термоблок, способ и устройство для его изготовления
Классы МПК: | E04C1/00 Строительные элементы в виде блоков или иной формы для сооружения отдельных частей зданий B28B7/22 формы для изготовления строительных блоков; формы для изготовления лестничных узлов (блоков) |
Автор(ы): | Добровольский В.Н. |
Патентообладатель(и): | Добровольский Валерий Николаевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1998-10-29 публикация патента:
20.10.2000 |
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении сборных элементов и устройстве ограждающих конструкций зданий с требуемым термическим сопротивлением для различных условий эксплуатации. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, состоит в получении комплекта термозащищенных унифицированных изделий домостроительной системы, преимущественно для малоэтажного и сборно-монолитного строительства, с использованием единых типоразмеров термоблоков для широкого интервала климатических условий эксплуатации, повышение качества, снижение стоимости строительства и эксплуатации зданий за счет точности сборки изделий, отсутствия технологических уклонов на внешних поверхностях, высокой степени тепловой защиты, пониженной материалоемкости и трудоемкости. Предложенное техническое решение содержит комплексную пространственную структуру "ТЕРМОБЛОК", включающую матрицу в виде объемного несущего элемента из бетона, вмонтированную в него термодиафрагму из эффективного плитного теплоизоляционного материала. Термодиафрагма выполнена с конструктивными вырезами так, что на 67 - 70% периметра термодиафрагма выходит в плоскости швов сопряжения. В теле матрицы выполнены четверти для укладки устраняющих тепловые потери термовкладышей в процессе построечной сборки термоблоков. Для перекрытия пролетов над проемами здания термоблок применяют в перевернутом на 180o положении, для усиления конструкции вводят расчетное армирование. Термоблок формуют с применением разрезного пуансона-пустотообразователя и перегородок-диафрагм, служащих для формообразования изделия и фиксации термодиафрагм на специальной установке, содержащей вибростол с жестко закрепленными на нем разрезными пуансонами-пустотообразователями, откидные борта, вибропригруз, сменный поддон с проемами для пропуска пуансонов в днище, механизм распалубки, силовой привод. 3 с. и 6 з.п.ф-лы, 7 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7
Формула изобретения
1. Термоблок, содержащий жесткий пространственный конструктивный элемент - матрицу со встроенной в него термодиафрагмой, отличающийся тем, что термодиафрагма выполнена с конструктивными вырезами таким образом, что на 68 - 70% периметра термодиафрагма выходит в плоскости швов сопряжения, в теле матрицы выполнены четверти для укладки устраняющих тепловые потери термовкладышей в процессе построечной сборки термоблоков. 2. Термоблок по п.1, отличающийся тем, что на торцевых поверхностях матрицы предусмотрены пазы со смещением их по вертикали в смежных рядах для заполнения монтажным раствором. 3. Термоблок по п.1 или 2, отличающийся тем, что он армирован для использования в качестве несущего элемента пролетного строения в перевернутом на 180o положении. 4. Способ изготовления термоблоков, включающий установку сменного

Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении сборных элементов и устройстве ограждающих конструкций зданий с требуемым термическим сопротивлением для различных условий эксплуатации. Известен блок из легкого бетона с заполнителем из ячеистого стекла и шлака [Франция (FR), 2682413, Е 04 С 1/40, 930416 N 15, Изобретения стран мира, выпуск 60, МКИ Е 04, N 4, М. 1994., наземное строительство]. Предложенный блок из легкого бетона имеет плотность не более 600 кг/м3 и содержит заполнитель из ячеистого стекла и шлака каменного угля. Блок имеет пластинчатую структуру с тремя или пятью рядами воздушных прослоек. Средние открытые воздушные прослойки имеют большие размеры, чем другие глухие воздушные прослойки. Термическое сопротивление такого блока складывается из соответствующих характеристик материала блока и воздушных прослоек. Недостатками блока являютсяоткрытые воздушные прослойки, препятствующие устройству растворных швов в горизонтальных рядах кладки стен;
недостаточная прочность материала и конструкции блока, обусловленные относительно низкой плотностью легкого бетона (600 кг/м3) и развитостью внутренней структуры блока;
недостаточное сопротивление теплопередаче воздушных прослоек, незначительно отличающееся в зависимости от их толщины;
наличие "мостиков холода" в зоне дна глухих воздушных прослоек. Известен "Строительный камень" (А. с. СССР N 131065, кл. Е 04 С 1/06, 1960), включающий теплоизоляционные продольные слои, разделенные бетонными перемычками, где каждый последующий теплоизоляционный слой в обе стороны от среднего слоя имеет тепловую инерцию, увеличенную на величину тепловой инерции среднего теплоизоляционного слоя, а величина тепловой инерции бетонных перемычек находится в обратной зависимости при соотношении коэффициентов теплопроводности теплоизоляционных слоев и материала камня в пределах 1:5-1: 20. Недостатками известного технического решения являются
высокая трудоемкость изготовления и укладки строительного камня, состоящая в необходимости раздельного изготовления бетонного структурного элемента, заполнения пустот жидким теплоизолирующим материалом и выдерживанием во времени для его отверждения, укладке в горизонтальные швы изолирующей пластины, устройстве с помощью прямоугольной рамки выемок на верхней части камня, заполнении выемок раствором и последующей расшивке наружных швов;
недостаточная прочность сопряжений камней в горизонтальных рядах, что существенно ограничивает область их применения;
наличие "мостиков холода" в зонах вертикального и горизонтального сопряжения смежных блоков в кладке. Близким по функциональному назначению к заявляемому решению является "Стеновой камень" (А.с. СССР N 1294946, кл. Е 04 С 1/18, 1987), включающий несущие гипсобетонные слои, разделенные вкладышами из кремнепора, образующими сплошной теплозащитный экран в ограждающих конструкциях зданий. Существенными недостатками известного технического решения являются
недостаточная прочность комплексной конструкции, содержащей разнородные конструктивные слои с различными прочностными показателями;
наличие в качестве несущей и ограждающей конструкции гипсового камня с пониженными характеристиками прочности и атмосферостойкости;
высокая трудоемкость изготовления камней, включающая раздельное приготовление дефицитных плитных термовкладышей из кремнепора, индивидуальный характер процесса изготовления камней;
недостаточно аргументированная обоснованность возможности изготовления стеновых камней по экструзионной технологии, в том числе при необходимости замены материала или толщины теплоизолирующих плит;
отсутствие решений по сопряжению стеновых камней в вертикальной плоскости. Близким к заявляемому способу и устройству является установка для изготовления пустотелых бетонных изделий (А.с. СССР N 1256968, кл. В 28 В 7/22, 1986, бюлл. N 34), включающая виброблок с закрепленным на нем блоком пустотообразователей, съемный поддон с продольной разделительной перегородкой и проемами в днище для пропуска пустотообразователей, бортоснастку, устройство для подъема и опускания пригруза с вибратором, механизм распалубки свежеотформованных изделий и силовой привод. Недостатками известной установки являются
возможность формования одного вида изделий с ограниченными параметрами сопротивления теплопередаче, достигаемыми посредством образования при формовке воздушных пустот заданного профиля;
наличие неустранимых "мостиков холода" в зонах вертикального и горизонтального сопряжения смежных блоков в кладке. Целью предлагаемого изобретения является устранение недостатков, присущих известным техническим решениям-прототипам, путем создания универсального комплексного конструктивно-ограждающего строительного элемента " ТЕРМОБЛОК ", способа и устройства для его изготовления, отвечающих требованиям теплофизических, физико-механических, экономических характеристик и технологических свойств, и обеспечивается в заявляемом техническом решении следующим образом:
1. Предложена комплексная термозащищенная пространственная структура " Термоблок " (фиг.1), включающая матрицу (1) в виде объемного несущего элемента, например, из конструкционно- теплоизоляционного бетона; термодиафрагму (2), например, из эффективного плитного теплоизолирующего материала (пенополистирол, минераловатная плита, пеностекло, арболит и др.), жестко защемленную в теле матрицы; четверти для термовкладышей (3), а также пазы (4) для сопряжения термоблоков в рядах кладки стен, причем пазы размещают по высоте матрицы таким образом, что крайние занимают до 2/3 ее высоты, считая снизу, совмещаясь в верхней трети с полостью четверти (3), а центральный паз располагают в пределах верхней трети высоты матрицы, при этом его высота совпадает с высотой выреза термодиафрагмы (фиг.2 и фиг.3). Заполнение монтажным раствором полостей пазов, образованных смежными термоблоками при их построечной сборке, производят в следующем порядке: крайние полости заполняют на высоту до низа термовкладышей, а полости центральных пазов - на их полную высоту. Термодиафрагма (2) встроена в термоблок таким образом, что значительная часть ее периметра (68-70%) выходит в плоскости швов сопряжения, обеспечивая тем самым тепловую изоляцию как самого термоблока, так и швов сопряжения по его периметру. Вырезы в верхней части термодиафрагмы предусмотрены для обеспечения прочности и конструктивной жесткости матрицы (1), а термовкладыши (фиг.7, поз. 9) предназначены для блокирования теплопотерь через вырезы термодиафрагмы. Конструктивное решение " ТЕРМОБЛОК " используют также для ликвидации трудноустранимых теплопотерь ("мостиков холода") в пролетных строениях ограждающих конструкций, например в конструкциях перемычек над оконными и дверными проемами. Технический результат достигают армированием, изготовлением несущего элемента пролетных строений требуемой длины и его использованием в перевернутом на 180o положении. 2. Предложен способ изготовления термоблоков, который реализуется в заявляемом техническом решении путем встраивания расчетной термодиафрагмы одновременно с процессом формования матрицы термоблока. Цель достигается в заявляемом решении посредством фиксации термодиафрагмы от горизонтальных перемещений в конструкции пуансона-пустотообразователя (фиг. 4, поз. 6), а от вертикальных перемещений (всплытия) под воздействием вибрации при формовании - конструкцией перегородки-диафрагмы (фиг.6) и вибропригруза, при этом периметральные участки термодиафрагмы после формования изделия и отверждения бетона жестко защемляются в матрице. 3. Предложено устройство для изготовления термоблоков, включающее формовочную полость, образуемую поверхностью откидных бортов, сменного



1. В устройство устанавливают сменный


Класс E04C1/00 Строительные элементы в виде блоков или иной формы для сооружения отдельных частей зданий
Класс B28B7/22 формы для изготовления строительных блоков; формы для изготовления лестничных узлов (блоков)