ЛОЖКОВАЯ КЛАДКА (ВАРИАНТЫ) И СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК (ВАРИАНТЫ) ДЛЯ ЭТОЙ КЛАДКИ

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям строительных блоков или кирпичей с пустотами различной геометрической формы и кладки из них, и может быть использовано при возведении внешних несущих стен зданий и сооружений высотой до трех этажей.
Известен строительный блок со сквозными вертикальными пустотами прямоугольного сечения, в которых установлены теплоизоляционные вкладыши (RU 2352733, опубл.20.04.2009).
Наличие сквозных отверстий в строительном блоке обеспечивает достаточно высокий процент пустотности, что позволяет блоку выполнять в наружных стенах зданий как конструкционные, так и теплоизоляционные функции, приводящие к снижению расхода энергии на отопление зданий. Однако расположение рядов сквозных отверстий такого строительного блока обуславливает повышенную его теплопроводность как в тычковом, так и ложковом направлениях теплового потока, и снижает теплотехнические свойства строительного блока в наружных стенах зданий и сооружений.
Известен также строительный блок, выполненный в виде прямоугольного параллелепипеда, содержащего расположенные вдоль ложковой грани ряды сквозных отверстий, размещенных со смещением относительно друг друга в соседних рядах, при этом каждый ряд сквозных отверстий образован двумя идентичными основными прямоугольными сквозными отверстиями и одним доборным сквозным отверстием, выполненным квадратным (RU 17052, Е04С 1/00, опубл. 10.03.2001). Данное рещшение принято в качестве прототипа.
Данный строительный блок за счет создания в нем достаточно большого количества мелких (щелевидных) сквозных отверстий имеет повышенный процент пустотности, что позволяет снизить теплопроводность и повысить теплоэффективность строительного блока и наружных стен зданий и сооружений из таких строительных блоков. Однако, данные пустоты не могут рассматриваться в качестве каналов прокладки инженерных коммуникаций или силовых элементов армировки стены. Это обусловлено тем, что во-первых размеры отверстий не позволяют пропустить через них какой-либо длинномерный элемент, а во-вторых, отсутствие оптимизированного расположения отверстий в строительном блоке не позволяет при укладке в 1/2 или 2/3 кирпича совместить отверстие одного с отверстием ниже или верхнее расположенного со смещением другого кирпича (строительного блока). Невозможность формирования при кладке блоков сквозных вертикальных каналов в стене, необходимых для использования в различных целях - для прокладки коммуникаций, для упрочнения кладки армирующими элементами, в том числе путем создания во всю или частично высоту стены вертикальных каналах равнопрочной монолитной железобетонной конструкции, и/или для утепления кладки насыпными теплоизолирующими материалами при вертикальной засыпке сверху более одного ряда - обуславливает недостаточную применимость строительного блока.
Техническим результатом полезной модели является повышение эксплуатационных свойств строительного блока при ложковой кладке из таких строительных блоков за счет оптимизации их пустотности для организации в стене при кладке вертикально ориентированных каналов для прокладки коммуникаций и/или для утепления кладки теплоизолирующими жесткими и/или сыпучими материалами и/или для последующего упрочнения кладки армирующими элементами, в том числе путем создания в части вертикальных каналов монолитной равнопрочной железобетонной конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в строительном блоке для ложковой кладки, представляющем собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными плоскими гранями, при этом в блоке выполнены, по крайней мере, два расположенных последовательно вдоль ложковой грани вертикальных прямоугольной формы в плане сквозных отверстия, при этом продольная ось каждого отверстия перпендикулярна плоскости постельной грани, толщина стенки, отделяющей крайнее сквозное отверстие от тычковой грани, в направлении от одной тычковой грани к другой тычковой грани, параллельном поверхности ложковой грани, выполнена меньше толщины стенки в том же направлении, разделяющей между собой сквозные отверстия, на толщину шва между тычковыми гранями смежно располагаемых при ложковой кладке.
Указанный технический результат достигается тем, что в строительном блоке для ложковой кладки, представляющем собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными плоскими гранями, при этом в блоке выполнены, по крайней мере, два расположенных последовательно вдоль ложковой грани вертикальных прямоугольной формы в плане сквозных отверстия, при этом продольная ось каждого отверстия перпендикулярна плоскости постельной грани, на тычковых гранях выполнены на расстоянии друг от друга ориентированные по высоте этих граней выступы, расстояние между которыми на одной тычковой грани больше расстояния между выступами на другой тычковой грани для размещения выступов одной тычковой грани между выступами другой тычковой грани при ложковой кладке, при этом толщина стенки, отделяющей крайнее сквозное отверстие от тычковой грани, в направлении от одной тычковой грани к другой тычковой грани, параллельном поверхности ложковой грани, выполнена меньше толщины стенки в том же направлении, разделяющей между собой сквозные отверстия, на толщину слоя раствора, закладываемого между тычковыми гранями смежно располагаемых при ложковой кладке строительных блоков.
Указанный технический результат достигается тем, что в строительном блоке для ложковой кладки, представляющем собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными плоскими гранями, при этом в блоке выполнены, по крайней мере, два расположенных последовательно вдоль ложковой грани вертикальных прямоугольной формы в плане сквозных отверстия, при этом продольная ось каждого отверстия перпендикулярна плоскости постельной грани, на одной тычковой грани выполнены на расстоянии друг от друга ориентированные по высоте этой грани выступы, а на другой тычковой грани выполнен выступ, шириной не более расстояния между выступами на другой тычковой грани для размещения между выступами при ложковой кладке, при этом толщина стенки, отделяющей крайнее сквозное отверстие от тычковой грани, в направлении от одной тычковой грани к другой тычковой грани, параллельном поверхности ложковой грани, выполнена меньше толщины стенки в том же направлении, разделяющей между собой сквозные отверстия, на толщину шва, закладываемого между тычковыми гранями смежно располагаемых при ложковой кладке строительных блоков.
Указанный технический результат достигается тем, что в ложковой кладке, состоящей из рядного размещения строительных блоков каждый из которых представляет собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными плоскими гранями, при этом в блоке выполнены, по крайней мере, два расположенных последовательно вдоль ложковой грани вертикальных прямоугольной формы в плане сквозных отверстия, при этом продольная ось каждого отверстия перпендикулярна плоскости постельной грани, а в ряду строительные блоки связаны между собой швами между тычковыми гранями, в каждом строительном блоке толщина стенки, отделяющей крайнее сквозное отверстие от тычковой грани, в направлении от одной тычковой грани к другой тычковой грани, параллельном поверхности ложковой грани, выполнена меньше толщины стенки в том же направлении, разделяющей между собой сквозные отверстия, на толщину шва между тычковыми гранями смежно располагаемых при ложковой кладке.
Указанный технический результат достигается тем, что в ложковой кладке, состоящей из двухрядного размещения строительных блоков пустотами вверх, каждый из которых представляет собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными плоскими гранями, при этом в блоке выполнены, по крайней мере, два расположенных последовательно вдоль ложковой грани вертикальных прямоугольной формы в плане сквозных отверстия, при этом продольная ось каждого отверстия перпендикулярна плоскости постельной грани, а в ряду строительные блоки связаны между собой швами между тычковыми гранями, в каждом строительном блоке толщина стенки, отделяющей крайнее сквозное отверстие от тычковой грани, в направлении от одной тычковой грани к другой тычковой грани, параллельном поверхности ложковой грани, выполнена меньше толщины стенки в том же направлении, разделяющей между собой сквозные отверстия, на толщину шва между тычковыми гранями смежно располагаемых при ложковой кладке, в которой по крайней мере часть строительных блоков примыкает друг к другу ложковыми гранями и расположены пустотами вверх перпендикулярно строительным блокам, примыкающим друг к другу тычковыми гранями.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящая полезная модель поясняется конкретными примерами исполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 изображен общий вид строительного блока с двумя сквозными отверстиями в теле;
фиг.2 - изображен общий вид строительного блока с тремя сквозными отверстиями в теле;
фиг.3 - изображен общий вид строительного блока с четырьмя сквозными отверстиями в теле;
фиг.4 - изображен общий вид строительного блока с тремя сквозными отверстиями в теле и с тремя выступами на тычковых гранях;
фиг.5 - изображен общий вид строительного блока с тремя сквозными отверстиями в теле и с четырьмя выступами на тычковых гранях;
фиг.6 - изображен общий вид строительного блока с четырьмя сквозными отверстиями в теле и с выступами на тычковых гранях;
фиг.7 - ложковая кладка из строительных блоков по фиг.1;
фиг.8- ложковая кладка из строительных блоков по фиг.2;
фиг.9 - ложковая кладка из строительных блоков по фиг.5;
фиг.10 - ложковая кладка из строительных блоков по фиг.4;
фиг.11 - двухрядная ложковая кладка из строительных блоков по фиг.1;
фиг.12 - двухрядная ложковая кладка из строительных блоков по фиг.1, кладка со сдвигом 1/2;
фиг.13 - пример ложковой кладки из строительных блоков по фиг.1.
Согласно настоящего изобретения рассматривается конструкция строительного блока или кирпича с пустотами для ложковой кладки, который представляет собой по форме прямоугольный параллелепипед 1 с двумя ложковыми 2, двумя тычковыми 3 и двумя постельными 4 гранями, (фиг.1-3). В таком блоке выполнены по крайней мере два вертикальных сквозных отверстия 5 квадратной или прямоугольной или круглой или иной формы (овальн1о или многоугольной) в плане. Особенностью формы отверстия в плане является то, что оно должно быть симметричным относительно двух взаимно перпендикулярных осей или плоскостей симметрии, проходящих в направлении параллельном или перпендикулярном поверхности ложковой грани. Это обусловлено тем. что при кладке два смежно располагаемых строительных блока могут стыковаться друг с другом через слой раствора (шов) как по тычковым граням, так и по тычковой грани у одного строительного блока и по ложковой грани у другого строительного блока.
Другой особенностью строительного блока является то, что его пустоты (сквозные отверстия 5) предназначены для формирования вертикальных каналов в стеновой кладке, при этом такие каналы могут иметь длину или высоту равную высоте стены. В связи с этим к форме отверстий в плане и их расположению к теле строительного блока по отношению к тычковым и ложковым граням должны быть предъявлены некоторые требования по оптимизации. Только при оптимизированном расположении такие отверстия при прямой или смещенной на 1/2 или 2/3 шага кладке позволяют образовывать вертикально ориентированные каналы.
На фиг.1-3 показаны первые три примера выполнении строительного блока с плоскими поверхностями ложковых, тычковых и постельных граней. По форме такой строительный блок соответствует форме кирпича и не несет на этих гранях никаких выступов или выемок. Количество отверстий в таком строительном блоке может быть два (фиг.1) или три (фиг.2) или четыре (фиг.3).
http://works.tarefer.ru/82/100076/index.html).
При ложковой кладке, например при состыковании блоков тычковыми гранями между последними вводится слой раствора, называемый швом 6. Стандартно для кладки такой шов имеет толщину 8-15 мм (чаще 9-12 мм). По сути, толщина шва для кирпича или строительного блока является константой, то есть неизменяемой величиной. Независимо от размера строительного блока шов применяется стандартного размера, то есть, находящегося в диапазоне 8-15 мм (статья "Виды кирпичных кладок", выложенная в Интернет в режиме он-лайн доступа по адресу:  Таким образом, в отношении кладки можно говорить о том. что один строительный блок расположен от другого строительного блока на расстоянии, равном величине шва.
На фиг.4-6 показан такой же как и на фиг.1-3 строительный блок, который выполнен с элементами позиционирования строительных блоков относительно друг друга при рядной кладке. Такими элементами позиционирования являются выступы, которые формуются на тычковых гранях строительного элемента, так что стыкуемые поверхности соседних строительных блоков образуют при укладке блоков в стену на тычковой стороне кладки конструкционный замок по принципу «папа-мама» или паз-гребень.
На фиг.4 показан строительный блок с тремя сквозными отверстиями 5, на одной тычковой грани которого выполнены на расстоянии друг от друга ориентированные по высоте этой грани выступы 7, а на другой тычковой грани выполнен один широкий выступ 8, шириной не более расстояния между выступами на другой тычковой грани для размещения между выступами при ложковой кладке. При ложковой кладке (фиг.10) широкой одиночный выступ одного строительного блока размещается между двумя узкими выступами на тычковой грани другого строительного блока. Таким образом оба блока позиционируются в ряду. Кроме того, высота выступов на тычковых гранях выполняется равной или менее толщины шва, что позволяет гарантированно выдерживать шов.
На фиг.5 и 6 показаны строительные блоки с тремя и четырьмя сквозными отверстиями, на тычковых гранях которых выполнены на расстоянии друг от друга ориентированные по высоте этих граней выступы 9, расстояние между которыми на одной тычковой грани больше расстояния между выступами 10 на другой тычковой грани для размещения выступов одной тычковой грани между выступами другой тычковой грани при ложковой кладке. При ложковой кладке (фиг.9) выступы 10 с небольшим расстоянием между собой одного строительного блока размещаются между двумя более широко расставленными выступами 11 на тычковой грани другого строительного блока. Таким образом оба блока позиционируются в ряду. Кроме того, высота выступов на тычковых гранях выполняется равной или менее толщины шва 6, что позволяет гарантированно выдерживать шов.
Строительные блоки предназначены для кладки в один (фиг.7-9) или два ряда (фиг.11 и 12) последовательно. Ряды получаются только ложковые. Поперечные вертикальные швы каждого верхнего ряда перекрывают блоками другого ряда на 1/2 блока в ложковых рядах. Блоки в габаритах могут иметь как квадратную, так и прямоугольную форму в плане. Блоки соединяют при помощи различных строительных смесей или клеев. В процессе кладки отверстия в строительных блоках могут быть сформированы целые сообщающиеся вертикальные ряды в виде определенных геометрических столбов на всю высоту стены. Данные отверстия можно использовать для засыпки насыпных утеплителей: керамзита, вермикулита, крошки пеностекла, пенопласта, пенополистерола, пенопропилена и т.д., или для усиления кладки армирующими элементами, для соединения жестких утеплителей в вертикальных каналах стены в стык, без проникновения кладочного раствора/клея.
В процессе кладки из сквозных отверстий и пазов блоков могут быть сформированы сквозные вертикальные каналы на всю высоту стены. Данные каналы можно использовать для прокладки коммуникаций - электропроводки, труб, телефонных кабелей и т.п. Назначение этих каналов может учитываться при проектировании и строительстве здания (например, отпадает необходимость в последующей операции «штрабления» стен под скрытую проводку коммуникаций в стене, которая закладывается в процессе строительства стены).
В отверстия могут устанавливаться тонкостенные вкладыши из теплоизоляционного материала (фиг.3).
Для решения объединенной задачи по созданию вертикально ориентированных каналов в теле блока и использования их в качестве коммуникационных путей размер и форму отверстия, расположенных вдоль линии Е1-Е2 выбирают, исходя из представленных ниже соображений.
Строительные блоки при кладке с перекрытием в 1/2 длины блока должны располагаться так, чтобы отверстия одних блоков накладывались на отверстия других строительных блоков, образуя в кладке вертикальные сквозные одинаковые каналы.
Учитывается, что строительные блоки соединяются в кладке между собой посредством раствора, имеющего заданную толщину «с» (размер шва).
В представленном варианте исполнения кладки (фиг.7) строительный блок снабжен двумя отверстиями 5, расположенными вдоль ложковой грани и выполненных одинаковой в плане формы (геометрической) и размеров. При этом толщина перемычки «g» между отверстиями 5 в ряде, измеренная на поверхности постельной грани вдоль воображаемой линии Е1-Е2, проведенной параллельной поверхности ложковой грани, больше суммы толщин h1 и h2 перемычек между отверстиями 4 и поверхностями тычковых граней блока, измеренных вдоль той же линии, на величину «с», равную заданной толщине слоя раствора между блоками при кладке, то есть выполняется равенство:
g=hl+h2+с,
где g - толщина перемычки между отверстиями 5 в блоке;
h1 - толщина перемычки на первой тычковой грани, измеренная вдоль указанной выше воображаемой линии Е1-Е2;
h2 - толщина перемычки на второй тычковой грани, измеренная вдоль той же указанной выше воображаемой линии Е1-Е2;
с - заданная толщина слоя раствора/клея (шва) между блоками при кладке.
В представленном варианте исполнения (фиг.8) блок снабжен тремя отверстиями 5, расположенными вдоль ложковой грани и выполненными одинаковой в плане формы (геометрической) и размеров, при этом толщина перемычки «g» между отверстиями 4 в ряде, измеренная на поверхности постельной грани вдоль воображаемой линии Е1-Е2, проведенной параллельной ложковой грани, больше суммы толщин h1, h2 перемычек между отверстиями 4 и поверхностями тычковых граней блока, измеренных вдоль той же линии, на величину «с», равную заданной толщине слоя раствора между блоками при кладке, то есть выполняется равенство:
g=hl+h2+c,
где g - толщина перемычки между отверстиями 1, 2, 3 в блоке;
h1 - толщина перемычки на первой тычковой грани, измеренная вдоль указанной выше воображаемой линии Е1-Е2;
h2 - толщина перемычки на второй тычковой грани, измеренная вдоль той же указанной выше воображаемой линии Е1-Е2;
с - заданная толщина слоя раствора/клея между блоками при кладке.
Аналогичное условие будет выполняться и для ложковой кладки строительных блоков, выполненных с четырьмя сквозными отверстиями в теле.
В отношении толщин боковых перемычек 11, то есть стенок, отделяющих сквозные отверстия 5 от поверхностей ложковых граней, то здесь рассматриваются два возможных варианта исполнения толщин этих перемычек. Если кладка рядная, как это показано на фиг.7 и 8, то есть строительные блоки в каждом ряду стыкуются через шов тычковыми гранями, то толщины этих перемычек не оказывают влияния на формирование сквозных каналов строго по вертикали без смещения отверстия по отношению друг к другу. Это объясняется тем, что оптимизация положения сквозных отверстий задана соответствующим соотношением толщин, измененных вдоль воображаемой линии Е1-Е2. При этом в плане форма отверстий должна быть симметричной относительно воображаемой линии Е1-Е2.
Если же кладка осуществляется с изменением положения блоков в двух рядах, как это показано на фиг.13 и 14, то для толщин боковых перемычек, то есть стенок, отделяющих сквозные отверстия 4 от поверхностей ложковых граней, следует применять соотношение, согласно которому толщина боковой перемычки, то есть стенки, отделяющей сквозное отверстия 4 от поверхности ложковой грани должна равняться толщине перемычки, отделяющей это отверстие от наружной поверхности тычковой грани. При этом для блоков, используемых для такой кладки необходимо, чтобы отвестия были осесимметричными в плане (круг, квадрат, ромб, многогранник с четным числом сторон шесть и более - восемь. десять и т.д.).
В представленном варианте исполнения (фиг.9) строительный блок с двумя пустотами внутри по фиг.1 или четырьмя пустотами в теле (фиг.10) может быть снабжен двумя выступами на обоих тычковых сторонах по системе «паз-гребень», так же могут быть сформированы выступы на одной ложковой грани, или на обоих ложковых сторонах блока, формирующих в последнем случае так же систему «паз-гребень».
Причем выступы на тычковой и/или ложковой гранях могут быть равны или меньше заданному значению «с» из формулы блока:
g=hl+h2+c,
где g - толщина перемычки между отверстиями 1, 2 в блоке;
h1 - толщина перемычки на первой тычковой грани, измеренная вдоль указанной выше воображаемой линии Е1-Е2;
h2 - толщина перемычки на второй тычковой грани, измеренная вдоль той же указанной выше воображаемой линии Е1-Е2;
с - заданная толщина слоя раствора/клея между блоками при кладке.
Данные строительные блоки используются для разных вариантов ложковой кладки.
Например, на фиг.7-9 показана ложковая кладка, состоящая из рядного размещения строительных блоков каждый из которых представляет собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными плоскими гранями, в блоке выполнены, по крайней мере, два расположенных последовательно вдоль ложковой грани вертикальных прямоугольной формы в плане сквозных отверстия, при этом продольная ось каждого отверстия перпендикулярна плоскости постельной грани, а в ряду строительные блоки связаны между собой швами между тычковыми гранями. В каждом строительном блоке толщина стенки, отделяющей крайнее сквозное отверстие от тычковой грани, в направлении от одной тычковой грани к другой тычковой грани, параллельном поверхности ложковой грани, выполнена меньше толщины стенки в том же направлении, разделяющей между собой сквозные отверстия, на толщину шва между тычковыми гранями смежно располагаемых при ложковой кладке.
В представленном варианте исполнения (фиг.11) представлена ложковая кладка стены вдоль пустот внутри блока из блоков с двумя внутренними пустотами по фиг.1 без выступов в два ряда без сдвига блоков во втором ряду. А в представленном варианте исполнения (фиг.12) представлена ложковая кладка стены вдоль пустот внутри блока из блоков с двумя внутренними пустотами по фиг.1 без выступов в два ряда со сдвигом блоков во втором ряду.
Согласно другого примера исполнения (фиг.13) ложковая кладка может состоять из двухрядного размещения строительных блоков пустотами вверх, каждый из которых представляет собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными плоскими гранями, при этом в блоке выполнены, по крайней мере, два расположенных последовательно вдоль ложковой грани вертикальных прямоугольной формы в плане сквозных отверстия, при этом продольная ось каждого отверстия перпендикулярна плоскости постельной грани, а в ряду строительные блоки связаны между собой швами между тычковыми гранями. В каждом строительном блоке толщина стенки, отделяющей крайнее сквозное отверстие от тычковой грани, в направлении от одной тычковой грани к другой тычковой грани, параллельном поверхности ложковой грани, выполнена меньше толщины стенки в том же направлении, разделяющей между собой сквозные отверстия, на толщину шва между тычковыми гранями смежно располагаемых при ложковой кладке, в которой по крайней мере часть строительных блоков примыкает друг к другу ложковыми гранями и расположены пустотами вверх перпендикулярно строительным блокам, примыкающим друг к другу тычковыми гранями.
В представленном варианте исполнения (фиг.13) представлен пример ложковой кладки стены вдоль пустот внутри блока из блоков с двумя внутренними пустотами по фиг.1 без выступов шириной кладки в два ряда со сдвигом блоков во втором ряду высотой кладки в три ряда и последующей тычковой кладки из этих же блоков по фиг.1 без выступов в один ряд для перевязке стены, после чего процедура комбинированной кладки повторяется. Между рядами через три ряда выполняется армирование кладки строительной сеткой из металла или из иных материалов предназначенных для армирования. В данной чередующейся ложковой и тычковой кладке достигается формирование при кладке в стене вертикальных во всю ее высоту каналов из отверстий 4 одинаковых в плане формы (геометрической) и размеров. Толщина стены при данном способе кладки равна длине строительного блока.
Применение данного изобретения в области строительства при кладке наружных стен гражданских и промышленных зданий и сооружений и при возведении внешних несущих стен зданий и сооружений высотой до трех этажей позволяет повысить теплотехнические свойства кладки из таких строительных блоков за счет повышения пустотности строительных блоков для увеличения длины пути прохождения теплового потока в теле блока при одновременном использовании образованных пустотами каналов в качестве магистралей для прокладки коммуникационных сетей.