строительный элемент

Формула изобретения

СТРОИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ, преимущественно кирпич, содержащий вертикальные сквозные отверстия, разделенные стенками, отличающийся тем, что поперечные размеры отверстий составляют 0,045 0,05, а толщина стенок 0,015 0,02 от толщины элемента.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, а точнее к устройству строительного элемента, например кирпича, бетонного или какого-либо иного блока.

Известные из патентной и технической литературы кирпичи, строительные блоки и т. п. с вертикальными отверстиями различной формы и протяженности предназначены для решения задачи облегчения такого строительного элемента и увеличения характеристик по теплоизоляции стен сооружения.

Однако при изготовлении этих строительных элементов возникают такие противоречивые и взаимоисключающие факторы, как стремление:

исключить усадочные и тепловые напряжения при сушке и обжиге, что связано с выбором минимально допустимых толщин перегородок между отверстиями в кирпиче (строительном элементе);

ускорить процесс сушки сырца кирпича за счет увеличения площади испарения влаги. Вообще продолжительность t_c сушки сырца является сложной функцией, зависящей от диаметра отверстий в нем d_отв, числа отверстий N_отв, длины отверстий l_отв, т.е. высоты кирпича (строительного элемента) Н, а именно: t_c f(d_отв, N_отв, l_отв);

улучшить теплоизоляцию. Известно, что показатели теплоизоляции улучшаются с уменьшением поперечных размеров отверстий в строительном элементе, что связано с явлением быстрого затухания конвек- ционных процессов в изолированном пространстве этих отверстий с уменьшением диаметра до некоторой величины;

сократить максимально возможно проникновение скрепляющего раствора в упомянутые отверстия даже при высокой степени текучести последнего, что позволяет не допустить снижения теплоизоляционных свойств сооружения, а также при малом расходе раствора обеспечить требуемое сцепление его с кирпичом.

Цель изобретения ускорение процессов сушки и обжига, получение наивысших показателей по теплоизоляции при обеспечении требуемой степени пустотности строительного элемента, сохранение высокой плотности кирпича (строительного элемента) за счет уменьшения усадки и тепловых напряжений при сушке и обжиге.

На фиг. 1 представлены результаты эксперимента.

График представляет собой синтез опытных данных по оптимизации характеристик строительного элемента.

Из графика на фиг. 1 видно, что наименьшая продолжительность сушки t_c сырца строительного элемента имеет место при следующих относительных размерах элемента:

d_от (0,045-0,05)Н,

_ст (0,015-0,02)Н, где d_от диаметр вертикальных отверстий в строительном элементе;

_ст толщина стенки (перегородки) между отверстиями;

Н высота строительного элемента.

Продольность отверстий в вертикальном направлении дает возможность, не снижая прочности кирпича, увеличить его теплоизоляцию, а за счет малых поперечных размеров отверстий препятствует появлению конвекционных потоков внутри отверстий, что эквивалентно перемычкам подобно пористым материалам (керамзит, пенобетон и т.п.). Но в отличие от последних в заявляемом строительном элементе процесс сушки не усложняется, а наоборот, значительно ускоряется, даже по сравнению с пустотелым материалом (элементом).

На фиг. 2 показан предлагаемый строительный элемент, вид сбоку; на фиг. 3 то же, вид сверху;

На чертежах показаны отверстия 1 и стенки или перегородки 2 между отверстиями. Отверстия могут выполняться не только круглыми, но и квадратными, прямоугольными, многоугольными и т.п. в поперечном сечении.

В качестве примера выполнения строительного элемента рассмотрим кирпич стандартизованной высоты Н 65-100 мм. Для такого кирпича отверстия выполняются диаметром d_от 3-5 мм, а стенки толщиной _ст 1-2 мм. Это можно объяснить и качественно: при еще меньших отверстиях (< 1 мм), и следовательно, при увеличении плотности их расположения площадь испарения увеличивается, но срабатывает фактор высокого аэродинамического сопротивления при вентиляции в процессе сушки. Иными словами, такие отверстия становятся труднопроходимыми для воздуха.

В предлагаемом строительном элементе благодаря выбранным минимально допустимым толщинам перегородок для сохранения требуемой прочности существенно снижены усадочные и тепловые напряжения при сушке и обжиге и ускоряется процесс проведения последних. Применение кирпича с указанными отверстиями не только повышает теплоизоляционные свойства сооружения, но и позволяет использовать скрепляющие растворы высокой текучести, а это приводит к экономии раствора без нарушения качества сцепления его с кирпичом. Кроме того, сохраняются расчетные показатели теплоизоляции кирпича после кладки, так как в малые отверстия раствор практически не западает.

Заявляемый строительный элемент обладает безусловными преимуществами, как эксплуатационными теплоизоляция, вес, сокращение кладочного раствора, так и технологическими снижение расхода материала при изготовлении элемента, сокращение времени сушки и обжига, уменьшение расхода тепла при обжиге. Все это в целом делает строительный элемент (кирпич) значительно дешевле.