СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2030527 (13) C1

(51) 6 E04C3/30 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 29.04.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5048947/33 
(22) Дата подачи заявки: 1992.06.22 
(45) Опубликовано: 1995.03.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Заявка ФРГ N 3202817, кл. E 04C 1/40, 1983. Заявка Великобритании N 1525238, кл. E 04C 1/06, 1978. 
(71) Заявитель(и): Московский научно-исследовательский проектно- технологический институт "Стройиндустрия" 
(72) Автор(ы): Львович К.И.; Магдеев У.Х.; Штейн Б.Я. 
(73) Патентообладатель(и): Московский научно-исследовательский проектно- технологический институт "Стройиндустрия" 

(54) СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ 

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве строительных блоков для ограждений с теплозащитными свойствами. Цель - упрощение технологии изготовления при обеспечении теплотехнических и прочностных свойств ограждения. Строительный элемент состоит из оболочки из плотного и сердцевины из поризованного материала, причем блок выполнен из мелкозернистого бетона и имеет толщину стенок оболочки, равную 0,1-0,3 толщины сердцевины, при соотношении плотностей оболочки и сердцевины 7:1-2:1 и объемах вовлеченного воздуха в них 1-8% и 55-85%, соответственно. Одна из продольных стенок оболочки по верхней плоскости снабжена канавками. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано в производстве строительных блоков для ограждений с теплозащитными свойствами.

Известен стеновой строительный элемент, представляющий собой каменный блок из смеси материалов, включающий блок-опалубку и сердцевину из пористого материала [1].

Недостатком этого блока является сложность его изготовления из разных материалов с разделением операций изготовления опалубки и сердцевины.

Известен стеновой строительный элемент, представляющий собой бетонный блок с отверстиями или углублениями, заполненными введенной карбамидоформальдегидной смолой до и после отверждения бетона [2].

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является керамический стеновой блок, состоящий из оболочки и заключенного в нее заполнителя. К недостаткам этого блока следует отнести сложность изготовления, необходимость обжига, низкие теплотехнические характеристики из-за необходимости иметь замкнутую оболочку и использование в качестве "утеплителя" керамзита, замешанного на глине.

Целью изобретения является упрощение технологии изготовления и кладки при обеспечении высоких теплозащитных и прочностных свойств ограждения.

Это достигается тем, что строительный элемент, включающий оболочку из плотного и сердцевину из поризованного материала, выполнен из мелкозернистого бетона и имеет толщину стенок оболочки, равную 0,1-0,33 толщины сердцевины, при соотношении плотностей оболочки и сердцевины 7:1-2:1 и объемах вовлеченного воздуха в них 1-8% и 55-85- соответственно. Для того, чтобы избежать установки "тычкового" блока для перевязки стены, приводящего к образованию мостиков холода, что значительно снижает теплозащитные свойства ограждения, предлагается при изготовлении на верхней плоскости одной из продольных стенок оболочки выполнить канавки, совмещаемые при перевязке в двух соседних рядах, с тем, чтобы в процессе кладки установить в них П-образную скобу, например, из арматурного прутка, препятствующую раскрытию продольного шва стены.

Изобретение соответствует критерию "новизна". Выбор соотношений плотностей оболочки и сердцевины позволяет, экономично используя цемент, обеспечить теплозащитные и прочностные свойства стены. Использование одного материала - мелкозернистого бетона - технологично, поскольку предполагает работу с одним заполнителем и оборудованием для дозировки, перемешивания, термообработки, сокращает складские и транспортные операции и т.д. При использовании однородных материалов упрощается процесс тепловлажностной обработки элемента, который в данном случае может быть однократным с оптимальным режимом, для достижения требуемых прочностных и теплозащитных характеристик оболочки и сердцевины с применением обычных для бетона камер тепловлажностной обработки. Кроме того, из-за использования одного вяжущего для оболочки и сердцевины достигается максимальное сцепление слоев. Уровень поверхности сердцевины может быть ниже уровня поверхности оболочки. Тогда при кладке раствор помещается в образовавшееся углубление и достигается эффект бесшовной кладки, т.к. и вертикальный шов также может быть спрятан в шпонку. В связи с возможной неоднородностью нагрузок, приходящихся на продольные и поперечные стенки оболочки, а также на разницу в нагрузках на продольные стенки из-за внецентренного нагружения, например при передаче нагрузки от перекрытий, толщины продольных стенок в блоке могут отличаться друг от друга а также от толщины поперечных стенок. Как известно, к ограждающим конструкциям блочных стен предъявляются два основных требования: обеспечение восприятия собственного веса и временных нагрузок, а также теплотехнических требований. Блок, имеющий оболочку из плотного и сердцевину из насыщенного воздухом материала, наилучшим образом отвечает таким требованиям: нагрузки воспринимаются оболочкой, прочность которой можно увеличивать по мере роста этажности здания, теплотехнические требования обеспечиваются сердцевиной, на которую практически нет силовых и атмосферных воздействий и которая лишь препятствует конвекции воздуха внутри блока, и поэтому может быть максимально насыщена воздухом. Исследование свойств мелкозернистых бетонов в зависимости от технологии их изготовления показывает, что формирование оболочки из особо жестких цементно-песчаных смесей методом объемного вибропрессования является наиболее рациональным как с точки зрения расхода цемента, так и возможностей немедленной распалубки, и что коэффициент уплотнения Ку= эксп/теор= 0,97, где эксп - экспериментально полученная объемная масса бетонной смеси; теор - теоретическая объемная масса бетонной смеси, (3% вовлеченного воздуха) является оптимальным как с точки зрения минимального времени формования, так и мощности оборудования и энергозатрат. Повышение коэффициента уплотнения до Ку=0,995 не приводит к значительному росту прочности, но требует более чем вдвое увеличить воздействие формования (пригруз, амплитуду колебаний формующего органа). Снижение величины Ку приводит к снижению прочностных характеристик материала, снижению способности сопротивляться воздействию попеременного замораживания-оттаивания, снижению водонепроницаемости. Показано, что снижение Ку на 1% приводит к снижению на 4-5% прочности мелкозернистого бетона, а снижение Ку до 0,91-0,92 - к резкому падению прочности материала. Таким образом, оптимальным следует признать Ку= 0,97-0,98, а минимально возможным - 0,91-0,92. Изготовление пенопесчаных бетонов для сердцевины показало, что снижение количества песка в составе смеси приводит к снижению объемной массы, большей кратности пены (снижается гашение пены тяжелыми частицами песка) и повышению однородности. При полном отказе от использования песка (пеноцемент) возможно достигнуть объемной массы 270-300 кг/м3. В этом случае традиционными методами невозможно определить прочностные характеристики материала (он легко продавливается пальцем) и создаются определенные трудности с перевозкой блоков, так как сердцевина может высыпаться при ударах в процессе транспортировки. Использование материала с объемной массой =350 кг/м3 можно принять как нижнюю границу допустимых прочностных характеристик материала (0,15-0,25 МПа после термообработки). При объемной массе мелкозернистого (песчаного) бетона 2,3 т/м3 350 кг/м3 соответствует 85% вовлеченного воздуха. При увеличении объемной массы материала сердцевины снижаются теплозащитные свойства блоков, и если при сердц=350 кг/м3 стена толщиной 40 мм соответствует экономически целесообразному сопротивлению теплопередаче жилых зданий для регионов с температурой наиболее холодной пятидневки -48оС, то при =450 кг/м3 - это температура московской области -26оС. При повышении объемной массы сердцевины свыше 1000-1100 кг/м3 изготовление блоков, имеющих оболочку и сердцевину, становится бессмысленным, ибо прочностные характеристики сердцевины превышают 5 МПа, что может позволить изготовление стен только из "сердцевины".

На фиг. 1, 2 представлен строительный элемент; на фиг. 3, 4 - вид кладки в плане из строительного элемента (1-й и 2-й ряд соответственно).

Строительный элемент включает оболочку 1 и сердцевину 2. На верхней плоскости одной из продольных стенок оболочки 1 выполнены канавки 3. Толщина стенок оболочки 1 составляет 0,1-0,33 толщины сердцевины.

Проведены экспериментальные работы, оценивающие прочностные и теплозащитные характеристики указанного строительного элемента. Оболочка изготавливалась из мелкозернистого бетона, например, следующего состава кг/м3: Ц= 420; П=1770; В=170 методом объемного вибропрессования. После формовки оболочка подвергалась немедленной распалубке и в ее сердцевину заливалась поризованная бетонная масса, например, состава кг/м3: Ц=300; П=200; В=300; пенообразующая добавка OП-3. Уровень заливки поризованной мелкозернистой смеси на 1 см ниже верха оболочки. Затем строительный элемент подвергался тепловлажностной обработке в пропарочной камере, причем режим ТВО оптимизировался исходя из требований к обоим видам мелкозернистого бетона.

Допустим, что количество вовлеченного воздуха соответствует соотношению плотностей оболочки и сердцевины от 7: 1 до 2:1. Работа предлагаемого строительного элемента практически сводится к восприятию сжимающих напряжений. Известно, что для элементов конструкций, работающих на сжатие, увеличение прочности и соответствующее снижение площади сечения всегда экономически целесообразны. Это означает, что уменьшение толщины оболочки с одновременным увеличением (при необходимости) ее прочности приводит не только к улучшению экономических показателей ограждающей конструкции и снижению ее материалоемкости, но и повышению теплозащитных свойств стены. При изготовлении блоков размерами 200х200х400 мм (основной размер блоков, принятый в отечественной и зарубежной практике) минимальная толщина стенки опалубки, определяемая возможностями формующих агрегатов, - 20 мм или 0,125 толщины сердцевины. При изготовлении оболочки менее эффективными способами ее толщина составляет до 40 мм или 0,33 толщины сердцевины. При увеличении ширины блока до 0,5 м (большая толщина стены нецелесообразна) толщина стенки блока 40 мм составляет около 0,1 толщины сердцевины.

Допустим, что характеристики технически целесообразных блоков следующие: плотность оболочки 2230 кг/м3; Р=42 МПа; плотность сердцевины 450 кг/м3.

Кладку стены из указанного строительного элемента осуществляют преимущественно в два ряда с перевязкой, помещая раствор в образованное сердцевиной 2 углубление, что исключает горизонтальный растворный шов в кладке. Вертикальный растворный шов также отсутствует благодаря шпоночному соединению. Предлагаемая конструкция блока позволяет получить также архитектурно выразительный строительный элемент, изготавливая оболочку из цветного мелкозернистого бетона с рельефной или колотой поверхностью. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, включающий оболочку из плотного и сердцевину из поризованного материалов, отличающийся тем, что оболочка и сердцевина строительного элемента выполнены из мелкозернистого бетона, причем оболочка имеет толщину стенок, равную 0,1 - 0,33 толщины сердцевины, а соотношение плотностей оболочки и сердцевины составляет 7 - 2 : 1 при объемах вовлеченного воздуха в них 1 - 8% и 55 - 85% соответственно.

2. Элемент по п.1, отличающийся тем, что одна из продольных стенок оболочки по верхней плоскости выполнена с канавками для пропуска соединительных скоб.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru