Несъёмная опалубка для монолитного бетона или железобетона из неорганического стекла (варианты)
PERMANENT FORMWORK FOR MONOLITHIC CONCRETE OR REINFORCED CONCRETE FROM INORGANIC GLASS (OPTIONS)

Область техники.
Заявляемый результат интеллектуальной деятельности изобретение, относится к строительству зданий, сооружений, конструкций из бетона или железобетона с использованием заливки в опалубку. Может использоваться как на строительной площадке, так и в условиях производства для изготовления сборных бетонных или железобетонных конструкций.
Уровень техники.
Под опалубкой понимается - "совокупность элементов и деталей, предназначенных для образования формы монолитных бетонных или железобетонных конструкций и сооружений, возводимых на строительной площадке. Опалубка изготавливается из дерева, металла, фанеры, железобетона, пластмасс и др. материалов. Наиболее распространены разборно-переставная, объемно-блочная и скользящая (подвижная). Выбор опалубки определяется характером бетонируемых конструкций (сооружений), соотношением их геометрических размеров, принятой технологией производства работ, климатическими условиями" ("Политехнический словарь", 3-е изд. под ред. А.Ю. Ишлинского, М; Советская энциклопедия, 1989 г. - 656 с; стр. 345).
Под несъемной опалубкой понимается конструкция, элементы опалубки которой после схватывания бетона становятся функциональной нераздельной частью бетонного или железобетонного изделия.
Из уровня техники известны следующие виды несъемной опалубки.
"Несъемная опалубка - блоки или панели из различных материалов, которые монтируются в единую опалубочную конструкцию - форму для укладки монолитного армированного бетона. Ускоряет и упрощает строительство за счет объединения нескольких операций в одном технологическом цикле (несущая стена с нужным сопротивлением теплопередаче возводится за один технологический цикл). Несъемная опалубка после схватывания в ней бетона становится функциональной частью конструкции готовой стены.
Различают несколько принципиально разных видов несъемной опалубки.
Блоки из вспененного полистирола с пустотами (англ. ICF, Insulating Concrete Forms, пенопластовая опалубка, опалубка из пенополистирола), представляют собой пластины из пенополистирола (обычно толщиной от 40 до 100 мм, марка ПСБ-С 25-35) соединенные между собой съемными или монолитными перемычками. Процесс монтажа опалубки напоминает игру - конструктор LEGO. Вышестоящие ряды блоков входят в зацепление с нижестоящими за счет особой формы сопрягаемых поверхностей («замки» шип-паз). Внутреннее пространство блоков (от 150 до 400 мм) заполняется бетоном. Получаемая стена представляет собой сендвич «пенополистирол-армированный бетон-пенополистирол» и нуждается в обязательной отделке с фасадной и внутренней стороны стены для обеспечения механической и противопожарной защиты пенополистирола (не менее 3 мм негорючего материала): гипсокартон, штукатурка).
Облицовочная несъемная опалубка (декоративная несъемная опалубка).
Конструкция из легкосборных опалубочных модулей. Каждый модуль собирается прямо на возводимой стене из фасадной и внутренней облицовочных пластин при помощи перемычек. Внутрь модуля вкладывается пластина утеплителя нужной толщины (пенополистирол или минплита - минеральная вата) и устанавливается арматура. Модули монтируются рядами методом бесшовной кладки (без раствора и герметика), при этом облицовочные пластины вышестоящих рядов модулей опираются на совершенно ровные края облицовочных пластин нижестоящих рядов. Затем в опалубку укладывается бетон. Внутренние крепежные элементы модуля обеспечивают высокую точность геометрии опалубки всей стены, поэтому дополнительные внешние упоры не требуются. В результате образуется несущая монолитная утепленная и сразу облицованная снаружи и, при необходимости, внутри, стена. Бетонная стена, защищенная снаружи непрерывным контуром теплоизоляции, независимо от климатических условий имеет комнатную температуру и является теплоаккумулятором, предотвращающим резкие колебания температуры внутри здания, что обеспечивает «идеальные» условия эксплуатации несущих конструкций дома и комфорт для людей. Облицовка, определяющая декоративные и атмосферозащитные свойства стены, изготавливается из металла, пластиков, фибробетона, вибролитого бетона, керамогранита. Точные размеры модулей и большая площадь (~0.5 кв.м.), бесшовная установка, готовая фасадная отделка стены обеспечивают высокую скорость и низкую стоимость строительства.
Несъемная опалубка по технологии «Пластбау-3».
Несъемная опалубка по технологии «Пластбау-3» относится к системам монолитного (сборно-монолитного) строительства. Несущие элементы образуют монолитную железобетонную пространственную систему, состоящую из продольных и поперечных стен, ребристых перекрытий и обвязочных рам, соединяющих между собой стены и перекрытия здания. Особенностью системы является применение при возведении стен и перекрытий несъемной опалубки из арматурных каркасов и пенополистирольных плит высокой плотности. При возведении стен в качестве опалубки применяются объемные блоки, состоящие из двух пенополистирольных плит, объединенных между собой внутренним объемным каркасом из стальной арматуры и заглушек из полипропилена, фиксирующих пенополистирольные плиты в проектном положении. Конструкция опалубки позволяет изготавливать сплошные монолитные железобетонные стены практически с любой степенью армирования, применяемой в строительстве.
Для возведения наружных стен применяются опалубочные блоки высотой до 4,2 м, у которых с внешней стороны используются пенополистирольные плиты толщиной 50-100 мм. С внутренней стороны - 50 мм. При возведении внутренних стен используются опалубочные блоки с пенополистирольными плитами толщиной 50 мм с каждой стороны. При возведении перекрытий используются объемные пенополистирольные многопустотные или заполненные понополистиролом элементы, форма которых позволяет при заливке бетона получить сплошную монолитную ребристую железобетонную плиту.
Армированные панели (армопанель).
Армированные панели представляют собой плиту из пенополистирольного или другого термоизоляционного вкладыша (толщиной от 10 до 250 мм) оснащенную с обеих сторон стальной арматурной сеткой и разделенную бесконечной W-образной проволочной трассой (проволока 4 мм) соединяющей две сварные сетки (проволока 4 мм). После установки панели на месте будущей стены, на нее наносятся 2-3 слоя особого бетона методом мягкого торкретирования (набрызг бетона под давлением) с помощью специальной установки. Получаемая стена представляет собой сендвич «бетон-пенополистирол-бетон» и не нуждается в дополнительной защите пенополистирола. Этот метод малобюджетного строительства был разработан в 70-х годах прошлого века, причем фундаментальные разработки являющиеся предпосылками к появлению этого строительного метода, были из СССР. При использовании армопанелей достигаются отличные экономические и эксплуатационные показатели благодаря, во-первых, бесшовному монолитному панельному строительству без применения тяжелой строительной техники, во-вторых, качествам термоизолятора находящегося внутри панели, и в-третьих, отсутствием дополнительных работ по защите тепло изолятор а.
Древобетонные панели или блоки (арболит).
Представляют собой опалубочные панели или пустотные блоки из деревобетона (измельченная древесина (щепа) + цемент). Из панелей собирается опалубка при помощи специальных стяжек и гвоздей, подобно классической разборной опалубке из досок или щитов. Блоки же устанавливаются рядами методом бесшовной кладки. Для получения требуемого теплового сопротивления стены используются вкладыши из пенополистирола. Затем в сооруженную опалубку устанавливается арматура и заливается бетон. Образуется монолитная несущая стена. Поверхность несъемной опалубки из деревобетона затем обязательно отделывается снаружи (штукатурка, искусственный камень, клинкер (кладка камня), вентилируемый фасад, сайдинг) и внутри (штукатурка или гипсокартон). Грубопористая поверхность деревобетона обеспечивает хорошее сцепление с бетоном несущей стены и со слоями наружной и внутренней отделки.
Стекломагнезитовая каркасная опалубка.
Стекломагнезитовая каркасная опалубка представляет собой каркас, основой которого является специальный металлический термопрофиль, а для обшивки используется стекло магниевый лист (СМЛ). Конструкция напоминает устройство перегородки из гипсокартона. Опалубка собирается на высоту одного этажа и заливается легким бетоном (пенобетоном, фибропенобетоном). Используется в основном как ограждающая конструкция стен, а для обеспечения несущих свойств применяются колонны, армпояса из жесткого конструкционного железобетона и т.п. Полученная стена нуждается в декоративной отделке с фасадной и внутренней стороны." (смотр. материал Википедия https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B5%D1%81%D1%8A%D1%91%D0%BC%D0%BD%D0%В0%D1%8F_%D0%BE%D0%BF%D0%B0%D0%BB%D1%83%D0%B1%D0%BA%D0%B0; смотр. прил.).
Наиболее близким аналогом к заявляемому результату интеллектуальной деятельности является "НЕСЪЕМНАЯ ОПАЛУБКА ИЗ СТЕКЛО-МАГНЕЗИТОВЫХ ЛИСТОВ".
"Стекломагнезитовая несъемная опалубка - это конструкция, напоминающая гипсокартонную перегородку. Основными ее элементами является каркас, а также обшивка - стекломагнезитовые листы
Новая технология производства работы по монтажу зданий с несъемной опалубкой разработана с использованием нового строительного материала - Стекло-Магниевых Листов. Стекло-магнезитовые листы представляют собой композитный листовой стройматериал, в его состав входит оксид и хлорид магния, перлит, наполнитель и стекловолокно. Производится он в виде листов, длина которых 2,45 м, ширина 1,22 мм, а толщина варьируется от 3 до 20 мм. В материале отсутствуют токсичные компоненты, он имеет все необходимые радиационные и гигиенические сертификаты. Кроме того, у него очень высокие звукоизоляционные свойства.
По оценкам строительных экспертов несъемная опалубка с использованием СМЛ по простоте монтажа, долговечности, пожаробезопасности и звукоизолирующим свойствам занимает лидирующее положение среди остальных строительных технологий.
Преимущества опалубки на основе СМЛ:
- высокая огнестойкость;
- экологическая безопасность материала;
- возможность в заводских условиях получать панели, окрашенные в различные цвета.
Для работы по этой строительной технологии не нужна тяжелые строительные машины, что позволяет сделать строительные работы более экономичными, но и дает возможность вести строительство в ограниченном пространстве, например со сложными подъездами к стройплощадке.
Стекломагнезитовых листы СМЛ несъемной опалубки делает поверхность стеновых панелей очень ровной. Панели можно резать или пилить, поэтому опалубка на их основе способна выполняться в любой форме. Так как стекломагнезитовых листы СМЛ остаются снаружи бетонного слоя, они служат также и дополнительной арматурой для стен, поэтому часто монтируются на оцинкованный профиль. Стены несъемной опалубки соединяются традиционной стяжкой.
В том случае, если опалубка выполняется из СМ-листов, толщиной не менее 10 мм, внутрь ее можно заливать легкие бетоны: такие как фибропенобетон со специальными добавками для армирования, и пенополистиролбетон. Такая конструкция не только остается очень прочной, но и сохраняет высокие теплотехнические качества материалов. Если в качестве наружной облицовки применить облицовочный кирпич, такой вариант конструкции будет достаточно экономичным, так как наружная отделка при этом не понадобится, а внутренняя будет сведена к минимуму за сет гладкости СМЛ - панелей. СМЛ-панели практичны, удобны для работы, экологичны, и весьма экономичны." (смотр. http://proektabc.ru/94-tekhnologiуa-stroitelstva/nesemnaya-opalubka/286-opalubka-iz-steklo-magnezitovyh-listov.html, Либо прил. к заявке).
Недостатки прототипа вытекают из свойств стройматериала СМЛ (композитный материал из оксида и хлорида магния, перлита, наполнителя и стекловолокно) -- низкая твердость, как правило, необходимость в последующей декоративной отделке, пароизоляции, потребность в защитном покрытии со стороны улицы.
Раскрытие.
Задачей заявляемого результата интеллектуальной деятельности является повышение качества несъемной опалубки для монолитного бетона или железобетона.
Технический результат заключается в увеличении морозостойкости, долговечности, в т.ч. цветовой стабильности, высокой паронепроницаемости (близкой к абсолютной), в отсутствии финишной отделки.
Указанный результат по первому варианту достигается тем, что опалубка для монолитных бетонных или железобетонных конструкций, возводимых на строительной площадке, включающая совокупность элементов и деталей для образования формы, при этом, по меньшей мере, часть ограждающей формообразующей оболочки выполнена из неорганического стекла или ситалла толщиной от 0,5 мм до 150 мм, площадью не менее 0,06 кв.м, и несъемной по отношению к залитому бетону или железобетону.
Кроме того, несъемный фрагмент опалубки может быть выполнен из неорганического стекла или ситалла с коэффициентом линейного расширения, близким аналогичному коэффициенту залитого затвердевшего бетона или железобетона.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть покрыт со стороны заливаемого бетона веществом толщиной до 15 мм, усиливающим сцепление с бетоном или компенсирующим напряжения при различных температурных напряжениях, или обеспечивающих безосколочность стекла или ситалла.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть выполнен из двойного стекла или ситалла с промежутком от 2 мм до 60 мм.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть снабжен ребрами жесткости внутренними или внешними, или их комбинацией.
Кроме того, вышеуказанные ребра жесткости могут иметь различную пространственную ориентацию.
Кроме того, внутренние ребра жесткости могут иметь приспособления для геометрического замыкания с застывшим бетоном, например, отверстия или анкерные элементы.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с иными фрагментами опалубки конструкционными перемычками.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с иными фрагментами опалубки конструкционными перемычками из материала с низкой теплопроводностью.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с внутренней арматурой железобетона конструкционными перемычками.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с внутренней арматурой железобетона конструкционными перемычками из материала с низкой теплопроводностью.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть выполнен из цветного стекла или ситалла.
Кроме того, опалубка может быть снабжена внутренним теплоизолятором, расположенным посредине.
Кроме того, вышеуказанный теплоизолятор может быть выполнен в виде пустотелого короба с внутренними поперечными распорками или перегородками.
Кроме того, пустотелый короб может быть выполнен из картона или из картона с напыленной внутренней теплоизоляцией толщиной до 50 мм.
Кроме того, внутренние поперечные распорки короба могут быть выполнены в виде пенопластиковой ячеистой решетки с минимизированной толщиной стенок.
Кроме того, внутренние поперечные распорки короба могут быть выполнены в виде распределенных стержней или цилиндров из картона или пенопласта.
Кроме того, свободное пространство теплоизолятора может быть заполнено аэрогелем.
Кроме того, свободное пространство теплоизолятора может быть заполнено пеностеклом.
Кроме того, пустотелый короб из картона может быть обработан антисептиком против грызунов и насекомых.
Кроме того, бетон может быть армирован стержнями или сеткой, или фиброволокном или их комбинациями.
Кроме того, слои бетона, разделенные теплоизолятором, могут быть связаны между собой периодической стержневой арматурой из материала с низкой теплопроводностью.
По второму варианту опалубка для монолитных бетонных или железобетонных конструкций или сооружений, возводимых на строительной площадке, включающая совокупность элементов и деталей для образования формы, в т.ч., по формированию, по меньшей мере, одного пустотелого объема для последующего заполнения теплоизолятором, при этом, по меньшей мере, часть ограждающей формообразующей оболочки выполнена из неорганического стекла или сситалла толщиной от 0,5 мм до 150 мм, площадью от 0,06 кв.м., и несъемной по отношению к залитому бетону или железобетону.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть выполнен из неорганического стекла или ситалла с коэффициентом линейного расширения, близким аналогичному коэффициенту залитого затвердевшего бетона или железобетона.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть покрыт со стороны заливаемого бетона веществом толщиной до 15 мм, усиливающим сцепление с бетоном или компенсирующим напряжения при различных температурных напряжениях, или обеспечивающим безосколочность стекла или ситалла.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть выполнен из двойного стекла или ситалла с промежутком от 2 мм до 60 мм.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть снабжен ребрами жесткости внутренними или внешними, или их комбинацией.
Кроме того, ребра жесткости могут иметь различную пространственную ориентацию.
Кроме того, внутренние ребра жесткости могут иметь приспособления для геометрического замыкания с застывшим бетоном, например, отверстия или анкерные элементы.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с иными фрагментами опалубки конструкционными перемычками.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с иными фрагментами опалубки конструкционными перемычками из материала с низкой теплопроводностью.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с внутренней арматурой железобетона конструкционными перемычками.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с внутренней арматурой железобетона конструкционными перемычками из материала с низкой теплопроводностью.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть выполнен из цветного стекла или цветного ситалла.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено теплоизолятором аэрогелем.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено теплоизолятором пеностеклом.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено теплоизолятором пенопластом.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено теплоизолятором пенопластом методом заливки.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено теплоизолятором пенопластом мипорой.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено теплоизолятором пенопластом мипорой методом заливки.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено дисперсным или волокнистым теплоизоляционным материалом.
Кроме того, слои бетона, разделенные теплоизолятором, могут быть связаны между собой периодической стержневой арматурой из материала с низкой теплопроводностью.
По третьему варианту опалубка для сборных монолитных бетонных или железобетонных конструкций, изготовляемых на производстве, включающая совокупность элементов и деталей для образования формы, при этом, по меньшей мере, часть ограждающей формообразующей оболочки выполнена из неорганического стекла или ситалла толщиной от 0,5 мм до 150 мм, площадью не менее 0,01 кв.м и несъемной по отношению к залитому бетону или железобетону.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть выполнен из неорганического стекла или ситалла с коэффициентом линейного расширения, близким аналогичному коэффициенту залитого затвердевшего бетона или железобетона.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть покрыт со стороны заливаемого бетона веществом толщиной до 15 мм, усиливающим сцепление с бетоном или компенсирующим напряжения при различных температурных напряжениях, или обеспечивающим безосколочность стекла или ситалла.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть выполнен из двойного стекла или ситалла с промежутком от 2 мм до 60 мм.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть снабжен ребрами жесткости внутренними или внешними, или их комбинацией.
Кроме того, ребра жесткости могут иметь различную пространственную ориентацию.
Кроме того, внутренние ребра жесткости могут иметь приспособления для геометрического замыкания с застывшим бетоном, например, отверстия или анкерные элементы.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с иными фрагментами опалубки конструкционными перемычками.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с иными фрагментами опалубки конструкционными перемычками из материала с низкой теплопроводностью.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с внутренней арматурой железобетона конструкционными перемычками.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с внутренней арматурой железобетона конструкционными перемычками из материала с низкой теплопроводностью.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть выполнен из цветного стекла или цветного ситалла.
Кроме того, опалубка может быть снабжена внутренним теплоизолятором.
Кроме того, теплоизолятор может быть выполнен в виде пустотелого короба с внутренними поперечными распорками или перегородками.
Кроме того, пустотелый короб может быть выполнен из картона или из картона с напыленной внутренней теплоизоляцией толщиной до 50 мм.
Кроме того, внутренние поперечные распорки короба могут быть выполнены в виде пенопластиковой ячеистой решетки с минимизированной толщиной стенок.
Кроме того, внутренние поперечные распорки короба могут быть выполнены в виде распределенных стержней или цилиндров из картона или пенопласта.
Кроме того, свободное пространство теплоизолятора может быть заполнено аэрогелем.
Кроме того, свободное пространство теплоизолятора может быть заполнено пеностеклом.
Кроме того, пустотелый короб из картона может быть обработан антисептиком против грызунов и насекомых.
Кроме того, бетон может быть армирован стержнями, или сеткой, или фиброволокном или их комбинациями.
Кроме того, слои бетона, разделенные теплоизолятором, могут быть связаны между собой периодической стержневой арматурой из материала с низкой теплопроводностью.
По четвертому варианту опалубка для сборных монолитных бетонных или железобетонных конструкций, изготовляемых на производстве, включающая совокупность элементов и деталей для образования формы, в т.ч., по формированию, по меньшей мере, одного пустотелого объема для последующего заполнения теплоизолятором, при этом, по меньшей мере, часть ограждающей формообразующей оболочки выполнена из неорганического стекла или ситалла толщиной от 0,5 мм до 150 мм, площадью не менее 0,01 кв.м., и несъемной по отношению к залитому бетону или железобетону.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть выполнен из неорганического стекла или ситалла с коэффициентом линейного расширения, близким аналогичному коэффициенту залитого затвердевшего бетона или железобетона.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть покрыт со стороны заливаемого бетона веществом толщиной до 15 мм, усиливающим сцепление с бетоном или компенсирующим напряжения при различных температурных напряжениях, или обеспечивающим безосколочность стекла или ситалла.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть выполнен из двойного стекла, с промежутком от 2 мм до 60 мм.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть снабжен ребрами жесткости внутренними или внешними, или их комбинацией.
Кроме того, ребра жесткости могут иметь различную пространственную ориентацию.
Кроме того, внутренние ребра жесткости могут иметь приспособления для геометрического замыкания с застывшим бетоном, например, отверстия или анкерные элементы.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с иными фрагментами опалубки конструкционными перемычками.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с иными фрагментами опалубки конструкционными перемычками из материала с низкой теплопроводностью.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с внутренней арматурой железобетона конструкционными перемычками.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть связан с внутренней арматурой железобетона конструкционными перемычками из материала с низкой теплопроводностью.
Кроме того, стеклянный или ситалловый несъемный фрагмент опалубки может быть выполнен из цветного стекла или цветного ситалла.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено теплоизолятором аэрогелем.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено теплоизолятором пеностеклом.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено теплоизолятором пенопластом.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено теплоизолятором пенопластом методом заливки.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено теплоизолятором пенопластом мипорой.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено теплоизолятором пенопластом мипорой методом заливки.
Кроме того, по меньшей мере, одно сформированное свободное пространство может быть заполнено дисперсным или волокнистым теплоизоляционным материалом.
Кроме того, слои бетона, разделенные теплоизолятором, могут быть связаны между собой периодической стержневой арматурой из материала с низкой теплопроводностью.
Кроме того, по любому из вариантов, может быть использовано неорганическое стекло или ситалл в безосколочном исполнении. Например триплекс или стекло/ситалл с односторонним скреплением с полимерной пленкой.
2
2
3
Под неорганическим стеклом понимается - "прозрачный (бесцветный или окрашенный) хрупкий материал, получаемый при остывании расплава, содержащего стеклообразующие компоненты (обычно оксиды кремния, бора, алюминия, фосфора, титана, циркония и др.) и оксиды металлов (лития, калия, натрия, кальция, магния, свинца, и др.). По типу стеклообразующего компонента различают с. н. силикатное (на основе SiO), боратное (BO), боросиликатное, алюмосиликатное, бороалюмосиликатное, и др. Помимо оксидного, применяют галогенидное (фтороцирконатное, фтороберрилатное), халькогенидное и др. С.н. Благодаря возможности придавать С.Н. (изменяя его состав и условия термич. обработки) разнообразные свойства - оптические, механические, термические, химические и др. - оно распространено в различных отраслях техники, строительства, промышленности, декоративного искусства, в быту." (смотр. "Политехнический словарь", 3-е изд. под ред. А.Ю. Ишлинского, М; Советская энциклопедия, 1989 г. - 656 с; стр. 502).
Под ситаллами понимается - "стеклокристаллические материалы, получаемые при введении в расплавленное стекло затравки (катализаторов), в результате чего в объеме стекла возникают центры кристаллизации, на на которых происходит рост микрокристаллов осн. фазы. Изменяя состав стекла, тип катализатора и режим термической обработки, можно получать С.с определенными свойствами, ситаллы обладают высокой прочностью, твердостью, химической и термической устойчивостью, малым тепловым расширением. По характеру исходных материалов различают ситаллы технические, изготовленные на основе искусственных композиций из разнообразных химических соединений - оксидов, солей; петроситаллы, получаемые на основе горных пород (базальтов, диабазов и др.), и шлакоситаллы, сырьем для которых служат металлургические и топливные шлаки. Изделия из ситалла производят методами обычной стекольной (формование из расплавленной стекломассы) или керамич. (формование из порошка стекла) технологии, кристаллизуют (по двух- или многоступенчатому режиму) при высоких температурах (700-1400 гр. Цельсия). Основные изделия из ситалла - листовой материал, плиты, панели, электроизоляторы, подшипники, фильеры, мелющие тела, хим. аппаратура, трубы, тара, детали электронных и оптических приборов.(смотр. "Политехнический словарь", 3-е изд. под ред. А.Ю. Ишлинского, М; Советская энциклопедия, 1989 г. - 656 с; стр. 484).
Под триплексом понимается -- "разновидность безосколочного стекла, состоящая из двух стеклянных листов, скрепленных между собой полимерной пленкой" (смотр. "Политехнический словарь", 3-е изд. под ред. А.Ю. Ишлинского, М; Советская энциклопедия, 1989 г. - 656 с; стр. 546).
Существует неорганическое стекло с односторонним покрытием полимерной пленкой, оно также является безосколочным и более прочным и ударостойким при меньших габаритах по толщине.
Под аэрогелем понимается - " класс материалов, представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной.
Такие материалы обладают рекордно низкой плотностью и демонстрируют ряд уникальных свойств: твердость, прозрачность, жаропрочность, чрезвычайно низкую теплопроводность и т.д. Распространены аэрогели на основе аморфного диоксида кремния, глиноземов, а также оксидов хрома и олова. В начале 1990-х получены первые образцы аэрогеля на основе углерода." (Википедия; https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%8D%D1%80%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BB%D1%8C).
Под пеностеклом понимается - "Пеностекло (вспененное стекло, ячеистое стекло) - теплоизоляционный материал, представляющий собой вспененную стекломассу. Для изготовления пеностекла используется способность силикатных стекол размягчаться и (в случае наличия газообразователя) пениться при температурах около 1000°С. По мере нарастания вязкости при охлаждении вспененной стекломассы до комнатной температуры получившаяся пена приобретает существенную механическую прочность". (Википедия; https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BA %D0%BB%D0%BE).
Под пенопластом понимается - "Пенопласт - класс материалов, представляющий собой вспененные (ячеистые) пластические массы.
Поскольку основной объем пенопласта занимает газ, плотность пенопласта существенно ниже, чем плотность его исходного сырья (полимера). Это обусловливает сравнительно высокие теплоизоляционные свойства (конвекционная передача тепла проходит в отдельно взятой ячейке, теплопередача по стенкам ячеек незначительна в силу их малой толщины) и звукоизоляционные свойства (тонкие и сравнительно эластичные перегородки ячеек - плохой проводник звуковых колебаний) материалов данного класса.
Пенопласты были получены практически из всех наиболее широко применяемых пластмасс (полимеров), поэтому наиболее известными материалами данного класса являются: полиуретановые пенопласты, поливинилхлоридные пенопласты, фенол-формальдегидные, карбамидно-формальдегидные пенопласты и полистирольный пенопласт.
В зависимости от состава сырья и технологии его обработки возможно выпускать пенопласт разной плотности, механической прочности, стойкости к различным видам воздействия. Этими факторами и обусловливается выбор конкретного вида пенопласта для применения в тех или иных условиях и целях.
В бытовых условиях человек чаще всего сталкивается с таким видом пенопласта, как беспрессовый пенополистирол (был изобретен фирмой BASF в 1951 году, фирменное название «стиропор»). Гранулы стиропора (ПСВ / EPS) получают путем полимеризации стирола при одновременном добавлении порообразующего вещества (пентана). Пенопласт ПСБ-С (пенополистирол, стиропор) - широко известный теплоизоляционный материал, на 98% состоящий из газа, заключенного в микроскопических тонкостенных ячейках из полистирола." (Википедия; https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82).
Под пеноизолом (мипора) понимается -- "Карбамидно-формальдегидный пенопласт (карбамидный пенопласт, КФП) - универсальный утеплитель. Впервые появился в конце 30-х годов в Германии. Активно начал использоваться в 50-х годах. В настоящее время объем утеплителей на основе карбамидно-формальдегидных смол за рубежом составляет порядка 30% от всех производимых утеплителей. В СССР производился под названием Мипора, однако не нашел широкого распространения в связи с отсутствием специальных смол, необходимых для его производства, а также оборудования и технологии. После 90-х годов стал активно выходить на рынок строительных утеплителей под различными торговыми марками. Наиболее известными из них являются: Пеноизол (торговая марка ООО "Новые Строительные Технологии"), Меттэмпласт, Поропласт cf, Пентил, Омифлекс, Юнипор."(Википедия; https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D1%80%D0%B1%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D0%B4%D0%BD%D0%BE%Dl%84%D0%BE%Dl%80%D0%BC%D0%B0%D0%BB%Dl%8C%D0%B4%D0%B5%D0%B3%D0%B8% D0%B4%D0%BD%D1%8B%D0%B9%D0%BF%D0% B5%D0%BD%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%82).
Описание чертежей.
Заявляемый результат интеллектуальной деятельности в одних из своих возможных вариантов исполнения показан на прилагаемых изображениях Фиг. 1 - поперечное сечение с внутренним теплоизолятором, монтируемым до залития бетона, и Фиг. 2 поперечное сечение с формированием теплоизолятора после залития бетона.
На Фиг. 1 изображены: неснимаемые панели опалубки из неорганического стекла - 1; монолитные бетонные или железобетонные слои - 2; встроенные в модуль опалубки теплоизолятор-короб - 3; пунктирной линией ( - - - - - ) показаны перемычки, связывающие стеклянные панели 1 из малотеплопроводного материала.
Стержни-стяжки из малотеплопроводного материала между бетонными слоями 2; внутренняя структура теплоизолятора 3; арматура бетонных слоев 2; ребра жесткости на стеклянных панелях 1 -- условно не показаны. Фиг. 1 иллюстрирует варианты изобретения 1 и 2.
На Фиг. 2 показаны: неснимаемые панели опалубки из неорганического стекла - 1; монолитные бетонные или железобетонные слои - 2; заливаемый теплоизолятор из пенопласта 4; неснимаемые внутренние панели, которые могут быть как из стекла, так и из других материалов в целях экономичности (например СМЛ) - 5; пунктирной линией ( - - - - - ) показаны перемычки, связывающие стеклянные панели 1 из малотеплопроводного материала.
Фиг. 2 иллюстрирует варианты изобретения 3 и 4.
Стержни-стяжки из малотеплопроводного материала между бетонными слоями 2; арматура бетонных слоев 2; ребра жесткости/анкеры на стеклянных панелях 1, материал на внутренних поверхностях стеклянных панелей для компенсации напряжений при разнице температурного расширения -- условно не показаны.
Осуществление.
Заявляемый результат интеллектуальной деятельности может быть реализован следующим образом.
По первому варианту. На предприятии изготавливаются модули неснимаемой опалубки: два листа из неорганического стекла 1 толщиной 4-8 мм (возможен триплекс или безосколочное стекло с односторонним покрытием полимерной пленкой). Длина 2000 мм, высота 1500 мм. Между собой стеклянные листы связаны несколькими вертикально-плоскими перемычками из теплоизолирующего материала (например СМЛ). Расстояние между стеклянными панелями 500 мм. В середине модуля находится замкнутый картонный короб 2000*1500*200 мм (Д*В*Ш), который является встроенным теплоизолятором модуля - 3. Межпанельные перемычки между стеклами проходят сквозь него. Внутри картонный короб для противостояния заливаемого бетона снабжен поперечными распорками. Это может быть решетка толщиной 200 мм из пенопласта из плоских элементов (для экономии материала), ребра жесткости из картона, не связанные между собой стержневые элементы приклеенные к внутренним стенкам короба. Стержневые элементы могут быть из пенопласта, картона, пеностекла и т.д. Проходящие сквозь короб теплоизолятор плоские перемычки, связывающие стеклянные панели, загерметизированы в местах входа в теплоизолятор, чтобы заливаемый бетон 2 не попал внутрь изолятора. Герметизация может быть резиновыми манжетами, мастикой, скотчем и т.д. Кроме того, сам картонный короб может быть покрыт изнутри дополнительной теплоизоляцией, например поролоном. Это послужит подавлению конвекционных потоков внутри него (дополнительно к тому, что он внутри разделен на отдельные секции распорками) и повышению теплоизолирующих качеств.
Модули неснимаемой опалубки собираются между собой благодаря применению по периметру стекол конструкции шип-паз ("угловой выступ-угловая выемка"). Аналогичную конструкцию по периметру имеет теплоизолятор-картонный короб 3, благодаря чему собирается полный круговой периметр из модулей, при этом отсутствуют стыковые торцовые зазоры между соседними стеклянными панелями 1 и соседними коробами-теплоизоляторами 3, которые внутри модулей. Для дополнительной герметизации, короба-теплоизоляторы по всем своим торцовым поверхностям могут иметь мягкие поролоновые накладки.
В результате получается следующая конструкция в разрезе: стекло 1 толщиной 4-10 мм, затем промежуток 150 мм для залития бетоном 2, затем 200 мм короб-теплоизолятор 3, затем снова промежуток 150 мм для залития бетоном 2, и внешнее стекло 1.
Два слоя монолитного бетона 2, которые получились по разные стороны теплоизолятора 3 снабжаются арматурой: стержневой (вертикальной и горизонтальной), сетчатой, фиброволокном. Сетчатая арматура может устанавливаться на заводе в сам модуль в пределах его габаритов. Стержневая устанавливается на стройплощадке при монтаже и наращивается обычным способом (предпочтительнее современным свинчиванием соответствующих сопрягаемых элементов).
Между собой два слоя бетона связаны стержнями из материала с малой теплопроводностью (например, из химволокон и эпоксидной смолы), эти связывающие стержни проходят между теплоизоляционными коробами в их вертикальных смыканиях в специальных желобах (с использованием манжетных уплотнений из поролона для предотвращения попадания заливаемого бетона). На чертеже условно не показаны.
Кроме того, стеклянные панели снабжаются ребрами жесткости. Изнутри приклеиваются/припаиваются полосы из стекла своими ребрами к плоскости панели. В самих ребрах жесткости сделаны отверстия для замыкания с залитым и застывшим бетоном (анкерное замыкание). Заливка осуществляется параллельно по обе стороны от теплоизолятора 3, чтобы исключить его сдвиг. Стеклянные панели 1 неснимаемой опалубки позволят эффективно применить внешние вибраторы-уплотнители бетонной смеси в силу твердости и жесткости стекла.
-6
-6
Для компенсации разницы коэффициентов линейных расширений а между стеклом и бетоном (~9*10C и ~14,5*10C) могут быть использованы следующие решения:
- существуют различные стекла с разными механическими характеристиками, в т.ч. с добавками металлов, которые имеют температурный коэффициент линейного расширения, как у железобетона (смотр, прил. материалы);
- можно на поверхность стекла сопрягаемую с бетоном нанести полимерную пленку (например, как при технологии триплекса) или вещество с малым модулем упругости, которая/-ое возьмет на себя тангенциальную (касательную) деформационную разницу (расчетно ~4 мкм на 1 градус на длине в 1 м), при этом попутно будет обеспечена безосколочность и дополнительная прочность стекла.
При изготовлении внешней стеклянной панели из двойного стекал с промежутком между ними, получается эффект оконного стеклопакета. Монолитное сооружение будет аккумулировать энергию инсолляции.
По второму варианту заявляемый результат интеллектуальной деятельности может быть осуществлен следующим образом. Из модулей составляется форма сооружения с тремя вертикально разделенными объемами. Внешние 2 имеют толщину 130-160 мм и заливаются бетоном с армированием, внутренний объем 4 толщиной 200-500 мм (ограничений нет) заливается пенопластом. Оптимальный вариант -- заливка пеноизолом (мипора), т.к. это крайне эффективный и дешевый пенопласт. К нему равнодушны грызуны, он заливается сразу в виде пены, а не разбухающей жидкости (http://penoizol-logrus.ru/uslugi/uteplenie-penoizol). При этом магистрали заливки можно сразу уложить на дно теплоизолируемого среднего объема (там эти перфорированные шланги и останутся), а заливку производить по принципу "снизу--вверх", что позволит получить без дефектов-пустот единый монолитный теплоизолирующий кокон сразу на все здание/сооружение.
При этом недостаток пеноизола (мипоры): гигросокпичность, превышающая полистирольную, - будет полностью скомпенсирована устройством изобретения, т.к. стекло идеальный влаго- и паронепроницаемый материал.
Использование заявляемого результата интеллектуальной деятельности по третьему и четвертому варианту -- аналогично вышеописанным. Разница в применении для сборных железобетонных конструкций, изготавливаемых на предприятиях. Т.е. Это могут быть плиты для панельного домостроения, стеновые блоки, стеновые камни или даже кирпичи. Причем, несъемное стекло может быть как на 6-ти гранях параллелепипеда, так и, только лишь, на одной, например, расположенной со стороны улицы.
Теплоизолятор может быть встроенным до заливки бетоном (короб), а может быть заливаемым после замоноличивания внешних объемов. Заливка пенопластом полости между затвердевшими бетонными формами.
Заявляемая неснимаемая опалубка может применятся в одно-, двух- и многоэтажном строительстве.
Такие качества неорганического стекла, как атмосферостойкость, паронепроницаемость, долговечность, сохранение цвета и качества поверхности, отсутствие необходимости проведения последующей отделки -- являются существенными достоинствами данного изобретения.
Заявляемый результат интеллектуальной деятельности соответствует критерию «промышленная применимость».