Кирпич

Изобретение относится к области строительства, а именно к конструкциям из строительных камней, широко применяемых при кладке наружных и внутренних стен. Техническим результатом заявленного изобретения является оптимизация взаимного расположения пустот, соотношения их размеров и состава, из которого изготавливают кирпич. Кирпич содержит щелевидные пустоты, расположенные рядами поперек направления теплового потока. Пустоты выполнены основной и доборной длины и отделены друг от друга по длине ряда перемычками. Кирпич выполнен из сырьевой смеси, включающей не менее 25 мас.% золы ТЭС, а пустоты в нем размещены с чередованием рядов: один содержит две пустоты основной длины, а другой - одну пустоту основной длины между двух пустот доборной длины. Перемычки в смежных рядах смещены относительно друг друга на 0,4-0,599 продольного размера пустоты основной длины, который составляет 0,280-0,379 или 0,381-0,470 размера кирпича вдоль пустотного ряда. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к строительству, а именно к конструкциям строительных камней, широко применяемых при кладке наружных и внутренних стен.

Известен кирпич с открытой снизу пустотой. В перекрывающей эту пустоту "крыше" выполнено отверстие для захватывания кирпича пальцами рук при обмакивании его в раствор и укладке на место (см. а.с. СССР 50272 по кл. Е04С 1/06, заявл. 15.03.37 "Фасонный кирпич").

Такой кирпич при размере пустоты, соответствующей большей части внутреннего объема кирпича, имеет хорошие теплофизические показатели, однако подвержен опасности разрушения путем пролома, скола, трещинообразования и т.п. его тонких стенок под действием приложенной нагрузки.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению, достигаемому эффекту и выбранным в качестве прототипа является керамический кирпич с расположенными рядами поперек направления теплового потока щелевидными пустотами, выполненными основной и доборной длины и отделенными друг от друга по длине ряда перемычками. Пустоты размещены с чередованием рядов так, что один из рядов содержит две пустоты основной длины, а другой - одну пустоту основной длины между двух пустот доборной длины. Перемычки в смежных рядах смещены относительно друг друга на 0,6 продольного размера пустоты основной длины, при этом продольный размер пустоты основной длины составляет 0,38 размера кирпича вдоль пустотных рядов (см. Семенцов С.А. Каменные конструкции. - М.: Гос. изд-во литературы по строительству и архитектуре. - 1953. - С.48. - рис.16).

Такой кирпич, по сравнению с аналогом, более прочен за счет замены одной пустоты группой щелевидных пустот. Однако приведенное соотношение размеров пустот и перегородок, а также плотный керамический материал, из которого изготовлен кирпич, не позволяет использовать его в качестве теплоэффективного материала для кладки несущих стен многоэтажных зданий из-за несбалансированности теплозащитных и прочностных характеристик кирпича.

Задачей настоящего изобретения является создание теплоэффективного материала для кладки несущих стен многоэтажных зданий.

Техническим результатом, обеспечивающим решение поставленной задачи, является оптимизация взаимного расположения пустот, соотношения их размеров и состава, из которого изготавливают кирпич.

Указанная задача решается за счет того, что в известном кирпиче с расположенными рядами поперек направления теплового потока щелевидными пустотами, выполненными основной и доборной длины и отделенными друг от друга по длине ряда перемычками, пустоты размещены с чередованием рядов так, что один из рядов содержит две пустоты основной длины, а другой - одну пустоту основной длины между двух пустот доборной длины, согласно изобретению он выполнен из сырьевой смеси, включающей не менее 25 мас.% золы ТЭС, при этом перемычки в смежных рядах смещены относительно друг друга на 0,4-0,599 продольного размера пустоты основной длины, который составляет 0,280-0,379 или 0,381-0,470 размера кирпича вдоль пустотного ряда.

Кроме того, кирпич может содержать три пустотных ряда с шириной пустоты 0,017-0,3 размера кирпича поперек пустотных рядов.

Кирпич может также содержать более трех пустотных рядов с шириной пустоты 0,017-0,2 размера кирпича поперек пустотного ряда.

Исследования по источникам патентной и научно-технической информации показали, что заявляемый кирпич неизвестен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Кирпич может быть изготовлен на любом специализирующемся в данной отрасли предприятии, т.к. для этого требуется стандартное оборудование, выпускаемое промышленностью.

Такой кирпич может быть широко использован при строительстве объектов промышленного и гражданского назначения, т.е. является промышленно применимым.

Сырьевая смесь, включающая не менее 25 мас.% золы ТЭС, представляет собой пластичную удобоформуемую массу, которая позволяет получить после формования кирпич с четко выдержанными заявляемыми соотношениями размеров всех его конструктивных элементов, который после окончания процесса изготовления имеет высокие прочностные характеристики и сниженную объемную массу.

Размещение пустот в камне заявляемым образом позволяет не только оптимально перераспределить по всему объему кирпича местные напряжения, возникающие в нем от нагрузок, но и обеспечить максимальную длину "мостика холода" при минимальной его ширине, т.е. наибольшим образом затруднить прохождение теплового потока от наружной грани кирпича к его внутренней грани. При этом увеличение продольного размера пустоты основной длины более 0,47 размера кирпича вдоль пустотных рядов снижает ниже критического уровня прочностные характеристики кирпича, а уменьшение этой величины менее 0,28 размера кирпича вдоль пустотных рядов расширяет "мостик холода" настолько, что значительно ухудшает теплозащитные свойства кирпича. Введение в сырьевую смесь для кирпича менее 25 мас.% золы ТЭС повышает плотность кирпича, а следовательно, снижает его теплозащитные свойства.

Удачное сочетание термопрочностных характеристик кирпича с технологичностью изготовления обеспечивает выполнение его с тремя пустотными рядами при ширине пустоты 0,017-03 размера кирпича поперек пустотных рядов.

Выполнение кирпича с более чем тремя пустотными рядами при ширине пустоты 0,017-0,2 размера кирпича поперек пустотного ряда несколько сложнее по технологии, чем кирпича с тремя рядами пустот, однако обеспечивает более высокие теплозащитные характеристики.

Таким образом, заявляемый кирпич за счет оптимизации взаимного расположения пустот, соотношения их размеров и состава сырьевой смеси, из которой его изготавливают, обладает высокими теплозащитными и прочностными характеристиками, что позволяет его использовать как самостоятельный теплоэффективный материал для многоэтажного строительства.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежом, на котором изображен кирпич в аксонометрии.

Кирпич выполнен из известьсодержащей сырьевой смеси, включающей 93% золы ТЭС, и содержит щелевидные пустоты 1 основной длины и пустоты 2 доборной длины. Пустоты 1, 2 могут быть выполнены как сквозными, так и открытыми только снизу. Пустоты 1, 2 расположены рядами поперек пересекающего кирпич направления теплового потока, показанного на чертеже стрелками 3. Пустоты 1, 2 отделены друг от друга по длине ряда перемычками 4.

Пустотные ряды выполнены двух типов, один из них состоит из двух пустот 1 основной длины, другой - из одной пустоты 1 основной длины, размещенной между двух пустот 2 доборной длины. Длина пустоты 2 доборной длины подобрана так, чтобы обеспечить такую же толщину торцовой стенки кирпича, какая обеспечивается около пустоты 1 основной длины. Перемычки 4 в смежных рядах смещены относительно друг друга на половину пустоты 1 основной длины. При этом "мостик 5 холода" (на чертеже обозначен пунктирной линией) образует перемычка 4 между пустотами 1 первого ряда (считая от наружной со стороны теплового потока грани кирпича), участок кирпича между пустотами 1 первого и второго ряда, равный половине длины пустоты 1 основной длины, перемычка 4 между пустотами 1 второго ряда и т.д. до внутренней грани кирпича, т.е. "мостик 5 холода" имеет максимально возможную длину.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявляемый состав смеси с низкой объемной массой, из которого изготовлен кирпич, обеспечивает четкое выдерживание соотношения размеров конструктивных элементов кирпича и, следовательно, оптимальное расположение пустот. Это позволяет перераспределить нагрузку по всему объему кирпича, обеспечить такие размеры "мостика холода", которые минимально снижают теплозащитные свойства, т.е. обеспечивается создание высокопрочного теплоэффективного материала.

1. Кирпич с расположенными рядами поперек направления теплового потока щелевидными пустотами, выполненными основной и доборной длины и отделенными друг от друга по длине ряда перемычками, пустоты размещены с чередованием рядов так, что один из рядов содержит две пустоты основной длины, а другой одну пустоту основной длины между двух пустот доборной длины, отличающийся тем, что он выполнен из сырьевой смеси, включающей не менее 25 мас.% золы ТЭС, при этом перемычки в смежных рядах смещены относительно друг друга на 0,4-0,599 продольного размера пустоты основной длины, который составляет 0,280-0,379 или 0,381-0,470 размера кирпича вдоль пустотного ряда.

2. Кирпич по п.1, отличающийся тем, что содержит три пустотных ряда с шириной пустоты 0,017-0,3 размера кирпича поперек пустотных рядов.

3. Кирпич по п.1, отличающийся тем, что содержит более трех пустотных рядов с шириной пустоты 0,017-0,2 размера кирпича поперек пустотного ряда.