Строительный пустотелый блок
Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для кладки стен зданий и сооружений различного назначения, особенно тех, которые требуют высокого уровня гидроизоляции вертикальных швов соединения блоков. Технический результат: обеспечение надежного гидроизоляционного соединения стыковых швов как вертикальных, так и горизонтальных в возводимом здании, а также обеспечение эстетичного декоративного вида лицевой части здания. Строительный пустотелый блок содержит пустотелый каркас с внутренней и внешней стенками, соединенными двумя перемычками, имеющими высоту, которая меньше высоты соединяемых слоев. В каркасе внутренняя стенка выполнена несущей, а внешняя - декоративно-гидроизоляционной с элементами гидроизоляционного замкового соединения типа «шип-паз» с образованием эффекта «черепицы», расположенными в местах соединения со следующей аналогичной стенкой другого блока и совпадающими с плоскостью лицевой стороны внешней стенки. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.
Настоящее изобретение относится к области строительства и может быть использовано для кладки стен зданий и сооружений различного назначения, особенно тех, которые требуют высокого уровня гидроизоляции вертикальных швов соединения блоков.
Известен стеновой опалубочный блок (А.С. СССР №1625967, МКИ Е04С 1/18, опубл. 97.02.91). Данный известный опалубочный блок -двухсекционный каркас. Секции предназначены для заполнения бетоном и сыпучим теплоизоляционным материалом. Они имеют фиксирующие выступы перегородок, высота которых меньше высоты продольных стенок под перегородками. Наружная стенка - внешний слой блоков выполнен наклонным и в нижней части имеет выступ, заходящий за лицевую грань нижележащего внешнего слоя другого блока. Кладка стены осуществлена с перевязкой вертикальных швов. В сущности, нижняя часть наружной - внешней стены перекрывает верхнюю часть наружной - внешней стены нижерасположенного блока. При этом наружная - внешняя стенка выполнена с наклоном. Это позволяет воде не попадать в горизонтальные швы соединения между блоками.
Недостатком этого технического решения является то, что образуемые с помощью этих блоков вертикальные швы остаются доступными для воды. Кроме того, в таком соединении гидроизоляционное покрытие наносят с внешней стороны стены, которое при заливке полостей в блоке бетоном может отслаиваться и образовывать трещины. В итоге, влага через эти трещины проникнет вовнутрь блока и нарушит его целостность.
Известен строительный стеновой блок, имеющий пустотелый каркас с боковыми продольными стенками, которые соединены поперечными перегородками с образованием полости для размещения конструкционного или теплоизоляционного материала (патент РФ № 2162500 МКИ Е04В 2/16 опубл. 2001.01.27).
Эти известные строительные стеновые блоки недостаточно технологичны в применении и конструктивно сложны из-за наличия совмещаемых в процессе кладки элементов. Это увеличивает трудоемкость процесса возведения сооружений. Кроме того, известные конструкции блоков имеют ограниченную сферу применения, т.е. они не применимы для возведения стен разных сооружений. Более того, когда требуется заливать бетоном имеющиеся в этих блоках пустоты, то блоки сложно уложить в стену, т.к. требуется не только обеспечить их предварительную фиксацию относительно друг друга, но и возможность гидроизоляции швов как горизонтальных, так и вертикальных в соединениях между блоками при сооружении стены здания.
Известен «Способ возведения зданий из полых блоков» (патент РФ № 2098571, МКИ Е04В 2/14; E04G 21/00, опубл. 1997.12.10), по которому используют полые блоки для возведения здания. В общем виде полый блок представляет собой пустотелый каркас, в котором имеются внутренняя и внешняя стенки, которые соединены по меньшей мере двумя перемычками, имеющими на верхней грани углубление. При этом стенки и перемычки имеют одинаковую толщину и конструкцию, выполняющую одну функцию - функцию несущей конструкции, которая удерживает раствор, заполняющий ее пустоты.
Это известное техническое решение выбирается в качестве прототипа, так как имеет наибольшее число общих существенных признаков, совпадающих с существенными признаками заявляемого технического решения, и направлено на решение той же задачи, что и заявляемое изобретение - оперативное и надежное возведение зданий и сооружений различного назначения.
Однако прототип, как и ранее отмеченные аналоги, обладает существенными недостатками, которые заключаются в том, что:
- известные блоки нельзя свободно укладывать в стену, не обеспечивая предварительной фиксации одного блока относительно другого с помощью связующего арматурного элемента или элементов. Особенно это важно, когда пустые полости соединенных блоков необходимо заливать бетонным раствором;
- эти известные блоки имеют одно функциональное применение, т.е. только для прямолинейной ровной стены, что ограничивает их сферу применения;
- при использовании этих известных блоков увеличивается объем строительных работ по доводке выложенных с их помощью стен до требуемого качества, в частности, по гидроизоляции их стыковых швов, особенно вертикальных, которые стыкуются с горизонтальными швами из-за принципа кирпичной кладки, используемой и для этих известных блоков.
Задачей настоящего изобретения является создание нового строительного пустотелого блока, обеспечивающего достижение технического результата, который заключался бы в упрощении конструкции и в повышении ее надежности, был бы многофункциональным и при использовании мог не нуждаться в обязательном применении арматурных связующих элементов, например, пересекающих всю стенку несущей конструкции. Кроме того, обеспечивал бы надежную гидроизоляцию стыков как горизонтальных, так и вертикальных швов соединений блоков в возводимой стене здания или сооружения.
Поставленная задача решена следующим образом. В известном строительном пустотелом блоке, имеющем пустотелый каркас с внутренней и внешней стенками, соединенными двумя перемычками, имеющими высоту, которая меньше высоты соединяемых слоев, согласно настоящему изобретению в каркасе внутренняя стенка выполнена несущей, а внешняя - декоративно-гидроизоляционной с элементами гидроизоляционного замкового соединения типа «шип-паз» с образованием эффекта «черепицы», расположенными в местах соединения со следующей аналогичной стенкой другого блока и совпадающими с плоскостью лицевой стороны внешней стенки.
Есть вариант, по которому элементы гидроизоляционного замкового соединения типа «шип-паз» выполнены с образованием эффекта «черепицы» и расположены как в местах горизонтального соединения внешней стенки со следующей аналогичной стенкой другого блока, так и в местах вертикального их соединения, причем эти элементы гидроизоляционного замкового соединения типа «шип-паз» с образованием эффекта «черепицы» совпадают с плоскостью внешней стенки каркаса и образованы с внутренней ее стороны.
Есть вариант, по которому в несущей стенке выполнены вертикальные сквозные каналы, а сверху - горизонтально расположенное углубление, соединяющее упомянутые вертикальные каналы.
Есть вариант, по которому пустотелый каркас выполнен с возможностью образования соответствующего угла здания, при этом внутренняя и внешняя стенки выполнены вогнутыми либо выпуклыми.
Такое новое техническое решение всей своей совокупностью существенных признаков позволяет получить многофункциональную конструкцию строительного пустотелого блока, обеспечивающую оперативную и надежную сборку зданий с различной конфигурацией и с надежной гидроизоляционной декоративной внешней стенкой.
Это обусловлено тем, что предложен строительный пустотелый блок, в котором каркас имеет три функциональных стенки - слоя:
- внешний - водоотталкивающий слой;
- средний - пустотелый слой, в который можно залить теплоизолирующий материал;
- внутренний - несущий слой, воспринимающий весовые нагрузки перекрытий здания.
В сущности, создан строительный пустотелый блок, который выполняет еще функцию несъемной опалубки, имеющей внутренний и внешний слои, также пустотелость между ними для заливки в нее теплоизоляционных, самотвердеющих материалов по мере укладки блоков в стену горизонтальными поясами.
По сравнению с прототипом заявляемое техническое решение обладает существенными отличиями.
- наличием несущей стенки, что позволяет надежно укладывать блоки друг на друга и одновременно заливать их пустоты, обеспечивая их монолитное соединение в стену;
- наличием внешней декоративно-гидроизоляционной стенки, что позволяет в заводских условиях сформировать внешний облик будущего здания;
- наличием универсальной конструкции, которая сохраняет свой принцип построения в стену как при угловых блоках, так и при прямых горизонтальных блоках;
- наличием у внешней - декоративно-гидроизоляционной стенки гидроизоляционных замковых элементов соединения типа «шип-паз», создающих эффект «черепицы» и расположенных в местах соединения со следующим аналогичным слоем другого блока и совпадающих с плоскостью лицевой стороны внешней стенки. Это исключает проникновение воды в горизонтальные и в вертикальные стыковые швы блоков.
Необходимо отметить, что упомянутые гидроизоляционные замковые элементы соединения типа «шип-паз», создающие эффект «черепицы» и расположенные в местах соединения со следующим аналогичным слоем другого блока, выступают еще и в качестве фиксаторов положения одного блока относительно другого при их укладке в стену здания или сооружения.
Проведенный заявителем патентно-информационный тематический поиск показал, что предлагаемая совокупность существенных признаков не обнаружена. Поэтому предлагаемый строительный пустотелый блок можно считать новым.
Предлагаемый строительный пустотелый блок имеет изобретательский уровень, так как он для специалиста средней квалификации логически не следует из известного уровня техники, а скорее противоречит сложившимся в нем направлениям развития таких блоков.
Так, ранее рассмотренные известные конструкции строительных пустотелых блоков показывают, что их создают либо чисто несущими элементами, либо в виде облегченных оболочек, которые затем заливают бетоном и получают опять же несущую часть здания. При этом швы их соединений в стене зданий приходится замазывать гидроизоляцией с внешней стороны, что не исключает попадание влаги в тело швов, а через них - в стену.
Известно соединение типа «шип в паз», используемое при соединении досок типа «вагонки». Однако в них к этому соединению с внутренней части стены подступиться нет возможности.Поэтому гидроизоляцию такого соединения выполняют с лицевой части «вагонок».
В нашем случае гидроизоляционные замковые элементы используются при кладке строительных пустотелых блоков, когда все положения блоков относительно друг друга определяются их несущей стеной (стенками каркаса), а замковые элементы срабатывают на внешней их стенке. Они становятся элементом направляющей соединения блоков и фиксатором их положения относительно друг друга в стене как в вертикальной плоскости, так и в горизонтальной, чего не наблюдается в известных технических решениях. Кроме того, в нашем случае замазывать гидроизоляционной смазкой соединения между блоками в стыковых швах между внешними стенками можно только с внутренней стороны каждого блока, т.е. через его средний слой. Это исключает отслаивание гидроизоляции при заливке пустотелых частей блока бетоном или каким-либо теплоизолирующим материалом. Они прижимают гидроизоляционный слой к стыковому шву соединения.
Таким образом, настоящее изобретение позволяет достичь технического результата, который заключается в повышении гидроизоляционных свойств соединения блоков в стене и в обеспечении эстетичного декоративного вида лицевой части здания.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:
фиг.1 - вид сверху на блок со стороны внешней стенки;
фиг.2 - вид сверху на блок со стороны внутренней стенки;
фиг.3 - вариант возможного соединения блоков в стену здания.
Практическая применимость заявляемого технического решения поясняется ниже следующим описанием.
Предлагаемый строительный пустотелый блок состоит из каркаса, у которого есть внешняя водоотталкивающая стенка 1 (фиг 1, 2, 3). Она - облицовочный слой, на котором вверху есть выступ 2, притопленный внутрь здания, а в нем (выступе) еще углубление 3, которое является составной частью замкового соединения 4 типа «шип в паз» (фиг.3). Есть средний слой 5 - полость для последующей заливки в них теплоизоляционных материалов (на чертеже не показано) или бетона. Есть еще и внутренняя стенка 6 - третий слой, которая является несущей. Она воспринимает весовые нагрузки перекрытий здания (фиг.1. 2, 3). Внутренняя стенка 6 и внешняя стенка 1 соединены перемычками 7 (фиг.1, 2, 3). Ими обеспечивается наличие среднего слоя 5 - полостей между первыми двумя стенками. Эти перемычки 7 имеют высоту, которая меньше высоты соединяемых ими стен 1 и 6. Таким образом, есть возможность по этим перемычкам проложить горизонтально арматуру или иные элементы, необходимые для возведения здания или его функционирования (фиг.3).
В сущности, создана несъемная опалубка из внутренней стенки 6 и внешней стенки 1 для заливки в нее теплоизоляционных, самотвердеющих материалов по мере укладки блоков в стену горизонтальными поясами через средний слой 5, например, высотой в два ряда (фиг.3). Эти слои также выполняют следующие функции.
Внешняя стенка 1 предотвращает попадание воды при дожде внутрь стены через горизонтальные 8 и вертикальные 9 стыковые швы блоков (фиг.3). Причем, эти стыковые швы между блоками можно замазать гидроизоляционной смазкой со стороны среднего слоя 5. В частности, вертикальный шов формируется с помощью замкового соединения 10 типа «шип-паз», создающий эффект «черепицы». Затекание в горизонтальные стыки блоков исключается за счет их перекрытия по всей стене смещением внешней стенки 1, точнее ее наружной части, вниз по отношению к соответствующей части (фиг.1, 2, 3), обеспечивающим отекание воды вниз без проникновения в горизонтальный шов кладки. В сущности, уже здесь проявляется гидроизоляционный замковый элемент соединения типа «шип-паз» с эффектом «черепица», расположенный в местах соединения со следующей аналогичной стенкой другого блока.
Проникновение воды в вертикальные 9 стыковые швы блоков предотвращается замковым соединением 10 (фиг.1, 3) за счет использования гидроизоляционных замковых элементов соединения типа «шип-паз» и соответствующих выступов и впадин 11 и 12 (фиг.1, 3), расположенных с двух сторон внешней стенки 1 полого каркаса. Причем особо стоит отметить, что эти выступы могут иметь согласованные наклонные профили, которые связаны с соответствующими выступами на внешней стенке 1 или слое с его внутренней стороны. Так и достигается герметичность соединения. Наличие на части блока выступа 11 и впадины 12 для установки в них замкового соединения 10 обеспечивает полную гидроизоляцию вертикального стыкового шва. Кроме того, он позволяет зафиксировать в горизонтальной плоскости положения блоков относительно друг друга. Естественно, что должно быть допустимо их смещение друг относительно друга в пределах установленного стандартом на кладку стены здания. Это входит в систему нормативных требований при кладке стены.
Для декоративного оформления фасада наружная часть внешней стенки 1 блока (фиг.1, 2, 3) может быть в заводских условиях выполнена с соответствующим рисунком или из соответствующего материала (на чертеже не показано). Она может быть выполнена и из цветных бетонов. Возможно использование в качестве внешней стенки блоков плиток из природного камня или пластмассовых пластин, прикрепленных к бетону склеиванием или с помощью специальных соединительных элементов (на чертеже не показано). Это придает внешней стороне стены - фасадной ее части - вид кладки из камня на растворе.
Средний слой 5 благодаря предложенной конструкции блоков по мере их укладки между внутренней стенкой 6 и внешней стенкой 1 такой несъемной опалубки обеспечивает формирование полости с перемычками для заливки в стену специальных материалов. В качестве таких материалов для заполнения полости среднего слоя могут быть использованы:
- теплоизоляционные материалы (керамзито-бетон, шлакобетон, арболит и пр.);
- шумоизоляционные материалы, а при необходимости, материалы радиационной защиты, защиты от частоты колебаний и пр.
После укладки каждого пояса блоков и перед заполнением полостей (фиг.3) арматурой и теплоизоляционными материалами для улучшения гидроизоляционных свойств через средний слой 5 стыковые швы 8 и 9 с соседним блоком можно смазать гидроизоляционным материалом с внутренней стороны блока. Это исключит его отслаивание при заливке бетоном среднего слоя блока, исключит выделение этой смазки на лицевой поверхности внешнего слоя блока. Оно же предотвращает проникновение влаги даже через микротрещины и поры в наружном слое стены.
Применение предлагаемых блоков при строительстве зданий с двумя и более этажами позволяет сформировать армированные горизонтальные пояса и вертикальные столбы внутри стены в полостях (фиг.3), которые заполняются высокопрочными бетонами. Тем самым, по мере возведения здания, создается несущий каркас, чередующийся с участками стены, заполненными теплоизоляционными материалами (фиг.3).
Внутренняя несущая стенка 6 (фиг.1, 2, 3) служит для восприятия весовых нагрузок потолочных перекрытий, крыши, надоконных блоков и других элементов строительных конструкций.
Отверстия и углубления (фиг.1, 2, 3) в блоке предназначены для установки через них арматуры в горизонтальном и вертикальном направлениях по мере укладки блоков.
При строительстве одноэтажных зданий с минимальной нагрузкой на стены армирование этого слоя вполне достаточно и устраняет необходимость создания армированных поясов и столбов в среднем слое. Это дает существенную экономию.
Формирование завершенной конфигурации периметра зданий вызывает необходимость применения угловых блоков с вогнутой внешней поверхностью (фиг.3) или выпуклой (фиг.3). Конструктивно эти угловые блоки выполнены аналогично основному. Меняются их взаимное расположение и некоторые размеры, т.е. предлагаемая конструкция пустотелого блока - универсальная.
Кладку стен здания из предлагаемых блоков ведут по традиционной кирпичной кладке, а также возможно их комбинирование.
1. Строительный пустотелый блок, содержащий пустотелый каркас с внутренней и внешней стенками, соединенными двумя перемычками, имеющими высоту, которая меньше высоты соединяемых слоев, отличающийся тем, что в каркасе внутренняя стенка выполнена несущей, а внешняя - декоративно-гидроизоляционной с элементами гидроизоляционного замкового соединения типа «шип-паз» с образованием эффекта «черепицы», расположенными в местах соединения со следующей аналогичной стенкой другого блока и совпадающими с плоскостью лицевой стороны внешней стенки.
2. Строительный пустотелый блок по п.1, отличающийся тем, что элементы гидроизоляционного замкового соединения типа «шип-паз» выполнены с образованием эффекта «черепицы» и расположены как в местах горизонтального соединения внешней стенки со следующей аналогичной стенкой другого блока, так и в местах вертикального их соединения, причем эти элементы гидроизоляционного замкового соединения типа «шип-паз» с образованием эффекта «черепицы» совпадают с плоскостью внешней стенки каркаса и образованы с внутренней ее стороны.
3. Строительный пустотелый блок по п.1, отличающийся тем, что в несущей стенке выполнены вертикальные сквозные каналы, а сверху - горизонтально расположенное углубление, соединяющее упомянутые вертикальные каналы.
4. Строительный пустотелый блок по п.1, отличающийся тем, что пустотелый каркас выполнен с возможностью образования соответствующего угла здания, при этом внутренняя и внешняя стенки выполнены вогнутыми либо выпуклыми.
