RU200559U1 - Универсальный строительный блок - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к строительству и может использоваться для возведения различных сооружений.Из уровня техники известны различные варианты исполнения кирпича для возведения промышленных и жилых сооружений. В прототипах, близких по своей технической сущности, используются дополнительные пустоты и диафрагмы, предназначенные для удобства их захвата. При помощи пустот обеспечивается улучшение теплообмена кирпича с окружающей средой при его сушке, а также увеличение звукопоглощения кирпича в кладке. Также из уровня техники известны блоки из пенобетона и газобетона, из достоинств которых можно отметить значительно меньшую массу и низкую стоимость. По указанным причинам блоки из вспененного бетона изготавливаются на несколько большие размеры, чем размер стандартного кирпича – однако по своей технической сущности они соответствуют строительному кирпичу. Как известно, нагрузочная способность блоков из вспененного бетона ограничена строительством не более 3 этажей.В предлагаемом решении предлагается конструкция строительного блока, выполненного в виде кирпича увеличенного размера из вспененного бетона. В верхней части строительного блока располагаются выемки для заливки бетона, причем одна из выемок выполняется продольной, а другая - поперечной, их полости соединяются. С торцов выемок при отливке блока предусматриваются тонкие наружные стенки, предотвращающие вытекание бетона наружу. При кладке слоя из блоков, в смежных частях блоков стенки легко выламываются руками, что позволяет образовать единую полость для заливки бетона и укладки арматуры по контуру здания. В месте пересечения выемок для заливки бетона, их днище имеет плоскую форму, а совместно с выемкой снизу строительного блока образует тонкую перегородку.Достигнутым техническим результатом решения является обеспечение повышенной несущей способности возводимого строения, при сохранении низкого расхода бетона в целом.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель. Полезная модель относится к строительству и может использоваться для возведения различных сооружений.

Уровень техники. Из уровня техники известен кирпич [патент РФ на изобретение №2345023], выполненный прямоугольным и содержащий сквозные пустоты между противоположными поверхностями, причем по крайней мере одна пустота выполняется с переменной по ее длине площадью проходного сечения, а вышеуказанная пустота по своей длине содержит по крайней мере два участка, на каждом из которых площадь проходного сечения пустоты уменьшается до минимального значения, а затем возрастает до максимального значения. Предел прочности кирпича при сжатии равен значению не менее 7,0 Мпа и не более 35 МПа, а для его изготовления используют глину и песок при соотношении масс 75…59% глины и 25…41% для песка. Длина кирпича составляет от 200 до 300 мм.

К недостаткам этого решения можно отнести большие трудозатраты и высокую себестоимость стены из кирпичей из глины и песка.

Также известен кирпич [А.С. СССР на изобретение №50272], который содержит пустоту, соединяющую постельные поверхности, причем площадь проходного сечения по длине пустоты переменна, а пустота используется для упрощения кладки кирпича. В перекрывающей данную пустоту диафрагме выполнено отверстие для захватывания кирпича пальцами рук при его обмакивании в раствор цемента и укладке на место.

К недостаткам этого решения можно отнести большие трудозатраты и высокую себестоимость стены из силикатных блоков и кирпичей.

Также известна стена [патент на полезную модель РФ №96587], которая включает кладку на строительном растворе из нескольких рядов штучных блоков с перевязкой рядов по швам, причем в качестве штучных блоков используются силикатные блоки и силикатные кирпичи, а в качестве строительного раствора для скрепления штучных силикатных блоков и кирпичей использован раствор состава: портландцемент - 19…22%, песок - 77,56…79,50%, сложный эфир целлюлозы - 0,05…0,2%, редиспергируемый порошок - 0,30…1,00%, эфир крахмала - 0,09…0,30%.

К недостаткам этого решения можно отнести высокую себестоимость стены из силикатных блоков и кирпичей.

Также известен улучшенный строительный блок [патент на полезную модель РФ №196922], изготовляемый из пористого бетона (газобетона или пенобетона), в верхней части которого расположены выемки для заливки бетоном во время строительства, причем ширина выемок составляет не менее половины ширины строительного блока, одна из выемок расположена в продольной оси, другая выемка расположена в поперечной оси, выемки пересекаются, и образуют единый объем пространства, а с торцов выемки оснащаются тонкими наружными стенками. Днище выемок симметрично вогнуто с двух сторон внутрь полости в продольном их направлении, а форма каждой из двух вогнутостей представляет собой в поперечном сечении сектор круга.

К недостаткам этого решения можно отнести невозможность принятия нагрузки в вертикальной плоскости, что ограничивает несущую способность всей кладки в целом.

Данное решение принимается основным прототипом, наиболее близким по своей технической сущности.

Раскрытие полезной модели. Из уровня техники известны различные конструкции кирпичей. Все известные из уровня техники решения отличает их прямоугольная форма. Поверхности таких кирпичей имеют обозначения - постель, ложок и тычок, что описано в ГОСТ 530-2012. Постелью называют наибольшую по площади сторону кирпича, в которой и выполняются известные из прототипов сквозные отверстия. Многие из них имеют улучшенную конструкцию, что заключается в наличии разного рода пустот в их постельных поверхностях. Такие пустоты часто выполняются сквозными, и предназначаются для удобства захвата кирпичей при их укладке, а также для улучшения звуко- и теплоизоляционных свойств кирпича. Некоторые варианты решают задачу по ускорению просушки кирпичей при их отжиге.

В настоящее время при строительстве стен и перекрытий применяются блоки из пенобетона и газобетона, который представляют собой кирпичи из вспененного бетона, и характеризуются малой массой и себестоимостью. Также к их достоинствам можно отнести теплоизолирующие свойства, кроме того малая масса блоков из вспененного бетона позволяет выполнить их в больших относительно стандартных кирпичей из смеси глины и песка размерах. Перечисленные преимущества привели к их использованию при строительстве малоэтажных частных домов, где строительные блоки из вспененного бетона используют при укладке стен зданий.

Однако высокая пористость строительных блоков из вспененного бетона ведет к снижению их прочности и несущей способности, в связи с чем высота зданий, построенных из них, не должна превышать 3 этажей. Кроме того, при сборке перекрытий между этажами и настилке крыши, возникает необходимость отливки при помощи строительной опалубки прослойки из бетона, которая равномерно распределяет нагрузку на строительные блоки в стенах. Это необходимо для предотвращения продавливания вспененного бетона несущими балками и ребрами.

Как было упомянуто выше, строительные блоки из вспененного бетона обладают малой массой, что позволяет их легко передвигать при ручной укладке - а также использовать для самостоятельного возведения строений владельцами загородных участков. Это позволяет выполнить строительные блоки с весьма крупными размерами, что уменьшает количество операций кладки и ускоряет процесс возведения строительных конструкций. Однако, как правило, при этом в наличии нет специальной оснастки - опалубки для отливки бетона, и это затрудняет самостоятельные строительные работы. Предлагаемое решение позволяет упростить процесс заливки слоя бетона для распределения нагрузки вышележащих перекрытий, а также повышения прочности кладки в целом - без применения опалубки, реализовав указанную задачу при минимальном расходе бетона и без снижения прочности отливки.

Отличие предлагаемого решения от основного прототипа заключается в наличии плоского днища в месте пересечения продольной и поперечной выемок, которое совместно с ответной выемкой снизу строительного блока образует тонкую перегородку, которая может выламываться при выполнении кладки - образуя дополнительную форму для отливки вертикальных балок, которые принимают нагрузку от горизонтальных выемок.

Это позволило намного увеличить несущую способность каждого слоя с заливкой, и тем самым увеличить количество этажей в возводимом здании, а также допустимую нагрузку на перекрытия этажей.

На фиг. 1 показан продольный вертикальный разрез предлагаемого строительного блока из вспененного бетона, на котором видно, в продольном направлении в верхней части блока предусмотрена выемка для заливки бетоном, а также имеется поперечная полость, соединяющаяся с продольной полостью. Стенки с торцов выемок предотвращают выливание бетона при заливке в полость выемок. Указанные выемки - продольная и поперечная, пересекаются между собой, образуя единую полость. Днище обеих выемок выполняется выпуклым, и состоит из двух вогнутостей внутрь выемки, что хорошо видно на разрезе для поперечной выемки. Также на фиг. 1 видно, что днище выемок в месте их пересечения выполняется плоским, а снизу предлагаемого строительного блока находится ответная выемка, образующая в месте пересечения выемок тонкую стенку. Это стенка может быть легко выломана руками или при помощи простейшего строительного инструмента, например молотка или ручки мастерка. Таким образом, при укладке друг над другом слоев, возможно залить бетоном вертикальные полости строительных блоков, образовав несущий столб. В отверстия может вставляться арматура, что обеспечивает прочность и долговечность несущей конструкции.

На фиг. 2 показан вид сверху на предлагаемый строительный блок, где видно обе (продольную и поперечную) выемки для заливки бетоном. Их объемы пересекаются, образуя единый объем для заливки. Заливка бетоном производится после укладки слоя стены, а для предотвращения выливания раствора из полости строительного блока, предусмотрены тонкие наружные стенки с торцов выемок для заливки. Поскольку объем отливки должен быть единым - наружные стенки в местах пересечения выемок смежных блоков выламываются руками, что не представляет сложности по причине низкой прочности вспененного бетона. Смежные строительные блоки в местах соединения их выемок для заливки, могут образовывать единый периметр (контур) заливки строения. По периметру может закладываться арматура для повышения жесткости и долговечности отливки. Также на фиг. 2 видно плоское дно в месте пересечения выемок для заливки бетона.

Следует отметить, что использование выемок в строительных блоках позволяет отказаться от отливки специального слоя бетона, сами блоки в таком случае выступают в качестве опалубки для заливки слоя бетона. Однако, объем этих выемок в строительных блоках не должен занимать большую часть их объема, поскольку от этого зависит себестоимость всего строения в целом. Для малоэтажного частного строительства экономическая составляющая работ является одним из наиболее важных критериев.

По оценкам автора, достаточным является наличие выемок в блоке с шириной, равной половине ширины самого строительного блока. Однако в каждом конкретном случае производитель строительного блока принимает решение исходя из своих маркетинговых исследований в регионе сбыта. Увеличение объема выемок увеличивает прочность отливки и строения в целом, но ведет к перерасходу бетона и росту стоимости работ. Реализация выемок с прямоугольным сечением в блоке из вспененного бетона хотя и является простым и технологичным, однако ведет к повышенному расходу бетона при заливке. Для снижения расхода бетона без значительного падения прочности отливки предлагается использовать сложный профиль днища в выемках, вогнутый внутрь их.

На фиг. 3 изображен поперечный разрез продольной выемки для бетона, откуда очевидна плоская форма днища в месте пересечения выемок - которая подлежит удалению в местах, где предполагается отливка несущих вертикальных столбов.

В остальных местах, кроме пересечения выемок, их форма является симметричной и представляет собой два вогнутых внутрь объема выемки сектора круга. Как известно, круглая форма поверхностей является наиболее устойчивой к нагрузкам как снаружи, так и изнутри тела. Таким образом, исключается часть объема полости выемок, занятая днищем из двух вогнутых внутрь секторов круга, что хорошо видно из рисунков. Это в свою очередь позволяет уменьшить расход заливаемого бетона в сравнении с прямоугольной формой выемок - причем, существенного падения прочности всей отливки не происходит. Круглые вогнутости имеют большую площадь их поверхности, при равномерном распределении внешней нагрузки в объем вспененного бетона предлагаемого улучшенного строительного блока.

Предлагаемая форма днища выемок в блоках из вспененного бетона является вполне технологичной, поскольку не имеет скрытых поверхностей и может легко выполняться путем штамповки при изготовлении блоков. Таким образом, это не ведет к повышению затрат при производстве - в сравнении с прямоугольным (простым) сечением выемок.

На фиг. 4 показан вид сверху на периметр кладки из предлагаемых строительных блоков. На рисунке видно, что в углах периметра кладки идет отливка вертикальных столбов, изображенных в виде закрашенных квадратов и принимающих на себя вертикальную нагрузку всего периметра отливки. В случае большого периметра отливки (большой площади здания), может быть выполнена вертикальная отливка несущих столбов в большем числе мест.

Следует отметить, что применение вогнутой формы стенок столбов не дает существенной экономии, в связи с чем не используется здесь.

Технология строительства при помощи предлагаемых универсальных строительных блоков проста. На стыках при строительстве выламываются тонкие стенки с торцов выемок блоков, которые после заливки образуют единый периметр, способный принимать нагрузки балок и перекрытий сверху. Это достижимо не только высокой прочностью заливаемого в выемки бетона, но также может усиливаться укладкой в соединяющиеся полости строительных блоков арматуры, и распределением нагрузки по объему блоков за счет площади заливаемых выемок, объемы которых соединяются.

Преимущество предлагаемого строительного блока в возможности создавать вертикальные несущие столбы при помощи универсального блока, используемого в зависимости от проекта и для горизонтальной отливки.

Представленное решение является простым и потому промышленно применимым, и обеспечивает повышенной несущей способности строения, при сохранении низкого расхода бетона в целом.

Предлагаемое техническое решение является новым, имея следующие принципиальные отличия от основного прототипа:

- на пересечении выемок их днище выполняется плоским, с глубиной не менее глубины выемок с вогнутыми днищами;

- с нижней стороны строительного блока на пересечения выемок выполняется ответная выемка прямоугольной формы, которая образует тонкую стенку с плоским днищем.

Таким образом, вся совокупность существенных признаков полезной модели ранее неизвестна и приводит к новому техническому результату - повышению несущей способности возводимого строения.

Краткое описание чертежей. На фиг. 1 изображен продольный вертикальный разрез универсального строительного блока. На фиг. 2 изображен вид сверху на универсальный строительный блок. На фиг. 3 изображен поперечный разрез продольной выемки универсального строительного блока в месте пересечения выемок. На фиг. 4 изображен вид сверху на залитый бетоном периметр слоя кладки.

Claims (1)

1. Строительный блок, изготовляемый из пористого бетона - газобетона или пенобетона, в верхней части которого расположены выемки для заливки строительным бетоном, днище которых выполнено симметрично вогнутым с двух сторон внутрь образуемой полости в продольном их направлении, а их ширина составляет не менее половины ширины строительного блока, причем одна из выемок расположена в продольной оси строительного блока, другая выемка расположена в поперечной оси строительного блока, причем выемки пересекаются, образуя единый объем пространства, и оснащены с торцов тонкими наружными стенками, отличающийся тем, что на пересечении выемок их днище выполнено плоским, с глубиной образованной полости не менее наибольшей глубины выемок в месте с вогнутыми внутрь сторонами днища, с нижней стороны строительного блока в месте пересечения выемок выполнена ответная выемка прямоугольной формы, образующая тонкую стенку с плоским днищем на пересечении выемок для заливки бетона.

Images