность теплоизоляционных свойств стены и уменьшают ее теплозащитные свойства.
Известно также устройство строительного блока, выполненного с теплоизоляционным сердечником и имеющего на противоположных больших сторонах пазы, при этом сердечник выполнен полым в виде оболочки-раковины с внешним теплоизоляционным слоем, и оболочка-раковина выходит своими удлиненными концами-присадками либо за один или оба торца, либо за одну или обе большие стороны с пазами (см. патент на изобретение RU №2074934, дата публикации 1997.03.10, МПК 6 Е04С 1/00, Е04С 1/40, В32В 13/00, «Строительный блок и способ его изготовления»).
Сложная конструкция строительного блока с несколькими полуцилиндрическими пазами с закруглениями на концах, предназначенных для повышения сцепления блоков между собой, при традиционном монтаже их с помощью раствора, требует тщательного и полного заполнения раствором всех пазов и значительной толщины кладочного шва. Кроме того, наличие на поверхности строительного блока указанных пазов подразумевает наличие у блока толстых бетонных стенок, которые обладают высокой теплопроводностью и являются проводниками холода по всей ширине блока от внешней поверхности к внутренней.
Задача заявляемого технического решения заключается в повышении теплоизолирующих свойств строительного блока, в снижении веса блока и упрощении его конструкции при одновременном обеспечении высокой прочности и несущей способности стены, возводимой из этих блоков.
Поставленная задача решается благодаря тому, что теплоизолирующий строительный блок, имеющий на противоположных больших сторонах пазы, выполнен полностью из теплоизолирующего материала и снабжен опоясывающим пазом, разделяющим блок на наружную и внутреннюю части в виде прямоугольных параллелепипедов, расположенных со смещением относительно друг друга в вертикальной и горизонтальной плоскостях на величину перекрытия поверхностей соседних стыкуемых блоков при их кладке, при этом толщина внешней части блока больше толщины внутренней части блока, боковые стенки опоясывающего паза выполнены наклонными с расширением паза наружу, и в качестве теплоизолирующего материала может быть использован арболит.
Поставленная задача решается также благодаря тому, что стена из указанных теплоизолирующих строительных блоков снабжена каркасом, состоящим из элементов жесткости, размещенных в каналах, образованных пазами соседних укладываемых блоков, при этом элементы жесткости выполнены в виде стержней, изготовленных из теплоизолирующего материала с более высоким пределом прочности чем материал строительного блока, в том числе, из арболита.
Выполнение строительного блока полностью из теплоизолирующего материала позволяет значительно повысить теплоизолирующие свойства блока при одновременном уменьшении его массы.
Теплоизолирующий строительный блок, состоящий, главным образом, из натуральных материалов, в частности, из отходов деревообработки в виде опилок, щепы, коры и пр., позволяет использовать для производства местные материалы, обеспечивая высокие экологические свойства этих строительных блоков и снижая их стоимость.
Простота конструкции теплоизолирующего строительного блока, выполненного в виде двух прямоугольных параллелепипедов, наружного и внутреннего, объединенных опоясывающим пазом, обеспечивает упрощение изготовления и кладки строительных блоков, что делает их использование высокоэффективным и широкодоступным.
Наличие между наружной и внутренней частями блока общего опоясывающего паза для размещения в нем элементов жесткости, расположенных горизонтально и вертикально в плоскости, параллельной наружной поверхности блока, создает условия для исключения так называемых «мостиков холода» при кладке данных блоков.
Особенность конструктивного исполнения теплоизолирующего строительного блока, у которого наружная и внутренняя части выполнены со смещением относительно друг друга в вертикальной и горизонтальной плоскостях на величину перекрытия поверхностей соседних стыкуемых блоков при их кладке, обеспечивает повышение теплозащитных свойств возводимой стены за счет исключения сквозного проникновения наружного воздуха через кладочные соединительные швы соседних блоков.
Благодаря тому, что толщина внешней части блока больше толщины внутренней части блока, увеличивается толщина сплошного теплоизолирующего слоя стены, повышая ее теплоизолирующие свойства.
Арболит представляет собой экологически безопасный материал, в составе которого содержится до 90% щепы. Строительные блоки из арболита не горят, не гниют, обладают низкой теплопроводностью, обеспечивают хороший воздухообмен, легко поддаются обработке, они отличаются небольшой массой, обладают повышенной сопротивляемостью к ударным нагрузкам, имеет высокий предел прочности при изгибе при колебаниях фундамента, в зимнее время не трескаются.
Благодаря перечисленным преимуществам арболита по сравнению с традиционными материалами, использование строительных блоков из арболита более экономично на всех стадиях строительства: они позволяют применять более легкие и дешевые фундаменты, обеспечивают снижение расхода цемента и песка, значительное сокращение сроков возведения объектов, не требуют применения дорогостоящих грузоподъемных механизмов, снижают стоимость отделочных работ, не требующих применения штукатурной сетки.
При эксплуатации объектов, возведенных из теплоизолирующих строительных блоков, изготовленных из арболита, существенно снижаются расходы на отопление и вентиляцию, не требуется установка дополнительной звукоизоляции.
Выполнение боковых стенок опоясывающего паза наклонными с расширением паза наружу позволяет упростить технологию их изготовления, сохраняя геометрию стенок паза и улучшая качество производимых блоков.
Элементы жесткости, расположенные в горизонтальных каналах, образованных пазами соседних укладываемых строительных блоков, пересекаясь с элементами жесткости, размещенными в вертикальных каналах возводимой стены, образуют силовой каркас в виде пространственной решетки.
Стена из легких строительных блоков с высокой теплоизолирующей способностью, снабженная силовым каркасом, обладает требуемой жесткостью и высокой несущей способностью, позволяющей увеличить высоту возводимых сооружений и использовать в них железобетонные межэтажные перекрытия.
Наличие отличительных признаков в заявляемом техническом решении позволяет сделать вывод о его соответствии условию патентоспособности «новизна».
Условие патентоспособности «промышленная применимость» подтверждено на примере конкретного осуществления.
Сущность заявляемого устройства поясняется техническими рисунками, где:
на фиг.1, 2, 3 представлены фото общего вида теплоизолирующего строительного блока;
на фиг.4 - эскиз общего вида строительного блока;
на фиг.5 - аксонометрический вид стены;
на фиг.6 - вид сбоку стены.
Строительный теплоизолирующий блок выполнен из арболита и состоит из наружной 1 и внутренней 2 частей в виде двух прямоугольных параллелепипедов, между которыми расположен общий опоясывающий паз 3 корытообразного сечения с наклонными боковыми стенками с расширением паза наружу. Опоясывающий паз 3 размещен на опорных поверхностях и торцевых поверхностях строительного блока.
Внутренняя 1 и наружная 2 части теплоизолирующего строительного блока выполнены со смещением относительно друг к другу в вертикальной плоскости на величину С и в горизонтальной плоскости на величину Д, образующими величину перекрытия поверхностей стыкуемых блоков при кладке в стене.
Наружная часть строительного блока 1 имеет большую толщину чем его внутренняя часть 2, для повышения теплоизоляционных свойств блока, при этом минимальный размер внутреннего части 2 определяется необходимостью выполнения опоясывающего паза 3.
Соединение стыкуемых поверхностей строительных блоков осуществляют с помощью цементно-песчаного раствора, имеющего в данном техническом решении слой не более 2-3 мм, поскольку основную нагрузку от смещения блоков несет каркас стены.
Стена выкладывается рядами с закладкой на цементно-песчаный раствор в каналы, образованные опоясывающими пазами 3 соседних укладываемых строительных блоков, вертикальных 4 и горизонтальных 5 элементов жесткости, выполненных в виде стержней из арболита более высокой прочности, чем арболит, который употребляется для изготовления строительных блоков, и по прочности незначительно уступающий цементно-песчаному раствору.
При необходимости повышения прочности возводимой стены его каркас образуют путем заливки жидкого цементно-песчаного раствора в вертикальные и горизонтальные каналы.