Стіновий блок для зовнішніх стін

1. Стіновий блок для зовнішніх стін, що має тіло, яке обмежене бічними поверхнями, що пристосовані для утворення бічних поверхонь несучого шару стіни, та торцевими поверхнями, що пристосовані для утворення з'єднань із суміжними стіновими блоками стіни, причому тіло блока утворено першим елементом, виконаним із ніздрюватого бетону, та другим елементом, виконаним із матеріалу, який має меншу проникність для пари і повітря та менше водопоглинання, ніж матеріал першого елемента, так, що одна бічна поверхня тіла є поверхнею другого елемента, який відрізняється тим, що не менше ніж 20 % загальної площі кожної торцевої поверхні тіла утворено поверхнями другого елемента, перерізи якого двома взаємно перпендикулярними уявними площинами мають в основному П-подібну форму, при цьому другий елемент виконаний із конструкційного або конструкційно-теплоізоляційного будівельного матеріалу. 2. Стіновий блок за п. 1, який відрізняється тим, що не більше ніж 75 % загальної площі кожної торцевої поверхні тіла утворено поверхнями другого елемента. 3. Стіновий блок за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що у зоні примикання поверхонь першого та другого елементів торцева поверхня тіла має форму поверхні паза, глибина якого не менше товщини виступу другого елемента. U 2 UA 1 3 20 мм призводить до утворення значного конденсату у зовнішній стіні із ніздрюватих блоків. Це може призвести до зниження теплозахисних властивостей та довговічності стіни до 5-7 років. Для уникнення цієї проблеми застосовують різні прийоми. Наприклад, застосовують високопаропроникні штукатурки, ґрунтовки, фарби із зовнішнього боку стін та спеціальні малопаропроникні штукатурки із внутрішнього боку. При цьому істотно збільшується технічна складність конструкції стіни та виникає необхідність примусового видалення пари із внутрішніх приміщень, тобто виникає необхідність у примусовій приливно-витяжній вентиляції та кондиціюванні повітря. Вартість та технічна складність такого будівництва істотно збільшується. Додатково до зазначеного вище влаштовують системи зовнішнього утеплення із тонкошаровими високопаропроникними штукатурками. Це додатково збільшує вартість та технічна складність будівництва. Найменші помилки у конструкції зовнішньої стіни внаслідок високої паропроникності ніздрюватих стінових блоків призводять до неприємних наслідків, які детально описані у [1]. По-друге, для відомих ніздрюватих блоків важко забезпечити оптимальне співвідношення питомої ваги блока, його проникності для пару та повітря, міцності блока. По-третє, відомі ніздрюваті блоки мають високе водопоглинання - 35%. Тому волога з'єднуючого шару цементно-піщаного будівельного розчину дуже швидко просочується в середину ніздрюватого бетону і зволожує його. Це веде до пересушування будівельного розчину і зменшення міцності розчину та міцності зчеплення шару розчину із поверхнею блока. Відомі стінові панелі для зовнішніх стін, які мають шар із ніздрюватого бетону та зовнішній чи внутрішній шар із щільного (важкого) бетону чи конструкційного ніздрюватого бетону із питомою вагою 1200 кг/м3. Товщина зовнішнього шару 2,5-4 см, внутрішнього 2,5-7 см. Такі панелі натепер практично не виготовляються оскільки мають суттєві недоліки. По-перше, шарі щільного чи конструкційного ніздрюватого бетону та ніздрюватого бетону мають недостатньо високе зчеплення між собою і внаслідок різних фізичних властивостей цих бетонів відбувається розшаровування та руйнування панелі. По-друге, плоский та відносно тонкий шар щільного бетону чи конструкційного ніздрюватого бетону має недостатню міцність мало впливає на загальну міцність панелі, у той же час істотно збільшує вагу панелі. Найбільш близький до запропонованого стінового блоку, є стіновий блок, що має тіло, яке обмежене бічними поверхнями, що пристосовані для утворення бічних поверхонь несучого шару стіни, та торцевими поверхнями, що пристосовані для утворення з'єднань із суміжними стіновими блоками стіни. Прицьому тіло блока утворено першим елементом, виконаним із ніздрюватого бетону, та другим елементом, виконаним із кераміки (матеріалу, який має меншу проникність для пари і повітря та менше водопоглинання ніж матеріал першого елемента). Одна бічна поверхня тіла і одна торцева поверхні тіла є поверхнями другого еле 50631 4 мента, який виконаний у вигляді покриття товщиною 0,9-1,2 см із кераміки і має Г-подібну форму [3]. Оскільки, керамічне покриття відсутнє на трьох торцевих поверхнях тіла блока, які контактують із з'єднуючим шаром цементно-піщаного будівельного розчину чи клею, тому волога із цього шару дуже швидко просочується в середину ніздрюватого бетону і зволожує його. Це веде до пересушування будівельного розчину чи клею і зменшення міцності розчину чи клею та міцності зчеплення шару розчину чи клею із поверхнею блока. По-друге, шари покриття та ніздрюватого бетону мають недостатньо високе зчеплення між собою і внаслідок різних фізичних властивостей цих шарів відбувається розшаровування та руйнування блока. По-третє, шар покриття внаслідок своєї форми та недостатньої товщини практично не збільшую міцність стіни, складеної із відомих блоків. Технічна задача корисної моделі полягає у тому, щоб створити стіновий блок для зовнішніх стін, якому не властиві зазначені недоліки відомих стінових блоків, виготовлених із використанням ніздрюватого бетону. Технічна задача вирішена тим, що у стіновому блоці для зовнішніх стін, що має тіло, яке обмежене бічними поверхнями, що пристосовані для утворення бічних поверхонь несучого шару стіни, та торцевими поверхнями, що пристосовані для утворення з'єднань із суміжними стіновими блоками стіни, причому тіло блока утворено першим елементом, виконаним із ніздрюватого бетону, та другим елементом, виконаним із матеріалу, який має меншу проникність для пару і повітря та менше водопоглинання, ніж матеріал першого елемента, так, що одна бічна поверхня тіла є поверхнею другого елемента, згідно із корисною моделлю не менше ніж 20% загальної площі кожної торцевої поверхні тіла утворено поверхнями другого елемента, перерізи якого двома взаємно перпендикулярними уявними площинами мають в основному П-подібну форму, при цьому другий елемент виконаний із конструкційного або конструкційнотеплоізоляційного будівельного матеріалу. Причинно-наслідковий зв'язок між зазначеною вище сукупністю суттєвих ознак корисної моделі та зазначеним технічним результатом ясно демонструється описом корисної моделі та кресленнями. У окремих випадках використання корисної моделі зазначений технічний результат посилюється та доповнюється іншими позитивними властивостями запропонованої стінової конструкції тим, що не більше ніж 75% загальної площі кожної торцевої поверхні тіла, утворено поверхнями другого елемента. Також тим, що у зоні примикання поверхонь першого та другого елементів торцева поверхня тіла має форму поверхні паза, глибина якого не менше товщини виступу другого елемента. Також тим, що паз заповнений пінополіуретаном чи пінополістиролом. Також тим, що паз розташований безпосередньо біля першої бічної поверхні тіла. 5 Також тим, що перший елемент виконаний із теплоізоляційного чи конструкційнотеплоізоляційного ніздрюватого бетону марки за середньою густиною Д300, або Д350, або Д400, або Д500, або Д600, або Д700, відповідного класу за міцністю при стиску В 0,5, або В 0,75, або В 1, або В 1,5, або В 2, або В 2,5, або В 3,5, або В 5. Також тим, що другий елемент виконаний із конструкційно-теплоізоляційного або конструкційного ніздрюватого бетону марки за середньою густиною Д700, або Д800, або Д900, або Д1000, або Д1100 або Д1200, відповідного класу за міцністю при стиску В 5, або В 7,5, або В 10, або В 12,5 або В 15. Також тим, що другий елемент, виконаний із матеріалу типу матеріалу клінкерної плитки або клінкерної цегли, або матеріалу силікатної цегли марки за міцністю при стиску М-75, або М-100, або М-125, або М-150, або М-175, або М-200, або М250, або М-300. Також тим, що другий елемент, виконаний із щільного бетону класу за міцністю при стиску В5, або В7,5, або В10, або В12,5, або В15, або В20, або В25. Також тим, що другий елемент, виконаний із матеріалу на основі деревної тріски, стружки чи тирси, обробленої мінеральними добавками, та портландцементу. Корисна модель пояснена кресленнями, на яких на фіг. 1 представлено перший варіант виконання стінового блока, аксонометричне зображення; на фіг. 2 - те саме, що на фіг. 1 у розрізі; на фіг. 3 - другий варіант виконання стінового блока, аксонометричне зображення; на фіг. 4 - те саме, що на фіг. 3 у розрізі; на фіг. 5 - третій варіант виконання стінового блока, аксонометричне зображення; на фіг. 6 - те саме, що на фіг. 3 у розрізі; на фіг. 7 - четвертий варіант виконання стінового блока, аксонометричне зображення у розрізі. Стіновий блок для зовнішніх стін має тіло, яке обмежене зовнішніми бічними поверхнями 1, 2, що пристосовані для утворення бічних поверхонь несучого шару стіни, та зовнішніми торцевими поверхнями 3, 4, 5, 6, що пристосовані для утворення з'єднань із суміжними стіновими блоками стіни. Тіло блока утворено першим елементом 7, виконаним із ніздрюватого бетону, та другим елементом 8, виконаним із конструкційного або конструкційно-теплоізоляційного будівельного матеріалу, який має меншу проникність для пару і повітря та менше водопоглинання, ніж матеріал першого елемента 7. Крім того, другий елемент 8 виконаний так, що одна бічна поверхня 2 тіла і не менше ніж 20% загальної площі кожної торцевої поверхні 3, 4, 5, 6 тіла, утворено поверхнями другого елемента 8. Перерізи другого елемента 8 двома взаємно перпендикулярними уявними площинами мають П-подібну форму. Тобто, із внутрішнього боку другий елемент 8 має заглиблення 9, яке з усіх чотирьох сторін оточене виступами 10, 11. Заглиблення 9 заповнене матеріалом першого елемента 7 і прилеглі одна до одної поверхні 12 першого 7 та другого 8 елементів скріплені між собою склеюванням або у процесі формування тіла блока при твердінні ніздрюватого бетону. Пе 50631 6 рші частини 13, 14 плоских за фіг. 1, 2 торцевих поверхонь 3, 4, 5, 6 тіла блока є відповідними поверхнями першого елемента 7, а їх другі частини 15, 16 є відповідними поверхнями другого елемента 8, а саме зовнішніми поверхнями виступів 10, 11. На фіг. 2 показаний розріз тіла блока першою уявною площиною, яка паралельна передній 5 та задній 6 торцевим поверхням тіла. Розріз тіла блока другою уявною площиною, яка паралельна верхній 3 та нижній 4 торцевим поверхням тіла на кресленнях не показаний, оскільки він має аналогічну П-подібну форму. У першому варіанті виконання за фіг. 1, 2 тіло блока має форму прямокутної призми, торцеві поверхні (грані) 3, 4, 5, 6 якої плоскі, а стики між їх відповідними частинами 13, 14, 15, 16, які на фіг. 1, 2 показані умовно лініями 17 можуть бути візуально практично не видимі і/або тактильно не сприйматись. Доцільно зробити так, що не більше ніж 75% загальної площі кожної торцевої поверхні 3, 4, 5, 6 тіла було утворено поверхнями 15, 16 другого елемента 8. На фіг. 3, 4 зображений другий варіант виконання стінового блока, який від першого варіанту за фіг. 1, 2 відрізняється тим, що у зонах примикання частин 13, 14, 15, 16 торцевих поверхонь 3, 4, 5, 6 тіла кожна торцева поверхня 3, 4, 5, 6 тіла має П-подібну форму поверхні паза 18, 19, глибина якого не менше товщини виступу 10, 11 другого елемента 8. Одна бічна поверхня 20 та одна донна поверхня 21 паза 18,19 є поверхнею першого елемента 7, а друга бічна поверхня 22 паза 18, 19 є поверхнею другого елемента 8. Пази 18, 19 збільшують опір теплопередачі у крайових зонах (поблизу торцевих поверхонь 3, 4, 5, 6). Таким чином, незважаючи на наявність виступів 10, 11 другого елемента 8, який виконаний із матеріалу, що має вищу теплопровідність ніж матеріал першого елемента 7, опір теплопередачі у крайових зонах (поблизу торцевих поверхонь 3, 4, 5, 6) тіла блока може бути не меншим ніж у центральній зоні, де товщина першого елемента більша. На фіг. 5, 6 зображений третій варіант виконання стінового блока, який від другого варіанту за фіг. З, 4 відрізняється тим, що кожний паз 18, 19 заповнений спіненим полімерним теплоізоляційним матеріалом, наприклад, пінополіуретаном чи пінополістиролом 23. Це дає можливість додатково збільшити опір теплопередачі у крайових зонах (поблизу торцевих поверхонь 3, 4, 5, 6) і гарантовано забезпечити цей опір не меншим ніж у центральній зоні навіть тоді, коли товщина другого елемента 8 у зоні виступів 10, 11 складає, наприклад, 75 відсотків від загальної товщини тіла блока (див. фіг. 7), і коли другий елемент 8 виконаний із щільного міцного матеріалу (щільного бетону, керамічного матеріалу або матеріалу на основі деревної тріски, стружки чи тирси, обробленої мінеральними добавками, та портландцементу), який має відносно високу теплопровідність. У третьому варіанті виконання за фіг. 1, 2 тіло блока також має форму прямокутної призми, торцеві поверхні (грані) 3, 4, 5, 6 якої плоскі, а стики між їх відповідними частинами 13, 14, 15, 16 та поверхнями 24 спіненого полімерного теплоізоляційного матеріа 7 лу, які на фіг. 5, 6, 7 показані умовно лініями 17 можуть бути візуально практично не видимі і/або тактильно не сприйматись. На фіг. 7 зображений четвертий варіант виконання стінового блока, який від третього варіанту за фіг. 5, 6 відрізняється тим, що паз 18, 19, який заповнений пінополіуретаном чи пінополістиролом 23, розташований безпосередньо біля першої бічної поверхні 1 тіла. Перший елемент 7 виконаний із теплоізоляційного чи конструкційно-теплоізоляційного ніздрюватого бетону, наприклад, за ДСТУ Б В.2.7-4596 марок за середньою густиною: Д300, Д350, Д400, Д500, Д600, Д700 (середня густина відповідно 300, 350, 400, 500, 600, 700 кг/м3), класів за міцністю при стиску: В 0,5; В 0,75; В 1; В 1,5; В 2; В 2,5; В 3,5; В 5. Другий елемент 8 може бути виконаний із автоклавного чи неавтоклавного конструкційнотеплоізоляційного або конструкційного ніздрюватого бетону, наприклад, за ДСТУ Б В.2.7-45-96 марок за середньою густиною: Д700, Д800, Д900, Д1000, Д1100, Д1200 (середня густина відповідно 700, 800, 900, 1000, 1100, 1200 кг/м3), класів за міцністю при стиску: В 5; В 7,5; В 10; В 12,5; В 15. Другий елемент 8 також може бути виконаний із матеріалу типу матеріалу клінкерної плитки або клінкерної цегли або матеріалу силікатної цегли марок за міцністю при стиску: М-75, М-100, М-125, М-150, М-175, М-200, М-250, М-300. Другий елемент 8 може бути виконаний із щільного (важкого бетону) класів за міцністю при стиску: В5; В7.5; В10; В12.5; В15; В20; В25. Другий елемент 8 також може бути виконаний із матеріалу на основі деревної тріски, стружки чи тирси, обробленої мінеральними добавками, та портландцементу, наприклад, відомого матеріалу DURISOL (ДЮРІСОЛ) фірми DURISOL-WERKE Ges.m.b.H., Австрія [http://www.durisol.at та http://www.durisol.ua]. В одному із можливих варіантів технологія виготовлення стінових блоків наступна. Спочатку за відомими технологіями виготовляють другий елемент 8, наприклад, із ніздрюватого бетону, або матеріалу типу матеріалу клінкерної плитки або клінкерної цегли, або матеріалу силікатної цегли або із матеріалу на основі деревної тріски, стружки чи тирси, обробленої мінеральними добавками, та портландцементу. Потім готовий другий елемент 8 встановлюють у нижню частину форми і у форму заливають суміш, для формування першого елемента 7 із ніздрюватого бетону. Форма з сумішшю витримується, горбушка зрізується. Після чого форма з відформованим виробом подається на тепловологісну обробку. Можливий варіант, за яким перший 7 та другий 8 елементи виготовляють окремо, наприклад, із ніздрюватого бетону, а потім поєднують між собою шляхом склеювання по конгруентним (таким, що прилягають одна до одної) поверхням 12 у єдине тіло блока. Також можлива технологія виготовлення стінових блоків, за якою спочатку із жорсткої суміші для важкого бетону у нижній частині форми методом вібропресування формують другий елемент 8, а потім у форму заливають суміш, для формуван 50631 8 ня першого елемента 7 із ніздрюватого бетону. Форма з сумішшю витримується, горбушка зрізується. Після чого форма з відформованим виробом подається на тепловологісну обробку. Пази 18,19 можуть утворюватись під час формування першого елемента 7, або пізніше методом фрезерування. Елементи заповнення пазів 18, 19 пінополіуретаном чи пінополістиролом 23 можуть вставлятись у форму до формування першого елемента 7 або вклеюватись у пази 18, 19 після формування тіла блока. До переваг запропонованого стінового блоку, по-перше, відноситься виключення конденсації вологи у тілі зовнішньої стіни, виконаної із стінового блока, та оптимальні показники проникності стіни для пару та повітря. По-друге, оптимальне співвідношення питомої ваги блока та його проникності для пару та повітря. По-третє, більш висока міцність тіла блока на стиск та на згин, а також більш висока міцність стіни, виконаної із стінового блока. Міцність на зчеплення блоків між собою визначали шляхом вимірювання максимального навантаження, при випробовуванні зразків на розтяг по наступній схемі. Після з'єднання стінових блоків з допомогою шару цементного розчину отримана конструкція тверділа при температурі 20°±3С° та відносній вологості 65±10% протягом 28 діб, після чого випробувалася. Результати випробувань показали, що міцність зчеплення запропонованих стінових блоків складає 0,4-0,12 МПа, а відомих (прототип) до 0,4 МПа. Отриманий результат пояснюється тим, що блоки по прототипу мають високе водопоглинання - 35%. При цьому керамічне покриття є тільки на одній із двох суміжних поверхнях вертикального етика між блоками стіни. Горизонтальні стики (шви) взагалі утворені поверхнями без керамічного покриття. Тому волога з'єднуючого шару цементно-піщаної суміші дуже швидко просочується в середину бетону і зволожує його. Це веде до пересушування твердіючого розчину і зменшення міцності розчину та міцності зчеплення. Завдяки тому, що частина (13, 14, 15, 15) кожної торцевої поверхні (3, 4, 5, 6) тіла блока є поверхнею другого елемента 8, який виконаний із більш щільного матеріалу із меншим водопоглинанням, то волога з'єднуючого шару цементно-пісчаної суміші меше просочується в тіло блока, що попереджує передчасне висушування розчину. Тому міцність розчину підвищується і збільшується зчеплення розчину із торцевими поверхнями тіла, а особливо поверхнями (13, 14, 15, 15) другого елемента 8. В четвертих, стіновий блок, у якого другий елемент 8 виконаний із матеріалу типу матеріалу клінкерної плитки або клінкерної цегли із декоративною поверхнею 2, забезпечує підвищені декоративні показники поверхні стіни без будь-якого оздоблювального шару. Джерела інформації: 1. Сергей Царегородцев, Виктория Зенина. Наружные стены из ячеистых блоков //Технологии строительства 2(24)/2003 с. 18, 18. 9 2. Кривицкий М. Я., Левин Н. И., Макаричев В. В.. Ячеистые бетоны (технологии, свойства и конструкции). - М.: Стройиздат, 1972, с. 108-109. 50631 10 3. Деклараційний патент України на Корисна модель № 71698 А, опубліковано 15.12.2004. 11 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 50631 Підписне 12 Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601