RU142954U1 - Крупногабаритный строительный блок (варианты) - Google Patents

Abstract

1. Строительный блок для ложковой кладки, представляющий собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформирована по крайней мере одна выемка для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной, а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок, отличающийся тем, что в теле блока выполнены сквозные и/или несквозные щелевые прорези или щелевые отверстия, ориентированные перпендикулярно постельным граням, а толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена больше толщины ограничивающих вертикальные отверстия стенок, выраженной как расстояние от поверхности стенки вертикального отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия.2. Строительный блок для ложковой кладки, представляющий собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформирована по крайней мере одна выемка для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней ме

Description

Полезная модель относится к области строительства, а именно к конструкциям крупногабаритных строительных блоков (далее КСБ) и может быть использовано при возведении внешних несущих стен зданий и сооружений.

Особенностями КСБ, как крупногабаритного изделия, являются не только его размеры, превосходящие размеры кирпичей, но и весовые характеристики, которые становятся существенным недостатком при возведении стен, так как сильно увеличивают нагрузку на фундамент и, соответственно снижают несущую способность стен. Как правило, при использовании КСБ в форме прямоугольного параллелепипеда с ложковыми, тычковыми и постельными гранями снижение веса обеспечивают формированием пустот в теле блока и подбором материала, из которого изготавливают КСБ.

Например, 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, опубл. 10.03.2001). 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, конструкция блока по RU 17052 имеет некоторые недостатки, а именно:

- отсутствие «теплового замка» на тычковых гранях при кладке из подобных строительных блоков возможно образование мостиков холода по тычковым граням строительных блоков;

- 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;

- попадание по постельной стороне блока кладочного раствора между жесткими теплоизоляционными вкладышами в блоках приводит к образованию мостиков холода по постельной стороне блока.

- для снижения теплопроводности такие блоки кладутся без раствора по тычковым граня для формирования воздушной прослойки, что существенно понижает прочностные свойства кладки.

Так же известна конструкция строительного блока, который снабжен рядами узких щелевидных сквозных отверстий, вытянутых вдоль ложковых граней и расположенных поперек направления теплового потока (RU 2331741, E04C 1/00, опубл. 20.08.2008).

Недостатками конструкции строительного блока по этому патенту являются:

- плоская поверхность тычковых граней, из-за чего при выполнении кладки между строительными блоками могут формироваться мостики холода;

- незначительный размер отверстий не позволяет использовать их в качестве каналов для прокладки труб, электрической проводки, телефонных кабелей и т.п.

- отсутствие «теплового замка» на тычковых гранях при кладке из подобных строительных блоков возможно образование мостиков холода по тычковым граням строительных блоков;

- невозможность формирования при кладке блоков сквозных вертикальных каналов, необходимых для использования в различных целях - для прокладки коммуникаций, для упрочнения кладки армирующими элементами, в том числе путем создания в вертикальных каналах равнопрочной монолитной железобетонной конструкции, и/или для утепления кладки насыпными теплоизолирующими материалами при вертикальной засыпке сверху более одного ряда.

- попадание по постельной стороне блока кладочного раствора между жесткими теплоизоляционными вкладышами в блоках приводит к образованию мостиков холода по постельной стороне блока.

Данные перечисленные примеры показывают возможность снижения веса, но не обеспечивают эксплуатационную эффективность использования пустот в строительном блоке.

В настоящее время изготовление КСБ регламентируется ГОСТ 530-2007 «КИРПИЧ И КАМЕНЬ КЕРАМИЧЕСКИЕ». Общие технические условия», дата введения 01.03.2008, согласно которому рекомендованы к изготовлению только КСБ в форме прямоугольного параллелепипеда с плоскими ложковыми, тычковыми и постельными гранями с толщиной наружных стенок пустотелого кирпича и камня должна быть не менее 12 мм, крупноформатного камня не менее 10 мм и диаметром вертикальных цилиндрических пустот и размером стороны квадратных пустот не более 20 мм, и шириной щелевидных пустот - не более 16 мм (размеры горизонтальных пустот не регламентируются).

Кроме того, регламентировано использовать глинистое сырье, кремнеземистые породы (трепел, диатомит), лессы, промышленные отходы (углеотходы, золы и др.), минеральные и органические добавки, но при этом для КСБ прочность блока должна соответствовать марке М35. При этом КСБ должен быть морозостойким и в насыщенном водой состоянии должны выдерживать без каких-либо видимых признаков повреждений или разрушений (растрескивание, шелушение, выкрашивание, отколы) не менее 25; 35; 50; 75 и 100 циклов переменного замораживания и оттаивания. Эти требования накладывают определенные ограничения для КСБ в части толщин стенок, формы и количества пустот и щелевидных отверстий. Кроме того, предусмотрено наличие в теле блока двух отверстий для захвата блока инструментом.

Эти особенности привели к тому, что КСБ по ГОСТ 530-2007 представляет собой по форме прямоугольный параллелепипед с плоскими ложковыми, тычковыми и постельными гранями, в теле которого образованы либо сквозные отверстия диаметром не более 20 мм, либо квадратные отверстия со стороной не боле 20 мм, либо щелевидные пустоты шириной не более 16 мм, либо комбинация и тех и других плюс два отверстия для захвата блока инструментом, размеры которых превышают перечисленные размеры сквозных отверстий (общей площадью сечения, не превышающей 13% площади постели блока).

Наличие пустот снижает вес КСБ, но не настолько, чтобы говорить о высоком проценте пустотности, так как для КСБ, выполненного по форме прямоугольного параллелепипеда, облегчение прямо связано с несущей способностью блока. В связи с этим был разработан ряд размеров для КСБ, при которых оптимизировался вес с несущей способностью блока (таблица 1 - номинальные размеры изделий, в миллиметрах):

	Обозначение вида	Номинальные размеры		Обозначение
		Длина	Ширина	Толщина размера
Камень крупноформатный	КК	510	250	219	14,3 НФ
		398	250	219	11,2 НФ
		380	250	219	10,7 НФ
		380	255	188	9,3 НФ
		380	250	140	6,8 НФ
		380	180	140	4,9 НФ
		250	250	188	6,0 НФ

Для КСБ по ГОСТ 530-2007 несущая способность определяется тем, что при максимальных габаритах, например, для пустотелого кирпича и камня толщина наружных стенок по периметру блока выполняется одинаковой не менее 12 мм, крупноформатного камня - не менее 10 мм. Диаметр вертикальных цилиндрических пустот и размер стороны квадратных пустот должен быть не более 20 мм, а ширина щелевидных пустот - не более 16 мм. Размер внутренних стенок между цилиндрическими или квадратными пустотами или щелевидными пустотами согласно рис. К ГОСТ 530-2007 рекомендуется не менее 4 мм. При таких условиях блок считается по ГОСТ 530-2007 равнопрочным. Во всех пустотелых кирпичах и камнях или крупноформатных камнях стенки между внутренними отверстиями предполагаются тоньше, чем наружная стенка. Для таких случаев, прочность определена несущей способностью наружных стенок блока с перераспределением нагрузки на внутренние стенки.

Так как, независимо от формы и количества отверстий КСБ при кладке располагаются со смещением ½ между рядами, то происходит перекрытие отверстий нижнего ряда телом блока следующего ряда. Эти пустоты в блоке не используются и выполняют только одну функцию - облегчение веса КСБ. Так как все отверстия выполнены по прямоугольной сетке (поперечные стенки между отверстиями используются как опорные стенки для противолежащих наружных стенок блока), то эти стенки-перегородки и наружные стенки являются мостиками холода.

Недостатком прототипа является отсутствие «теплового замка» на тычковых гранях при кладке, в связи с этим в кладке из подобных строительных блоков возможно образование мостиков холода по тычковым граням строительных блоков. Кроме того, сквозные отверстия в теле блока нельзя использовать в качестве каналов для прохождения воздушных потоков или вставки/засыпки изоляционных материалов существенной толщины и такие мелкие пустоты имеют высокую передачу тепла, что делает данные отверстия малозначимыми. Невозможность формирования при кладке блоков значительного (достаточного для дополнительных строительных задач) количества сквозных вертикальных каналов, одинаковых или близких друг другу в геометрическом сечении по всей высоте стены, необходимых для использования в различных целях - для прокладки коммуникаций, для упрочнения кладки армирующими элементами, в том числе путем создания в части вертикальных каналов монолитной равнопрочной железобетонной конструкции, и/или для утепления кладки насыпными и/или жесткими теплоизолирующими материалами с целью равномерного вертикального утепления кладки сплошным (непрерывным) способом во всю высоту стены, не позволяет сформировать в стене стабильную и прогнозируемую (расчетную) плоскость распределения точки росы, тем самым не позволяя на этапе расчетов заложить в конструкции здания нормативы по теплопроводности внешних стен для конкретного региона мира, а так же дать на основании зоны предполагаемого строительства требования по повышению сейсмоустойчивости, ураган устойчивости, смерче устойчивости за счет увеличения числа вертикальных каналов внутри кладки стены армированных (заполненных) железобетоном.

Блоки по ГОСТ 530-2007 отнесены к категории КСБ, но регламентированные этим документом размеры и формы пустот не позволяют увеличивать габариты этих блоков сверх регламента, так как это приводит к серьезнейшему увеличению веса КСБ, при котором наличие мелких пустот не обеспечивает облегчение.

Использование КСБ по ГОСТ 530-2007 приводит к необходимости использовать его при кладке путем расположения блока большей стороной поперек ряда или укладывать с чередованием двух блоков большей стороной смежно вдоль ряда и следующего блока большей стороной поперек ряда. По сути, кладка повторяет типовую кладку кирпичом, что приводит к большому расходу строительного материала.

Увеличение габаритов КСБ до размера, например, 510×510×219 мм или 380×380×219 мм или 510×380×219 мм требует нового подхода к конструкции строительного блока, в которой не толщина стенок определяет ее несущую способность, а форма блока и распределение пустот в блоке, что позволяет взаимоувязать в кладке блоки так, что нагрузка на один блок воспринимается соседними блоками и происходит перераспределение нагрузок. Это позволяет решить вопрос облегчения блока при сохранении его несущей способности.

Такой подход может быть решен применительно к строительному блоку для ложковой кладки, представляющему собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформированы выемки для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной, а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок (RU 121838, E04C 1/00, опубл. 10.11.2012 г.). Данное решение принято в качестве прототипа.

Особенностью известного блока является его развитая архитектура, которую в блочно-схемном решении можно представить как соединение одной или несколькими перемычками двух и более стенок или параллелепипедов (или их комбинацию), в которых могут быть выполнены сквозные отверстия нещелевого вида. Это позволяет решить две задачи: с одной стороны, серьезно облегчить вес блока (отверстия выполнены большого сечения, достаточного для укладки вкладышей или прокладки труб или заливки бетоном), с другой стороны, такая развитая архитектура обеспечивает высокую прочность блока, так как стенки не расположены в одной плоскости и нагружающие моменты на одну стенку компенсируются перераспределением нагрузок на другие стенки, не лежащие в плоскости действия нагрузки. Кроме того, серьезно увеличена опорная поверхность такого блока в ряду кладки и снижена локальная нагрузка от смежных блоков по тычковому направлению. Наличие перемычек компенсирует изгибные нагрузки и усиливает наружные стенки, как бы являясь для них ребрами жесткости.

Такие преимущества в конструкции блока позволяют использовать архитектуру строительных блоков RU 121838 для создания КСБ. Но прямое увеличение габаритов блока по прототипу не дает желаемого результата, так как сильно увеличивается площадь по телу блока между сквозными пустотами, а это влияет на вес блока.

В связи с этим заявленная полезная модель направлена на решение задачи по сохранению архитектуры блока при ее использовании в варианте КСБ и увеличению пустот на участках между отверстия ми без потери несущей способности КСБ.

Техническим результатом полезной модели является повышение прочностных и теплотехнических свойств строительного блока при ложковой кладки из таких строительных блоков за счет повышения пустотности строительных блоков и увеличении длины пути прохождения теплового потока в теле каждого блока и в ложковой кладке из таких блоков.

Техническими результатами также являются повышение эксплуатационных качеств за счет возможности создания строительного блока или кирпича с возможностью образования в кладке множества сквозных вертикальных каналов одинаковых или близких в геометрическом сечении по всей высоте стены 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 гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформирована по крайней мере одна выемка для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной, а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок, в теле блока выполнены сквозные и/или несквозные щелевые прорези или щелевые отверстия, ориентированные перпендикулярно постельным граням, а толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена больше толщины ограничивающих вертикальные отверстия стенок, выраженной как расстояние от поверхности стенки вертикального отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия.

Указанный технический результат достигается тем, что в строительном блоке для ложковой кладки, представляющем собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформирована по крайней мере одна выемка для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной, а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок, в теле блока выполнены сквозные и/или несквозные щелевые прорези или щелевые отверстия, ориентированные перпендикулярно постельным граням, а толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена меньше толщины ограничивающих вертикальные отверстия стенок, выраженной как расстояние от поверхности стенки вертикального отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия.

Указанный технический результат достигается тем, что в строительном блоке для ложковой кладки, представляющем собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформирована по крайней мере одна выемка для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной, а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок, в теле блока выполнены сквозные и/или несквозные щелевые прорези или щелевые отверстия, ориентированные перпендикулярно постельным граням, а толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам и вокруг вертикальных отверстий, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки или поверхности отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена больше расстояния между смежно расположенными сквозными и/или несквозными щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями.

Указанный технический результат достигается тем, что в строительном блоке для ложковой кладки, представляющем собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформирована по крайней мере одна выемка для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной, а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок, в теле блока выполнены сквозные и/или несквозные щелевые прорези или щелевые отверстия, ориентированные перпендикулярно постельным граням, а толщина по крайней мере части стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена меньше толщины по крайней мере части ограничивающих вертикальные отверстия стенок, выраженной как расстояние от поверхности стенки вертикального отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия.

Заявляемая полезная модель поясняется следующими чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид крупногабаритного строительного блока (КСБ), первый пример исполнения;

фиг. 2 - изображен общий вид КСБ, второй пример исполнения;

фиг. 3 - изображен общий вид КСБ, третий пример исполнения;

фиг. 4 - изображен общий вид КСБ, четвертый пример исполнения;

фиг. 5 - изображен общий вид КСБ, пятый пример исполнения

фиг. 6 - изображен общий вид КСБ, шестой пример исполнения;

фиг. 7 - изображен общий вид КСБ, седьмой пример исполнения;

фиг. 8 - изображен общий вид КСБ, восьмой пример исполнения;

фиг. 9 - изображен фрагмент кладки из КСБ по фиг.3;

фиг. 10 - изображен фрагмент кладки из КСБ по фиг.6;

фиг. 11 - изображен фрагмент кладки из КСБ по фиг.7;

фиг. 12 - изображен вид КСБ в плане, девятый пример исполнения;

фиг. 13 - изображен вид КСБ в плане, десятый пример исполнения;

фиг. 14 - изображен вид КСБ в плане, девятый пример исполнения;

фиг. 15 - изображен вид КСБ в плане, десятый пример исполнения;

фиг. 16 - изображен вид КСБ в плане, одиннадцатый пример исполнения;

фиг. 17 - изображен вид КСБ в плане, двенадцатый пример исполнения;

фиг. 18 - изображен вид КСБ в плане, тринадцатый пример исполнения;

фиг. 19 - изображен вид КСБ в плане, четырнадцатый пример исполнения;

фиг. 20 - изображен вид КСБ в плане, пятнадцатый пример исполнения;

фиг. 21 - изображен вид КСБ в плане, шестнадцатый пример исполнения;

фиг. 22 - изображен вид КСБ в плане, восемнадцатый пример исполнения;

фиг. 23 - изображен вид КСБ в плане, девятнадцатый пример исполнения;

фиг. 24 - изображен вид КСБ в плане, двадцатый пример исполнения;

фиг. 25 - изображен вид КСБ в плане, двадцать первый пример исполнения;

фиг. 26 - изображен вид КСБ в плане, двадцать второй пример исполнения;

фиг. 27 - изображен вид КСБ в плане, двадцать третий пример исполнения;

фиг. 28 - изображен вид КСБ в плане, двадцать четвертый пример исполнения;

фиг. 29 - изображен вид КСБ в плане, двадцать пятый пример исполнения;

фиг. 30 - изображен вид КСБ в плане, двадцать пятый пример исполнения;

фиг. 31 - изображен вид КСБ в плане, двадцать шестой исполнения;

фиг. 32 - изображен вид КСБ в плане, двадцать седьмой пример исполнения;

фиг. 33 - изображен вид КСБ в плане, двадцать восьмой пример исполнения;

фиг. 34 - изображен вид КСБ в плане, двадцать девятый пример исполнения;

фиг. 35 - изображен вид КСБ в плане, тридцатый пример исполнения;

фиг. 36 - изображен вид КСБ в плане, тридцать первый пример исполнения.

фиг. 37 - изображен вид КСБ в плане, тридцать второй пример исполнения.

Согласно настоящего изобретения рассматривается конструкция крупногабаритного строительного блока (КСБ),применяемого для ложковой кладки, который представляет собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями (фиг. 1). В таком блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформированы по крайней мере одна выемка для образования при ложковой кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего КСБ по крайне мере одного вертикального отверстия. При этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной (другая может быть глухой), а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок.

Ниже рассматриваются особенности конструкции предлагаемого крупногабаритного строительного блока, далее КСБ, и конкретные примеры исполнения этого блока.

В основе формообразования строительного блока 1 лежит прямоугольный параллелепипед. Блок 1 содержит по две ложковые 2, две тычковые 3 и две постельные 4 грани. На каждой из тычковых граней 3 сформировано как минимум по одной выемке 5 (такие примеры показаны на фиг. 1-8, 12, 13, 14, 21, 22, 23, 26, 29, 30, 33, 36, 37). По меньшей мере, одна из выемок 5 на каждой тычковой грани 3 выполнена сквозной, а другая может быть как сквозной, так и глухой (этот пример не показан). На фиг. 15, 16, 17, 24, 25, 28, 31, 32, 34 и 35 показаны КСБ с двумя выемками. В вариантах, представленных на фиг. 18, 19, 20, 25, 27 в КСБ на каждой тычковой грани блока выполняют более двух сквозных выемок 5. В блоке 1 выполнены вертикальные отверстия 6, которые в различных вариантах исполнения блока 1 могут быть как сквозными, так и глухими. При использовании предлагаемого строительного блока в наружных стенах (пример возможных вариантов показан на фиг. 9, 10, 11) направление теплового потока перпендикулярно ложковой 2 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 5 гарантированно устранен недостаток конструкции строительного блока - прототипа, заключающийся в возможности образования при кладке мостиков холода на тычковых гранях.

А благодаря выполнению в строительном блоке вертикальных отверстий 6 гарантированно устранен недостаток конструкции строительного блока-прототипа, заключающийся в возможности образования при кладке мостиков холода на постельных гранях, так как тепловой поток, пересекая тело блока в ложковом направлении, проходит по изогнутому пути, благодаря чему снижается интенсивность передачи тепла.

Форма вертикальных отверстий 6 в поперечном сечении может быть различной - в виде треугольника в сечении, в виде прямоугольника в сечении, в виде многоугольника в сечении, в виде квадрата в сечении, в виде эллипса в сечении, в виде круга в сечении или параллелограмма. Углы в отверстиях могут быть скруглены. Количество рядов отверстий в строительном блоке также может быть разным - один, два, три и более рядов, при этом на тычковых гранях в продолжение рядов отверстий выполняют соответствующие выемки 4, количество которых также может быть различным - от двух и более (например, четыре выемки или семь выемок).

При такой архитектуре блок обладает достаточно большой несущей способностью, обусловленной тем, что только по ложковым направлениям в блоке грани развиты по площади, а по тычковым направлениям грани разбиты на отдельные поверхности, лежащие в разных плоскостях. Это создает ступенчатую конструкцию подпирания граней в ложковом направлении. По сути, Н-образная форма блока больше напоминает пространственную раму или вертикально расположенную балку (Η-образный швеллер). В связи с чем увеличивается развитость (длина) наружной поверхности (наружной стенки), определяющей несущую способность строительного блока. Для крупногабаритных блоков КСБ развитая наружная поверхность, подкрепленная развитой поверхностью стенок сквозных отверстий, формирует наружный и внутренний силовые контуры, которые и определяют способность блока к сопротивлению нагрузке.

Для снижения веса КСБ в теле блока на каждом участке постельных граней выполнены сквозные и/или несквозные щелевые прорези 7 или щелевые отверстия, которые на каждом участке постельных граней выполнены одинаковыми по форме поперечного сечения и расположены ориентировано вдоль или поперек длины соответствующего участка. По крайней мере на части участков на постельных гранях, которые по длине расположены вдоль ложковых граней, щелевые прорези или щелевые отверстия выполнены с неодинаковыми по размерам или по форме поперечными сечениями. Это позволяет за счет наличия щелевых элементов на участках между наружными стенками и стенками сквозных отверстий облегчить вес блока и, одновременно решить задачу по увеличению пути прохождения теплового потока с целью дополнительного снижения теплопроводности КСБ.

При облегчении блока важно сохранить его прочностные качества, которые определяются сохранением наружного и внутреннего силовых контуров. В связи с этим необходимо, чтобы толщина по крайней мере части стенок, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки или стенки отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, была выполнена больше толщины стенок между смежно расположенными щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями.

И в данном случае вопрос прочности базируется на ранее рассмотренном базисе - развитости постельной поверхности. Несущая способность любого материала определяется изначально прочностными свойствами самого материала. Примером тому может служить традиционный монолитный кирпич стандартного габарита. Такой кирпич при вертикальном нагружении может нести определенную нагрузку, величина которой определена физико-химическими свойствами материала, из которого выполнен этот строительный элемент. При превышении предельно допустимой нагрузки кирпич дает трещины и разламывается по местам ослабленного сечения. При этом прилагаемая нагрузка распределяется по всей поверхности постельной грани кирпича. Но при увеличении площади поверхности постельной грани удельное давление нагрузки уменьшается и способность кирпича, выполненного из того же материала, нести нагрузку увеличивается. Эта зависимость легла в основу создания КСБ облегченного вида, но с высокой несущей способностью, за счет увеличения площади рассосредоточивания нагрузки по постельной грани. Поэтому для заявляемого КСБ прочность - это совместное решение задачи по укреплению стенок по любому периметру блока (внутреннему или наружному) и увеличение площади постельной грани. При решении этой задачи учитывалось, что монолитность структуры материала КСБ не оказывает серьезного значения на несущую способность такого крупногабаритного строительного элемента. Более того, наличие монолитной структуры для КСБ - это высокая вероятность появления неоднородностей в теле КСБ, что является концентраторами напряжений (при наличии трещин или полостей в теле блока нагрузка КСБ в целом определяется сечением в этом месте, а оно ослаблено). В связи с этим формирование щелей или прорезей по всей поверхности постели КСБ позволяет уйти от неоднородности, сведя структуру блока в одну общую и однородно распределенную неоднородность. Поэтому несущая поверхность КСБ с щелями или прорезями будет определяться из оценки несущей таких способности сотовой структуры. На фиг. 1-8 показаны примеры исполнения таких КСБ.

Например, на фиг. 1 показан КСБ, у которого толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена больше толщины ограничивающих вертикальные отверстия стенок, выраженной как расстояние от поверхности стенки вертикального отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия.

На фиг. 4 представлен КСБ, у которого толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена меньше толщины ограничивающих вертикальные отверстия стенок, выраженной как расстояние от поверхности стенки вертикального отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия.

На фиг. 2, 3 и 5 представлены КСБ, у которых толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам и вокруг вертикальных отверстий, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки или поверхности отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена больше расстояния между смежно расположенными сквозными и/или несквозными щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями.

Рассмотренные примеры относятся к тем вариантам, в которых рассматриваются замкнутые наружный и внутренние (по отверстиям) периметры, которые благодаря толщине стенок, образующих эти периметры образуют внешний или внутренний или внешний и внутренний силовые пояса. Именно эти пояса и обеспечивают неразрушение блока и сохранение его сотовой структуры. Но возможно исполнение, когда эти силовые пояса выполняются не замкнутыми, а комбинированными из сочетания отдельных стенок, толщина которых больше толщины других стенок. Такой набор отдельных утолщенных стенок может иметь различную комбинацию.

В общем случае, для таких примеров исполнения сохраняется следующих принцип: толщина по крайней мере части стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена меньше толщины по крайней мере части ограничивающих вертикальные отверстия стенок, выраженной как расстояние от поверхности стенки вертикального отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия.

На фиг. 2 представлен КСБ, у которого в блоке толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней вместе с выемкам (по внешнему силовому контуру) выполнена равной толщине стенок, частично обрамляющих сквозные отверстия. Другие части стенок отверстий имеют меньшую толщину. А на фиг. 4 показан пример, в котором стенки по внешнему периметру (по периметру ложковых и тычковых граней вместе с выемкам) выполнены меньше части стенок вокруг вертикальных отверстий. Стенки вокруг вертикальных отверстий состоят из частей разной толщины. На фиг. 6 и 7 показаны примеры КСБ со сложными по форме сквозными отверстиями и выемками. В этих КСБ часть стенок выемок и по тычковым граням выполнена толще стенок по ложковым граням и по части стенок отверстий. На фиг. 8 только часть стенок сквозных отверстий больше толщины стенок по внешнему периметру КСБ.

При перечисленных исполнениях в КСБ четко формируются наружный и внутренний силовой контуры, которые обеспечивают несущую способность блока. А выполнение участков тела блока между этими контурами в виде щелевидной или сотовой конструкции позволяет убрать излишек материала и при этом образует сотовую структуру, которая сама по себе уже является несущей конструкцией. Учитывая, что КСБ имеет достаточно развитую площадь по постельным граням, то нагрузка на КСБ рассосредотачивается по всей площади, что снижает удельное давление на блок. За счет этого можно повысить несущую способность блока и кладки в целом.

Технологически такие КСБ, как правило, изготавливаются с использованием шнековых прессов, в которых шнек продавливает смесь через фильеру - экструзионную решетку (RU 2053882). Изготовление КСБ может осуществляться методами отливки в форму или вибропрессованием. В связи с этим стенки между щелевидными прорезями или щелевидными отверстиями могут быть минимизированы с учетом структуры материала, из которого изготавливается КСБ. Эти стенки необходимы для отделения этих элементов друг от друга и, толщина этих стенок выбирается из условия получения стенки недеформируемой и без трещин для получения сотовой сердцевины в теле КСБ.

Для упрочнения соединения строительных блоков в кладке и с целью однозначного позиционирования блоков в кладочном ряду на поверхностях тычковых граней могут быть выполнены ориентированные вертикально выступы 8 (фиг. 6, 7), при этом на одной тычковой грани выступы могут быть выполнены с поперечным смещением относительно выступов на другой тычковой грани для опирания боковой поверхности каждого выступа на одной тычковой грани о боковую поверхность ответных выступов на тычковой грани смежно располагаемого при кладке другого строительного блока. Горизонтальные кладочные швы 9 и формирование вертикального кладочного шва 10 в кладке из КСБ по фиг.6 и фиг.7 показаны на фиг. 10 и фиг. 11, соответственно.

Для решения этой же задачи - упрочнения соединения строительных блоков - на одной из тычковых граней могут 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. Этот пример иллюстративно не показан.

По меньшей мере, на одной из тычковых граней могут быть выполнены дополнительные выступы, которым не соответствуют впадины на противоположной тычковой грани. Дополнительные выступы предназначены для формирования ограничителей расстояния между блоками в тычковых швах кладки из блоков, которые способствуют повышению точности кладки. На одной из постельных граней строительного блока могут быть выполнены выступы, а на другой постельной грани - соответствующие им впадины, образующие при кладке блоков в стене конструкционный замок по принципу «паз-гребень». По меньшей мере, в одном из рядов отверстий могут быть установлены вкладыши из теплоизоляционного материала. Этот пример иллюстративно не показан.

КСБ предназначены для кладки в один ряд, последовательно (фиг. 9, 10 и 11). Ряды получаются только ложковые. КСБ укладываются на кладочный раствор/клей который формирует горизонтальный кладочный шов 9. Поперечные вертикальные швы 9 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. В процессе кладки отверстия в строительных блоках могут быть сформированы целые (или ломанные, но сообщающиеся) вертикальные ряды в виде определенных геометрических фигур в виде единых тепло-звукоизоляционных вертикальных столбов на всю высоту стены. Данные отверстия можно использовать для размещения теплоизолирующих вкладышей 11 или 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 или для укладки металлической или полимерной арматуры и последующей заливки бетоном для формирования армированного укрепляющего элемента внутри блока.

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. или для укладки металлической или полимерной арматуры и последующей заливки бетоном для формирования армированного укрепляющего элемента внутри блока.

Назначение этих каналов может учитываться при проектировании и строительстве здания (например, отпадает необходимость в последующей операции «штрабления» стен под скрытую проводку или коммуникаций в стене, которая закладывается в процессе строительства стены).

Настоящая полезная модель промышленно применима, так как позволяет создать КСБ больших габаритов с облегченным весом и достаточной прочностью за счет формирования развитых по площади наружного и внутреннего силовых контуров при сотовой структуре тела блока между ними. Применение данной полезной модели в области строительства при кладке наружных стен гражданских и промышленных зданий и сооружений 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.

Claims (4)

1. Строительный блок для ложковой кладки, представляющий собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформирована по крайней мере одна выемка для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной, а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок, отличающийся тем, что в теле блока выполнены сквозные и/или несквозные щелевые прорези или щелевые отверстия, ориентированные перпендикулярно постельным граням, а толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена больше толщины ограничивающих вертикальные отверстия стенок, выраженной как расстояние от поверхности стенки вертикального отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия.

2. Строительный блок для ложковой кладки, представляющий собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформирована по крайней мере одна выемка для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной, а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок, отличающийся тем, что в теле блока выполнены сквозные и/или несквозные щелевые прорези или щелевые отверстия, ориентированные перпендикулярно постельным граням, а толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена меньше толщины ограничивающих вертикальные отверстия стенок, выраженной как расстояние от поверхности стенки вертикального отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия.

3. Строительный блок для ложковой кладки, представляющий собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформирована по крайней мере одна выемка для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной, а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок, отличающийся тем, что в теле блока выполнены сквозные и/или несквозные щелевые прорези или щелевые отверстия, ориентированные перпендикулярно постельным граням, а толщина стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам и вокруг вертикальных отверстий, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки или поверхности отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена больше расстояния между смежно расположенными сквозными и/или несквозными щелевыми прорезями или щелевыми отверстиями.

4. Строительный блок для ложковой кладки, представляющий собой по форме прямоугольный параллелепипед с ложковыми, тычковыми и постельными гранями, при этом в блоке выполнены вертикальные отверстия, а на каждой из тычковых граней перпендикулярно постельным граням сформирована по крайней мере одна выемка для образования при кладке совместно с соответствующей выемкой соседнего блока по крайней мере одного вертикального отверстия, при этом по крайней мере одна из выемок на тычковых гранях выполнена сквозной, а вертикально направленные отверстия в блоке расположены в ряды, часть из которых расположена напротив выемок, отличающийся тем, что в теле блока выполнены сквозные и/или несквозные щелевые прорези или щелевые отверстия, ориентированные перпендикулярно постельным граням, а толщина по крайней мере части стенок по периметру ложковых и тычковых граней и выемкам, выраженная как расстояние от наружной поверхности грани или выемки до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия, выполнена меньше толщины по крайней мере части ограничивающих вертикальные отверстия стенок, выраженной как расстояние от поверхности стенки вертикального отверстия до ближайшей щелевой прорези или щелевого отверстия.