СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ЛОЖКОВОЙ КЛАДКИ ИЗ СТРОИТЕЛЬНЫХ БЛОКОВ
METHOD TO ERECT STRETCHER BOND FROM CONSTRUCTION BLOCKS

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям строительных блоков или кирпичей и способу ложковой кладки из них, и может быть использовано при возведении внешних несущих стен зданий и сооружений высотой до трех этажей.
Известен строительный блок для ложковой кладки, в основе формообразования которого лежит прямоугольный параллелепипед, с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, снабженный, по меньшей мере, одним рядом выемок, расположенным вдоль ложковой грани, при этом, по меньшей мере, одна выемка выполнена в виде сквозного отверстия, а две другие выемки ряда выполнены в виде пазов на тычковых гранях, размер отверстия, измеренный на поверхности постельной грани вдоль воображаемой линии, проведенной параллельной ложковой грани, больше суммы глубин пазов на тычковых гранях, измеренных вдоль той же линии, на величину, равную заданной толщине слоя связующего раствора между блоками при кладке (RU №121838, Е04С 1/00, опубл. 10.11.2012).
Из этого же источника известна ложковая кладка, состоящая из рядного размещения строительных блоков, по крайне мере часть из которых представляет собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными плоскими гранями, при этом в блоке выполнено, по крайней мере, одно сквозное отверстие, а на тычковых гранях выполнена по крайне мере одна выемка, а в ряду эти строительные блоки связаны между собой швом связующего раствора и обращены друг к другу тычковыми гранями для образования при кладке совместно с соответствующими выемками соседнего блока дополнительных вертикальных отверстий.
Данное решение принято в качестве прототипа.
Наличие сквозных отверстий в таком 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. Такое расположение рядов сквозных отверстий в строительном блоке и на его тычковых гранях обуславливает пониженную его теплопроводность как в тычковом, так и ложковом направлениях теплового потока, и повышает теплотехнические свойства строительного блока в наружных стенах зданий и сооружений. Однако попадание по постельной стороне блока кладочного раствора между жесткими теплоизоляционными вкладышами в блоках приводит к образованию мостиков холода по постельной стороне блока.
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 выше 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 каналов 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 ложковой кладки из таких строительных блоков за счет оптимизации их пустотности для организации 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 конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что способ возведения ложковой кладки из строительных блоков в виде прямоугольных параллелепипедов с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, с, по меньшей мере, одним сквозным вертикальным отверстием в теле прямоугольного параллелепипеда и с, по меньшей мере, одной выемкой на каждой тычковой грани, выполненной с возможностью образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего строительного блока дополнительного вертикального отверстия, заключается в соединении между собой кладочным раствором через тычковые грани строительных блоков, в котором выемка на тычковой грани одного строительного блока образует с соответствующей выемкой соседнего строительного блока дополнительное вертикальное отверстие, размещении в по крайней мере части сквозных отверстий вкладышей, имеющих высоту, равную высоте блока, затем поверх вкладышей блоков устанавливают дополнительный вкладыш, соответствующий по геометрии вкладышу блока (сквозному отверстию блока) и имеющий высоту, равную одной высоте горизонтального шва кладочного раствора, затем поверх блоков базового ряда наносят кладочный раствор, после укладки которого дополнительные вкладыши располагаются в одном уровне с кладочным раствором, затем укладывают строительные блоки первого ряда, имеющие внутренние вкладыши, равные высоте блока, со смещением относительно строительных блоков базового ряда до совпадения сквозных отверстий смежных рядов и совпадения вкладыша отверстия строительных блоков этого ряда с видимой частью вкладышей строительных блоков базового ряда для их совпадения, тем самым создавая в кладочном растворе такую же геометрию, как и в блоке, и каждый последующий ряд так же выкладывают дополнительные вкладыши и на кладочный раствор, в одном уровне с которым после укладки кладочного раствора выступают дополнительные вкладыши, со смещением относительно строительных блоков предыдущего ряда до совпадения сквозных отверстий смежных рядов и совпадения вкладыша отверстия строительных блоков этого ряда с видимой частью вкладышей строительных блоков базового ряда, затем наносят поверх блоков данного уложенного ряда дополнительные вкладыши и кладочный раствор.
При установке поверх вкладыша блока дополнительный вкладыш закрепляется (фиксируется) при помощи соответствующего теплоизоляционному материалу клея и/или специальных винтов, шплинтов или стержней из различных материалов и/или иных известных способов крепления.
Теплоизоляционный вкладыш внутри блока может быть подвижным (изготовленным отдельно и вложенным в блок) или неподвижным (отформованным в сквозных пустотах непосредственно в блоке как в форме соответствующим методом)
Вкладыш внутри блока и дополнительный вкладыш могут иметь систему крепления типа «паз-гребень», располагающуюся с одной либо с двух сторон обоих вкладышей.
Высота выступов для бесклеевого крепления дополнительного вкладыша типа «паз-гребень» должна быть достаточной для надежного крепления (фиксации) и соответствовать прочностным характеристикам теплоизоляционного материала, из которого изготовлены оба вкладыша.
Дополнительные вкладыши, сохраняя свою геометрию в сечении, могут иметь высоту, превышающую высоту одного горизонтального шва кладочного раствора, при условии уменьшения соответствующей высоты внутреннего вкладыша блока. Это правило может быть распространено как для одной, так и одновременно для обеих постельных граней внутреннего вкладыша блока.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.
Настоящее изобретение поясняется конкретными примерами исполнения, которые, однако, не являются единственно возможными, но наглядно демонстрируют возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг.1 изображен базовый ряд ложковой кладки;
фиг.2 - изображен общий вид укладки строительных блоков с дополнительными вкладышами высотой, равной высоте горизонтального шва кладки;
фиг.3 - изображен общий вид укладки строительных блоков с дополнительными вкладышами высотой более высоты горизонтального шва кладки, достаточной для фиксации в верхней части пустот верхней постельной грани блока;
фиг.4 - изображен общий вид укладки строительных блоков с дополнительными вкладышами высотой более высоты горизонтального шва кладки, достаточной для фиксации в верхней и нижней части пустот верхней и нижней постельных граней блока;
фиг.5 - вид по фиг.4 нижней части пустот нижних постельных граней блока, в которые заходит верхняя часть дополнительного вкладыша;
фиг.6 - изображен общий вид укладки строительных блоков и вид дополнительного вкладыша, имеющего с одной стороны специальные выступы, для жесткой фиксации в верхней части внутреннего вкладыша блока, имеющего зеркальные впадины по принципу «папа-мама»;
фиг.7 - изображен общий вид укладки строительных блоков и вид дополнительного вкладыша, имеющего с обеих сторон специальные выступы для жесткой фиксации в верхней и нижней части внутреннего вкладыша блока, имеющего зеркальные впадины по принципу «папа-мама»;
фиг.8 - вид по фиг.7, изображена нижняя часть постельной грани блока, имеющая зеркальные выступам дополнительного вкладыша впадины в пустотах, где размещены внутренние вкладыши и в которые заходит верхняя часть дополнительного вкладыша по принципу «папа-мама».
Согласно настоящему изобретению рассматривается способ возведения ложковой кладки из строительных блоков, или крупноформатных керамических блоков, или кирпича 1 для ложковой кладки. Эти блоки представляют собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми 2, тычковыми 3 и постельными 4 гранями (фиг.1-8). В таком блоке выполнены вертикальные отверстия 5 (по крайней мере, одно сквозное отверстие), а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформированы по крайней мере по одной выемке 6 для образования при ложковой кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайне мере одного дополнительного вертикального отверстия 7. При этом эта выемка 6 на тычковых гранях выполнена сквозной и открытой. В примерах, представленных на фиг.1 и фиг.2, показан строительный блок, имеющий в теле три ряда сквозных отверстий, два из которых, протянутых вдоль ложковых граней, имеют по два сквозных отверстия, а между ними расположен ряд с одним сквозным отверстием. Выемки на тычковых гранях расположены напротив отверстия 5 в среднем ряду. Этот пример использован для демонстрации ложковой кладки согласно настоящему изобретению. Строительные блоки могут иметь различное исполнение в части форм отверстий и их количества, но в общем случае, в строительном блоке вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок.
Особенностью рассматриваемого блока является то, что он снабжен вкладышами 8, повторяющими по форме форму сквозного отверстия в теле прямоугольного параллелепипеда и выполненными с высотой, равной или меньшей высоты этого сквозного отверстия. Такие вкладыши 8 могут вставляться во все сквозные отверстия в теле блока или только в часть из них. Эти же вкладыши могут быть неподвижными, если применялся способ формования вкладыша непосредственно в теле самого блока.
Внутренние вкладыши 8 в блоке в базовом ряду имеют высоту, равную высоте блока, а дополнительный вкладыш 9 имеет высоту, равную одной толщине горизонтального слоя 10 связующего (кладочного) раствора (фиг.1-8). Дополнительный вкладыш 9 располагается в базовом ряде на одном уровне с кладочным раствором на верхней постельной грани базового блока до укладки кладочного рствора. что при последующей ложковой кладке на уложенный горизонтальный слой кладочного раствора на свободную от дополнительных вкладышей поверхность базового блока последующего верхнего ряда блоков позволит получать в каждом последующем верхнем ряду совместно с внутренними вкладышами верхнего блока равные в геометрическом сечении вертикальный столбы внутри всей высоты кладки (стены) из теплоизоляционных материалов, тем самым гарантированно разрывая «мостик холода» в кладке блоков (за счет внутренних вкладышей в пустотах блока) и в горизонтальном шве кладочного раствора кладки (за счет дополнительных вкладышей).
Дополнительный вкладыш может быть выполнен полнотелым (фиг.3-7) или пустотелым 11 (фиг.2) в виде тонкостенной оболочки или в виде трубчатого элемента. Дополнительные вкладыш выполняется из теплоизоляционного материала.
Некоторые дополнительные вкладыши (фиг.3-6), которые используются для базового и последующего ряда кладки, могут иметь дополнительную высоту 12 к высоте вкладыша 9, равной высоте горизонтального шва кладки 10. Такие дополнительные вкладыши могут устанавливаться в часть сквозного отверстия 13, которое получается из-за того, что внутренний вкладыш блока имеет высоту, уменьшенную на величину высоты 12 дополнительного вкладыша 14. В результате, после установки такого дополнительного вкладыша 14 над постельной верхней часть блока выступает часть дополнительного вкладыша 9 ,равная высоте горизонтального слоя связующего (кладочного) раствора между блоками.
На фиг.5 показан вид нижней части пустот 15 нижних постельных граней блока, в которые заходит верхняя часть дополнительного вкладыша.
Вкладыш внутри блока и дополнительный вкладыш могут иметь систему крепления типа «папа-мама», располагающуюся с одной 16 и 17 (фиг.6) либо с двух сторон обоих вкладышей 16 и 17 плюс 18 и 19 (фиг.7 и 8). На фиг.7 и 8 дополнительный вкладыш выполнен с элементами соединения 16 только на одной своей стороне (другая сторона плоская), а вкладыш в строительном блоке выполнен с элементами соединения 17, ответными элементам крепления 16. При установке дополнительного вкладыша в продолжение вкладыша в строительном блоке оба вкладыша скрепляются (позиционируются) системой крепления типа «папа-мама».
Дополнительный вкладыш может быть выполнен с элементами крепления на обеих сторонах. В этом случае на одной стороне у дополнительного вкладыша имеются элементы соединения 16, а на другой стороне так же выполняются элементы крепления 18, которые являются ответными аналогичным элементам крепления 19 вкладыша строительного блока на нижней части постельной грани блока, в которые заходит верхняя часть дополнительного вкладыша по принципу «папа-мама».
Высота выступов 16 (нижнего) и 18 (верхнего) дополнительного вкладыша бесклеевого крепления по типу «папа-мама» должна быть достаточной для надежного крепления (фиксации) в соответствующих пазах ответных элементов крепления 17 (верхнего) и 19 (нижнего) внутреннего вкладыша в блоке и соответствовать прочностным характеристикам теплоизоляционного материала, из которого изготовлены оба вкладыша.
Выступы в обоих вкладышах по типу «папа-мама» могут иметь различные варианты геометрических форм, известных на сегодняшний день, в том числе иметь в сечении геометрическую форму круга, овала, треугольника, прямоугольника, многогранника и т.д.
На фиг.6, 7 и 8 показан вариант бесклеевого соединения по типу «папа-мама» при помощи выступов элементов крепления 16 и 18 в дополнительном вкладыше и зеркально соответствующих им впадин элементов крепления 17 и 19 во внутреннем вкладыше блока, имеющем в сечении форму прямоугольников.
При использовании предлагаемого строительного блока в наружных стенах направление теплового потока перпендикулярно ложковой грани. Тепловой поток, пересекая тело блока в ложковом направлении, проходит по изогнутому пути, благодаря чему снижается интенсивность передачи тепла. Благодаря выполнению на тычковых гранях выемок гарантированно устранен недостаток многих конструкций строительных блоков, заключающийся в возможности образования при кладке мостиков холода.
Для формирования дополнительных сквозных отверстий при ложковой кладке размер сквозного вертикального отверстия, измеренный на поверхности постельной грани вдоль воображаемой линии, проведенной параллельно ложковой грани, больше двойной глубины выемки на тычковой грани, измеренной вдоль той же линии, на величину, равную толщине слоя раствора между смежно располагаемыми строительными блоками при ложковой кладке.
Форма вертикальных сквозных отверстий в поперечном сечении может быть различной: могут иметь в поперечном сечении форму треугольника, или прямоугольника, или многогранника, или форму круга, или форму эллипса. А стенки сквозного вертикального отверстия могут быть выполнены выпуклыми или углы в сквозном вертикальном отверстии скруглены.
Строительные блоки предназначены для кладки в один ряд, последовательно (фиг.1 и 2). 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. Блоки соединяют при помощи различных строительных смесей или клеев (кладочный раствор, строительный раствор, клеевая смесь). В процессе кладки отверстия в строительных блоках могут быть сформированы целые (или ломаные, но сообщающиеся) вертикальные ряды в виде определенных геометрических фигур в виде единых теплозвукоизоляционных 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 встык, 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).
Для возведения ложковой кладки используют строительные блоки 1, описание которых было приведено ранее. В общем случае такой строительный блок выполнен в виде прямоугольного параллелепипеда с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, с, по меньшей мере, одним сквозным вертикальным отверстием в теле прямоугольного параллелепипеда и с, по меньшей мере, одной выемкой на каждой тычковой грани, выполненной с возможностью образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего строительного блока дополнительного вертикального отверстия. Так же для кладки используют вкладыши.
Формирование стеновой ложковой кладки заключается в размещении на опорной поверхности базового ряда связанных между собой слоем 10 кладочного раствора через тычковые грани строительных блоков, в котором выемка на тычковой грани одного строительного блока образует с соответствующей выемкой соседнего строительного блока дополнительное вертикальное отверстие.
Способ возведения ложковой кладки из строительных блоков, описанных ранее, заключается в обеспечении связи между собой кладочным раствором через тычковые грани строительных блоков, в каждом из которых выемка на тычковой грани одного строительного блока образует с соответствующей выемкой соседнего строительного блока дополнительное вертикальное отверстие. Затем размещают в по крайней мере части сквозных отверстий вкладыши, имеющие высоту, равную высоте блока (для блоков с встроенными вкладышами эта операция не применяется), затем поверх вкладышей блоков устанавливают дополнительный вкладыш, соответствующий по геометрии вкладышу блока (сквозному отверстию блока) и имеющий высоту, равную одной высоте горизонтального шва кладочного раствора.
Затем поверх блоков базового ряда наносят кладочный раствор, после укладки которого дополнительные вкладыши располагаются в одном уровне с кладочным раствором, затем укладывают строительные блоки первого ряда, имеющие внутренние вкладыши, равные высоте блока, со смещением относительно строительных блоков базового ряда до совпадения сквозных отверстий смежных рядов и совпадения вкладыша отверстия строительных блоков этого ряда с видимой частью вкладышей строительных блоков базового ряда для их совпадения, тем самым создавая в кладочном растворе такую же геометрию, как и в блоке. А каждый последующий ряд так же выкладывают дополнительные вкладыши и на кладочный раствор, в одном уровне с которым после укладки кладочного раствора выступают дополнительные вкладыши, со смещением относительно строительных блоков предыдущего ряда до совпадения сквозных отверстий смежных рядов и совпадения вкладыша отверстия строительных блоков этого ряда с видимой частей вкладышей строительных блоков базового ряда, затем наносят поверх блоков данного уложенного ряда дополнительные вкладыши и кладочный раствор.
При установке поверх вкладыша блока дополнительный вкладыш закрепляется (фиксируется) при помощи соответствующего теплоизоляционному материалу клея и/или специальных винтов, шплинтов или стержней из различных материалов и/или иных известных способов крепления.
Вкладыш внутри блока может быть подвижным (изготовленным отдельно и вложенным в блок) или неподвижным (отформованным в сквозных пустотах непосредственно в блоке, как в форме, соответствующим методом).
Вкладыш внутри блока и дополнительный вкладыш могут иметь систему крепления типа «папа-мама», располагающуюся с одной либо с двух сторон обоих вкладышей.
Высота выступов для бесклеевого крепления дополнительного вкладыша типа «папа-мама» должна быть достаточной для надежного крепления (фиксации) и соответствовать прочностным характеристикам теплоизоляционного материала, из которого изготовлены оба вкладыша.
Дополнительные вкладыши, сохраняя свою геометрию в сечении, могут иметь, высоту превышающую высоту одного горизонтального шва кладочного раствора при условии уменьшения соответствующей высоты внутреннего вкладыша блока. Это правило может быть распространено как для одной, так и одновременно для обеих постельных граней внутреннего вкладыша блока.
Для упрочнения соединения строительных блоков на одной из тычковых граней могут быть выполнены выступы, а на другой - соответствующие им впадины. В альтернативном варианте исполнения на тычковых гранях одновременно могут быть выполнены как выступы, так и впадины, 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». По меньшей мере, на одной из тычковых граней могут быть выполнены дополнительные выступы, которым не соответствуют впадины на противоположной тычковой грани. Такие дополнительные выступы могут быть предназначены для формирования ограничителей расстояния между блоками в тычковых швах кладки из блоков, которые способствуют повышению точности кладки.
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.
Изобретение позволяет полностью исключить образование «мостика холода» в кладочном растворе в горизонтальных швах между рядами блоков. Благодаря данному способу, в стене из таких блоков образуются непрерывные (однородные по составу) столбы в сечении в виде геометрических фигур пустот блока из теплоизоляционных материалов (из которых изготовлены вкладыши в блоке в пустотах). Дополнительные вкладыши могут быть пустотелы внутри или выполнены из комбинированных теплоизоляционных материалов. Таким образом в стене при таком способе кладки и из рассмотренных строительных блоков формируется равномерная и предсказуемая по геометрии в трехмерной плоскости «точка росы», что позволяет однозначно утверждать о предсказуемом распределении внешнего конвекционного температурного потока внутри строительного блока и обеспечении прогнозируемых высоких теплофизических свойств стены в целом.