Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку

Реферат: Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку містить керамічні камені, з'єднані між собою горизонтальні і вертикальні залізобетонні сердечники, розміщені в каналах, утворених за допомогою керамічних каменів, і монтажні елементи. Для зменшення ваги панелі та загальної товщини зовнішніх стін залізобетонні сердечники виконані на бічних сторонах панелі, утворюючи з верхнім і нижнім сердечниками замкнутий зовнішній контур панелі, що включається при встановленні панелі на місце в загальний несучий каркас будинку, при цьому краї панелі виконані в перерізі з виступами, що утворюють при установленні панелі в будинку, що монтується, зі сполучуваними сторонами суміжних панелей пустотні канали під розміщення додаткових залізобетонних сердечників, причому керамічні камені виконані довгомірними з фасонним перерізом, форма якого виконана з забезпеченням можливості укладання керамічних каменів з утворенням двох зовнішніх керамічних поверхонь панелі, з'єднаних між собою перемичками, що утворюють у її тілі теплоізоляційні канали. UA 103744 C2 (12) UA 103744 C2 UA 103744 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід, що пропонується, належить до будівництва, а саме до конструкції керамічних стінових панелей, що використовують при монтажі каркасних будинків. Відомі двошарові й одношарові стінові керамічні панелі. Двошарова панель складається з цегли, утеплювача (піноскло, мінераловатні плити та ін.) і оздоблювальних шарів з цементного розчину. Одношарові панелі виготовляються з укрупнених великопустотних чи щілинних каменів. Виготовляють такі керамічні панелі шляхом готування цементно-піщаного розчину, виготовлення арматурного каркаса, формування панелі разом з утеплювачем, тепловологої її обробки (див. Попов Л.Н. Строительные материалы и детали. М., Стройиздат, 1973, с. 114). Відомі великі стінові керамічні вироби (панелі) для зовнішніх стін, що випускають три, дво- і одношаровими, розміром на кімнату. Тришарова панель складається з двох цегельних зовнішніх шарів, утеплювача (мінераловатних плит, піноскла, фібролита) і трьох шарів цементного розчину. Фасадна сторона може бути оброблена керамічною плиткою. Двошарова панель складається з одного шару 1/2 цегли і шару утеплювача. Одношарові зовнішні панелі виготовляють з пустотілих керамічних каменів, а для внутрішніх стін - з цегли. Для забезпечення міцності панелі при монтажі і транспортуванні їх армують сталевими каркасами з дроту поздовж периметра віконного прорізу і панелі. Монтажні петлі закладають на усю висоту панелі. Для прискорення твердіння застосовують тепловологу обробку. Монтують панелі на будівництві за допомогою крана (див. Домокеев А.Г. Строительные материалы: Учеб. для строит, вузов.-2-е изд. перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 1989, с. 89). Однак при її виготовленні значні витрати арматури і бетону. Зв'язок між шарами керамічних виробів і теплоізолятора забезпечується тільки за рахунок арматури і різного роду заставних. Чергування шару керамічних виробів і теплоізолятора визначає значну товщину таких панелей. Крім того, унаслідок конструктивних особливостей, залізобетонний каркас стінової панелі не може бути використаний як несучий при зведенні будинків з несучим залізобетонним каркасом, що приводить до перевитрат будівельних матеріалів і подорожчання будівництва в цілому. Відома стінова панель з керамічних каменів, покладених з перев'язкою й армуванням у швах між горизонтальними рядами, що містить канали в нижніх і верхніх рядах кладки, виконані з паралельно покладених каменів із зазором поздовж всієї довжини рядів, в яких встановлені арматурні каркаси, обетоновані на усю висоту зазору, розмір якого кратний розміру каменю, і з'єднані вертикальними арматурними каркасами, розташованими у внутрішніх каналах обетонованих колодязів, виконаних у тілі панелі з величиною зазору поперечного перерізу і кроку також кратного розміру каменю. При установці закладних деталей у місцях колодязів ця панель може застосовуватися як начіпна (див. а.с. СРСР № 690140, МПК: Е04 С 2/46, 1979). Однак при її виготовленні значні витрати арматури і бетону, у панелі недостатні характеристики теплового опору. Крім того, унаслідок конструктивних особливостей, залізобетонний каркас стінової панелі не може бути використаний як несучий при зведенні будинків з несучим залізобетонним каркасом, що призводить до перевитрат будівельних матеріалів і подорожчання будівництва в цілому. Задачею створення полегшеної керамічної стінової панелі каркасного будинку, що заявляється, є створення конструкції керамічної стінової панелі з підвищеним тепловим опором з одночасним зменшенням її ваги і створенням несучого залізобетонного каркаса, який може бути використаний у загальному каркасі будинку, що споруджується, за рахунок чого в підсумку можуть бути зменшені загальні витрати арматури і бетону на зведення будинку в цілому. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в полегшеній керамічній стіновій панелі каркасного будинку, що містить керамічні камені, з'єднані між собою горизонтальні і вертикальні залізобетонні сердечники, розміщені в каналах, утворених за допомогою керамічних каменів, і монтажні елементи, згідно з винаходом, залізобетонні сердечники виконані на бічних сторонах панелі, утворюючи з верхнім і нижнім сердечниками замкнутий зовнішній контур панелі, що включається при установці панелі на місце в загальний несучий каркас будинку, при цьому краї панелі виконані в перерізі з виступами, що утворюють при установці панелі в будинку, що монтується, зі сполучуваними сторонами суміжних панелей пустотні канали під розміщення додаткових залізобетонних сердечників, причому керамічні камені виконані довгомірними з фасонним перерізом, форма якого виконана з забезпеченням можливості укладання керамічних каменів з утворенням двох зовнішніх керамічних поверхонь панелі, з'єднаних між собою перемичками, що утворюють у її тілі теплоізоляційні канали. Крім того, краї панелі можуть бути виконані в перерізі з виступами, що утворюють при установці панелі в будинку, що монтується, зі сполучуваними сторонами суміжних панелей додаткові пустотні канали під нормальні сердечники прямокутної форми в перерізі, чи під посилені сердечники Т-подібної форми в перерізі, а монтажні елементи керамічних стінових панелей - виконані у вигляді монтажних петель, закладних деталей і арматурних випусків, 1 UA 103744 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 причому розміри поперечного перерізу сердечників зовнішнього контуру панелі - виконані з забезпеченням вимог, що гарантують лише безпечне її переміщення при виготовленні й установці на необхідне місце в будинку, керамічні камені в панелі можуть бути покладені однаковим чином з утворенням чергування єдиних теплоізоляційних каналів і єдиних керамічних прошарків між ними, орієнтованих уздовж висоти панелі, причому теплоізоляційні канали можуть бути заповнені пінополіуретаном, пінополістиролом або повітрям, при цьому кожний з керамічних каменів може бути виконаний довжиною, порівнянною з висотою панелі, 1/2 висоти панелі чи 1/3 висоти панелі, крім того кожний з керамічних каменів може бути виконаний Пподібного, Z-подібного чи двотавроподібного перерізу, при цьому кожна з двох зовнішніх керамічних поверхонь панелі може бути додатково забезпечена декоративно-закріпляючим шаром у вигляді цементно-піщаного штукатурного шару у вигляді укріплених на цементнопіщаному розчині керамічних плиток. Виконання залізобетонних сердечників на бічних сторонах панелі, утворюючи з верхнім і нижнім сердечниками замкнутий зовнішній контур панелі, що включається при установці панелі на місце в загальний несучий каркас будинку, дозволяє створити конструкцію керамічної стінової панелі, що забезпечує можливість включення залізобетонного замкнутого зовнішнього контуру панелі в загальний каркас будинку, що дозволяє зменшити загальні витрати арматури і бетону для зведення каркаса будинку в цілому з заданими міцнісними характеристиками. Виконання країв панелі в перерізі з виступами, що утворюють при установці панелі в будинку, що монтується, зі сторонами суміжних панелей пустотні канали під розміщення додаткових залізобетонних сердечників, дозволяє зменшити загальні витрати арматури і бетону для зведення каркаса будинку в цілому з заданими міцнісними характеристиками. Виконання керамічних каменів довгомірними з фасонним перерізом, форма якого виконана з забезпеченням можливості укладання керамічних каменів з утворенням двох зовнішніх керамічних поверхонь панелі, з'єднаних між собою перемичками, що утворюють у її тілі теплоізоляційні канали дозволяє створити конструкцію керамічної стінової панелі з підвищеним тепловим опором з одночасним створенням несучого залізобетонного каркаса, що може бути використаний у загальному каркасі створюваного будинку. Застосування полегшеної керамічної стінової панелі каркасного будинку, що пропонується, дозволяє забезпечити наступний технічний результат: - конструкція керамічної панелі дозволяє значно зменшити її вагу; - теплоізоляційні матеріали, використовувані в конструкції панелі, розміщені усередині керамічних виробів, а їхні зовнішні поверхні утворюють суцільні екологічно чисті керамічні поверхні, що контактують зі споживачами в житловому приміщенні; - зменшується загальна товщина зовнішніх стін, що дозволяє збільшити загальну корисну площу будинку при збереженні заданих зовнішніх розмірів. Крім цього: - з'являється можливість виготовлення керамічних стінових панелей з підвищеним тепловим опором і екологічно чистими поверхнями (керамічними), що контактують зі споживачами в житловому приміщенні; - з'являється можливість зведення будинків з керамічних виробів з використанням методів, застосовуваних при великопанельному будівництві; - прискорюється зведення будинку; - формується каркас створюваного будинку з використанням рамного каркаса керамічної стінової панелі і з можливістю посилення каркаса будинку в разі потреби; - знижується трудомісткість зведення каркасного будинку в цілому; - знижуються витрати арматури і бетону при зведенні каркасного будинку в цілому; - з'являється можливість виготовлення керамічних стінових панелей, що заявляються, на існуючих заводах збірного залізобетону на наявних технологічних лініях з мінімальними витратами на переустаткування. На фіг. 1 зображений загальний вид полегшеної керамічної стінової панелі каркасного будинку, що пропонується; на фіг. 2 - розкладка керамічних П-подібних каменів за шарами декоративної штукатурки на горизонтальному піддоні форми; на фіг. 3 - вид обрізаних керамічних П-подібних каменів, розміщених на горизонтальному піддоні форми; на фіг. 4 - розміщення теплоізолятора у внутрішніх порожнечах П-подібних каменів; на фіг. 5 - установка вертикальних бортів форми; на фіг. 6 - заливання бетоном зовнішнього залізобетонного каркаса панелі; 2 UA 103744 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 на фіг. 7 - заливання панелі оздоблювальним шаром штукатурки і розміщення в тілі керамічної панелі, що виготовляється, її складових елементів; на фіг. 8 - фрагмент поперечного перерізу частини тіла панелі, набраної з П-подібних керамічних елементів; на фіг. 9 - варіант використання для набору тіла панелі Z-подібних керамічних елементів; на фіг. 10 - варіант використання керамічних елементів, подібних до двотавра; на фіг. 11 - поперечний переріз можливого варіанта керамічної плити-заготовки. Панель містить керамічні елементи, наприклад, П-подібні керамічні камені 1 з поризованої кераміки, що заповнюють охоплюючий її зовнішній залізобетонний контур 2 з необхідною формою і конструкцією її країв (див. фіг. 1). У розглянутому випадку, для зручності викладу, прийнята проста прямокутна форма країв звичайної керамічної панелі. З зовнішньої сторони на панель нанесений захисно-декоративний шар розчину зовнішньої фасадної штукатурки 3, із внутрішньої - оздоблювальний шар внутрішній штукатурки 4. Пустотні канали панелі, утворені внутрішніми порожнинами вертикальних рядів П-подібних керамічних каменів 1, заповнені теплоізолятором 5, зовнішній залізобетонний контур 2 містить замонолічену в його бетоні сталеву арматуру 6 (див. фіг. 2 та фіг. 7). Виготовлення панелі здійснюють за допомогою піддона 7 форми з вертикальними бортами 8. Пропонована полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку, може бути виготовлена звичайним способом, що використовується для виготовлення відомих цегельних панелей. У цьому випадку, виготовлення панелі здійснюється в одному технологічному циклі. При формуванні панелі "обличчям униз" це відбувається в такий спосіб. На формувальному посту розміщують металевий горизонтальний піддон 7 форми, поздовж поверхні якого розподіляють захисно-декоративний шар розчину 3, зверху нього укладають поздовжніми рівнобіжними рядами уздовж сторони, що визначає висоту панелі, із зазором у 11,5см П-подібні керамічні камені 1. Вони розкладаються по всій площі виготовленої панелі симетрично її центра так, щоб П-подібні камені 1 по краях панелі своєю відкритою частиною були зорієнтовані назовні (див. фіг. 2). Поздовж периметра панелі, у місцях необхідного розміщення зовнішнього залізобетонного контуру 2 панелі, обрізають крайні П-подібні камені 1 для утворення каналів необхідної форми і розміру (див. фіг. 3). При необхідності виконання в панелі віконних і дверних прорізів, залізобетонних перемичок над ними, прокладки інженерних мереж і так далі, ця технологічна операція може бути також проведена подібним чином і в інших, необхідних у цьому випадку, місцях. Потім, внутрішні пустотні канали, утворені рядами П-подібних каменів 1, заповнюють вкладишами з теплоізолятора 5, наприклад, пінопласту (див. фіг. 7). При цьому вкладиші з пінопласту 5 виступають із внутрішнього простору П-подібних каменів 1 на 1-1,5см щоб перекрити зазори між їх паралельними рядами. Перераховані вище технологічні операції по розкладці П-подібних каменів 1 з необхідним зазором, їхню обрізку в необхідних місцях і заповнення вкладишами з пінопласту 5, можуть бути замінені однією технологічною операцією. Ця технологічна операція може включати укладання заздалегідь підготовлених рядів П-подібних каменів 1 із вкладишами з пінопласту 5 і обрізаними заздалегідь, необхідним чином, у необхідних місцях П-подібними каменями 1. Після цього, поздовж периметра піддона 7 установлюють ярус вертикальних бортів 8 (див. фіг. 5). Уздовж цієї опалубки й в інших необхідних місцях розташовують арматуру 6, забезпечену монтажними петлями і випусками (на кресленнях не показані). При необхідності виготовлення полегшеної керамічної стінової панелі каркасного будинку з визначеною, заданою формою і конструкцією її країв, на ці борти 8 може навішуватися формоутворююча ці зовнішні виступи панелі додаткова опалубка. У місцях розміщення арматури укладають бетон (див. фіг. 6), потім поверх цього бетону і П-подібних керамічних каменів 1 укладають литий розчин за допомогою вібрування. При цьому відбувається необхідне ущільнення бетону і заповнення швів між П-подібними керамічними каменями 1, утворюючи їхнє міцне з'єднання. Наносять завершальний шар оздоблювального розчину внутрішньої штукатурки 4, роблять його вирівнювання і розгладження (див. фіг. 7). Потім проводять тепловологу обробку панелі. Після набору необхідної міцності роблять розпалубку і переведення панелі у вертикальне положення. Завершують процес виготовлення панелі її остаточною обробкою, упакуванням, підготовкою до збереження і транспортування. Крім розглянутого вище варіанта заповнення тіла полегшеної керамічної стінової панелі каркасного будинку П-подібними керамічними каменями 1 (див. фіг. 8) можливі й інші конструктивні рішення. Той самий необхідний поперечний переріз тіла панелі може бути також набраний з Z-подібних керамічних елементів (див. фіг. 9), керамічних елементів подібних до двотавра (див. фіг. 10). 3 UA 103744 C2 5 10 Виготовлення керамічних панелей може бути організоване на стаціонарних спеціалізованих робочих місцях, що можуть бути механізовані й оснащені необхідним вантажопідйомним устаткуванням. Тому, в цьому випадку немає обмежень у вазі і розмірах деталей, що використовуються для збірки керамічної панелі. Це дає можливість використовувати для заповнення тіла панелі окремі довгомірні, наприклад, на всю її висоту або довжину, а також її частини керамічні елементи. Таке технічне рішення дозволяє зменшити кількість "містків холоду" у тілі панелі, прискорити і спростити процес її виробництва. Щоб одержати для його реалізації такі матеріали, досить тільки переналагодити частину існуючого технологічного устаткування по випуску керамічних крупноформатних пористо-пустотілих виробів: автомати різання сирцю, сушильні камери і випалювальні печі під їхні розміри. Також можливе використання керамічних плит-заготовок, набраних з попередньо з'єднаних між собою відомим способом довгомірних керамічних елементів, і застосування крупноформатних пористо-пустотілих виробів необхідного поперечного перерізу (див. фіг. 11). 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку, що містить керамічні камені, з'єднані між собою горизонтальні і вертикальні залізобетонні сердечники, розміщені в каналах, утворених за допомогою керамічних каменів, і монтажні елементи, яка відрізняється тим, що залізобетонні сердечники виконані на бічних сторонах панелі, утворюючи з верхнім і нижнім сердечниками замкнутий зовнішній контур панелі, що включається при встановленні панелі на місце в загальний несучий каркас будинку, при цьому краї панелі виконані в перерізі з виступами, що утворюють при установленні панелі в будинку, що монтується, зі сполучуваними сторонами суміжних панелей пустотні канали під розміщення додаткових залізобетонних сердечників, причому керамічні камені виконані довгомірними з фасонним перерізом, форма якого виконана з забезпеченням можливості укладання керамічних каменів з утворенням двох зовнішніх керамічних поверхонь панелі, з'єднаних між собою перемичками, що утворюють у її тілі теплоізоляційні канали. 2. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що краї панелі виконані в перерізі з виступами, що утворюють при установленні панелі в будинку, що монтується, зі сполучуваними сторонами суміжних панелей додаткові пустотні канали під нормальні сердечники прямокутної форми в перерізі. 3. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що краї панелі виконані в перерізі з виступами, що утворюють при установці панелі в будинку, що монтується, зі сполучуваними сторонами суміжних панелей додаткові пустотні канали під посилені сердечники Т-подібної форми в перерізі. 4. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що монтажні елементи керамічних стінових панелей виконані у вигляді монтажних петель, закладних деталей і арматурних випусків. 5. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що розміри поперечного перерізу сердечників зовнішнього контуру панелі виконані з забезпеченням вимог, що гарантують лише безпечне її переміщення при виготовленні й установці на необхідне місце в будинку. 6. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що керамічні камені в панелі покладені однаковим чином з утворенням чергування єдиних теплоізоляційних каналів і єдиних керамічних прошарків між ними. 7. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що теплоізоляційні канали орієнтовані уздовж висоти панелі. 8. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що теплоізоляційні канали заповнені пінополіуретаном. 9. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що теплоізоляційні канали заповнені пінополістиролом. 10. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що теплоізоляційні канали заповнені повітрям. 11. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що кожен з керамічних каменів виконаний довжиною, порівнянною з висотою панелі. 12. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що кожен з керамічних каменів виконаний довжиною, порівнянною з 1/2 висоти панелі. 4 UA 103744 C2 5 10 15 13. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що кожен з керамічних каменів виконаний довжиною, порівнянною з 1/3 висоти панелі. 14. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що кожен з керамічних каменів виконаний П-подібного перерізу. 15. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що кожен з керамічних каменів виконаний Z-подібного перерізу. 16. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що кожен з керамічних каменів виконаний двотавроподібного перерізу. 17. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 1, яка відрізняється тим, що кожна з двох зовнішніх керамічних поверхонь панелі додатково забезпечена декоративнозакріплюючим шаром. 18. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 17, яка відрізняється тим, що кожен з декоративно-закріпляючих шарів виконаний у вигляді цементно-піщаного штукатурного шару. 19. Полегшена керамічна стінова панель каркасного будинку за п. 17, яка відрізняється тим, що кожен з декоративно-закріпляючих шарів виконаний у вигляді укріплених на цементнопіщаному розчині керамічних плиток. 5 UA 103744 C2 6 UA 103744 C2 7 UA 103744 C2 8 UA 103744 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 9