Будівельний блок

Корисна модель відноситься до галузі будівництва, зокрема, до конструкцій теплоізоляційних будівельних елементів, які використовують для зведення будівельних споруд малої поверховості без використання цементного розчину. Відомий будівельний блок, що має несучий та облицювальний шари, між якими розташований теплоізоляційний шар, й елементи фіксації, що розташовані на опорних гранях. Несучий шар виконаний з бетону, а облицювальний - із силікатної цегли, або бетону. Будівельний блок виконано з окремих елементів, які з'єднують за допомогою стрижнів, які розташовані на торцях теплоізоляційного елемента, а на торцях облицювального і несучого елементів виконані виїмки під стрижні (авт. св. СРСР №165091, Е04С 1/40). Цей будівельний блок зручний для зведення стін споруд. Однак, те що блок збирають з окремих елементів, які утворюють шари, збільшує вагу блоку, ускладнює його виготування і веде до додаткових витрат праці і будівельного матеріалу. Кладка блоків потребує цементного розчину, який утворює "мостки холоду" у стіні, що знижує теплоізоляційні властивості споруди. Конструкція блоку не передбачає наявності елемента конвекційного теплообміну. Крім того, блок має обмежені архітектурно-конструктивні можливості. Як прототип обрано будівельний блок, який містить бетонний і теплоізоляційний шари, з'єднані між собою, й елементи фіксації, розташовані на торцевих гранях блоку. Будівельний блок має форму прямокутного паралелепіпеду. Елементи фіксації мають вид виступів трапецеїдальної форми. В теплоізоляційному шарі з полістиролу, який з'єднаний ще з одним бетонним шаром, виконані вертикальні наскрізні отвори (пат. RU №2020217, Е04С 1/40). Цей будівельний блок не забезпечує високих теплотехнічних характеристик споруд із нього, оскільки в ньому не передбачено елемента конвекційного теплообміну, і він потребує при кладці стін цементного розчину, що утворює розчинні шви, які є теплопровідними включеннями в стіні споруди. Наявність двох бетонних шарів у блоці збільшує його вагу, а відсутність елементів фіксації на опорних гранях ускладнює кладку блоків, збільшуючи витрати праці. При зведенні стіни необхідно використовувати будівельні пристосування, наприклад, схил і ін. Ще одним недоліком відомого блоку є його обмежені архітектурно-конструктивні можливості. В основу корисної моделі поставлена задача створення будівельного блоку, в якому завдяки введення елемента конвекційного теплообміну, що має вид безперервного жолоба, облицювального шару і додаткових елементів фіксації, виконання теплоізоляційного шару з полегшеного будівельного матеріалу і утворення нових зв'язків між шарами, забезпечуються високі теплотехнічні характеристики з одночасним зменшенням ваги блоку, витрат праці і розходу матеріалу на виробництво блоків і зведення з них споруд. Будівельний блок, що заявляється, містить бетонний і теплоізоляційний шари, з'єднані між собою, й елементи фіксації, розташовані на торцевих гранях блоку. Новим є те, що блок споряджений облицювальним шаром, безперервним жолобом, елементами фіксації, розташованими на опорних гранях, і подовжнім пазом, розташованим, щонайменше, на одній з торцевих граней блоку. Облицювальний шар з'єднаний з бетонним шаром. Безперервний жолоб виконаний у бетонному шарі по периметру опорних і торцевих граней. Подовжній паз розміщений між елементом фіксації і безперервним жолобом. Крім того, відповідно до корисної моделі, елементи фіксації виконані у вигляді, щонайменше, одного подовжнього виступу, розташованого на одній опорній і одній торцевій гранях, і, щонайменше, одного відповідного прорізу, розташованого на іншій опорній і іншій торцевій гранях. Поперечний переріз подовжніх виступів і прорізів, безперервного жолоба і подовжнього паза має вигляд правильної геометричної фігури. Теплоізоляційний шар блоку виконаний з полегшеного будівельного матеріалу. Облицювальний шар виконаний із штукатурки, або керамічної плитки, або мармурової крихти. 1 Товщина бетонного і облицювального шарів не перевищує 3 товщини блоку. Будівельний блок, що заявляється, в порівнянні с прототипом, забезпечує високі теплотехнічні характеристики споруд, складених з цих блоків, з одночасним зменшенням ваги блоку, витрат праці і розходу матеріалів на виробництво блоків і зведення з них споруд. Це досягається, по-перше, завдяки виконанню по периметру опорних і торцевих граней безперервного жолоба, який з однієї сторони забезпечує стіну споруди повітряним прошарком, який є гарним теплоізолятором, а з іншої сторони в стіні утворюються сполучені між собою канали, які використовуються для прокладки комунікацій і конвекційного обігріву споруди, наприклад, шляхом, подачі підігрітого повітря або прокладки в них обігрівальних елементів. По-друге, завдяки наявності в блоці теплоізоляційного шару з полегшеного будівельного матеріалу й елементів фіксації по усьому периметру блока, досягається з однієї сторони зменшення його ваги, спрощення кладки і зменшення витрат праці на зведення споруди, а з іншої - забезпечується кладка блоків без цементного розчину, що виключає утворення теплопровідних розчинних швів в стіні і тим самим зменшує витік тепла назовні. Наявність готового облицювального шару виключає трудомісткий і дорогий оздоблювальний процес при возведенні споруд і розширює архітектурно-конструктивні можливості блоку. Додатковою перевагою блоку, що заявляється, є те, що зводити споруду може не фахівець у даній галузі. Сутність корисної моделі, що заявляється, пояснюється кресленнями, на яких зображені: на фіг.1 - будівельний блок; на фіг.2 - будівельний блок (розріз А-А); на фіг.3 - добірний будівельний блок; на фіг.4 - фрагмент стіни з блоків. Будівельний блок 1, що включає бетонний шар 2 з'єднаний з однієї сторони з теплоізоляційним шаром 3, а з іншого боку - з облицювальним шаром 4, виконаний у вигляді, наприклад, прямокутного паралелепіпеда, що має грані 5, 6, які само не сполучаються, - фасадна (лицьова) і тильна відповідно, і дві торцеві грані 7, 8 і дві опорні 9, 10, що сполучаються, на яких виконані елементи фіксації у вигляді, наприклад, одного подовжнього виступу 11, розташованого на одній торцевій і одній опорній гранях 7, 9, і відповідного прорізу 12, на іншій торцевій і іншій опорній гранях 8, 10, відповідно. У бетонному шарі 2 блоку 1 виконаний безперервний жолоб 13, розташований по периметру граней 7 - 10, що сполучаються, який у будівельній споруді утворює повітряні канали, що використовуються для конвекційного обігріву споруди і прокладки комунікацій. Між виступом 11 або проріззю 12 і жолобом 13 на торцях 7, 8 блоку 1 виконано по одному подовжньому пазу 14, наприклад, у виді напівциліндра. Виступ 11, прорізь 12 і жолоб 13 мають, наприклад, трапецеїдальний поперечний переріз. Облицювальний шар 4, що забезпечує архітектурні дані споруди, зовнішньої стіни (на фіг.4 не позн.), виконаний, наприклад, з мармурової крихти, або з керамічної плитки бажаного кольору, а для внутрішньої стіни (на фіг.4 не позн.) виконаний, наприклад, із штукатурки. Бетонний шар 2 виконаний з міцного бетону забезпечує блокові 1 міцність, морозостійкість, водонепроникність. Теплоізоляційний шар 3 виконаний з полегшеного будівельного матеріалу, наприклад пінобетону, задає потрібну товщину блоку і забезпечує йому полегшеність, тепло- і звукоізоляцію. Добірний блок 15 виконаний довжиною в два і чотири рази меншою, ніж довжина блоку 1. 1 Товщина бетонного і облицювального шарів 2, 4, не перевищує 3 товщини блоку 1. Будівельний блок виготовляється таким чином. У заздалегідь виготовлену збірно-розбірну форму, що має розміри і форму будівельного блоку 1, послідовно укладають облицювальний шар 4, а потім на нього подають заміс бетону потрібної товщини бетонного шару 2. Після віброущільнення на заміс бетону що не затвердів подають заміс пінобетону потрібної товщини теплоізоляційного шару 3. При цьому, завдяки дифузії, відбувається надійне з'єднання між шарами 2, 3. Заміси бетону і пінобетону витримують при кімнатній температурі до повного їх затвердіння. Блоки 1 можуть виготовлятися також шляхом послідовної подачі замісів бетону і пінобетону до потрібної товщини бетонного і теплоізоляційного шарів 2, 3, як описано вище, а потім, після їх затвердіння, форму перевертають і на бетонний шар 2 наносять облицювальний шар 4, наприклад, штукатурку, або мармурову крихту, або керамічну плитку любого кольору. Готові блоки витягають з форми і доставляють до місця будівництва. Кладку блоків здійснюють таким чином. На вивірений фундамент (на фіг. не показано) укладають перший ряд блоків 1 зовнішньої стіни (на фіг.4 не позначено), таким чином, щоб на нижній опорній грані 9 був проріз 12, а виступ 11 на одній торцевій грані 7 входив би в проріз 12 на торцевій грані 8 блоку 1, що сполучається по горизонталі. Наявність жолоба 13 в блоці 1 дозволяє захистити зовнішню стіну від атмосферних впливів, шляхом, наприклад, прокладки в жолобі 13 гідроізоляції. Кладку блоків 1 здійснюють без будівельного розчину. В якості сполучного матеріалу використовують клейовий розчин. Така кладка дозволяє зводити споруди чисто, не забруднюючи навколишню територію. Блоки 1 другого і наступного рядів укладають з перев'язкою вертикальних швів, тобто кожен блок 1 верхнього ряду зміщують на половину або чверть довжини блоку нижнього ряду. Для цього використовують добірні блоки 15, які мають довжину в два, або чотири рази меншу, ніж довжина блоку 1. Фіксація блоків 1 другого ряду з блоками 1 першого ряду здійснюється так само за допомогою входження виступів 11 на верхній грані 10 блоків 1 нижнього ряду у прорізі 12 на нижній опорній грані 9 блоків 1 верхнього ряду. Аналогічно відбувається фіксація блоків 1, що сполучаються по горизонталі, шляхом входження виступу 11 на торці 7 одного блоку 1 в проріз 12 на торці 8 іншого блоку 1, як описано вище. Виконання елементів фіксації по периметру граней 7-10, що сполучаються, блоку 1, дозволяє вести правильну кладку без використання будівельних пристосувань (схилів, рівня і тощо), причому кладку може вести не фахівець у даній галузі. Одночасно з зовнішньою стіною, аналогічним образом, здійснюють кладку блоків 1 внутрішньої стіни (на фіг.4 не позначено), у якій облицювальний шар 4, облицювальною гранню 5 звернений усередину споруди, а теплоізоляційні шари 3, тильними гранями 6 блоків 1 зовнішньої і внутрішньої стін звернені друг до друга. При цьому, напівциліндричні пази 14 на торцевих гранях 7, 8, при стикуванні блоків 1, утворюють циліндричні, вертикальні, наскрізні отвори в стіні споруди, в яких можуть бути встановлені посилюючі стійки (на фіг.4 не позначено), що додають стінам споруди додаткову жорсткість. 1 Вибір товщини облицювального і бетонного шарів 4, 2, яка не перевищує 3 товщини блоку 1 здійснюється розрахунковим шляхом. При цьому таке оптимальне співвідношення додають блокові 1 міцність і полегшеність. Таке співвідношення дозволяє нагріти бетонний шар внутрішньої стіни з мінімальними енергетичними затратами. 1 Виконання товщини шарів 2, 4 більше, ніж 3 товщини блоку 1 збільшує його вагу. Виконання безперервного жолоба 13 у бетонному шарі 2 по периметру граней 7-10, які сполучаються, дозволяє утворювати в стінах сполучені повітряні канали, що є додатковим повітряним прошарком у внутрішній стіні, а при передачі по каналах підігрітого повітря, дозволяє здійснити нагрівання бетонного шару 2 внутрішньої стіни, від якого тепло цілеспрямовано конвектирується усередину споруди, при цьому, теплоізоляційний шар 3 запобігає витокові тепла назовні. Такий обігрів дозволяє створити рівномірну температуру в споруді, яка обігрівається, що сприятливо впливає на органи подиху, а так само дозволяє знизити енерговитрати і зменшити витрати праці на монтаж комунікацій. Виконання блоків 1 з облицювальним шаром 4 дозволяє зводити споруди в найширшій кольоровій гамі і великій різноманітності оздоблювальних будівельних матеріалів, з мінімальними витратами праці і матеріалів на обробку внутрішньої і зовнішньої стін.