КАМЕНЬ СТЕНОВОЙ

Предлагаемая полезная модель относится к области строительства, в частности, к производству стеновых бетонных, а также иных (керамзитобетонных, полистиролбетонных, силикатных, керамических, перлитоцементных) камней, предназначенных для возведения стен в зданиях всех категорий.
Повсеместно в мировой практике возводятся стены из камней, изготавливаемых в массовом порядке различными способами и из различных материалов. Все эти стены возводятся путем кладки камней, имеющих форму прямоугольного параллелепипеда с несквозными или сквозными пустотами. Вытянутые по форме пустоты параллельны фасадным поверхностям и выполнены в виде щелей. Причем в пустотах имеются поперечные перемычки расположенные так, что перемычки соседних щелей сдвинуты друг относительно друга [1].
Известно, что воздух является хорошим теплоизолятором, поэтому тепловой поток проходит, в основном, по телу камня, т.к. теплопроводность материала камня значительно выше теплопроводности воздуха. Описанное выше расположение пустот и их поперечных перемычек увеличивает путь теплового потока, т.е. увеличивает сопротивление теплопередачи. Однако получаемые для таких камней значения теплопроводности далеки от тех значений, которые необходимо иметь по сегодняшним требованиям. Щели в них слишком широки, что приводит к передаче тепла от одной стенки пустоты к другой путем конвекции.
Снизить теплопроводность возможно за счет увеличения количества пустот и уменьшения их ширины. Такое решение применяется, например, при изготовлении керамзитобетонных блоков 1КБОР-ЛЦП-М 4.3.2 и др. [2] Эти блоки имеют выступы и пазы, которые обеспечивают их использование в кладке стен без вертикальных растворных швов, что приводит к уменьшению трудоемкости кладки. Для того, чтобы упростить процесс кладки, облегчить ориентировку довольно-таки тяжелых камней (согласно [1] - до 31 кг), горизонтальное сечение камня выполняется центрально симметричным относительно точки пересечения диагоналей этого сечения.
Однако у них есть следующие недостатки:
1) В кладке, когда выступы на торцах одного камня входят с незначительным зазором в пазы соседнего камня, а ближайшие к торцам края щелей располагаются на одной прямой, торцевые части камней образуют т.н. «мостик холода». Тепловой поток в основной своей части идет по этим торцевым частям (напрямую), а также, частично, через соприкасающиеся между собой боковые стенки выступов и пазов. И только меньшая его часть идет по извилистому пути в средней части камней.
2) Второй недостаток таких камней это сравнительно высокая теплопроводность горизонтальных швов. Раствор на уложенный ряд камней наносится двумя параллельными лентами с краю. Между лентами образуется воздушный промежуток, высота которого равна высоте горизонтального шва (примерно 10-12 мм). Таким образом, между рядами камней образуется довольно обширная воздушная камера, в которой развивается конвекция, т.е. создаются условия для высоких теплопотерь.
Целью предлагаемых полезных моделей является устранение указанных недостатков. Для этого предлагается камень, представленный на фиг.1 (фиг.1а - вид сверху, фиг.1б - вид сбоку в разрезе), где:
1. тело камня;
2. боковые стенки;
3. пустота;
4. перемычки между пустотами;
5. пазы на торцевых стенках;
6. выступы на торцевых стенках;
7. днище камня (по терминологии строителей «постель»).
Для того, чтобы при кладке раствор не затекал в пустоты, их выполняют несквозными, а кладку ведут, устанавливая камни днищами («постелью») наверх. Такой камень показан на фиг.1б.
т
Здесь ближайшие к торцам края всех щелей расположены на одинаковом расстоянии 1 от торцевых стенок, как бы следуя за их извилистыми очертаниями. Таким образом, исправляется первый недостаток: широкий и прямой «мостик холода» в торцевых зонах камней заменяется более узким и извилистым. Для иллюстрации этого на фиг.2 приведены разрезы кладки из предлагаемых камней (2а - вид сверху, 2б - вид сбоку).
Здесь:
8. сквозная пустота;
9. ленты раствора;
10. воздушная камера горизонтального шва.
Поскольку ленты раствора кладутся только на края камней, средние пустоты могут быть выполнены сквозными. Именно этот вариант приведен на фиг.2б.
п
Очевидно, что при кладке стены обязательно должны быть обеспечены два условия: а) торцевые стенки соседних камней должны надежно стыковаться между собой; б) боковые стенки впадин не должны соприкасаться с боковыми стенками входящих в них выступов, т.к. в противном случае в торцевой зоне поперек выступов-впадин образуется «мостик холода». Первое условие соблюдается и в существующих камнях за счет того, что ширина выступов выполняется меньше, чем ширина впадин 1 на некую технологическую величину d, определяемую на производстве в зависимости от принятой технологии производства камней, материала, из которого они изготавливаются и степени допустимого износа технологического оборудования. Как правило, эта величина колеблется в пределах 2-3 мм. Наличие этого зазора приводит к тому, что в процессе кладки устанавливаемый камень, может быть сдвинут в поперечном направлении относительно соседнего уже установленного камня так, что боковые поверхности всех выступов (например, правые) устанавливаемого камня прижмутся к соответствующим боковым поверхностям (в нашем случае тоже правым) уже установленного камня. Это приведет к созданию упомянутого выше «мостика холода».
Для исключения этого на каждой торцевой стенке центрально симметрично выполняются по одному ориентирующему выступу, ширина которых меньше ширины соответствующих впадин на меньшую величину в пределах (0,4-0,6)d. При этом остальные выступы выполняются с уменьшенной шириной, так, чтобы их ширина была меньше ширины соответствующих впадин на повышенную величину (1,1-1,6)d.
Такие выступы представлены на фиг.3. Здесь:
11. ориентирующие выступы;
12. остальные (уменьшенные) выступы.
Теперь, устанавливая новый камень по ориентирующей паре выступ-впадина, можно гарантированно исключить соприкасание боковых поверхностей остальных выступов и впадин.
Как видно, в кладке из предлагаемых камней, разрез которой представлен на фиг.4, исключено образование торцевых «мостиков холода», но не исключено образование обширной воздушной камеры в горизонтальном шве, как показано на фиг 2б.
Для исключения этого предлагается камень, у которого на поверхностях между пустотами выполнены дополнительные продольные выступы. Такой камень представлен на фиг.5 (5а - камень, 5б - фрагмент кладки). Здесь:
13. дополнительные выступы.
дв
дв
ш
т
ш
т
т
Высота дополнительного выступа d должна быть определена из условия d=h-d, где h - толщина растворного шва (обычно 10-12 мм), a d - максимальное технологическое отклонение высот камней (обычно d=3 мм). Раствор укладывается двумя полосками с краю над несквозными пустотами, сверху устанавливается другой камень, дополнительные выступы которого разделяют воздушное пространство между камнями, устраняя воздушную конвекцию в междурядном пространстве. Поскольку, как указано выше, высота шва превышает высоту дополнительного выступа, то между выступами 13 верхнего камня и постелью 7 нижнего камня могут возникнуть зазоры. Для исключения этого целесообразно перед укладкой камня окунуть его выступы 13 в клеевой раствор, который затечет в указанные зазоры и обеспечит барьер воздушным потокам.
Указанное «окунание» дает минимальный расход клея, стоимость которого намного меньше использования, например, рекомендуемых шерстяных лент толщиной около 10 мм для утепления горизонтальных швов.
Предложенные мероприятия позволяют уменьшить теплопотери кладки из предложенных камней на 10÷15% по сравнению с прототипами, что эквивалентно уменьшению толщины стен при том же значении теплопроводности.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. ГОСТ 6133-99. Камни бетонные стеновые. Технические условия.
2. Каталог продукции ОАО «Минскжелезобетон», Минск, 2006,
www.mzb.stroymarket.info