RU2157875C2 - Heat-insulating block, method and device for its manufacture - Google Patents
Heat-insulating block, method and device for its manufacture Download PDFInfo
- Publication number
- RU2157875C2 RU2157875C2 RU98119835/03A RU98119835A RU2157875C2 RU 2157875 C2 RU2157875 C2 RU 2157875C2 RU 98119835/03 A RU98119835/03 A RU 98119835/03A RU 98119835 A RU98119835 A RU 98119835A RU 2157875 C2 RU2157875 C2 RU 2157875C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- heat
- thermal
- diaphragm
- insulating
- thermoblocks
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении сборных элементов и устройстве ограждающих конструкций зданий с требуемым термическим сопротивлением для различных условий эксплуатации. The invention relates to construction and can be used in the manufacture of prefabricated elements and the device of building envelopes with the required thermal resistance for various operating conditions.
Известен блок из легкого бетона с заполнителем из ячеистого стекла и шлака [Франция (FR), 2682413, Е 04 С 1/40, 930416 N 15, Изобретения стран мира, выпуск 60, МКИ Е 04, N 4, М. 1994., наземное строительство]. Предложенный блок из легкого бетона имеет плотность не более 600 кг/м3 и содержит заполнитель из ячеистого стекла и шлака каменного угля. Блок имеет пластинчатую структуру с тремя или пятью рядами воздушных прослоек. Средние открытые воздушные прослойки имеют большие размеры, чем другие глухие воздушные прослойки.Known block of lightweight concrete with aggregate of cellular glass and slag [France (FR), 2682413, E 04 C 1/40, 930416 N 15, Inventions of the world, issue 60, MKI E 04,
Термическое сопротивление такого блока складывается из соответствующих характеристик материала блока и воздушных прослоек. The thermal resistance of such a unit is composed of the corresponding characteristics of the material of the block and air gaps.
Недостатками блока являются
открытые воздушные прослойки, препятствующие устройству растворных швов в горизонтальных рядах кладки стен;
недостаточная прочность материала и конструкции блока, обусловленные относительно низкой плотностью легкого бетона (600 кг/м3) и развитостью внутренней структуры блока;
недостаточное сопротивление теплопередаче воздушных прослоек, незначительно отличающееся в зависимости от их толщины;
наличие "мостиков холода" в зоне дна глухих воздушных прослоек.The disadvantages of the block are
open air gaps that impede the installation of mortar joints in horizontal rows of masonry walls;
insufficient strength of the material and construction of the block, due to the relatively low density of lightweight concrete (600 kg / m 3 ) and the development of the internal structure of the block;
insufficient resistance to heat transfer of the air layers, slightly different depending on their thickness;
the presence of "cold bridges" in the bottom zone of deaf air layers.
Известен "Строительный камень" (А. с. СССР N 131065, кл. Е 04 С 1/06, 1960), включающий теплоизоляционные продольные слои, разделенные бетонными перемычками, где каждый последующий теплоизоляционный слой в обе стороны от среднего слоя имеет тепловую инерцию, увеличенную на величину тепловой инерции среднего теплоизоляционного слоя, а величина тепловой инерции бетонных перемычек находится в обратной зависимости при соотношении коэффициентов теплопроводности теплоизоляционных слоев и материала камня в пределах 1:5-1: 20. The well-known "Building stone" (A. S. USSR N 131065, class E 04 C 1/06, 1960), including heat-insulating longitudinal layers separated by concrete bridges, where each subsequent heat-insulating layer on both sides of the middle layer has thermal inertia, increased by the thermal inertia of the middle heat-insulating layer, and the thermal inertia of the concrete lintels is inversely related when the ratio of the thermal conductivity of the thermal insulation layers and the stone material is in the range 1: 5-1: 20.
Недостатками известного технического решения являются
высокая трудоемкость изготовления и укладки строительного камня, состоящая в необходимости раздельного изготовления бетонного структурного элемента, заполнения пустот жидким теплоизолирующим материалом и выдерживанием во времени для его отверждения, укладке в горизонтальные швы изолирующей пластины, устройстве с помощью прямоугольной рамки выемок на верхней части камня, заполнении выемок раствором и последующей расшивке наружных швов;
недостаточная прочность сопряжений камней в горизонтальных рядах, что существенно ограничивает область их применения;
наличие "мостиков холода" в зонах вертикального и горизонтального сопряжения смежных блоков в кладке.The disadvantages of the known technical solutions are
the high complexity of the manufacture and laying of building stone, consisting in the need for separate production of a concrete structural element, filling voids with a liquid heat-insulating material and keeping it in time for its curing, laying in horizontal seams of an insulating plate, using a rectangular frame of recesses on the top of the stone, filling in the recesses solution and subsequent jointing of external seams;
insufficient strength of the pairings of stones in horizontal rows, which significantly limits the scope of their application;
the presence of "cold bridges" in the zones of vertical and horizontal conjugation of adjacent blocks in the masonry.
Близким по функциональному назначению к заявляемому решению является "Стеновой камень" (А.с. СССР N 1294946, кл. Е 04 С 1/18, 1987), включающий несущие гипсобетонные слои, разделенные вкладышами из кремнепора, образующими сплошной теплозащитный экран в ограждающих конструкциях зданий. Closest in functionality to the claimed solution is the "Wall Stone" (A.S. USSR N 1294946, class E 04 C 1/18, 1987), which includes bearing gypsum concrete layers, separated by flintlock inserts, forming a continuous heat shield in enclosing structures buildings.
Существенными недостатками известного технического решения являются
недостаточная прочность комплексной конструкции, содержащей разнородные конструктивные слои с различными прочностными показателями;
наличие в качестве несущей и ограждающей конструкции гипсового камня с пониженными характеристиками прочности и атмосферостойкости;
высокая трудоемкость изготовления камней, включающая раздельное приготовление дефицитных плитных термовкладышей из кремнепора, индивидуальный характер процесса изготовления камней;
недостаточно аргументированная обоснованность возможности изготовления стеновых камней по экструзионной технологии, в том числе при необходимости замены материала или толщины теплоизолирующих плит;
отсутствие решений по сопряжению стеновых камней в вертикальной плоскости.Significant disadvantages of the known technical solutions are
insufficient strength of the complex structure containing heterogeneous structural layers with different strength indicators;
the presence of a gypsum stone as a supporting and enclosing structure with reduced characteristics of strength and weather resistance;
the high complexity of the manufacture of stones, including the separate preparation of scarce plate thermal liners from flint, the individual nature of the process of manufacturing stones;
insufficiently substantiated validity of the possibility of manufacturing wall stones by extrusion technology, including, if necessary, the replacement of material or thickness of insulating boards;
lack of solutions for pairing wall stones in a vertical plane.
Близким к заявляемому способу и устройству является установка для изготовления пустотелых бетонных изделий (А.с. СССР N 1256968, кл. В 28 В 7/22, 1986, бюлл. N 34), включающая виброблок с закрепленным на нем блоком пустотообразователей, съемный поддон с продольной разделительной перегородкой и проемами в днище для пропуска пустотообразователей, бортоснастку, устройство для подъема и опускания пригруза с вибратором, механизм распалубки свежеотформованных изделий и силовой привод. Close to the claimed method and device is an installation for the manufacture of hollow concrete products (A.S. USSR N 1256968, class B 28
Недостатками известной установки являются
возможность формования одного вида изделий с ограниченными параметрами сопротивления теплопередаче, достигаемыми посредством образования при формовке воздушных пустот заданного профиля;
наличие неустранимых "мостиков холода" в зонах вертикального и горизонтального сопряжения смежных блоков в кладке.The disadvantages of the known installation are
the possibility of molding one type of product with limited parameters of heat transfer resistance, achieved through the formation during molding of air voids of a given profile;
the presence of unavoidable "cold bridges" in the zones of vertical and horizontal conjugation of adjacent blocks in the masonry.
Целью предлагаемого изобретения является устранение недостатков, присущих известным техническим решениям-прототипам, путем создания универсального комплексного конструктивно-ограждающего строительного элемента " ТЕРМОБЛОК ", способа и устройства для его изготовления, отвечающих требованиям теплофизических, физико-механических, экономических характеристик и технологических свойств, и обеспечивается в заявляемом техническом решении следующим образом:
1. Предложена комплексная термозащищенная пространственная структура " Термоблок " (фиг.1), включающая матрицу (1) в виде объемного несущего элемента, например, из конструкционно- теплоизоляционного бетона; термодиафрагму (2), например, из эффективного плитного теплоизолирующего материала (пенополистирол, минераловатная плита, пеностекло, арболит и др.), жестко защемленную в теле матрицы; четверти для термовкладышей (3), а также пазы (4) для сопряжения термоблоков в рядах кладки стен, причем пазы размещают по высоте матрицы таким образом, что крайние занимают до 2/3 ее высоты, считая снизу, совмещаясь в верхней трети с полостью четверти (3), а центральный паз располагают в пределах верхней трети высоты матрицы, при этом его высота совпадает с высотой выреза термодиафрагмы (фиг.2 и фиг.3).The aim of the invention is to eliminate the disadvantages inherent in the known technical solutions, prototypes, by creating a universal integrated structural and building block "TERMOBLOK", a method and device for its manufacture that meet the requirements of thermophysical, physico-mechanical, economic characteristics and technological properties, and is provided in the claimed technical solution as follows:
1. An integrated thermally protected spatial structure "Thermoblock" (Fig. 1) is proposed, including a matrix (1) in the form of a volume bearing element, for example, of structurally heat-insulating concrete; a thermal diaphragm (2), for example, from an effective plate heat-insulating material (polystyrene foam, mineral wool plate, foam glass, arbolite, etc.), rigidly pinched in the matrix body; quarters for thermal liners (3), as well as grooves (4) for interfacing thermoblocks in the rows of masonry walls, and the grooves are placed along the height of the matrix so that the extremes occupy up to 2/3 of its height, counting from the bottom, aligning in the upper third with the cavity of the quarter (3), and the central groove is located within the upper third of the matrix height, while its height coincides with the height of the cutout of the thermal diaphragm (Fig. 2 and Fig. 3).
Заполнение монтажным раствором полостей пазов, образованных смежными термоблоками при их построечной сборке, производят в следующем порядке: крайние полости заполняют на высоту до низа термовкладышей, а полости центральных пазов - на их полную высоту. Filling the installation cavity with the grooves of the grooves formed by adjacent thermal blocks during their assembly assembly is carried out in the following order: the extreme cavities are filled to the bottom of the thermal liners to the bottom, and the cavities of the central grooves are filled to their full height.
Термодиафрагма (2) встроена в термоблок таким образом, что значительная часть ее периметра (68-70%) выходит в плоскости швов сопряжения, обеспечивая тем самым тепловую изоляцию как самого термоблока, так и швов сопряжения по его периметру. The thermal diaphragm (2) is integrated into the thermal block in such a way that a significant part of its perimeter (68-70%) extends into the plane of the joint joints, thereby providing thermal insulation for both the thermal block and the joint joints along its perimeter.
Вырезы в верхней части термодиафрагмы предусмотрены для обеспечения прочности и конструктивной жесткости матрицы (1), а термовкладыши (фиг.7, поз. 9) предназначены для блокирования теплопотерь через вырезы термодиафрагмы. Cutouts in the upper part of the thermal diaphragm are provided to ensure the strength and structural rigidity of the matrix (1), and thermal liners (Fig. 7, item 9) are designed to block heat loss through the cutouts of the thermal diaphragm.
Конструктивное решение " ТЕРМОБЛОК " используют также для ликвидации трудноустранимых теплопотерь ("мостиков холода") в пролетных строениях ограждающих конструкций, например в конструкциях перемычек над оконными и дверными проемами. Технический результат достигают армированием, изготовлением несущего элемента пролетных строений требуемой длины и его использованием в перевернутом на 180o положении.The design solution "TERMOBLOK" is also used to eliminate hardly eliminated heat losses ("cold bridges") in the spans of building envelopes, for example, in the structures of jumpers above window and door openings. The technical result is achieved by reinforcing, manufacturing the supporting element of the spans of the required length and using it in an inverted position of 180 o .
2. Предложен способ изготовления термоблоков, который реализуется в заявляемом техническом решении путем встраивания расчетной термодиафрагмы одновременно с процессом формования матрицы термоблока. 2. A method for manufacturing thermoblocks is proposed, which is implemented in the claimed technical solution by embedding the calculated thermal diaphragm simultaneously with the process of forming the matrix of the thermoblock.
Цель достигается в заявляемом решении посредством фиксации термодиафрагмы от горизонтальных перемещений в конструкции пуансона-пустотообразователя (фиг. 4, поз. 6), а от вертикальных перемещений (всплытия) под воздействием вибрации при формовании - конструкцией перегородки-диафрагмы (фиг.6) и вибропригруза, при этом периметральные участки термодиафрагмы после формования изделия и отверждения бетона жестко защемляются в матрице. The goal is achieved in the claimed solution by fixing the thermal diaphragm from horizontal displacements in the design of the punch-hollow punch (Fig. 4, item 6), and from vertical displacements (ascent) under the influence of vibration during molding - the design of the diaphragm-partition (Fig.6) and vibropruss while the perimeter sections of the thermal diaphragm after forming the product and curing concrete are rigidly pinched in the matrix.
3. Предложено устройство для изготовления термоблоков, включающее формовочную полость, образуемую поверхностью откидных бортов, сменного ⊥ - образного поддона с проемами в днище, оснащенных накладными фигурными элементами и пазами в стенках, вибропригруза; виброблок с жестко закрепленным на нем пакетом пуансонов-пустотообразователей, представляющих собой каждый в отдельности разрезную конструкцию из двух продольных частей и заключенную между ними воздушную полость, открытую с трех сторон (фиг. 5), предназначенную для установки и фиксации в ней от смещения термодиафрагмы; механизм распалубки, предназначенный для отделения пуансонов от отформованных термоблоков; силовой привод; комплект съемных перегородок-диафрагм, предназначенных для поперечного разделения формовочной полости при получении изделий различной длины, придания поверхностям термоблока заданной формы и удержания термодиафрагмы от всплытия при виброобработке. 3. A device for the manufacture of thermoblocks is proposed, including a molding cavity formed by the surface of the hinged sides, a removable ⊥-shaped tray with openings in the bottom, equipped with surface-shaped figures and grooves in the walls, vibropruss; a vibration unit with a package of hollow core punches rigidly fixed on it, each individually split structure of two longitudinal parts and an air cavity enclosed between them, open on three sides (Fig. 5), designed to be installed and fixed in it from the displacement of the thermal diaphragm; stripping mechanism designed to separate punches from molded fuser blocks; power drive; a set of removable diaphragm baffles designed for transverse separation of the molding cavity upon receipt of products of various lengths, giving the surfaces of the fuser a predetermined shape, and holding the thermal diaphragm from ascent during vibration processing.
Отличительной особенностью заявляемого устройства является возможность получения за один цикл формования различных изделий - термоблоков - , составляющих набор элементов домостроительной системы: рядовой, простеночной, угловой левый, угловой правый, перемычечный, индивидуальный, для пролетных строений. A distinctive feature of the claimed device is the ability to obtain in one molding cycle of various products - thermal blocks - that make up a set of elements of the house-building system: ordinary, wall, corner left, corner right, lintel, individual, for spans.
Технический результат в заявляемом устройстве достигается установкой или удалением при формовании термоблоков перегородок-диафрагм, сменных ⊥-образных поддонов с проемами в днище и накладных формообразующих элементов соответствующей конфигурации. The technical result in the inventive device is achieved by installing or removing when forming thermal blocks of diaphragm walls, removable ⊥-shaped pallets with openings in the bottom and overhead forming elements of the corresponding configuration.
Содержание предлагаемого изобретения в заявляемом техническом решении реализуется следующим образом. The content of the invention in the claimed technical solution is implemented as follows.
Для получения изделий "ТЕРМОБЛОК ", представляющих собой бетонный элемент со встроенной в него в процессе формования термодиафрагмой, предназначенных для ограждающих конструкций зданий с высокой степенью тепловой защиты при эксплуатации в широком диапазоне климатических условий, используется в качестве прототипа установка по а.с. СССР N 1256968, кл. В 28 В 7/22, 1986 г., бюлл. N 34, в которой формовочную полость разделяют съемными поперечными перегородками-диафрагмами на ряд отсеков, пуансоны-пустотообразователи выполняют разрезными из 2-х продольных частей, образующих между собой щель для установки в нее термодиафрагмы, откидные борта, а также стенки сменных ⊥ -образных поддонов имеют вертикальные прорези для фиксации перегородок, а стенки поддонов и подвижные борта, кроме того, оснащают фигурными накладными элементами для получения термоблоков различной конфигурации. To obtain TERMOBLOK products, which are a concrete element with a thermal diaphragm built into it during molding, designed for building envelope structures with a high degree of thermal protection during operation in a wide range of climatic conditions, an AS installation is used as a prototype USSR N 1256968, class B 28
Технологический процесс образования изделий "ТЕРМОБЛОК" состоит из следующих операций:
1. В устройство устанавливают сменный ⊥ -образный поддон, откидные борта приводят в вертикальное положение, а механизм распалубки приводят в нижнее положение.The technological process of product formation "TERMOBLOK" consists of the following operations:
1. A removable ⊥-shaped pallet is installed in the device, the hinged sides are brought upright, and the formwork mechanism is brought down.
2. В щели пуансона-пустотообразователя вкладывают заранее подготовленные термодиафрагмы с вмонтированными в них анкерными связями, предназначенными для повышения пространственной жесткости и прочности будущей матрицы изделия, а при изготовлении несущих элементов пролетных строений производят соответствующее армирование. 2. Pre-prepared thermal diaphragms with anchor links mounted in them, designed to increase the spatial stiffness and strength of the future matrix of the product, are inserted into the cracks of the punch-hollow punch, and in the manufacture of the supporting elements of the span structures, they make the corresponding reinforcement.
3. В пазы формовочной полости устанавливают перегородки-диафрагмы и накладные фигурные элементы, которые в процессе формообразования одновременно фиксируют термодиафрагмы в вертикальном положении. 3. In the grooves of the molding cavity, diaphragm baffles and surface shaped elements are installed, which simultaneously form the thermal diaphragms in the vertical position during forming.
4. В формовочную полость загружают бетон, предварительно уплотняют и выравнивают его поверхность. 4. Concrete is loaded into the molding cavity, pre-compacted and its surface is leveled.
5. Опускают вибропригруз и изделие подвергают вибровоздействию. 5. Lower the vibroload and the product is subjected to vibration.
6. После завершения формования поднимают в верхнее положение вибропригруз. 6. After molding is completed, the vibroload is raised to the upper position.
7. Включением механизма распалубки отделяют отформованный пакет изделий от пуансонов-пустотообразователей, извлекают перегородки-диафрагмы и накладные фигурные элементы, отводят откидные борта. 7. By turning on the formwork mechanism, the molded product package is separated from the punch-hollow punches, the diaphragm-baffles and patch-shaped elements are removed, and the folding sides are retracted.
8. Извлекают из устройства сменный ⊥ -образный поддон с отформованными изделиями и направляют его на выдержку и тепловую обработку, свободный поддон устанавливают в формовочное устройство, после чего цикл формования повторяется. 8. A removable ⊥-shaped tray with molded products is removed from the device and sent for exposure and heat treatment, a free tray is installed in the molding device, after which the molding cycle is repeated.
9. После дозревания бетона термоблоки отделяют от поддона и складируют, а поддон направляют на пост чистки и смазки. 9. After the ripening of concrete, the thermal blocks are separated from the pallet and stored, and the pallet is sent to the cleaning and lubrication station.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119835/03A RU2157875C2 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Heat-insulating block, method and device for its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98119835/03A RU2157875C2 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Heat-insulating block, method and device for its manufacture |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU98119835A RU98119835A (en) | 2000-09-10 |
RU2157875C2 true RU2157875C2 (en) | 2000-10-20 |
Family
ID=20211898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98119835/03A RU2157875C2 (en) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | Heat-insulating block, method and device for its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2157875C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565305C1 (en) * | 2014-10-07 | 2015-10-20 | Олег Анатольевич Шмелёв | Method to manufacture hollow block (versions) and falsework for its realisation |
RU2776655C1 (en) * | 2021-12-07 | 2022-07-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Arbolite block |
-
1998
- 1998-10-29 RU RU98119835/03A patent/RU2157875C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2565305C1 (en) * | 2014-10-07 | 2015-10-20 | Олег Анатольевич Шмелёв | Method to manufacture hollow block (versions) and falsework for its realisation |
RU2776655C1 (en) * | 2021-12-07 | 2022-07-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Arbolite block |
RU2776655C9 (en) * | 2021-12-07 | 2023-02-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева" (СибГУ им. М.Ф. Решетнева) | Arbolite block |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20130269275A1 (en) | Stay-in-place concrete form | |
AU723218B2 (en) | A process for making a lightweight, cementitious, three-dimensional structure | |
US5397516A (en) | Process for making building panels | |
RU2157875C2 (en) | Heat-insulating block, method and device for its manufacture | |
WO1992009763A1 (en) | Building element | |
EP2642041B1 (en) | Structural concrete wall with thermal insulation and manufacturing process | |
US4188760A (en) | Masonry building block and method for forming such a block | |
EP0285538B1 (en) | Partition-panel for interior compartmentation of buildings; procedure and device for its manufacture | |
KR200178874Y1 (en) | Pc concrete wall panel | |
RU2225487C2 (en) | Method of building block production and wall (variants) including building blocks | |
WO2001053619A2 (en) | Wall unit forming method and apparatus | |
WO2000053858A1 (en) | Construction element | |
WO1999051829A1 (en) | Pre-cast concrete walling system | |
EP0090303A2 (en) | Reinforced masonry comprising prefabricated slabs | |
EP0247050B1 (en) | Composite building unit | |
EP1120505B1 (en) | A building block suitable for the construction of dry-stacking high performance masonry walls | |
RU2035568C1 (en) | Method for erection of cast-in-situ multilayer structures of wall or column type | |
RU2738526C1 (en) | Building block and mould for production thereof | |
CA1138616A (en) | Building panel and method of utilizing same | |
RU2126478C1 (en) | Wall unit | |
SU1742445A1 (en) | Shuttering for erection of three-layer walls | |
RU2106247C1 (en) | Cassette installation for production of hollow-core constructions | |
WO1986000947A1 (en) | Wall panel structure particularly for building construction | |
RU2104374C1 (en) | Construction block | |
RU34951U1 (en) | BUILDING WALL |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20051030 |