МНОГОСЛОЙНЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЛОК (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к производству строительных материалов, используемых в частности, в малоэтажном строительстве, а также при сооружении гражданских и промышленных объектов с высокими требованиями по декоративной внешней облицовке зданий, тепло- и звукоизоляции помещений, например жилых домов, коттеджей и других построек.
Известна трехслойная наружная стена здания, содержащая внутренний несущий слой, наружный слой и расположенный между ними теплоизоляционный слой, соединенные рядами армирующих стержней (патент RU №2243336, кл. Е04С 1/76, 2004 г.). Эта конструкция обеспечивает достаточно прочное соединение наружного и внутреннего слоев, но обладает высокой материалоемкостью, является дорогостоящей и сложной.
Известен блок строительный стеновой, содержащий два строительных слоя, разделенных сердечником из теплоизоляционного материала, при этом теплоизоляционный сердечник выполнен из пенополистирола или другого аналогичного по прочностным и теплофизическим свойствам материала (патент RU №2131501, кл. Е04С 1/40, 2000 г.). Такой строительный блок требует дополнительной отделки наружной лицевой поверхности возведенных из него стен. Кроме того, связь между слоями не обеспечивает достаточной прочности всего блока, несмотря на разнообразие форм выполнения конфигурации теплоизоляционного сердечника.
Известен многослойный строительный блок, состоящий из внешнего декоративного слоя, примыкающего к нему бетонного слоя, к которому примыкает теплоизоляционный слой, и внутреннего бетонного несущего слоя, соединенных стеклопластиковыми стержнями (патент RU №2208102, кл.
Е04С 1/40, 2003 г.). Этот строительный блок является сложным и дорогостоящим в изготовлении и сборке.
Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели является многослойный строительный блок, состоящий из декоративного слоя, несущего слоя и расположенного между ними теплоизоляционного слоя из пенополистирола, скрепленных между собой полимерными стержнями, установленными под разными углами ко всем слоям блока (см. патент RU №2317381, кл. Е04С 1/40, 2008 г.).
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи увеличения прочности и жесткости блока и его слоев между собой, упрощения и удешевления конструкции строительного блока и технологии его изготовления.
Решение поставленной технической задачи, по первому варианту, достигается тем, что в многослойном строительном блоке, состоящем из наружного слоя, несущего слоя и расположенного между ними теплоизоляционного слоя, все слои скреплены между собой тремя базальтопластиковыми арматурными стержнями, расположенными под прямым углом к открытым поверхностям несущего и наружного слоям блока таким образом, что в плане образуют равнобедренный треугольник, а в теле блока образуют пространственную структуру призматической формы, при этом в продольном и поперечном сечении расстояния «а» между проекциями стержней и торцевыми гранями равны между собой, а расстояние между стержнями и открытыми поверхностями боковых сторон в поперечной плоскости равно половине расстояния «а». Прилегающие к наружному и несущему слоям стороны теплоизоляционного слоя выполнены с поверхностной перфорацией либо круглой, либо овальной, либо иной формы. Либо хвостовики арматурного стрежня, либо весь арматурный стержень выполнены с покрытием из состава на основе эпоксидной смолы с нанесенным на него песком.
По второму варианту, решение поставленной задачи достигается тем, что в многослойном строительном блоке, состоящем из наружного слоя,
несущего слоя и расположенного между ними теплоизоляционного слоя, скрепленных между собой стержнями, все слои связаны тремя базальтопластиковыми арматурными стержнями, расположенными под прямым углом к открытым поверхностям наружного и несущего слоев блока таким образом, что в плане образуют равнобедренный треугольник, а в теле блока стержни с их замоноличенными наружным и несущим слоями концами образуют пространственную структуру призматической формы, при этом в продольном и поперечном сечении расстояния «а» между проекциями стержней и торцевыми гранями равны между собой, а расстояние между стержнями и открытыми поверхностями боковых сторон в поперечной плоскости равно половине расстояния «а», при этом стороны теплоизоляционного слоя выполнены с поверхностной перфорацией либо круглой, либо овальной, либо иной формы, а либо хвостовики арматурного стрежня, либо весь арматурный стержень выполнены с покрытием из состава на основе эпоксидной смолы с нанесенным на него песком.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг.1 изображен строительный блок, На фиг.2 - то же, сечение А-А, на фиг.3 - то же, вид Г на несущий слой, на фиг.4 - теплоизоляционный слой, сечение В-В.
Многослойный строительный блок включает наружный лицевой слой 1, прилегающий к нему теплоизоляционный слой 2 и несущий слой 3, скрепленные между собой тремя базальтопластиковыми арматурными стержнями 4, 5. Теплоизоляционный слой 2 выполнен из плотного, теплоэффективного материала, например из пенополистирола или пеноплекса или другого подобного материала. Либо хвостовики арматурных стержней 4, 5 либо все арматурные стержни выполнены с покрытием из состава на основе эпоксидной смолы с нанесенным на него песком. Арматурные стержни 4, 5 расположены под прямыми углами как к открытой поверхности 6 наружного, лицевого слоя блока, так и к открытой поверхности 7 несущего слоя, таким образом, что в плане образуют равнобедренный треугольник, (см. фиг.3, обозначен пунктиром), а в теле блока стержни 4, 5 образуют пространственную
3
3
структуру призматической формы. Призма образована двумя стержнями 4, одним стержнем 5, а их концы замоноличены несущим и наружным слоями, т.е. торцы связаны соответственно несущим слоем 3 и наружным слоем 1. Стержни 4, 5 располагают в теле строительного блока таким образом, что в продольном и поперечном сечении расстояния «а» между проекциями стержней 4, 5 равны. Расстояние между стержнями 4 и торцевыми гранями 8 блока равно расстоянию «а», при этом расстояние между стержнями 4, 5 и боковыми сторонами 9, 10 равно половине расстояния «а». Несущий слой 3 изготовлен из керамзитобетонной смеси плотностью 900÷1000 кг/м, а наружный слой 1 изготовлен из керамзитобетонной смеси плотностью 1600÷1800 кг/м. При необходимости в керамзитобетонную смесь наружного слоя добавляют пластификатор или красящей пигмент. Благодаря высокой прочности несущего 3 и наружного 1 слоев, концы стержней 4, 5 после застывания смесей жестко зажимаются с двух сторон, прочно стягивая слои 1, 2 и 3. Образованная тремя стержнями 4, 5 пространственная призма обладает высокими прочностными характеристиками, что дает возможность снизить расходы материалов на изготовление стержней. Такое армирование блока позволяет перераспределить нагрузку от внецентренного сжатия с несущего слоя 3 на наружный слой 1, снимая часть нагрузки с наиболее нагруженного несущего слоя 3. Использование базальтопластиковых смесей при изготовлении стержней позволяет значительно удешевить их стоимость при повышении прочностных характеристик каждого стержня. Благодаря тому, что полимеры стержней армированы волокнами базальта, возрастает их прочность и снижается теплопроводность, что исключает образование «мостиков холода» между слоями 1 и 3. Использование состава на основе эпоксидной смолы, покрытой песком, для арматурных стержней или их хвостовиков повышает адгезию (сцепление) стержней с керамзитобетонной смесью слоев 1 и 3, усиливая прочность блока.
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 полистирольной вставки теплоизоляционного слоя 2 на его поверхности с обеих сторон делают поверхностную перфорацию - вмятины 11 либо круглой, либо овальной, либо иной формы (например, горячим прессованием).
При изготовлении блока в форму на ее дно предварительно укладывают фактурообразующую матрицу, а затем заливают смесь для получения наружного слоя 1, затем закладывают пенополистирол теплоизоляционного слоя 2 и протыкают стержнями до частичного вхождения концов стержней в слой 1, а затем сверху концы стержней заливаются керамзитобетонной смесью несущего слоя 3. Стержни пронизывают весь блок в трех точках с образованием равнобедренного треугольника на их концах и равными расстояниями между их проекциями.
Многослойный строительный блок предназначен для использования во всех зонах России и других стран независимо от климатических условий, т.к. при достаточной простоте конструкции и внешней декоративности обеспечивает хорошие теплоизоляционные свойства (устойчив к низким и высоким температурам) и устойчивость наружного слоя 1. В холодных регионах дома из данных многослойных блоков хорошо сохраняют тепло внутри помещений, а в жарких странах при минимальном кондиционировании «держат» прохладу. В сейсмоопасных регионах конструкция такого многослойного блока с пространственной призмой из стержней обеспечивает сейсмоустойчивость зданий и сооружений. Блоки применяют для кладки стен, закрепляют их раствором из связующего состава (например, кладочного клея) наружным слоем 1, обращенным наружу, а несущим слоем 3, обращенным внутрь помещения. Одна из функций несущего слоя 3 - каркасная, на нем держится конструкция кладки. Использование пространственной призмы стержней позволяет часть этой функции перераспределить на наружный слой 1, усиливая
всю конструкцию в целом. Слои 1, 2 и 3 по вертикали и горизонтали плотно прилегают к одноименным слоям других блоков, образуя единую монолитную стену. При этом теплоизоляционный слой 2 каждого блока плотно соприкасается с теплоизоляционными слоями 2 смежных блоков, образуя единое теплоизоляционное пространство.
Использование теплоизоляции, например из пенополистирола, с вмятинами 11 на поверхности теплоизоляционного слоя 2 обеспечивает не только теплоизоляционные свойства и хорошее демпфирование при сжатии-растяжении блоков во время перепадов температуры, но и значительно повышает адгезию (сцепление) с несущим слоем 3 и наружным слоем 1. Повышение адгезии блока происходит во время его изготовления, когда заливаются наружный слой 1, а после установки вставки теплоизоляционного слоя 2 жидкая смесь проникает во вмятины 11 и застывает в них. После заливки несущего слоя 3, цементная смесь проникает во вмятины 11 с противоположной стороны теплоизоляционного слоя 2 и также застывает. Конструкция блока с пространственной призмой и поверхностной перфорацией теплоизоляционного слоя 2, заполненной смесями слоя 1 и слоя 3 с разных сторон, образует прочную, жесткую структуру, значительно снижающую вероятность расслоения блока при транспортировке и случайном падении.
Использование базальтопластиковых арматурных стержней для стяжки всех слоев 1, 2 и 3 исключает образование коррозии во время эксплуатации здания во влажных условиях. А пространственная призма арматурных стержней 4, 5 со специальным адгезионным покрытием обеспечивает прочное удерживание и стягивание между собой наружного слоя 1, теплоизоляционного слоя 2 и несущего слоя 3 в многослойном строительном блоке, исключая прокручивание стержней вокруг своей оси. Расположение стержней в виде трехгранной пространственной призмы способствует повышению прочности и изломостойкости конструкции.
Данная конструкция с использованием базальтопластиковых арматурных стержней 4, 5 в виде трехгранной пространственной призмы и поверхностной
перфорацией теплоизоляционного слоя 2 применяется в блоках, имеющих дополнительные слои: например, декоративный, промежуточный несущий и другие.
Благодаря использованию при кладке стены базальтопластиковых арматурных стержней 4, 5 со специальным адгезионным покрытием для стяжки слоев 1, 2 и 3, позволяющих перераспределить часть нагрузки от внецентренного сжатия с несущего слоя 3 на наружный слой 1, и дополнительной адгезии от использования поверхностно перфорированных вставок для теплоизоляционного слоя 2, все вертикальные, боковые и угловые нагрузки равномерно перераспределяются по высоте и ширине кладки между несущими слоями 3 и наружными слоями 1 всех блоков.
Таким образом, заявленная полезная модель решает техническую задачу увеличения прочности и жесткости блока и его слоев между собой, упрощения и удешевления конструкции строительного блока и технологии его изготовления.