СТРОИТЕЛЬНЫЙ КИРПИЧ

Полезная модель относится к области строительства, в частности к конструкции строительных кирпичей или блоков, используемых для возведения из них сооружений различного назначения.
Одним из основных материалов, применяемых в строительстве, является кирпич. Различия в кирпичной кладке предполагают использование разнообразных видов и форм кирпича.
Глиняный кирпич, как материал для возведения различных конструкций, известен уже более четырех тысяч лет. По сути, это первое изделие, изготовленное специально для строительства жилых зданий.
Первые кирпичи - сырцовые - представляли собой глиняные бруски, которые формовались в деревянных рамках и высушивались естественным образом в условиях жаркого климата. На основе применения сырцового кирпича появилась технология обжига глиняных кирпичей, кладка которых осуществлялась с применением прочных растворов.
К началу XIX века качество кирпича заметно выросло - он получил более правильную форму, а также единообразную толщину. В России кирпичи единого стандарта (т.н. нормального формата (НФ)), появились в 1927 году. Нормальный формат (одинарный кирпич) имеет габаритные размеры 250×120×65 мм. Наименования остальных размеров являются производными от НФ.
Первые кирпичи изготавливались полнотелыми, они обладали высокой прочностью, но обладали низкими теплоизолирующими свойствами. Поэтому, в последнее время, широкое распространение получили различные виды пустотелых кирпичей, сочетающих необходимые прочностные и теплоизолирующие свойства.
Рынок строительных материалов постоянно расширяется, в продажу поступают новые уникальные решения. В их числе - необычные кирпичи, напоминающие кирпичи из детского конструктора Лего.
Кладка конструкций из кирпича с гладкими гранями требует высокой квалификации каменщика, что увеличивает общую стоимость работ. Одно из направлений эволюции конструкции кирпича - обеспечение возможности легкого позиционирования кирпичей друг относительно друга.
Известен пустотелый керамический кирпич [RU 17052], выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда, и содержащий внутреннюю структуру, состоящую из продольных и поперечных стенок, лежащих в плоскостях, параллельных ложковым или тычковым граням.
Недостатком данного изделия является отсутствие фиксирующих элементов, позволяющих точно позиционировать кирпичи друг относительно друга. Это приводит к необходимости привлекать к работе персонал высокой квалификации, что увеличивает стоимость работ.
Известен комплект стеновых строительных модулей [RU 75204], содержащий кирпичи, каждый из которых выполнен в форме прямоугольного параллелепипеда и имеет между противолежащими постельными гранями соосно расположенные углубления, а также набор фиксирующих элементов, выполненных с возможностью предварительной установки в части углублений, расположенных на одной из сторон кирпичей, с образованием выступов, вводимых в процессе кладки в ответные углубления соседнего строительного модуля. Фиксирующие элементы выполнены из металла или полимерного материала в виде стержней цилиндрической формы с сужающейся конусной частью и буртиком.
Недостатком этого комплекта является необходимость отдельного изготовления, транспортировки и хранения фиксирующих элементов, что повышает стоимость комплекта за счет стоимости самих изделий, а также логистических затрат. Кроме того, фиксирующие элементы, выполненные таким образом, не обеспечивают точного позиционирования кирпичей за счет необходимых при данной технологии зазоров между фиксирующими элементами и кирпичом.
Известны фиксирующие элементы [KR 101386209 В1], изготовленные из пластика таким образом, чтобы за счет их упругости жестко и точно фиксировать положение кирпичей или строительных блоков друг относительно друга. При этом кирпичи или строительные блоки имеют два сквозных отверстия, в которые, в процессе кладки, вставляются фиксирующие элементы.
Недостатком этих фиксирующих элементов является высокая сложность их конструкции, а, следовательно, существенная, по отношению к стоимости кирпичей или строительных блоков, цена. Также, для изготовления фиксирующих элементов необходимо высокотехнологичное оборудование, что ограничивает выбор возможных производителей.
Известен строительный кирпич [US 2241079 A], включающий в себя центрирующие фиксирующие элементы на одной постельной грани и выемку на другой, для взаимодействия с центрирующими фиксирующими элементами соседнего кирпича, а также несколько сквозных отверстий, которые, в процессе кладки, могут быть заполнены раствором для связи массива таких кирпичей.
Недостатком данного строительного кирпича является сложность его конструкции, что определяет необходимость использования сложной и дорогой пресс-формы. Кроме того, при существенном отклонении фактического размера кирпича от номинального (например, при износе пресс-формы), не обеспечивается точность позиционирования кирпичей друг относительно друга.
Известен керамический кирпич [RU 101468], имеющий форму прямоугольного параллелепипеда, со сквозным отверстием, расположенным по центру постельных граней. На верхней постельной грани кирпича расположены два фиксирующих элемента, имеющих форму усеченных конусов, а с обратной стороны выемка в форме прямоугольной усеченной пирамиды.
Недостатком предложенного решения является наличие только одного отверстия в кирпиче, что при кладке с перевязкой рядов делает невозможным его использование для любых целей. Кроме того, данная конструкция не обеспечивает точного позиционирования кирпичей друг относительно друга.
В качестве прототипа выбран кирпич [патент на полезную модель Казахстана РК №68], имеющий форму прямоугольного параллелепипеда и снабженный двумя фиксирующими элементами, каждый из которых выполнен в виде совокупности соосно размещенных выступа и впадины, имеющих совпадающие размеры и форму и расположенных на противоположных постельных гранях, при этом по оси элемента выполнено сквозное отверстие. При этом выступы имеют форму усеченных конусов, с основанием на верхней постельной грани.
Недостатком прототипа является отсутствие возможности горизонтального армирования кладки, что снижает ее прочность.
Таким образом, задачей полезной модели является создание конструкции кирпича с фиксирующими элементами, позволяющей осуществлять горизонтальное армирование кладки, что способствует повышению прочности сооружаемого объекта.
Поставленная задача достигается за счет того, что строительный кирпич, имеющий форму прямоугольного параллелепипеда, снабжен, по меньшей мере, двумя фиксирующими элементами, каждый из которых выполнен в виде совокупности соосно размещенных выступа и впадины, имеющих совпадающие размеры и форму и расположенных на противоположных постельных гранях, при этом по оси элемента выполнено сквозное отверстие, а фиксирующие элементы отделены между собой с помощью пересекающихся продольных и поперечных рустов, выполненных на обеих постельных гранях друг над другом. Решению поставленной задачи способствует и то, что ширина всех рустов составляет 10 мм, глубина - 5 мм, а кирпич снабжен восемью фиксирующими элементами, равномерно распределенными по площади постельной грани, при этом диаметр всех сквозных отверстий фиксирующих элементов составляет 25 мм.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в выполнении на обеих постельных гранях кирпича системы пересекающихся между собой продольных и поперечных рустов, отделяющих друг от друга фиксирующие элементы, что в конечном итоге ведет к повышению прочности кладки.
На прилагаемых к описанию чертежах дано:
- 3Д изображение кирпича, вид на верхнюю постельную грань (фиг. 1);
- 3Д изображение кирпича, вид на нижнюю постельную грань (фиг. 2);
- Вид на тычок, сечение (фиг. 3).
Строительный кирпич 1 имеет следующие грани: верхняя постельная грань 2, нижняя постельная грань 3, ложок 4 и тычок 5. Кирпич снабжен фиксирующими элементами, каждый из которых выполнен в виде совокупности соосно размещенных выступа 6 и впадины 7, имеющих совпадающие размеры и форму и расположенных на противоположных постельных гранях, при этом по оси каждого элемента выполнено сквозное отверстие 8, диаметром 25 мм. Выступы имеют форму усеченных конусов, с основанием на верхней постельной грани, а впадины - совпадающие с выступами размеры и форму, при этом основания конусов впадин лежат на нижней постельной грани. Такое исполнение выступов и впадин фиксирующих элементов позволяет осуществлять точное позиционирование кирпичей в кладке друг относительно друга. Фиксирующие элементы отделены между собой с помощью рустов 9, имеющих ширину (а) 10 мм и глубину (h) 5 мм, и расположенных на постельных гранях друг над другом.
Кирпичи укладываются с перевязкой рядов и скрепляются при помощи раствора для кладки. При этом выступы нижнего ряда кирпичей совмещаются со впадинами верхнего ряда, а за счет конусной формы выступов точное позиционирование кирпичей легко достигается даже каменщиком низкой квалификации без использования специальных инструментов. При совмещении кирпичей верхнего и нижнего ряда, за счет наличия на кирпичах рустов, образуются горизонтальные каналы квадратного сечения, со стороной примерно 7 мм. В эти каналы в процессе кладки могут быть уложены армирующие элементы, наличие которых увеличивает прочность всего массива. Также, сквозные отверстия в фиксирующих элементах кирпичей образуют сплошные вертикальные каналы, которые могут быть использованы как для упрочнения массива кирпичей (вертикальное армирование), так и для размещения в них различных инженерных коммуникаций (кабели электрического питания, греющие кабели и т.д.).