способ изготовления армированного конструкционно- теплоизоляционного строительного элемента и армированный конструкционно-теплоизоляционный строительный элемент

Формула изобретения

1. Способ изготовления армированного конструкционно-теплоизоляционного строительного элемента, включающий образование в блоках из теплоизоляционного или конструкционно-теплоизоляционного бетона, предпочтительно ячеистого или полистирольного, продольного паза для размещения арматуры, образование в пределах паза в крайних из блоков выемок под анкеры, глубина которых превышает по крайней мере в 1,5-3,0 раза глубину продольного паза, формирование из блоков элемента путем установки их на основание, например, в виде поддона склеиваемыми торцами вверх, обмазывания склеиваемых торцов клеем, предпочтительно цементным или полимерцементным, кантования блоков и создания обжимающего их, например клиньями, струбцинами или винтами по поверхностям склеивания усилия, затем в продольный паз укладывают арматуру, стержневую или проволочную, с ориентированными под углом 60-180 концами, которые заводят в образованные под анкеры выемки, после чего в продольные пазы и в выемки под анкеры укладывают бетонную смесь, предпочтительно мелкозернистую, а собранный элемент предпочтительно подвергают термической обработке, например, ТЭНами или нагретым воздухом при температуре до 90С и влажности до 100% предпочтительно в течение 5-14 ч.

2. Способ по п.1, при котором в качестве блоков из теплоизоляционного или конструкционно-теплоизоляционного бетона используют блоки класса по прочности не ниже В1, марки по плотности не более D500, марки по морозостойкости не менее F15, а прочность на растяжение клеевого соединения блоков превышает прочность на растяжение самого блока не менее чем в 1,2 раза.

3. Армированный конструкционно-теплоизоляционный строительный элемент, выполненный способом по п.1 или 2 и содержащий объединенные между собой склеиванием предварительно отформованные из теплоизоляционого или конструкционно-теплоизоляционного бетона, предпочтительно ячеистого или полистирольного, блоки с заполненным бетоном, отличным по составу от бетона блока, общим для них продольным пазом, в котором размещена арматура, выполненная в виде по крайней мере одного арматурного стержня или проволоки, имеющая по концам отгибы в виде анкеров, заведенные в образованные на концевых блоках выемки и замоноличенные в них.

4. Армированный конструкционно-теплоизоляционный элемент по п.3, в котором глубина паза составляет 1,5-3,5 его ширины, а арматура выполнена в виде стержня диаметром 6,0-8,0 мм или проволоки диаметром 2,0-5,0 мм в антикоррозионном покрытии предпочтительно в виде оцинковки, а количество стержней или проволок в пазу равно двум, трем или четырем.

5. Армированный конструкционно-теплоизоляционный элемент по п.3 или 4, в котором выполнен дополнительный паз, расположенный параллельно основному в том же уровне, или ниже, или выше его, также имеющий арматуру с анкерами, заведенными в образованные в блоках дополнительные выемки.

6. Армированный конструкционно-теплоизоляционный элемент по любому из пп.3-5, в котором оси выемок и/или оси анкеров расположены под острым углом к плоскости, перпендикулярной продольной оси арматуры.

7. Армированный конструкционно-теплоизоляционный элемент по п.3 или 4, в котором основная и дополнительная выемки объединены между собой.

8. Армированный конструкционно-теплоизоляционный элемент по п.3 или 4, в котором выемки под анкеры выполнены цилиндрической формы глубиной, превышающей в 1,5-4,0 раза глубину паза.

Описание изобретения к патенту

Изобретения относятся к области строительства и могут быть использованы при возведении зданий и сооружений различного назначения или при реконструкции зданий и сооружений с соблюдением требований изменений №3 СНИП 11-3-79 “Строительная теплотехника”. Армированный теплоизоляционный строительный элемент предназначен для восприятия нагрузки от вышерасположенных над проемом в стене, предпочтительно наружной, стеновых элементов, например каменной кладки.

Из известных наиболее близким является способ изготовления армированного строительного элемента, используемого в конструкции стен зданий и сооружений с проемами, при котором в форме размещают арматуру, укладывают бетонную смесь и после тепловлажностной обработки извлекают готовое изделие, набравшее распалубочную прочность, составляющую не менее 75% нормативной (Панкратьева М.Д. и др. Основы строительного дела. - М.: Стройиздат, 1982 г., с.25-36).

Из известных строительных элементов наиболее близким является армированный строительный элемент, выполненный в виде монолитного бетонного тела по форме стержня с расположенной в нем при формовании продольной стержневой арматурой (Панкратьева М.Д. и др. Основы строительного дела. - М.: Стройиздат, 1982 г., с.25-36, рис.22).

Известные решения достаточно трудоемки в изготовлении, не обеспечивают выполнения действующих требований по строительной теплотехнике из-за наличия массивных несущих армирующих элементов, а также не обеспечивают надежной работы в составе возводимого сооружения из-за отсутствия эффективных с ним связей, обеспечивающих совместную работу элемента по длине с возводимой над ним конструкцией, создающей распределенную нагрузку.

Задачей настоящих технических решений является повышение технологичности изготовления строительного конструкционно-теплоизоляционного элемента, снижение его материалоемкости при обеспечении действующих требований по строительной теплотехнике, повышение надежности работы и снижение трудоемкости монтажных работ.

В способе изготовления армированного конструкционно-теплоизоляционного элемента это достигается тем, что он включает образование в блоках из теплоизоляционного или конструкционно-теплоизоляционного бетона, предпочтительно ячеистого или полистирольного, продольного паза для размещения арматуры, образование в пределах паза в крайних из блоков выемок под анкеры, глубина которых превышает по крайней мере в 1,5-3,0 раза глубину продольного паза, формирование из блоков элемента путем установки их на основание, например, в виде поддона склеиваемыми торцами вверх, обмазывания склеиваемых торцов клеем, предпочтительно цементным или полимерцементным, кантования блоков и создания обжимающего их, например, клиньями, струбцинами или винтами по поверхностям склеивания усилия, затем в продольный паз укладывают арматуру, стержневую или проволочную, с ориентированными под углом =60-180 к продольной оси стержня концами, которые заводят в образованные под анкеры выемки, после чего в продольные пазы и в выемки под анкеры укладывают бетонную смесь, предпочтительно мелкозернистую, а собранный элемент могут подвергать термической обработке, например ТЭНами или нагретым воздухом при температуре до 90С и влажности до 100% предпочтительно в течение 5-14 часов. При этом в качестве блоков из конструкционно-теплоизоляционного бетона используют блоки класса по прочности не ниже В1, марки по плотности не более D500, марки по морозостойкости не менее F25 (F15 - для внутренних стен), а прочность на растяжение клеевого соединения блоков превышает прочность на растяжение самого блока не менее чем в 1,2 раза.

В армированном конструкционно-теплоизоляционном строительном элементе это достигается тем, что он изготовлен описанным выше способом и содержит объединенные между собой склеиванием предварительно отформованные из теплоизоляционного или конструкционно-теплоизоляционного бетона, предпочтительно ячеистого или полистирольного, блоки с заполненным бетоном, отличным по составу от бетона блока, общим для них продольным пазом, в котором размещена арматура, выполненная в виде, по крайней мере одного арматурного стержня или проволоки, имеющая по концам отгибы в виде анкеров, заведенные в образованные на концевых блоках выемки и замоноличенные в них. При этом глубина паза составляет 1,5-3,5 его ширины, а арматура выполнена в виде стержня диаметром 6,0-8,0 мм или проволоки диаметром 2,0-5,0 мм с антикоррозионным покрытием, предпочтительно в виде оцинковки или цементно-песчаным, а количество таких стержней может быть равно одному, а проволок в пазу равно двум, трем или четырем. Кроме того, в армированном теплоизоляционном элементе может быть выполнен дополнительный паз, расположенный параллельно основному в том же уровне, или ниже, или выше него, также имеющий арматуру с анкерами, заведенными в образованные в блоках дополнительные выемки. Оси выемок и/или оси анкеров могут быть расположены под острым углом к плоскости, перпендикулярной продольной оси арматуры, а основная и дополнительная выемки могут быть объединены между собой.

При этом выемки под анкера выполнены цилиндрической формы глубиной, превышающей в 1,5-3,0 раза глубину паза. Изобретения поясняются чертежами, где

на фиг.1 представлен общий вид блока 599249200 мм с выполненным в нем пазом (поперечный разрез),

на фиг.2 представлен общий вид блока с выполненными в нем основным и дополнительными пазами при использовании блоков большей ширины - 599249400 мм (поперечный разрез),

на фиг.3 представлен продольный разрез по теплоизоляционному строительному элементу в сборе (варианты с различным углом отгиба арматуры),

на фиг.4 - вид на продольный паз до размещения в нем арматуры и укладки мелкозернистой бетонной смеси.

Армированный конструкционно-теплоизоляционный элемент содержит объединенные между собой склеиванием, предварительно отформованные из теплоизоляционного или конструкционно-теплоизоляционного бетона, предпочтительно ячеистого (ГОСТ 21520, ГОСТ5742 или ТУ 5830-012-26922719-99) или полистирольного (ГОСТ Р 51263 и ТУ 5767-032-00280488-00), блоки 1 автоклавного и неавтоклавного твердения, которые имеют соосный паз 2, в котором размещена предварительно огибаемая проволокой с образованием подвески для крепления к стене арматура 3, имеющая на концах отгибы в виде анкеров 4. Концевые блоки 1 выполнены с выемками 5, например, цилиндрической формы, в которые заведены анкеры 4. Паз и выемки заполнены бетоном, отличным по составу от бетона блока. Арматура 3 может быть выполнена из проволоки или арматурных стержней периодического профиля в антикоррозионном покрытии. Глубина паза 2 составляет 1,0-4,0 его ширины (оптимально ширина 10-20 мм, а глубина 25-40 мм в зависимости от количества (1, 2, 3 или 4) стержней арматуры). Арматура 3 выполнена в виде арматурного стержня диаметром 6-8 мм или в виде проволоки диаметром 2,0-5,0 мм в антикоррозионном покрытии, предпочтительно в виде оцинковки, или слое раствора. В армированном конструкционно-теплоизоляционном элементе может быть выполнен дополнительный паз 6, расположенный параллельно основному в том же уровне, или ниже, или выше его, также имеющий арматуру с анкерами, заведенными в образованные в блоках дополнительные выемки. Оси выемок 5 или оси анкеров 4 могут быть расположены под острым углом к плоскости, перпендикулярной продольной оси арматуры 3. Основная и дополнительная выемки 5 могут быть объединены между собой, например, с образованием единой полости. Выемка 5 под анкер выполнена цилиндрической формы глубиной, превышающей в 1,5-3,0 раза глубину паза и оптимально составляющей 50-100 мм при диаметре 30-100 мм. В конструкции элемента при его изготовлении могут быть приняты следующие параметры: а=0-100 мм - расстояние от торца элемента до стенки полости, образованной дополнительной выемкой, h=15-50 мм - глубина соосного паза, ₁=40-100 мм глубина дополнительной выемки (возможно выполнение элемента с h=h₁), b - ширина соосного паза, d=30-100 мм - диаметр или длина (по оси паза) дополнительной выемки.

При изготовлении армированного конструкционно-теплоизоляционного элемента производят образование в блоках 1 из конструкционно-теплоизоляционного бетона, предпочтительно ячеистого или полистирольного, продольного паза 2 для размещения арматуры 3, образование в пределах паза в крайних из блоков выемок 5 под анкеры, глубина которых превышает, по крайней мере в 1,5 раза глубину продольного паза 2, формирование из блоков 1 сборного элемента путем установки их на основание, например, в виде поддона склеиваемыми торцами вверх, обмазывания склеиваемых торцов клеем, предпочтительно цементным или полимерцементным (возможно также использование грунтовки или шпатлевки), кантования блоков для их склеивания поверхностями с нанесенным слоем клея. После чего создают обжимающее их, например, клиньями, струбцинами или винтами по поверхностям склеивания усилие. Затем в продольный паз 2 укладывают арматуру 3, стержневую или проволочную, с отогнутыми и ориентированными под углом =60-180 концами к оси стержня арматуры, которые заводят в образованные под анкеры выемки. После чего в продольные пазы и в выемки под анкеры укладывают бетонную смесь, предпочтительно мелкозернистую, а собранный элемент при необходимости подвергают термической обработке, например, паром, ТЭНами или нагретым воздухом при температуре 40-90С и влажности до 100% предпочтительно в течение 5-14 часов. При этом в качестве в блоков из теплоизоляционного или конструкционно-теплоизоляционного бетона используют блоки класса по прочности не ниже В1, марки по плотности не более D500, марки по морозостойкости не менее F25 (F15-для внутренних стен), а прочность на растяжение клеевого соединения блоков превышает прочность на растяжение самого блока не менее чем в 1,2 раза.

Таким образом, изготовленные армированные теплоизоляционные строительные элементы могут иметь длину до 1,8 м при изготовлении их двойной ширины или до 3,9 м - при изготовлении их одинарной ширины при ограничении общей массы элемента 80-ю кг.

Проведенные испытания показали высокую эффективность применения армированных конструкционно-теплоизоляционных строительных элементов на объектах строительства в качестве перемычек стеновых конструкций, повышающих темпы строительства, снижающих трудоемкость монтажных работ и массу сооружения и исключающих промерзание или возникновение мостиков холода.