Трехслойный утепленный строительный блок

Полезная модель относится к производству строительных материалов, используемых при строительстве промышленных и гражданских объектов с высокими требованиями по звуко- и теплоизоляции помещений. Полезная модель идеально подходит для малоэтажного строительства, например, строительства коттеджей, индивидуальных жилых домов, таунхаусов, офисных и торговых центров. Трехслойный утепленный строительный блок характеризуется наличием трех неразделимых слоев. Слой «А» (несущая часть блока) представляет собой блок из бетона различных марок и толщин. Слой «В» представляет собой тепло-звукоизоляционный двухкомпонентный материал - пенополиуретан с кажущейся плотностью 30-70 кг/м3. Неотъемлемой частью слоя «В» является наличие системы «паз-гребень» или пазогребня. Слой «С» представляет собой облегченный защитно-декоративный слой строительного блока. Технический результат полезной модели заключается в удешевлении строительства стен здания, улучшении эксплуатационных свойства здания, улучшении качества возводимых стен, увеличении прочностных характеристик стен, упрощении строительно-монтажных работ по возведению стен здания, повышении энергосберегающей способности стен здания.

Полезная модель относится к производству строительных материалов, используемых при строительстве промышленных и гражданских объектов с высокими требованиями по звуко- и теплоизоляции помещений. Полезная модель идеально подходит для малоэтажного строительства, например, строительства коттеджей, индивидуальных жилых домов, таунхаусов, офисных и торговых центров.

Известен многослойный блок патент 2317381. Многослойный строительный блок характеризуется наличием декоративного слоя толщиной А, несущего слоя толщиной С и расположенного между ними теплоизоляционного слоя из пенополистирола толщиной В, скрепленных между собой полимерными стержнями, выполненными с острым концом со стороны, контактирующей с декоративным слоем, и с зацепом на другом конце, входящем в несущий слой. Полимерные стержни содержат дисковые либо крестообразные ребра. Блок выполнен в виде призмы, трапециевидные основания которой являются торцами блока. Меньшая по площади из параллельных боковых граней призмы является внешней стороной декоративного слоя блока. Большая по площади из параллельных боковых граней призмы является внешней стороной несущего слоя блока. Две одинаковые по площади непараллельные грани призмы являются верхним и нижним основаниями блока с углом их наклона к внешней стороне несущего слоя блока не более 1° и соотношением толщины слоев А:В:С=1:2,4:2,6.

Недостатками такой конструкции блоков являются необходимость применения дополнительных крепежных элементов для скрепления слоев между собой, использование менее эффективного теплоизоляционного материала, тяжелый бетонный облицовочный слой.

Известен строительный блок (RU 88705 U1, E04C 1/00, 20.11.2009) содержащий несущий, лицевой слои и расположенный между ними теплоизоляционный слой из пенополиуретана.

Данное техническое решение является наиболее близким к заявленному и поэтому выбрано заявителем в качестве прототипа.

Недостатками прототипа является отсутствие в конструкции блока пазогребневой системы или пазогребня, что неизбежно приводит к появлению «мостиков холода» и промерзанию стен или к усложнению и удорожанию процесса строительства стен, применение более тяжелых облицовочных материалов, что приводит к необходимости применять пенополиуретан большей плотностью. Для производства блоков используется пресс-форма позволяющая изготавливать один вид блоков в одной форме, т.е. для промышленного производства необходимо иметь огромное количество форм разного вида, что приводит к удорожанию производства и конечного продукта.

Технической задачей полезной модели является создание утепленного строительного блока характеризуемого высокими теплоизоляционными свойствами, простотой изготовления, широким спектром применяемых облицовочных материалов, наличием высокоадгезивного скрепляющего слоя и пазогребневой системы (пазогребня) обеспечивающей надежный стык и неразрывность теплоизоляционного слоя по всей площади стен.

Трехслойный утепленный строительный блок состоит из несущего, теплоизоляционного и облицовочного слоев (фиг.1: Схема трехслойного утепленного строительного блока. На данном чертеже представлена схема расположения слоев трехслойного утепленного строительного блока, где: слой «А» - несущая часть блока, слой «В» - тепло-звукоизоляционная часть с системой «паз-гребень», слой «С» - защитно-декоративная часть блока, 1 - Гребень выступающий на 30 мм, 2 - паз заглубленный на 20 мм, 3 - толщина защитно-декоративного слоя 5-80 мм, 4 - толщина тепло-звукоизоляционного слоя 35-120 мм, 5 - толщина блока из вспененного бетона 50-600 мм, 6 - длина блока из вспененного бетона 100-750 мм.) (фиг.2: Аксонометрический вид трехслойного утепленного строительного блока).

Слой «А» (несущая часть блока) представляет собой блок различных марок и толщин, что позволяет производить трехслойный утепленный строительный блок как для типовых конструкция, так и для индивидуальных проектов. Марка и толщина блока определяется в зависимости от необходимой несущей способности стены и рассчитывается непосредственно в проектной документации конкретного объекта. Несущий слой трехслойного утепленного строительного блока может быть выполнен из железобетона, газобетона, пенобетона, арболита, полистиролбетона, шлакобетона, ячеистого бетона, перлитобетона, глиняного кирпича и других материалов.

Слой «В» представляет собой тепло-звукоизоляционный двухкомпонентный материал - пенополиуретан с кажущейся плотностью 30-70 кг/м3. Толщина слоя «В» определяется проектной документацией и рассчитывается в зависимости от региона строительства и прочих факторов, обуславливающих необходимость тепло-звукоизоляции. Пенополиуретан обладает большим количеством преимуществ перед тепло-звукоизоляционными материалам известными сегодня (таблица 1: Сравнение характеристик пенополиуретана с наиболее популярными тепло-звукоизоляторами), например наименьшей теплопроводностью. Пенополиуретан обладает высокой адгезией, до 3 кг/см2, что избавляет конструкцию трехслойного утепленного строительного блока от необходимости в дополнительном скреплении слоев. Неотъемлемой частью слоя является наличие системы «паз-гребень», которая позволяет избежать «мостиков холода», а так же существенно снизить погрешности при строительстве, увеличить скорость и качество возведения стен зданий, снизить трудозатраты при возведении стен здания. Плотность пенополиуретана обуславливает прочностные и теплоизоляционные характеристики строительного блока. При значении кажущейся плотности 30 кг/м3 достигаются наивысшие теплоизоляционные показатели, но при этом прочностные показатели снижаются. При значении кажущейся плотности 70 кг/м3 достигаются высокие прочностные показатели, а теплоизоляционные свойства блока ухудшаются.

Слой «С» представляет собой облегченный защитно-декоративный слой строительного блока. Выполняется из листа цементно-стружечной плиты, декоративного облицовочного камня различной фактуры и цветовой гаммы, искусственного камня на основе акриловых смол, листов ПВХ, листов полипропилена, различных металлических панелей, стальных окрашенных листов, в виде декоративных архитектурных элементов, стеклофибробетона и других материалов.

Полезная модель позволяет: уменьшить стоимость строительства стен зданий, улучшить эксплуатационные свойства зданий, улучшить качество возводимых стен, упростить строительно-монтажные работы по возведению стен зданий.

Производство трехслойного утепленного строительного блока осуществляется при помощи формы-трансформера (рис.3), которая благодаря своей конструкции позволяет изменять толщины слоев блока и производить в одной форме различные модификации блоков (более 30 видов).

Долговечность блока обеспечена долговечностью его составных частей (слоев). Срок службы пеноплолиуретана не менее 30 лет (таблица 1: Сравнение характеристик пенополиуретана с наиболее популярными тепло-звукоизоляторами), цементно-стружечной плиты - 50 лет (таблица 2: Физико-химические свойства цементно-стружечной плиты), декоративная фасадная плитка - не менее 35 лет, блоки из бетона - неограничен. Все материалы для изготовления трехслойных утепленных строительных блоков являются экологически чистыми и пожаробезопасными.

Готовый трехслойный утепленный строительный блок (рис.1: Готовый трехслойный утепленный строительный блок (вид 1), рис.2: Готовый трехслойный утепленный строительный блок (вид 2)) является кладочным материалом для возведения стен зданий и сооружений промышленного и гражданского назначения. При возведении стен с использованием трехслойных утепленных строительных блоков может использоваться как классический кладочный раствор, так и специальные клеи для блоков из вспененного бетона в обоих случаях появление «мостиков холода» исключено.

Наличие системы «паз-гребень» или пазогребня в тепло-звукоизоляционном слое позволяет упростить процесс кладки блоков применяя принцип стыковки, что повышает качественные и прочностные характеристики стены.

Патентные исследования не выявили технических решений, характеризующихся заявляемой совокупностью признаков, следовательно, можно предположить, что указанное техническое решение соответствует критерию «новизна».

Кроме того, предлагаемые трехслойные утепленные строительные блоки могут быть изготовлены в промышленных масштабах и найдут применение в строительстве, что соответствует критерию «промышленная применимость».

Таблица 1
Сравнение характеристик пенополиуретана с наиболее популярными тепло-звукоизоляторами.
п/п	Наименование показателей	Пенополиуретан	Пенополистирол	Минвата
1	Коэффициент теплопроводности, Вт/м С	0,019-0,040	0,040-0,065	0,05-0,07 (сухая) 0,18 (влажная)
2	Пористость	Закрытые поры	Закрытые поры	Открытая
3	Эффективный срок службы, год	30-50	25-40	5
4	Средняя плотность, кг/м3	25-300	30-45	55-150
5	Производство работ	Круглогодично	Круглогодично	Теплое время года, сухая погода
6	Влагонасыщение, % объема при 20 0С за 30 суток	1,6	2	100
7	Экологическая чистота	безопасен	безопасен	аллерген
8	Адгезия к кирпичу, бетону, металлу, древесине, в среднем, кг/см2	2	отсутствует	отсутствует
9	Стойкость к воздействиям химических сред: морская вода, растительные масла, жиры, бензол, толуол, бензин, керосин	стоек	стоек	Теплоизоляционные свойства теряются, восстановлению не подлежит
10	Рабочая температура (разные марки), С	от минус 150 до плюс 150	от минус 50 до плюс 75	от минус 40 до плюс 300
11	Наличие слоя пароизоляции, мг/(м ч Па)	0,0474	0,020	отсутствует
12	Фактические тепловые потери в трубопроводах, %	до 25 превышение нормативных после 12 месяцев эксплуатации	Не применяется	до 2-3, в 5-6 раз ниже нормативных
13	Наличие швов	бесшовная теплоизоляция	есть	есть

Таблица 2
Физико-химические свойства цементно-стружечной плиты.
	Наименование показателей	Показатель
1	Толщина плит	10-36 мм
2	Плотность, кг/м3	1100-1400
3	Прочность при изгибе, МПа	7-12
4	Модуль упругости при изгибе, МПа, не менее	3000-3500
5	Твердость, МПа	45-65
6	Ударная вязкость, не менее, Дж/м2	1800
7	Удельное сопротивление выдергиванию шурупов из пласта, Н/м	7
8	Прочность при растяжении перпендикулярно к пласту плиты, МПа, не менее	0,35-0,4
9	Морозостойкость, циклов	50
10	Влажность, %	9±3
11	Разбухание по толщине за 24 часа, %, не более	2
12	Водопоглощение за 24 часа, %, не более	16
13	Разбухание по толщине (после 20 циклов температурно-влажностных воздействий), %, не более	5
14	Снижение прочности при изгибе (после 20 циклов температурно-влажностных воздействий), %, не более	30
15	Удельная теплоемкость ЦСП, кДж/кг°С	1,15
16	Теплопроводность, Вт/м°С	0,26
17	Группа горючести	Г-1 (трудносгораемая)
18	Индекс распространения пламени	0 (не распространяется пламя на поверхности)
20	Предел огнестойкости, мин	50
21	Группа дымообразующей способности	4
22	Класс биостойкости	Д (не выделяет токсичных газов и паров)
23	Гарантийный срок эксплуатации ЦСП в строительных конструкциях, лет	50

1. Трехслойный утепленный строительный блок, где слой «А» - несущий, «В» - тепло-звукоизоляционный и «С» - защитно-декоративный/облицовочный, в качестве тепло-звукоизоляционного слоя используется жесткий пенополиуретан с кажущейся плотностью 30-70 кг/м3, несущий и защитно-декоративный слои скреплены между собой за счет высокой адгезии пенополиуретана (до 3 кг/см ²), также неотъемлемой частью конструкции блока является наличие в тепло-звукоизоляционном слое системы «паз-гребень» или пазогребня.

2. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что несущий слой выполнен из железобетона.

3. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что несущий слой выполнен из полистиролбетона.

4. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что несущий слой выполнен из ячеистого бетона.

5. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что несущий слой выполнен из перлитобетона.

6. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что несущий слой выполнен из кирпича.

7. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что несущий слой выполнен из арболита.

8. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что облицовочный слой выполнен из искусственного камня на основе акриловых смол.

9. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что облицовочный слой выполнен в виде декоративных архитектурных элементов.

10. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что облицовочный слой выполнен из стеклофибробетона.

11. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что облицовочный слой выполнен из различных металлических панелей.

12. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что облицовочный слой выполнен из стальных окрашенных листов.

13. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что облицовочный слой выполнен из цементно-стружечных плит различных видов.

14. Строительный блок по п.1, отличающийся тем, что облицовочный слой выполнен из ПВХ.