МНОГОСЛОЙНЫЙ ТЕРМОБЛОК, СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ
MULTI-LAYER THERMAL BLOCK, METHOD AND DEVICE FOR ITS REALISATION

1. Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении ограждающих конструкций зданий в условиях широкого диапазона сезонного перепада температур.
Известен аналог «Блок строительный стеновой» RU 2131501 C1 кл. E04C 1/40. В этом блоке бетонная оболочка соединена с теплоизоляционным сердечником только за счет адгезии бетона, что не является достаточным.
Известны аналоги «Бетонный строительный блок» RU 2208102 C1 кл. E04C1/40, «Строительный блок» RU 2208101 C1 кл. E04C1/40, «Бетонный строительный блок» RU 2317381 C1 кл. E04C1/40, «Многослойный строительный блок» RU 2317381 C1 кл. E04C1/40, «Теплоизоляционный строительный блок» RU, 33 589 U1, E04C1/00. При создании этих материалов была предпринята попытка создать многослойный строительный блок, соединив несущие и теплоизоляционные слои с помощью стеклопластиковых, полимерных, а также металлических стержней различной конфигурации. Как показала практика, такое соединение не выдерживает серьезной нагрузки. Соединительные швы в данной строительной конструкции не утеплены никак и являются «мостиками холода».
Прототипом является «Теплоизоляционный строительный блок», RU, 33589 U1, E04C1/00, 27.10.2003, п.п.20-22, 36 формулы, стр.5-6 описания, фиг.4-12, /1/, в котором описан многослойный теплоизоляционный строительный блок, включающий наружный и внутренние слои, выполненные на основе различных вяжущих растворов, между которыми расположены теплоизоляционные плиты из пенопласта, например, пенополистирола, в которых выполнены сквозные отверстия, для образования элементов связи. Теплоизоляционные плиты смещены в вертикальной и горизонтальной плоскости относительно граней наружного и внутреннего слоев блока на величину не менее толщины кладочного шва. Недостатком такого теплоизоляционного блока является недостаточная прочность соединения слоев с помощью указанных элементов связи, т.к. отверстия для их образования находятся в одной плоскости. Несмотря на наличие дополнительной теплоизоляционной плиты, присутствуют «мостики холода», т.к. отверстия в двух теплоизоляционных плитах находятся на одной оси. В прототипе указывается (стр.6 описания), что изготавливается строительный блок по обычной технологии в формах, при этом не указывается, каким образом удерживают от всплытия более легкие слои из пенополистирола при заливке несущих слоев и как достигается равномерность толщины несущих слоев, которая имеет первостепенную важность при создании пазогребневого соединения (п.36 формулы). Поэтому, в качестве прототипа для способа изготовления и устройства для изготовления термоблока выбран более близкий по техническому уровню «Термоблок», RU, 2157875 C2, E04C1/00, B28B 7/22. (п.п.4,7 формулы), недостатком этого способа и устройства является невозможность фиксации термоизоляционных слоев за пределами граней несущих слоев. Целью данного изобретения являлось создание комплекта термозащищенных унифицированных изделий для строительства, соединяющих в себе все достоинства существующих строительных блоков, но при этом лишенного недостатков этих изделий, а также способа и устройства для его изготовления.
1.1 Технический результат, достигаемый при использовании изобретения:
1.1.1 Повышение прочности соединения слоев в многослойном термоблоке.
1.1.2 Повышение термозащитных свойств многослойного термоблока.
1.1.3 Повышение тепло- и ветрозащитных свойств ограждающей конструкции в целом.
1.1.4 Повышение качества монтажа за счет точности сборки.
1.1.5 Уменьшение количества кладочного материала.
1.1.6 Возможность исполнять облицовку параллельно с кладочными работами без монтажа строительных лесов (для многоэтажного строительства).
1.1.7 Значительное уменьшение сроков строительства.
1.2. Задача состоит в получении комплекта термозашшценных унифицированных изделий домостроительной системы для малоэтажного и сборно-монолитного строительства, обладающего свойствами, обеспечивающими заявленный технический результат и имеющего нижеперечисленные отличия от прототипа и аналогов.
Данный технический результат обеспечивается следующими отличиями термоблока: многослойный термоблок для строительства, содержащий жесткий пространственный элемент - матрицу, причем блок состоит из трех несущих бетонных слоев и двух расположенных между ними термоизоляционных слоев из пенопласта, например, пенополистирола, имеющих отверстия для соединения трех бетонных слоев в единую монолитную конструкцию с помощью образования монолитных перемычек во время заливки, причем термоизоляционные слои сдвинуты относительно несущих слоев по вертикали и по горизонтали для получения пазогребневого соединения блоков, что полностью изолирует несущие слои друг от друга термоизоляционными слоями по краям блока в зоне контакта с клеевой смесью, отличающийся тем, что бетонные перемычки в одном термоизоляционном слое сдвинуты относительно перемычек в другом термоизоляционном слое на максимально возможную величину и имеют размер сечения, необходимый для обеспечения прочности конструкции, а при пазогребневом соединении клеевой слой, имеющий наибольшую теплопроводность, в процессе монтажа разрывается на 5 сегментов, соответственно числу слоев.
1.2.1 Многослойный термоблок состоит из пяти слоев: три несущих строительных, выполнены из пенобетона или керамзитобетона, представляющие собой единый монолитный пространственный элемент (матрицу) (1), два слоя - термоизоляционные (2), и выполнены из пенопласта (например пенополистирола или других материалов с аналогичными свойствами) (Фиг.1-4).
1.2.2 В термоизоляционных слоях расположены отверстия, «зеркально» сдвинутые относительно друг друга в каждом слое (Фиг.2). Отверстий должно быть минимум по три в каждом слое для образования монолитных перемычек (3) (Фиг.3), обеспечивающих необходимую прочность соединения слоев во время заливки. Форма сечения перемычек может быть различной. Слои термоизоляционные сдвинуты по вертикали и горизонтали относительно несущих слоев на глубину, достаточную для образования пазогребневого соединения термоблоков. Тем самым формируются два ряда пазогребневых вертикальных и горизонтальных элементов, значительно повышающих теплозащитные свойства кладки, а также полностью устраняющие ее продуваемость. Пазогребневое соединение блоков значительно повышает качество монтажа. По краям блока в зоне контакта с клеевой смесью, строительные слои полностью изолированы друг от друга термоизоляционными слоями. Нанесение клеевого слоя с помощью приспособления малой механизации позволяет минимизировать расходы на клеевые смеси и значительно улучшить качество кладки, производительность работ и уменьшить теплопотери на шовных соединениях. При пазогребневом соединении клеевой слой, имеющий наибольшую теплопроводность, в процессе монтажа разрывается на 5 сегментов (по числу слоев), увеличивая тем самым общее тепловое сопротивление ограждающей конструкции.
1.2.3. Для облегчения монтажа угловых конструкций созданы угловые элементы многослойного термоблока (Фиг.5-6).
При использовании многослойного термоблока для изготовления ограждающих конструкций в каркасно-монолитном многоэтажном строительстве, выявляется основное серьезное преимущество - это отсутствие необходимости в монтаже строительных лесов, что дает значительный экономический эффект. В строительных лесах нет необходимости, так, как высококачественное утепление уже выполнено в процессе кладочных работ, а облицовку многоэтажных зданий можно вести параллельно с укладкой блоков, находясь внутри возводимого здания. Термоизоляционные слои из пенополистирола, находящиеся внутри бетонного блока не горят, следовательно предложенный многослойный термоблок обладает улучшенными противопожарными свойствами.
Налицо значительная экономия во времени, трудозатратах, и, следовательно, резкий рост экономических показателей строительства, при улучшении качества работ.
2. Разработан способ изготовления многослойного термоблока, включающий загрузку бетона в формовочную полость, выравнивание поверхности, виброуплотнение под вибропригрузом, отделение от полости, отличающийся от прототипа тем, что, вместо выдвижных пуансонов-пустотообразователей, удерживающих термоизоляционную вставку (диафрагму) в прототипе, термоизоляционные слои из пенопласта вертикально фиксируют в формовочной полости (4) до начала заливки с помощью вертикальных и горизонтальных пазов (5) в боковых и нижней частях формовочной полости, в которые плотно вставляют термоизоляционные слои, закрепляют сверху прижимными планками (6), которые жестко фиксируют их внутри формовочной полости в процессе заливки (Фиг.7)..
E04C
E04C
2.1 Способ изготовления многослойного термоблока отличается от прототипа настолько, что появляется технический результат, невозможный для прототипа - разделение формы для вибропрессования термоизоляционными слоями позволяет заливать наружный бетонный строительный слой одновременно с внутренними (из керамзитобетона) бетонной смесью с разными (визуальными и прочностными) свойствами, при этом слои прочно соединяются друг с другом внутри перемычек (3) в процессе вибропрессования. В аналоге "Бетонный строительный блок" RU 2317381 C1 кл. 1/40, «Многослойный строительный блок» RU 2317381 C1 кл. 1/40 была предпринята попытка соединения бетонных слоев с разными визуальными и прочностными качествами через слой пенопласта с помощью металлических, пластиковых или стеклопластиковых стержней путем последовательной горизонтальной заливки несущих строительных слоев и горизонтальной укладки термоизоляционного слоя между ними, но при таком способе прочность соединения строительных слоев невысока и невозможно точно выдерживать заданную толщину бетонных слоев.
3. Для изготовления многослойного термоблока создано устройство включающее формовочную полость, образованную плоскостями откидных бортов, вибропригруз, вибростол, механизм распалубки, силовой привод, формовочную полость(4) Устройство для изготовления многослойного термоблока отличается от прототипа тем, что в формовочной полости отсутствуют вьщвижные пуансоны-пустотообразователи, удерживающие теплоизоляционную вставку (диафрагму), но в боковых и нижней частях самой формовочной полости выполнены вертикальные и горизонтальные пазы (5) глубиной, достаточной для формирования пазогребневых элементов термоблоков и шириной, достаточной для плотного вхождения и фиксации теплоизоляционных слоев, которые жестко фиксируют термоизоляционные слои внутри формовочной полости(4), а также верхняя прижимная планка (6), для жесткого закрепления теплоизоляционных слоев в форме при заливке (Фиг.7). Исполнение несущей конструкции блока (матрицы) возможно как методом вибропрессования, так и заливки пенобетоном. При исполнении несущей конструкции блока из пенобетона, формы для заливки объединяются в кассеты.