Стіновий блок з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону

Реферат: Стіновий блок з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону має форму прямокутного паралелепіпеда. Щонайменше з одного його боку, по периметру, виконані фаски і весь такий бік, разом з поверхнями вказаних фасок, вкритий шаром вологозахисного паропроникного покриття. UA 118644 U (54) СТІНОВИЙ БЛОК З НІЗДРЮВАТОГО КОНСТРУКЦІЙНО-ТЕПЛОІЗОЛЯЦІЙНОГО БЕТОНУ UA 118644 U UA 118644 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Заявлене технічне рішення належить до стінових блоків з ніздрюватого конструкційнотеплоізоляційного бетону і може бути застосоване у житловому, цивільному та промисловому будівництві, зокрема для мурування на розчині або клеї одношарових і багатошарових зовнішніх стін у будинках та спорудах. З рівня техніки відомі стінові блоки з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону, які набули широке застосування з огляду їх теплоізоляційних властивостей, малої ваги та міцності, достатньої для мурування зовнішніх огороджувальних конструкцій будівель, де вони можуть бути навіть тримальними при невеликій поверховості. Детально про такі стінові блоки зазначено в Державному стандарті України (надалі - ДСТУ) Б В.2.7-137:2008 (Блоки з ніздрюватого бетону стінові дрібні. Технічні умови), де міститься опис блоків стінових дрібних (надалі - блоки) з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону автоклавного і неавтоклавного твердіння, які виготовляють із застосуванням цементних, вапнякових, шлакових та змішаних в'яжучих, кремнеземистого компонента (пісок природний, золи та інші вторинні продукти промисловості), а також газо- та піноутворювачів. Як вказано в ДСТУ Б В.2.7-221:2009 (Бетони. Класифікація і загальні технічні вимоги), ніздрюватим є бетон, в якому основну частину об'єму складають рівномірно розподілені пори, отримані за допомогою газо- або піноутворення. Відповідно до ДСТУ Б В.2.7-45:2010 (Бетони ніздрюваті. Загальні технічні умови), за способом поризації сировинної суміші, ніздрюваті бетони поділяють на газобетони, пінобетони та газопінобетони. Як кремнеземистий компонент ніздрюваті бетони можуть мати природні піски, золи та інші кремнеземисті вторинні продукти промисловості. При цьому в ДСТУ Б В.2.745:2010 зазначено, що конструкційно-теплоізоляційні ніздрюваті бетони мають середню густину 3 від 370 до 950 кг/м , можуть мати мінімальні граничні значення міцності на тиск від 1,45 до 14,50 МПа та марку морозостійкості від F15 до F75. Максимальну теплопровідність у сухому стані від 0,10 до 0,24 Вт/(м•°С). Мінімальний коефіцієнт паропроникності від 0,23 до 0,12 мг/(м•год.•Па). Максимальну сорбційну вологість від 8 % до 10 % при відносній вологості повітря 75 % та від 12 % до 15 % при відносній вологості повітря 97 %. Однак, згідно з ДСТУ Б В.2.7-137:2008, деякі вимоги до ніздрюватого конструкційнотеплоізоляційного бетону вищевказаних стінових блоків дещо відрізняються. Так, блоки з 3 ніздрюватого бетону стінові дрібні повинні мати середню густину від 420 до 950 кг/м та мінімальні значення міцності на тиск від 2,17 до 10,85 МПа. Такі блоки для зовнішніх стін повинні мати марку морозостійкості не менше F25, максимальну теплопровідність у сухому стані від 0,10 до 0,24 Вт/(м•°С). Мінімальний коефіцієнт паропроникності для таких блоків повинен бути від 0,11 до 0,20 мг/(м•год.•Па). Вказані блоки виробляють партіями за різальною або касетною технологією. Їх використовують у житловому, цивільному та промисловому будівництві, зокрема для мурування на розчині або клеї одношарових і багатошарових зовнішніх стін у будинках з неагресивним середовищем і відносною вологістю повітря приміщення не більше 75 % або у приміщеннях із вологим режимом з нанесенням на внутрішню поверхню стін із таких блоків пароізолюючого покриття. Такі блоки мають форму прямокутного паралелепіпеда, торці якого можуть бути плоскими або мати профіль "паз-гребінь". Сировинні матеріали для виготовлення блоків мають відповідати вимогам ДСТУ Б В.2.7-45. Як можна побачити з вищенаведених характеристик стінових блоків з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону, такий будівельний матеріал має достатньо високі теплоізоляційні властивості та паропроникність. При цьому ніздрюватий бетон має порівнювано високу сорбційну властивість. Зовнішня сторона стін, утворених описаними стіновими блоками, яка безпосередньо контактує з оточуючим середовищем, експлуатується в широкому діапазоні вологості, в умовах поперемінного зволоження та висушування. Суттєве зволоження стіни, утвореної такими блоками, під дією опадів та конденсації вологи на поверхні може призводити до негативних наслідків, перш за все до суттєвого збільшення теплопровідності. Крім цього, при такому зволоженні в матеріалі блоків виникають нерівномірні в об'ємі деформації, набухання та усадки, що обумовлені реалізацією механізму сорбції-десорбції, а також напруження стягування менісків в капілярах, що призводить до розвитку внутрішніх напружень та локальних структурних пошкоджень, деструкції ніздрюватого бетону. При накопиченні вологи в структурі ніздрюватого бетону формуються водяні меніски, відбувається часткове або повне заповнення пор водою, що при фазових перетвореннях рідинної парової вологи в лід обумовлює розвиток внутрішньоструктурного тиску льоду та гідравлічний тиск ще не замерзлої води. Цей механізм реалізується у вигляді багатократних повторюваних впливів, що призводять до руйнувань бетону та зниженню міцності, а також впливає на збільшення теплопровідності, що суттєво погіршує теплоізоляційні властивості стіни, утвореної такими блоками. 1 UA 118644 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Враховуючи вищенаведені недоліки стінових блоків з ніздрюватого конструкційнотеплоізоляційного бетону, виникає необхідність утворення зовнішнього вологозахисного бар'єру стіни. При цьому такий бар'єр обов'язково повинен мати паропроникність для убезпечення від накопичення вологи внаслідок конденсації парів, що потрапляють всередину стіни з боку внутрішніх приміщень будівлі, та уникнення вищенаведених наслідків зволоження стіни із зовнішнього боку. Тобто, мурування стін з ніздрюватого бетону потребує додаткового фасадного облаштування, що призводить до збільшення часу будівельних робіт та додаткового їх подорожчання. Враховуючи вищенаведене, задачею технічного рішення, що заявляється, є створення стінового блока з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону, який забезпечує достатній захист зовнішньої поверхні зовнішньої стіни від сорбційного зволоження із забезпеченням паропроникності і не потребує додаткового фасадного облаштування. Як найбільш близький аналог рішення, що заявляється, вибране вищеописане рішення стінового блока з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону автоклавного і неавтоклавного твердіння, що розкрите в ДСТУ Б В.2.7-137:2008. Спільною ознакою заявленого рішення стінового блока з ніздрюватого конструкційнотеплоізоляційного бетону та найближчого аналога є форма прямокутного паралелепіпеда. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що стіновий блок з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону, який має форму прямокутного паралелепіпеда, відповідно до заявленого рішення, має фаски, що виконані з його лицевого боку по периметру. При цьому весь лицевий бік, разом з поверхнями вказаних фасок, вкритий шаром вологозахисного паропроникного покриття. В окремих випадках виконання заявленого рішення, стіновий блок з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону може мати вищезазначений шар вологозахисного паропроникного покриття, який має показник водопоглинання за 24 год., що не перевищує 0,8 2 кг/м , та паропроникність не менше 0,10 мг/(м•год.•Па). Крім цього, в окремих випадках виконання, стіновий блок з ніздрюватого конструкційнотеплоізоляційного бетону може мати зазначений шар вологозахисного паропроникного покриття, який утворений в результаті нанесення та затвердіння розчину будівельної суміші для штукатурення ніздрюватих бетонів. При цьому цей шар через 28 діб після нанесення має міцність на стик не менше 2,5 МПа та міцність на розтяг при вигині не менше 1,2 МПа, а також має теплопровідність не більше 0,3 Вт/(м•K). Вищевказані фаски, що розташовані по периметру щонайменше одного боку стінового блока з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону, виконані з метою забезпечення цілісності шару вологозахисного паропроникного покриття. Вищезазначеним ДСТУ Б В.2.7-137:2008 визначено, що такі блоки можуть мати відбитості кутів, не більше двох на одному боці, глибиною до 5 або 10 мм, можуть мати відбитості ребер на одному боці у сумі не більше довжини поздовжнього ребра і глибиною до 5 або 10 мм, в залежності від мурування на клеї або розчині. При цьому зазначається, що пошкодження кутів та ребер глибиною до 3 мм (мурування на клеї) та до 5 мм (мурування на розчині) взагалі не вважається дефектом. Під час транспортування та будівництва з використанням вищеописаних стінових блоків, враховуючи хрупкість та м'якість ніздрюватого бетону, зазвичай прямі кути блоків так чи інакше обломлюються. При цьому заздалегідь нанесений на плоску поверхню блока шар вологозахисного паропроникного покриття, буде пошкоджений, його частина буде втрачена разом з уламками блока. А при муруванні стіни з таких блоків цілісність загального покриття стіни буде порушена, що практично призведе до втрати будь-якого сенсу наявності захисного покриття. Особливо це стосується випадку мурування на клеї. Така ситуація може бути виправлена шляхом заповнення вибоїн розчином або клеєм для мурування, який також може мати вологозахисні властивості, однак, це призведе до суттєвого погіршення естетичного вигляду фасаду, що є неприйнятним. Наявність вищеописаних фасок дозволяє суттєво знизити ризик руйнування блока, а наявність на цих фасках шару захисного покриття дозволяє суттєво знизити ризик порушення цілісності загального захисного шару стіни. При цьому навіть у випадку пошкодження поверхонь вказаних фасок і, відповідно, порушення захисного шару, наявність фасок дозволяє закрити пошкодження шляхом заповнення усіх канавок, утворених фасками блоків, розчином або клеєм для мурування, який має вологозахисні властивості, і це жодним чином не погіршить естетичного вигляду фасаду. Вище було зазначено, що стіновий блок з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону має фаски, що виконані щонайменше з одного його боку по периметру. Уданому випадку 2 UA 118644 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розуміється саме лицьовий бік блока. При цьому слід зазначити, що такий блок, в залежності від призначення його встановлення, може мати кілька лицьових боків і, відповідно, фаски по периметру цих лицьових боків. Зокрема це стосується блоків, що призначені для встановлення та утворення кутів стіни. Завдяки вкриттю всього лицевого боку стінового блока з ніздрюватого конструкційнотеплоізоляційного бетону, разом з поверхнями вищевказаних фасок, шаром вологозахисного паропроникного покриття, забезпечується захист зовнішньої поверхні зовнішньої стіни від сорбційного зволоження із забезпеченням паропроникності та усувається необхідність додаткового фасадного облаштування. В ДСТУ Б В.2.7-126:2011 (Суміші будівельні сухі модифіковані. Загальні технічні умови) були сформовані вимоги до сумішей, які можуть бути застосовані для утворення зовнішнього захисного шару стін. При цьому зазначено, що суміші для штукатурення ніздрюватих бетонів 2 повинні мати показник водопоглинання за 24 год. не більше 0,8 кг/м та паропроникність не менше 0,10 мг/(м•год.•Па). Тобто, виходячи з властивостей та вищенаведених параметрів ніздрюватих бетонів, на підставі відповідних розрахунків, встановлені вимоги щодо водопоглинання та паропроникності зовнішнього фасадного захисного шару стін з ніздрюватих бетонів, у даному випадку фасадного захисного шару як такого, незалежно від його матеріалу та товщини. Тому, для окремих випадків виконання заявленого рішення було прийнято, що стіновий блок з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону може мати вищезазначений шар вологозахисного паропроникного покриття, який має показник водопоглинання за 24 год., що не 2 перевищує 0,8 кг/м , та паропроникність не менше 0,10 мг/(м•год.•Па). У вищевказаному ДСТУ Б В.2.7-126:2011 під сумішшю будівельною сухою модифікованою розуміється будівельний матеріал, що застосовують під час будівництва, ремонту, реконструкції будинків і споруд, який являє собою суху однорідну сипку суміш із мінеральних або органічних (полімерних) в'яжучих чи їх сумішей, заповнювачів і/або наповнювачів крупністю до 5 мм, добавок-модифікаторів та інших компонентів, зокрема барвників (пігментів), яку змішують перед застосуванням з водою або водним розчином. При цьому ДСТУ Б В.2.7-126:2011 встановлюються загальні технічні вимоги для вказаних сумішей, розчинених сумішей і розчинів на їх основі. Відповідно до вимог до сумішей, що призначені саме для штукатурення ніздрюватих бетонів, вони повинні мати через 28 діб міцність на стик не менше 2,5 МПа, міцність на розтяг при вигині не менше 1,2 МПа та теплопровідність не більше 0,3 Вт/(м•K). Тому, для окремих випадків виконання заявленого рішення було прийнято, що стіновий блок з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону може мати зазначений шар вологозахисного паропроникного покриття, який утворений в результаті нанесення та затвердіння розчину будівельної суміші для штукатурення ніздрюватих бетонів. При цьому цей шар через 28 діб після нанесення має міцність на стик не менше 2,5 МПа та міцність на розтяг при вигині не менше 1,2 МПа, а також має теплопровідність не більше 0,3 Вт/(м•K). Вищеописаний стіновий блок з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону може бути виготовлений з бетону автоклавного або неавтоклавного твердіння, із застосуванням цементних, вапнякових, шлакових та змішаних в'яжучих, кремнеземистого компонента (пісок природний, золи та інші вторинні продукти промисловості), а також газо- та піноутворювачів. Такі блоки можуть виготовлятися партіями за різальною або касетною технологією у формі прямокутного паралелепіпеда, торці якого можуть бути плоскими або мати профіль "пазгребінь". Ці стінові блоки можуть мати довжину від 400 до 600 мм, висоту від 190 до 400 мм та товщину від 200 до 500 мм, як зокрема передбачає ДСТУ Б В.2.7-137:2008. Блоки з 3 ніздрюватого бетону можуть мати середню густину від 420 до 950 кг/м та мінімальні значення міцності на тиск від 2,17 до 10,85 МПа, марку морозостійкості не менше F25, максимальну теплопровідність у сухому стані від 0,10 до 0,24 Вт/(м•°С). Мінімальний коефіцієнт паропроникності для таких блоків повинен бути від 0,11 до 0,20 мг/(м•год.•Па). Наявність вищевказаних фасок може бути забезпечена або при виготовленні за касетною технологією, або додатковим різанням при виготовленні за різальною технологією. У конкретному варіанті реалізації заявленого рішення, вищезазначений шар вологозахисного паропроникного покриття може бути утворений в результаті нанесення та затвердіння розчину будівельної суміші для штукатурення ніздрюватих бетонів, відповідно до ДСТУ Б В.2.7-126:2011. При цьому застосовується суміш, яка утворює шар з показником 2 водопоглинання за 24 год., що не перевищує 0,8 кг/м , з паропроникністю не менше 0,10 мг/(м•год.•Па), та через 28 діб після нанесення має міцність на стик не менше 2,5 МПа та міцність на розтяг при вигині не менше 1,2 МПа, а також має теплопровідність не більше 0,3 3 UA 118644 U 5 10 15 20 25 Вт/(м•K). Нанесення зазначеного розчину може здійснюватись будь-якими відомими способами штукатурення. Для фахівців в даній галузі техніки очевидні можливі подальші модифікації заявленого об'єкта, що охоплюється суттю та межами заявленого об'єкта, як це розкрито у формулі. Заявлене рішення дозволяє створити стіновий блок з ніздрюватого конструкційнотеплоізоляційного бетону, який забезпечує достатній захист зовнішньої поверхні зовнішньої стіни від сорбційного зволоження із забезпеченням паропроникності і не потребує додаткового фасадного облаштування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Стіновий блок з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону, що має форму прямокутного паралелепіпеда, який відрізняється тим, що щонайменше з одного його боку, по периметру, виконані фаски і весь такий бік, разом з поверхнями вказаних фасок, вкритий шаром вологозахисного паропроникного покриття. 2. Стіновий блок з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону за п. 1, який відрізняється тим, що вищезазначений шар вологозахисного паропроникного покриття має 2 показник водопоглинання за 24 год., що не перевищує 0,8 кг/м , та паропроникність не менше 0,10 мг/(м•год.•Па). 3. Стіновий блок з ніздрюватого конструкційно-теплоізоляційного бетону за п. 1, який відрізняється тим, що вищезазначений шар вологозахисного паропроникного покриття утворений в результаті нанесення та затвердіння розчину будівельної суміші для штукатурення ніздрюватих бетонів, при цьому цей шар через 28 діб після нанесення має міцність на стик не менше 2,5 МПа та міцність на розтяг при вигині не менше 1,2 МПа, а також має теплопровідність не більше 0,3 Вт/(м•K). Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4