Стіновий камінь

1 Стіновий камінь, що має форму прямокутного паралелепіпеда, в якому виконано велику КІЛЬКІСТЬ паралельних між собою отворів, що розташовані за шаховим порядком, який відрізняється тим, що він виготовлений з а - напівпдрату сульфату кальцію, а вказані отвори виконані у вигляді щілин шириною 8 12мм, довжиною 20 80мм, що розділені між собою перегородками, товщина яких складає 0,2 0,5 від ширини щілин 2 Камінь за п 1, який відрізняється тим, що його ЗОВНІШНІ стінки мають товщину 15 25мм 3 Камінь за будь-яким з пп 1, 2, який відрізняється тим, що щілини виконано ненаскрізними Винахід відноситься до будівництва, а саме до елементів будівельних конструкцій Запропонований стіновий ефективний камінь може бути використано як теплоізоляційний та конструкційний елемент при будуванні цивільних, промислових та господарських об'єктів Дрібноштучні будівельні камені та блоки широко використовуються у ВІТЧИЗНЯНІЙ та зарубіжній практиці Ці вироби бувають монолітними та порожнистими з наскрізними і не наскрізними отворами, їх виробляють з різних матеріалів, наприклад ніздрюватих бетонів, важких бетонів, гіпсу В теперішній час як конструкційно-ізоляційні, переважно використовують камені та блоки, що виготовлені з бетонів Вони мають достатню МІЦНІСТЬ, але мають незадовільні теплоізоляційні властивості Проблему поліпшення теплоізоляційних властивостей таких блоків та стінових каменів частково вирішує виконання їх порожнистими із вкладишами з теплоізоляційного матеріалу /Див , наприклад, ЕР, 0146529, кл Е04С 1/40, 26 06 85/ Але для того, щоб використання вкладиша було ефективним, він повинен мати великій розмір, що суттєво знижує МІЦНІСТЬ блока Є також інший шлях поліпшення теплоізоляційних властивостей бетонних блоків - виконання їх у вигляді жорстко з'єднаних між собою двох по здовжніх, одного внутрішнього та двох поперечних ЗОВНІШНІХ ребер, простір між якими заповнено теплоізоляційними матеріалами /Див, наприклад, GB, 1524352, кл Е04С 1/06, 13 09 78/ Така конструкція блока дозволяє його використання для високих споруд, але теплоізоляція його недостатня через наявність "мостів холоду", які утворюються в СТІНІ через з'єднані між собою ребра Таким чином, при вирішуванні проблеми використання бетонних блоків та стінових каменів як конструкційно-теплоізоляційних постійно виникає необхідність обирати висока МІЦНІСТЬ та незадовільні теплоізоляційні характеристики виробу або навпаки, незадовільна МІЦНІСТЬ та задовільні теплоізоляційні характеристики Виникає питання "Чому необхідно використовувати для виготовлення дрібноштучних будівельних виробів саме бетон'?" ВІДПОВІДЬ ТІЛЬКИ єдина бетон має високу МІЦНІСТЬ, І ТІЛЬКИ тому його намагаються пристосувати для виготовлення конструкційно-теплоізоляційних блоків та каменів Незважаючи на це, тривалий час досліджувалась можливість використання замість бетону гіпсу, який є більш легким та екологічним, але як правило має меншу МІЦНІСТЬ Так, ВІДОМІ МОНОЛІТНІ ГІПСОВІ будівельні блоки /Див, наприклад, UA, 26290, МПКЙ В28В 11/00, 7/34, опублікований 19 07 1999/, що мають нетіль О (О 61171 ки хороші екологічні характеристики, низьку енергоємність виробництва та високу вогнетривкість, але й відповідають сучасним вимогам щодо будівельних елементів, а саме мають високу якість поверхні, що не потребує подальших штукатурних робіт, мають високу точність розмірів Однак, такі блоки мають недостатній тепловий опір та при виготовленні потребують великих витрат гіпсу Крім того, виготовлення цих блоків із звичайного будівельного гіпсу дозволяє застосовувати їх переважно як теплоізоляційні або штер'єрнооблицювальні блоки Найбільш близьким до запропонованого технічного вирішення є гіпсовий будівельний блок/Див US, 1661009, опублікований 28 02 1928/ Цей блок має форму прямокутного паралелепіпеда, який пронизаний значною КІЛЬКІСТЮ отворів, які по суті паралельні один одному та розташовані за шаховим порядком Значна КІЛЬКІСТЬ маленьких отворів, що по суті паралельні один одному - забезпечує поліпшення теплоізоляційних властивостей в порівнянні з монолітним блоком Одначе, отвори є дійсно маленькими, а перегородки між ними товстими Саме при такій формі отворів виникає значна КІЛЬКІСТЬ "МОСТІВ холоду" - міжпорожнинних перегородок, що зорієнтовані у напрямі розповсюдження теплового потоку Згідно патенту зробити отвори більшими, або збільшити їх КІЛЬКІСТЬ неможливо, так як матеріал, з якого зроблений блок /gypsum stucco - штукатурний гіпс/, недостатньо міцний Хоча блок і називається будівельним, він має недостатню МІЦНІСТЬ І не може застосовуватися для кладки стін Блок може застосовуватися тільки для оздоблювальних та/або теплоізоляційних робіт Таким чином, тривалий час фахівці розробляли конструктивно-теплоізоляційні блоки та СТІНОВІ камені, але вони не відповідали одночасно вимогам з МІЦНОСТІ та з теплоізоляційних властивостей В основу винаходу поставлено завдання вдосконалити відомий гіпсовий будівельний блок шляхом використання нового за якістю матеріалу для його виготовлення та зміни форми та розмірів отворів, забезпечивши цим підвищення його МІЦНОСТІ та теплоізоляційних властивостей, що дозволить використовувати його одночасно як конструктивний та теплоізоляційний будівельний елемент, наприклад для стінової кладки, з урахуванням сучасних норм теплового опору Поставлене завдання вирішується тим, що відомий гіпсовий будівельний блок, що має форму прямокутного паралелепіпеда, в якому виконано велику КІЛЬКІСТЬ паралельних отворів, що розташовані за шаховим порядком, згідно винаходу, виготовлений з а-напівпдрату сульфату кальцію, а вказані отвори виконані у вигляді щілин шириною 8 12мм, довжиною 20 80мм, що розділені між собою перегородками/ товщина яких складає 0,2 0,5 від ширини щілин Застосування тільки такого типу гіпсового в'яжучого дозволяє, незважаючи на високу порожнистість стінового каменю, досягти необхідних параметрів МІЦНОСТІ Для виробництва такого матеріалу можуть бути використані, наприклад, спосіб виробництва та установка для його здійснення, які описані в патенті України на винахід №20055 та деклараційному патенті на винахід №41139 Тільки виконання блока чи стінового каменю з високою порожнистістю забезпечує його хороші теплоізоляційні властивості Форма отворів, їх розташування та параметри перегородок мають також суттєвий вплив на КІЛЬКІСТЬ "МОСТІВ холоду" /міжпорожнинних перегородок, що зорієнтовані у напрямі розповсюдження теплового потоку/ - чим більше ребер контактують з паралельною довшому боку блока поверхнею, тим більше утворюється "мостів холоду" Тобто, саме виконання отворів не круглими, а у вигляді щілин, які розділені між собою відносно тонкими перегородками, дозволяє суттєво зменшити КІЛЬКІСТЬ "мостів холоду" Крім того, в отворах малої ширини практично відсутня циркуляція повітря - це також суттєво підвищує теплоізоляційні властивості блока При цьому щілини можуть мати різний переріз, наприклад, овальний, прямокутний або складної форми - головне, щоб вони були витягнутими по ДОВЖИНІ Найбільш технологічно виконувати щілини з прямокутним перерізом Для стінових каменів стандартних розмірів найбільш доцільно виготовляти щілини, які мають такі розміри, мм ширина 8 12, довжина 20 80 При ширині щілин менш 8мм різко зростає маса каменю, а при ширині більш 12мм зменшується КІЛЬКІСТЬ щілин та в них з'являється явище конвективного теплообміну, що призводить до погіршення теплоізоляційних властивостей виробу Для досягнення оптимальних параметрів МІЦНОСТІ блока його ЗОВНІШНІ стінки виконують товщиною, що становить 15-25мм Додатковий технічний результат - зменшення витрат мурувального розчину під час будівництва та покращення теплоізоляційних властивостей кладки, досягається при виконанні щілин не наскрізними Суть винаходу пояснюється кресленням, де на фіг зображено загальний вигляд стінового каменю з мембраною, яку показано умовно Стіновий камінь має форму прямокутного паралелепіпеда, в якому виконано велику КІЛЬКІСТЬ паралельних між собою отворів, які мають вигляд щілин 1, що паралельні довшому боку 2 паралелепіпеда та розділені між собою перегородками З, що розташовані за шаховим порядком Щілини стінового каменю виконано не наскрізними, вони закриті з одного боку мембраною 4 Як приклад наводиться стіновий камінь, що виготовлений з а-напівпдрату сульфату кальцію (високоміцного гіпсового в'яжучого) з щілинами шириною 10мм, довжиною 60мм та товщиною перегородок Змм Зовні СТІНКИ мають товщину 20мм Описаний стіновий камінь має такі характеристики порожнистість 52%, ЩІЛЬНІСТЬ 850КГ/М 3 , МІЦ НІСТЬ на стиск 8,5МПа, коефіцієнт теплопровідності 0,19Вт/м-К Витрата умовного палива на виготовлення 1м3 виробів складає 32,5кг 61171 Стіновий камінь працює наступним чином При будуванні споруди СТІНОВІ камені монтують відомим способом, так як цеглу Як мурувальний, використовують розчин на основі гіпсового в'яжучого В описаному варіанті реалізації винаходу СТІНОВІ камені мають мембрану 4 для зниження втрат розчину Для цього при монтажі СТІНОВІ камені встановлюють мембраною 4 вверх, тоді при кладці верхнього ряду розчин не має можливості просочуватися до щілин 1 каменів нижнього ряду Подовжніми гранями щілини повинні розташовуватися перпендикулярно до переміщення теплових ПОТОКІВ Можливий також варіант, коли СТІНОВІ камені мають пази, гребені або ІНШІ деталі для зв'язку один з одним без застосування розчину В будь-якому випадку отриманий об'єкт, наприклад стіна або колона, працює як конструктивний елемент споруди та як теплоізоляційний елемент Запровадження заявленого стінового каменю дозволить зменшити обсяг оздоблювальних робіт при будівництві та підвищити еколопчність споруд, зменшити енерговитрати при їх експлуатації ^— ФІГ. Комп'ютерна верстка Т Чепелєва Підписне Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119