НАБОР СТРОИТЕЛЬНЫХ БЛОКОВ
SET OF BUILDING BLOCKS

Изобретение относится к производству строительных материалов, используемых в частности, в малоэтажном и каркасном строительстве, а также при сооружении гражданских и промышленных объектов с высокими требованиями по декоративной внешней облицовке зданий, тепло- и звукоизоляции помещений, например многоэтажных жилых домов, коттеджей и других построек.
Известен многослойный бетонный строительный блок, включающий наружный слой с декоративным покрытием, несущий слой и расположенный между ними теплоизоляционный слой, соединенные перемычками, пронизывающими теплоизоляционный слой и выполненными в виде пластмассовых прутков (см. патент RU №2208102, кл. Е04С 1/40, оп. в 2003 г.). В этом техническом решении не предусмотрены варианты исполнения блока, необходимые для возведения зданий: угловые, оконные, дверные и т.д.
Известен набор для сооружения строительных конструкций, содержащий комплект направляющих стоек, комплект строительных элементов, комплект соединительных элементов, причем комплект строительных элементов состоит из основных блоков с направляющим отверстием, половинчатых блоков со шпилечным и направляющим пазами блоков (см. полезную модель RU №46785, кл. Е04С 2/40, оп. в 2005 г.). Такой комплект строительных блоков достаточно универсален, но не подходит для использования многослойных строительных блоков с промежуточным теплоизоляционным слоем.
Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является набор стеновых блоков для возведения малоэтажных зданий, содержащий комплекты выполненных в виде прямоугольных параллелепипедов трехслойных рядовых блоков трех видов и комплект угловых блоков трех видов, рядовые блоки выполнены с несущим внутренним слоем и лицевым слоем, выполненными из бетона, а также с внутренним теплоизоляционным слоем, которые связаны поперечными стяжками, при этом один угловой блок выполнен с укороченным лицевым слоем и Г-образным в поперечном сечении теплоизоляционным слоем, а второй угловой блок выполнен с укороченным несущим внутренними слоем и Г-образным в поперечном сечении теплоизоляционным слоем, третий угловой блок выполнен с Г-образным лицевым слоем, полость которого заполнена теплоизоляционным слоем (см. полезную модель RU №54060, кл. Е04С 1/41, оп. в 2006 г.). Этот комплект строительных блоков недостаточно универсален и не приспособлен к использованию в разных климатических условиях. Его нецелесообразно использовать в каркасном домостроении.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи повышения универсализации набора строительных блоков и расширения возможностей их использования в малоэтажном и многоэтажном домостроении в разных климатических условиях, упрощения технологии строительства стен с соблюдением всех требуемых технических и технологических параметров, оптимизации соотношений размеров всех слоев, увеличения их прочностных характеристик и удешевления строительства.
i
0
0
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в наборе строительных блоков, включающем комплекты основных, угловых и проемных строительных блоков, содержащих лицевой слой толщиной А, несущий слой толщиной С и расположенный между ними теплоизоляционный слой толщиной В, скрепленные между собой полимерными стержнями, базовая толщина блоков в каждом комплекте выбирается дискретно либо 300 мм, либо 400 мм, причем отношение толщины В теплоизоляционного слоя к сумме толщин (А+С) лицевого и несущего слоев, т.е. (В:(А+С)) выбирается в комплекте с базовой толщиной блоков 300 мм либо 0,50, либо 0,67, а в комплекте с базовой толщиной блоков 400 мм - либо 0,60, либо 1,00, причем сумма толщин (А+С) лицевого и несущего слоев является константой для всех комплектов, при этом каждый из комплектов состоит из двух групп блоков, характеризующихся тем, что толщина А декоративного слоя в каждой группе увеличивается по арифметической прогрессии в соответствии с зависимостью A=A+10·n, где А выбирают не менее 40 мм, а n является целым числом и соответствует диапазону от 1 до 6, а толщина С несущего слоя соответственно уменьшается в каждой группе по арифметической прогрессии, причем блоки каждой группы выполнены в соответствии с региональными требованиями по климатическим условиям и характеризуются толщиной В теплоизоляционного слоя, являющейся константой в группе для региона, при этом каждая группа дополнительно снабжена поясными блоками, выполненными монолитными и состоящими из лицевого и несущего слоев, и воздухообменным блоком, снабженным сквозным отверстием и жестко закрепленной в нем вентиляционной решеткой, а блоки углового типа выполнены двух видов, один из которых снабжен эквидистантными Г-образными лицевым и теплоизоляционным слоями, а в полости теплоизоляционного слоя расположен укороченный несущий слой, а другой вид блоков снабжен эквидистантными Г-образными несущим и теплоизоляционным слоями, а в полости теплоизоляционного слоя расположен укороченный лицевой слой. А также тем, что строительные проемные блоки выполнены трех типов: двусторонний проемный блок, проемный блок с четвертью и проемный блок половинчатый с четвертью, при этом двусторонний проемный блок снабжен двумя боковыми выступами, являющимися продолжением лицевого слоя, проемный блок с четвертью снабжен одним боковым выступом, являющимся продолжением лицевого слоя, а проемный блок половинчатый с четвертью выполнен монолитным и снабжен одним боковым выступом, являющимся продолжением лицевого слоя. И тем, что коэффициент теплосохранности (В:А) для группы блоков, характеризующихся отношением толщины В теплоизоляционного слоя к сумме толщин (А+С) лицевого и несущего слоев В:(А+С)=0,50, находится в диапазоне от 1,0 до 2,0, для группы блоков, характеризующихся отношением толщины В теплоизоляционного слоя к сумме толщин (А+С) лицевого и несущего слоев В:(А+С)=0,67, находится в диапазоне от 1,3 до 2,4, для группы блоков, характеризующихся отношением толщины В теплоизоляционного слоя к сумме толщин (А+С) лицевого и несущего слоев В:(А+С)=0,60, находится в диапазоне от 1,5 до 3,0, а для группы блоков, характеризующихся отношением толщины В теплоизоляционного слоя к сумме толщин (А+С) лицевого и несущего слоев В:(А+С)=1,00, находится в диапазоне от 2,2 до 4,0. А также тем, что часть блоков в каждой группе выполнены самонесущими, при этом толщина С несущего слоя выбирается не менее 110 мм, а часть блоков выполнена облегченными по толщине С несущего слоя и предназначены для каркасного домостроения.
Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1 изображен многослойный основной строительный блок. На фиг.2 - многослойный основной половинчатый строительный блок. На фиг.3 - угловой наружный блок. На фиг.4 - угловой внутренний блок. На фиг.5 - двусторонний проемный блок. На фиг.6 - проемный блок с четвертью. На фиг.7 - проемный блок половинчатый с четвертью. На фиг.8 - поясной блок. На фиг.9 - воздухообменный блок.
Набор многослойных строительных блоков включает несколько комплектов строительных блоков, предназначенных для различных климатических условий. В каждый комплект входят следующие строительные блоки: основной блок 1, основной половинчатый блок 2, угловой наружный блок 3, угловой внутренний блок 4, двусторонний проемный блок 5, проемный блок 6 с четвертью, проемный блок 7 половинчатый с четвертью, поясной блок 8 и воздухообменный блок 9. Блоки 1 и 2 выполнены в виде трехслойных параллелепипедов, каждый из которых включает лицевой слой 10 толщиной А, прилегающий к нему теплоизоляционный слой 11 толщиной В и несущий слой 12 толщиной С, скрепленные между собой полимерными стержнями 13.
i
0
0
Набор многослойных строительных блоков включает два основных комплекта, которые отличаются базовой толщиной всех блоков, кроме поясного блока 8. Базовая толщина блоков в каждом комплекте выбирается дискретно либо 300 мм, либо 400 мм. Комплекты с базовой толщиной 300 мм предназначены для южных и средних климатических условий, а с толщиной 400 мм - для северных и очень холодных климатических условий. В свою очередь каждый комплект разделен на две группы по критерию отношения толщины В теплоизоляционного слоя 11 к сумме толщин (А+С) лицевого слоя 10 и несущего слоя 12, т.е. В:(А+С). В комплекте с базовой толщиной блоков 300 мм В:(А+С) выбирается либо 0,50, либо 0,67, а в комплекте с базовой толщиной блоков 400 мм - либо 0,60, либо 1,00. Первая группа блоков с базовой толщиной 300 мм и с критерием В:(А+С), равным 0,50, предназначена для более теплых климатических условий, чем вторая группа блоков с критерием В:(А+С), равным 0,67. Третья группа блоков с базовой толщиной 400 мм и с критерием В:(А+С), равным 1,00, предназначена для более суровых климатических условий, чем четвертая группа блоков с критерием В:(А+С), равным 0,60. Толщина В теплоизоляционного слоя 11 является константой в каждой группе. Также является константой в каждой группе блоков сумма толщин (А+С) лицевого слоя 10 и несущего слоя 12. Толщина А лицевого слоя 10 в каждой группе увеличивается по арифметической прогрессии в соответствии с зависимостью A=A+10·n, где А выбирают не менее 40 мм, а n является целым числом и соответствует диапазону от 1 до 6, образующему определенную номенклатуру видов блоков в каждой группе. При этом толщина С несущего слоя 12 соответственно уменьшается в каждой группе по арифметической профессии. Номенклатура блоков в каждой группе содержит не менее пяти видов блоков, отличающихся соотношением толщин А и С в диапазоне, определяемом целым числом n.
Блоки каждой группы выполнены в соответствии с региональными требованиями по климатическим условиям. Зависимость (В:А), которую можно назвать коэффициентом теплосохранности, для первой группы блоков, характеризующихся критерием В:(А+С)=0,50, находится в диапазоне от 1,0 до 2,0. Эти блоки предназначены для использования в климатических условиях южных регионов России и других стран, в том числе азиатских и африканских государств. Для второй группы блоков, характеризующихся критерием В:(А+С)=0,67, коэффициент теплосохранности (В:А) находится в диапазоне от 1,3 до 2,4. Эта группа блоков предназначена для использования в средних регионах России: в центральном, в центральном черноземном районах и т.д., а также в аналогичных условиях европейских государств. Для третьей группы блоков, характеризующихся критерием В:(А+С)=0,60, - находится в диапазоне от 1,5 до 3,0. Такие блоки используют в северных регионах России, Европы и в аналогичных климатических условиях. А для четвертой группы блоков, характеризующихся критерием В:(А+С)=1,00, - находится в диапазоне от 2,2 до 4,0. Эти блоки предназначены для районов Сибири, Крайнего Севера и аналогичных условий. Часть блоков в каждой группе выполнены несущими (т.е. эти блоки в стене несут дополнительную нагрузку от веса перекрытий), при этом толщина С несущего слоя 12 выбирается не менее 120 мм. Эти блоки предназначены для коттеджного и малоэтажного домостроения. А другая часть блоков считается самонесущими (т.е. блоки, которые в стене несут нагрузку только от веса стены, а не от веса перекрытий) и выполнена облегченной по толщине С несущего слоя 12. Эти блоки предназначены для каркасного и многоэтажного домостроения и не могут быть использованы в коттеджном и малоэтажном домостроении. Кроме того, в каркасном многоэтажном домостроении могут быть использованы все несущие блоки. Несущие блоки и самонесущие блоки для каркасного домостроения в каждом комплекте и в каждой группе соответствуют всем вышеприведенным зависимостям.
В качестве примера приведена Таблица, иллюстрирующая номенклатуру блоков, соответствующих требованиям группы, предназначенной для теплых климатических условий.
Таблица.
Толщина А лицевого слоя, мм
Толщина В теплоизоляционного слоя, мм
Толщина С несущего слоя, мм
50
100
150
60
100
140
70
100
130
80
100
120
90
100
110
100
100
100
Основной блок 1 и основной половинчатый блок 2 в каждой группе имеют одинаковую конструкцию, но отличаются соотношениями слоев 10, 11 и 12 в соответствии с вышеприведенными зависимостями. Блоки 3 и 4 углового типа выполнены двух видов: угловой наружный блок 3 снабжен эквидистантными Г-образными лицевым слоем 10 и теплоизоляционным слоем 11, а в полости теплоизоляционного слоя 11 расположен укороченный несущий слой 12, а угловой внутренний блок 4 снабжен эквидистантными Г-образными несущим слоем 12 и теплоизоляционным слоем 11, а в полости теплоизоляционного слоя 11 расположен укороченный лицевой слой 10. Толщина слоев 10, 11 и 12 блоков 3 и 4 углового типа для каждого комплекта и для каждой группы также отвечает вышеприведенным зависимостям и соответствует толщинам основных блоков 1 и 2. Этим же требованиям отвечают проемные блоки 5, 6 и 7, при этом двусторонний проемный блок 5 снабжен двумя боковыми выступами 14, являющимися продолжением лицевого слоя 10, проемный блок 6 с четвертью снабжен одним боковым выступом 14, являющимся продолжением лицевого слоя 10, а проемный блок 7 половинчатый с четвертью выполнен монолитным из лицевого слоя 10 и несущего слоя 12 и снабжен одним боковым выступом 14, являющимся продолжением лицевого слоя 10. Поясные блоки 8 выполнены монолитными из лицевого слоя 10 и несущего слоя 12 и по толщине соответствуют сумме толщин А и С этих слоев, характерных для каждого комплекта и каждой группы блоков. Воздухообменные блоки 9 снабжены сквозным отверстием с жестко закрепленной в нем вентиляционной решеткой 15. Соотношение слоев 10, 11 и 12 в этих блоках 9 полностью соответствует соотношению слоев 10, 11 и 12 основных блоков 1 и 2 в каждом комплекте в каждой группе.
3
3
Несущий слой 12 изготовлен из керамзитобетонной смеси плотностью 1600÷1800 кг/м, а лицевой слой 10 изготовлен из керамзитобетонной смеси плотностью 900÷1000 кг/м. При необходимости в керамзитобетонную смесь лицевого слоя 10 добавляют пластификатор или красящий пигмент. Теплоизоляционный слой 2 изготовлен с использованием материалов, обладающих низкой теплопроводностью, например из пенополистирола, обладающего универсальными для конструкции данного блока качествами и обеспечивающего необходимые теплоизоляционные свойства и хорошее демпфирование при сжатии-растяжении блоков, особенно при смене сезонов (от плюсовой температуры к минусовой и обратно). При изготовлении строительных блоков в форму заливается смесь для получения лицевого слоя 10, затем закладывается пенополистирол теплоизоляционного слоя 11 и протыкается стержнями 13 до соприкосновения со слоем 10, а концы стержней 13 заливаются керамзитобетонной смесью несущего слоя 12. При сооружении стен из строительных блоков их закрепляют связующим составом, например клеевым, лицевым слоем 10 наружу.
Набор многослойных строительных блоков используется следующим образом. Группа блоков с базовой толщиной 300 мм и с критерием В:(А+С), равным 0,50, и коэффициентом теплосохранности, находящимся в диапазоне от 1,0 до 2,0, используется для строительства домов и сооружений в теплых южных условиях. При этом блоки с толщиной А лицевого слоя 10, равной толщине С несущего слоя 12, предназначены для каркасного многоэтажного строительства. Группа блоков с базовой толщиной 300 мм и с критерием В:(А+С), равным 0,67, и коэффициентом теплосохранности, находящимся в диапазоне от 1,3 до 2,4, используется для строительства домов и сооружений в центральных регионах России и других регионах, соответствующих им по климатическим условиям. При этом блоки с толщиной А лицевого слоя 10, равной толщине С несущего слоя 12, предназначены для каркасного многоэтажного строительства. Группа блоков с базовой толщиной 400 мм и с критерием В:(А+С), равным 0,60, и коэффициентом теплосохранности, находящимся в диапазоне от 1,5 до 3,0, используется для строительства домов и сооружений в холодных климатических условиях. При этом все блоки данной группы отвечают требованиям самонесущих и каркасных конструкций. Группа блоков с базовой толщиной 400 мм и с критерием В:(А+С), равным 1,00, и коэффициентом теплосохранности, находящимся в диапазоне от 2,2 до 4,0, используется для строительства домов и сооружений в очень холодной климатической зоне, например в регионах Крайнего Севера. При этом все блоки данной группы отвечают требованиям самонесущих и каркасных конструкций.
Благодаря тому, что в каждый комплект, в каждую группу включены основной блок 1, основной половинчатый блок 2, угловой наружный блок 3, угловой внутренний блок 4, двусторонний проемный блок 5, проемный блок 6 с четвертью, проемный блок 7 половинчатый с четвертью, поясной блок 8 и воздухообменный блок 9, строительство стены и здания с любыми архитектурными и конструктивными особенностями не представляет сложности. В их конструкции учтена специфика выполнения оконных и дверных проемов, лоджий, балконов и мансард. А в каждой группе блоков дополнительно учтены климатические условия региона, где возводится и эксплуатируется здание.
Таким образом, заявленное изобретение решает техническую задачу повышения универсализации набора строительных блоков и расширения возможностей их использования в малоэтажном и многоэтажном домостроении в разных климатических условиях, упрощения технологии строительства стен с соблюдением всех требуемых технических и технологических параметров, оптимизации соотношений размеров всех слоев, увеличения их прочностных характеристик и удешевления строительства.