Самоподдерживающийся строительный элемент из вспененных пластиков, предназначенный, в частности, для производства элементов перекрытий и стен зданий, а также способ его изготовления (варианты)

 

Самоподдерживающийся строительный элемент включает центральное тело, имеющее, по существу, форму параллелепипеда, предусмотренное с противоположными наружными поверхностями; по меньшей мере один арматурный секционный стержень, проходящий в поперечном направлении через центральное тело между наружными поверхностями и внедренный в вспененные пластики; обрешетку, предназначенную для поддержания по меньшей мере одного слоя соответствующего защитного материала, соединенную с ребром арматурного секционного стержня, проходящего заподлицо по меньшей мере с одной из наружных поверхностей строительного элемента и, по существу, параллельно ему. Техническим результатом изобретения является повышение огнестойкости строительного элемента. 5 с. и 43 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение в своем общем аспекте относится к самоподдерживающемуся строительному элементу, выполненному из вспененных пластиков, предназначенному, в частности, для производства элементов перекрытий и стен зданий.

Более конкретно, настоящее изобретение относится к самоподдерживающемуся строительному элементу, содержащему а) центральное тело, имеющее форму, по существу, параллелепипеда, предусмотренное с противоположными наружными поверхностями; б) по меньшей мере один арматурный секционный стержень, проходящий в поперечном направлении через указанное тело между указанными наружными поверхностями и внедренный в указанные вспененные пластики.

В описании и приложенной формуле изобретения выражение "самоподдерживающийся строительный элемент из вспененных пластиков" использовано для указания на то, что секционный элемент сделан из вспененных пластиков, например из вспененного полистирола, и обладает механическими свойствами, позволяющими ему выдерживать без пластической остаточной деформации все механические напряжения, возникающие в нем в процессе транспортировки и монтажа.

Как известно, применение строительных элементов, выполненных из вспененных пластиков, предпочтительно из вспененного полистирола, в виде панелей или секционных элементов (соответствующих формы и размеров), предназначенных для теплоизоляции и звукоизоляции, уже давно получило распространение в строительной промышленности.

Известно также, что для придания таким строительным элементам адекватных свойств самоподдержания, один или более арматурных секционных стержней, имеющих соответствующую форму, должны быть внедрены в массу вспененных пластиков.

Таким образом, например, в европейском патенте ЕР 0459924 описан самоподдерживающийся строительный элемент, выполненный из вспененных пластиков, а именно элемент перекрытия, который содержит центральное тело, имеющее, по существу, форму параллелепипеда, в которое арматурный секционный стержень, сделанный из тонкого металлического листа, которому придана форма двутавра, интегрирован в процессе технологической операции формования.

Хотя строительные элементы такого типа имеют, с одной стороны, небольшой вес и обладают сравнительной простотой монтажа и невысокой стоимостью, с другой стороны, их применение в технике и эксплуатационная гибкость до настоящего времени были ограничены из-за их плохой огнестойкости.

Такая неадекватная огнестойкость, по существу, связана с тем, что строительные элементы, выполненные из вспененных пластиков, обладают недостаточной способностью надежно удерживать внешние защитные слои, например, слои штукатурки, применяемые для отделки внешней поверхности.

При воздействии огня вспененные пластики фактически быстро сморщиваются в бесформенную массу уменьшенного объема при гарантированном отделении внешних защитных слоев и быстром разрушении всей конструкции.

Кроме того, нежелательное отделение внешних защитных слоев может быть вызвано в некоторых случаях применения преждевременным "старением" поверхности пластиков, на которую нанесены эти покрытия, причем такое отделение может быть дополнительно ускорено воздействием тепла, пыли, дыма, паров или химических веществ из соответствующих источников, расположенных вблизи этих строительных элементов.

По этой причине задачей настоящего изобретения является обеспечение самоподдерживающегося строительного элемента, выполненного из вспененных пластиков, который позволяет преодолеть недостатки строительных элементов, соответствующих предшествующему уровню техники, на которые было указано выше.

В соответствии с настоящим изобретением эта задача решена с помощью строительного элемента описанного выше типа, который отличается тем, что дополнительно содержит сетку, предназначенную для поддержания по меньшей мере одного слоя соответствующего защитного материала, причем указанная сетка соединена с ребром указанного арматурного секционного стержня, проходящего заподлицо и, по существу, параллельно по меньшей мере одной из наружных поверхностей указанного строительного элемента.

В приводимых ниже описании и последующей формуле изобретения термин "сетка для поддержания по меньшей мере одного защитного слоя" охватывает не только обычную сетку (гладкую или предусмотренную с выступающими ребрами), полученную путем растяжения соответственно прорезанного металлического листа, но также любого листового материала, приспособленного для поддержания соответствующего защитного материала.

Преимуществом является то, что строительный элемент, соответствующий настоящему изобретению, одновременно обладает адекватными свойствами самоподдержания, обеспечиваемыми арматурным секционным стержнем, интегрированным в массу вспененных пластиков, и адекватной огнестойкостью, благодаря наличию сетки, которая надежно удерживается посредством того же арматурного секционного стержня.

Фактически эта сетка способна поддерживать защитный слой из соответствующего строительного материала даже в случае усадки массы пластиков.

В особенно предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения сетка имеет одну или более частей, проходящих заподлицо на противоположных боковых сторонах строительного элемента, которые могут быть внедрены в него и закреплены также бетоном, применяемым для объединения и/или соединения вместе одного или более строительных элементов.

Помимо этого, сетка, удерживаемая таким образом надежно по месту посредством арматурного секционного стержня или посредством бетона, способна эффективно препятствовать какому-либо отслоению защитного слоя даже при наличии вышеупомянутого явления старения внешней поверхности вспененных пластиков.

Для улучшения максимально возможной огнестойкости строительного элемента материал защитного слоя, соединенного с сеткой, предпочтительно выбирают из группы, состоящей из штукатурки, цемента или любого другого огнеупорного или огнестойкого материала, например, композитов цемента и армирующих волокон, обладающих соответствующими свойствами.

Предпочтительно, чтобы арматурный секционный стержень был выполнен из материала, обладающего пригодными конструкционными свойствами, например, из холоднокатаной (предпочтительно оцинкованной) стали, профилированной так, чтобы на одном конце (профиля) было обеспечено по меньшей мере одно ребро, проходящее перпендикулярно центральной части стержня.

По очевидным причинам удобства производства и для уменьшения затрат на производство арматурный секционный стержень профилируют так, чтобы его поперечное сечение имело форму букв С, Z и Н.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения арматурный секционный стержень проходит в продольном направлении в центральном теле строительного элемента вдоль, по существу, всей его длины и предусмотрен с двумя ребрами, проходящими перпендикулярно от противоположных боковых поверхностей центральной части.

В этом случае ребро, которое проходит заподлицо со строительным элементом, выполняет функцию обеспечения адекватной поддерживающей поверхности, к которой может быть присоединена сетка, тогда как противоположное ребро благоприятно выполняет функцию улучшения прочности на сжатие арматурного секционного стержня, улучшая в соответствии с этим свойства самоподдержания строительного элемента.

Предпочтительно, чтобы это второе ребро имело первую прямолинейную часть, проходящую, по существу, перпендикулярно центральной части арматурного секционного стержня, и концевую часть, отогнутую к центральной части и образующую с первой частью ребра угол α, величина которого находится в диапазоне от 40 до 60^o, а еще более предпочтительно угол, равный приблизительно 45^o.

Испытания, проведенные заявителем, показали, что такая форма ребра дополнительно увеличивает жесткость арматурного секционного стержня и дополнительно улучшает свойства самоподдержания строительного элемента и его прочность на сжатие.

Части заданной длины такого арматурного секционного стержня могут быть получены посредством стандартных технологических операций гибки и резания, которые известны сами по себе, начиная от металлического листа шириной 150-250 мм и толщиной от 0,4 до 1,2 мм, а более предпочтительно от 0,5 до 0,8 мм.

Предпочтительно, чтобы центральная часть арматурного секционного стержня имела после гибки высоту от 100 до 200 мм, а ребро или противоположные ребра арматурного секционного стержня имела ширину от 15 до 30 мм.

Если арматурный секционный стержень имеет два противоположных ребра, то ребро, которое будет полностью внедрено в материал вспененных пластиков, будет иметь общую ширину в диапазоне от 18 до 22 мм.

Предпочтительно, чтобы первая, по существу, прямолинейная часть указанного ребра, проходящая перпендикулярно центральной части арматурного секционного стержня, предпочтительно имела ширину от 12 до 18 мм, тогда как остальная его концевая часть была отогнута к арматурному секционному стержню, образуя угол, составляющий приблизительно 45^o.

Кроме того, предпочтительно, чтобы арматурный секционный стержень был предусмотрен с множеством отверстий, образованных в его центральной части вне или между указанными ребрами.

Эти отверстия выполняют две полезные функции: облегчение арматурного секционного стержня, улучшая таким образом свойства самоподдержания строительного элемента, и обеспечение более хорошей интеграции арматурного секционного стержня в массу вспененных пластиков.

Фактически благодаря наличию указанных отверстий масса вспененных пластиков способна плотно герметизировать арматурный секционный стержень в процессе формования, обеспечивая в соответствии с этим интеграцию и прочное удержание по месту арматурного секционного стержня внутри центрального тела строительного элемента.

Кроме этого, такая плотная интеграция арматурного секционного стержня в массе вспененных пластиков предотвращает какую-либо деформацию или поперечный изгиб арматурного секционного стержня даже в том случае, если последний образован, по существу, из довольно тонкого металлического листа, как указано выше.

Предпочтительно, чтобы указанные отверстия имели общую площадь, составляющую приблизительно 10-60% общей площади поверхности арматурного секционного стержня, принимая во внимание, что в этом случае общая площадь боковой поверхности арматурного секционного стержня включает в себя ребро (ребра), то есть общую площадь боковой поверхности перед образованием ребер и отверстий.

Еще более предпочтительно, чтобы отверстия, образованные в центральной части арматурного секционного стержня, занимали 30-40% всей площади его поверхности.

В соответствии с настоящим изобретением форма отверстий, полученных стандартным способом, который известен сам по себе, например, штамповкой, не является критической, однако круглая форма поперечного сечения является предпочтительной по очевидным причинам удобства производства.

В последнем случае отверстия имеют диаметр, величина которого предпочтительно находится в диапазоне от 15 до 150 мм.

В предпочтительном варианте осуществления отверстия расположены в центральной части арматурного секционного стержня тремя параллельными рядами, причем первый центральный ряд круглых отверстий, имеющих наибольший диаметр и образованных с шагом, расположен вдоль средней плоскости Х-Х арматурного секционного стержня, а два боковых ряда круглых отверстий, имеющих меньший диаметр и образованных с шагом, расположены против центрального ряда.

Предпочтительно, чтобы круглые отверстия в боковых рядах имели параллельные оси и были расположены между двумя последовательными отверстиями центрального ряда, как будет описано в этой заявке ниже.

Преимуществом такой конструкции является то, что в этом случае становится возможным более равномерно распределять так называемые пористые области по центральной части арматурного секционного стержня для того, чтобы сделать эту конструкцию легче без ухудшения ее механической прочности, и для равномерного распределения поверхности контактного взаимодействия между арматурным секционным стержнем и вспененными пластиками.

Предпочтительно, чтобы шаг между отверстиями центрального ряда был равен шагу между отверстиями боковых рядов и находился в диапазоне 80-100 мм, а более предпочтительно составлял приблизительно 90 мм.

Кроме того, предпочтительно, чтобы отверстия центрального ряда имели диаметр от 50 до 80 мм, а предпочтительнее приблизительно 60 мм, тогда как отверстия боковых рядов имели диаметр от 20 до 40 мм, а более предпочтительно - приблизительно 30 мм.

Для дополнительного увеличения поверхности контактного взаимодействия и вместе с этим для увеличения сцепления арматурного секционного стержня с вспененными пластиками отверстия, образованные в арматурных секционных стержнях, могут быть предпочтительно образованы с выступающей кромкой вдоль их периферийного края или в альтернативном варианте осуществления с одним или более выступами, распределенными вдоль их периферийного края и смещенными под углом друг к другу, выполненными с возможностью обеспечения дополнительных средств для сцепления арматурного секционного стержня с массой вспененных пластиков.

Такие выступы могут быть образованы выступающими из одной боковой поверхности арматурного секционного стержня или из его обеих боковых поверхностей.

Предпочтительно, чтобы сетка, предназначенная для поддержания по меньшей мере одного защитного слоя, представляла собой растянутую металлическую сетку, состоящую, по существу, из ромбовидных ячеек, имеющих соотношение длины ромба и его высоты 2:1.

Предпочтительно, чтобы длина ромба изменялась от 20 до 60 мм, тогда как ширина ромба изменялась от 10 до 30 мм.

Кроме того, предпочтительно, чтобы растянутая металлическая сетка имела толщину от 0,4 до 1,5 мм, а более предпочтительно в диапазоне от 0,4 до 1,0 мм.

Во втором варианте осуществления настоящего изобретения арматурный секционный стержень проходит в поперечном направлении через центральное тело строительного элемента, через всю его толщину, и имеет два противоположных ребра, проходящих заподлицо с противоположными наружными поверхностями строительного элемента и , по существу, параллельно им.

В этом случае строительный элемент может содержать две сетки, причем каждая выполнена с возможностью поддержания соответствующего защитного слоя, соединенного с соответствующим одним из указанных противоположных ребер арматурного секционного стержня.

Таким образом можно получить модульные стеновые элементы, например, для возведения несущих стен и перегородок зданий, путем заливки бетона в одну или более полостей, образованных в строительном элементе, соответствующем настоящему изобретению, и нанесения штукатурки на ее противоположные наружные поверхности.

В третьем варианте осуществления настоящего изобретения строительный элемент может содержать (вместо второй сетки для поддержания защитного слоя) жесткий защитный элемент, соединенный с арматурным секционным стержнем на наружной поверхности, которая противоположна наружной поверхности, имеющей первую сетку.

Предпочтительно, чтобы такой защитный элемент представлял собой панель из гипсокартона, древесины, жестких пластиков или любого другого соответствующего материала, имеющего декоративные и/или конструкционные функции.

В зависимости от выбора защитного элемента, обладающего или не обладающего конструкционными свойствами, строительные элементы, соответствующие настоящему изобретению, могут обладать адекватной несущей способностью, то есть могут быть способными выдерживать возможные статические нагрузки, прикладываемые к ним.

В соответствии с настоящим изобретением строительные элементы, которые были описаны выше, могут быть изготовлены с помощью способа, предусматривающего соединение сетки, предназначенной для поддержания по меньшей мере одного слоя пригодного защитного материала, с ребром, проходящим от одного конца арматурного секционного стержня; позиционирование соединенных таким образом арматурного секционного стержня и сетки в гнезде пресс-формы соответствующего устройства для формования пластиков; подачу гранул поддающихся вспениванию пластиков в гнездо пресс-формы; вспенивание и затем соединение вместе гранул пластиков в указанном гнезде пресс-формы так, чтобы внедрить указанный арматурный секционный стержень в массу вспененных пластиков, имеющую заданную форму, и поддерживать указанную сетку (по меньшей мере частично), по существу, заподлицо с массой вспененных пластиков.

Этот способ может быть осуществлен с помощью формовочных машин, обычных самих по себе и известных в этой области техники.

В соответствии с настоящим изобретением вся сетка или в альтернативном его варианте осуществления основная ее часть будет проходить , по существу, заподлицо с массой вспененных пластиков строительного элемента, покидающего формовочную машину.

Предпочтительно, чтобы сетка, предназначенная для поддержания защитного слоя, была соединена с наружной поверхностью бокового ребра арматурного секционного стержня, который проходит заподлицо с наружной поверхностью строительного элемента, посредством технологических операций электросварки и соответствующего оборудования, которое известно само по себе.

Кроме того, предпочтительно, чтобы вышеуказанный способ предусматривал дополнительную технологическую операцию энуклеации указанной сетки от массы вспененных пластиков для того, чтобы обеспечить более эффективное сцепление с сеткой защитного материала и/или бетона, заливаемого на или вдоль строительного элемента.

Предпочтительно, чтобы сетка была частично или полностью энуклеирована от массы пластиков строительного элемента посредством соответствующей поверхностной термической обработки.

В предпочтительном варианте осуществления такую термическую обработку осуществляют посредством устройства, подающего струю горячего воздуха, нагретого до температуры порядка от 220 до 260^oС.

Преимуществом является то, что степень усадки вспененных пластиков и по этой причине уровень воздействия на сетку может быть отрегулирован путем изменения температуры и/или скорости потока горячего воздуха и/или скорости движения устройства, подающего горячий воздух.

Кроме того, такой поверхностной термической обработке строительного элемента может предшествовать технологической операция зачистки поверхности строительного элемента с целью удаления самого внешнего слоя, так называемого поверхностного слоя, вспененных пластиков и обеспечения возможности более эффективной термической обработки.

В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения сетка (сетки) может быть присоединена к боковому ребру (ребрам) арматурного секционного стержня после формования строительного элемента и интегрирования в него арматурного секционного стержня.

В этом случае вышеуказанные технологические операции зачистки и поверхностной термической обработки могут быть выполнены перед фиксацией сетки так, чтобы при необходимости соответствующее боковое ребро арматурного секционного стержня могло быть обнажено на поверхности.

Таким образом, в соответствии с этим дополнительным вариантом осуществления строительный элемент, соответствующий настоящему изобретению, может быть получен с помощью способа, предусматривающего позиционирование арматурного секционного стержня, предусмотренного по меньшей мере с одним ребром на одном конце, в гнезде пресс-формы соответствующего устройства для формования пластиков; подачу гранул пластиков, поддающихся вспениванию, в указанное гнездо пресс-формы; вспенивание и затем соединение вместе гранул пластиков в указанном гнезде пресс-формы так, чтобы внедрить указанный арматурный секционный стержень в массу вспененных пластиков, имеющую заданную форму, и поддерживать указанное по меньшей мере одно ребро, по существу, заподлицо с массой вспененных пластиков; соединение сетки, предназначенной для поддержания по меньшей мере одного слоя соответствующего защитного материала, с указанным по меньшей мере одним ребром указанного арматурного секционного стержня.

Строительный материал, полученный таким образом, может быть передан на строительную площадку в таком виде или может быть дополнительно быть подвергнут после технологической операции формования в формовочной машине технологической операции соединения с сеткой (сетками), предназначенной для поддержания защитного слоя штукатурки, цемента, как они есть или в альтернативном варианте армированных волокнами соответствующего материала.

Если арматурный секционный стержень проходит через центральное тело строительного элемента по всей его толщине, то строительный элемент может быть подвергнут окончательной отделке посредством присоединения к нему панели из гипсокартона, древесины, жестких пластиков или другого соответствующего материала для декоративных и/или конструкционных целей.

Другие элементы и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из приведенного ниже описания некоторых предпочтительных вариантов осуществления строительного элемента, соответствующего настоящему изобретению, которое сделано со ссылкой на сопроводительные чертежи.

Фиг. 1 - изометрическое изображение (с частичным сечением) первого варианта осуществления строительного элемента, соответствующего настоящему изобретению.

Фиг.2 - увеличенное изометрическое изображение некоторых деталей строительного элемента, показанного на фиг. 1.

Фиг. 3 - изометрическое изображение (с частичным сечением) второго варианта осуществления строительного элемента, соответствующего настоящему изобретению.

Фиг.4 - изометрическое изображение (с частичным сечением) некоторых деталей третьего варианта осуществления строительного элемента, соответствующего настоящему изобретению.

Как следует из фиг. 1 и 2, строительный элемент, указанный общим ссылочным номером 1, выполнен в соответствии с настоящим изобретением из вспененных пластиков, например из вспененного полистирола.

В этом примере строительный элемент 1, являющийся так называемым элементом перекрытия, предназначенным для возведения перекрытий, содержит центральное тело 2, имеющее множество параллельных полостей 3, образованных в нем, проходящими через него в продольном направлении, и предусмотренное с противоположными боковыми поверхностями 28 и 29.

Строительный элемент 1 предусмотрен также с двумя выступами 4, 5, проходящими в поперечном и продольном направлениях вдоль противоположных боковых поверхностей 28 и 29 центрального тела 2.

Преимуществом является то, что выступы 4, 5 предусмотрены с боковой канавкой 23 и соответственно с ребром 24 сопряженной формы, проходящими в продольном направлении вдоль всей длины строительного элемента 1.

Таким образом, множество строительных элементов 1, установленных бок о бок, могут быть прочно соединены между собой посредством сопрягающего соединения.

Кроме того, преимуществом является также то, что выступы 4, 5 предусмотрены с множеством вертикальных ребер 25, расположенных с шагом вдоль длины строительного элемента 1, как показано на фиг. 2.

Ребра 25, образованные предпочтительно интегрально с выступами 4, 5, предпочтительно выполняют функцию поддержания арматурных стержней, расположенных между смежными строительными элементами 1 на заданном расстоянии от остальных выступов, благодаря чему арматурные стержни могут быть полностью внедрены в бетонирование.

Строительный элемент 1 предусмотрен с противоположными наружными поверхностями 6, 7, соответственно верхней и нижней, и содержит два секционных арматурных стержня 8, 9 идентичной конструкции, которые симметрично расположены относительно продольной плоскости симметрии Y-Y строительного элемента 1.

Арматурные секционные стержни 8, 9 проходят между указанными верхней наружной поверхностью 6 и нижней наружной поверхностью 7 в продольном направлении через центральное тело 2 строительного элемента 1, по существу, вдоль всей его длины.

Кроме того, арматурные секционные стержни 8, 9, по существу, имеют поперечное сечение формы буквы Z и содержат центральную часть 10 и два ребра 11, 12, соответственно верхнее и нижнее, проходящие перпендикулярно в противоположных направлениях от концов центральной части 10.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения арматурные секционные стержни 8, 9 образованы посредством соответствующего профилирования (с помощью стандартного оборудования) оцинкованного холоднокатаного металлического листа, имеющего толщину, составляющую приблизительно 0,8 мм. Кроме того, предпочтительно, чтобы центральная часть 10 арматурных секционных стержней 8, 9 имела высоту приблизительно 150 мм, тогда как противоположные ребра 11, 12 имели общую ширину приблизительно 15 мм.

В предпочтительном варианте осуществления верхнее ребро 12 полностью внедрено в массу вспененных пластиков и имеет первую часть 12а, проходящую, по существу, перпендикулярно центральной части 10 арматурных секционных стержней 8, 9, и вторую концевую часть 12b, которая отогнута к центральной части 10.

Предпочтительно, чтобы первая часть 12а ребра 12 имела длину, составляющую приблизительно 15 мм, а концевая часть 12b образовывала угол α, составляющий приблизительно 45^o с первой частью 12а.

Испытания, проведенные заявителем, показали, что строительный элемент, армированный секционными стержнями такой формы, обладает самоподдерживанием и прочностью на сжатие, которые вполне сравнимы с этими характеристиками строительного элемента, армированного секционными стержнями, имеющими толщину, составляющую 1,2 мм, и не предусмотренными с изогнутыми ребрами 12.

В предпочтительном варианте осуществления арматурные секционные стержни 8, 9 выполнены с множеством отверстий предпочтительно круглой формы, полученных штамповкой, образованных в центральной части 10.

Эти отверстия предназначены для достижения двух целей: для облегчения арматурных секционных стержней 8, 9 и для более прочной фиксации их в массе вспененных пластиков.

Такие отверстия располагают тремя параллельными рядами, проходящими вдоль центральной части 10 арматурных секционных стержней 8 и 9, причем первый центральный ряд имеет круглые отверстия 13 большего диаметра, расположенные с некоторьм шагом вдоль средней плоскости Х-Х секционных стержней, а два боковых ряда имеют круглые отверстия 14 и 15 меньшего диаметра, расположенные на противоположных сторонах относительно центрального ряда.

Предпочтительно, чтобы круглые отверстия 14, 15 в боковых рядах имели параллельные оси и были расположены между двумя последовательными отверстиями 13 центрального ряда, как показано на фиг. 1.

Предпочтительно, чтобы отверстия 13 имели диаметр, составляющий приблизительно 60 мм, а отверстия 14 и 15 диаметр, составляющий приблизительно 30 мм, а шаг во всех рядах отверстий 13-15 составлял приблизительно 90 мм.

Таким образом, отверстия 13-15 ограничивают перфорированную область или пористую область, которая составляет приблизительно 30% общей площади арматурных секционных стержней 8 и 9, причем выражение "общая площадь" относится к общей площади боковой поверхности секционных стержней (центральная часть 10 плюс ребра 11, 12).

Для дополнительного увеличения поверхности контактного взаимодействия между арматурными секционными стержнями 8, 9 и вспененными пластиками сквозные отверстия 13-15, образованные в центральной части 10, могут быть предпочтительно образованы вдоль их периферийного края с выступающей кромкой, которая не показана на чертежах, выполненной с возможностью полностью внедряться в массу вспененных пластиков для фиксации в ней арматурных секционных стержней даже с более высокой прочностью.

В альтернативном варианте осуществления аналогичную предпочтительную функцию может выполнять один или более выступов, которые также не показаны на представленных чертежах, распределенных вдоль периферийного края и смещенных под углом друг к другу.

Строительный элемент 1, соответствующий настоящему изобретению, дополнительно содержит сетку 16, предназначенную для поддержания по меньшей мере одного слоя 17 соответствующего защитного материала, например штукатурки, приваренную к нижним ребрам 11 арматурных секционных стержней 8, 9.

Как очевидно из фиг. 1, эти ребра 11 проходят, по существу, заподлицо с нижней наружной поверхностью 7 строительного элемента 1 и, по существу, параллельно ей.

Преимуществом является то, что противоположные концевые части сетки 16 изогнуты в виде первой наклонной части 16а, полностью внедренной в выступы 4, 5, и второй части 16b, проходящей, по существу, в вертикальном направлении частично заподлицо с противоположными боковыми поверхностями 28, 29 строительного элемента 1.

Преимуществом является то, что при полном внедрении наклонной части 16а сетки в массу вспененных пластиков предотвращается образование тепловых мостов между нижней и верхней наружными поверхностями выступов 4 и 5 в плите перекрытия, получаемой соединением нескольких строительных элементов 1, установленных бок о бок.

Вертикальная часть 16b концевой части сетки 16 содержит секцию, которая проходит заподлицо со строительным элементом 1 в канавках 26, 27, образованных в продольном направлении в противоположных боковых поверхностях 28, 29 строительного элемента 1 выше выступов 4 и 5.

Преимуществом является то, что эта секция вертикальной части 16b позволяет обеспечивать прочное сцепление сетки 16 с бетонным литьем в полости, ограниченной между боковыми поверхностями смежных строительных элементов 1.

Предпочтительно также, чтобы сетка 16 представляла собой сетку, полученную растяжением оцинкованного холоднокатаного металлического листа, известную под торговой маркой "ZENZIMIR", которая обеспечивает возможность сцепления с цементом, известью или гипсом, а также обладает коррозионной стойкостью.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения сетка 16 имеет толщину, составляющую приблизительно 0,5 мм, и образована в виде сетки с ромбообразными ячейками, причем отношение длины ромба к его высоте составляет 2:1.

Кроме того, предпочтительно, чтобы длина ромба составляла приблизительно 30 мм, тогда как высота ромба приблизительно 15 мм.

Преимуществом является то, что описанный выше строительный элемент 1 способен обладать в одно и то же время как адекватным самоподдержанием, сообщаемым ему арматурными секционными стержнями 8, 9, интегрированными в массу вспененных пластиков, так и адекватной огнестойкостью благодаря наличию сетки 16, прочно удерживаемой по месту теми же арматурными секционными стержнями, а после монтажа также бетонным литьем между смежными строительными элементами.

Преимуществом является то, что сетка 16 фактически способна поддерживать слой 17 штукатурки даже в том случае, если масса вспененных пластиков частично или полностью усела под воздействием тепла.

На фиг. 3 и 4 схематически показаны дополнительный варианты осуществления строительного элемента 1, соответствующего настоящему изобретению.

В приведенном ниже описании, сделанном со ссылкой на эти чертежи, компоненты строительного элемента 1, которые конструктивно и функционально эквивалентны компонентам, описанным со ссылкой на предшествующий вариант осуществления настоящего изобретения, будут указаны теми же ссылочными номерами и не будут дополнительно описываться.

Во втором варианте осуществления настоящего изобретения, показанном на фиг. 3, ссылочным номером 101 указан стеновой элемент, используемый, например, для возведения несущих стен и перегородок в зданиях.

В этом случае стеновой элемент 101 имеет две пары боковых выступов, указанных ссылочными номерами 18-21, проходящими от противоположных боковых поверхностей 28, 29 центрального тела 2. Стеновой элемент 101 содержит множество арматурных секционных стержней 109, проходящих в поперечном направлении через центральное тело 2 строительного элемента по всей его толщине.

Таким образом, в этом варианте осуществления оба противоположных ребра 11, 12 арматурных секционных стержней 109 (в этом случае прямолинейные боковые ребра) лежат, по существу, заподлицо с противоположными наружными поверхностями 6, 7 стенового элемента 101 и параллельно им.

Последний может содержать две сетки 116а, 116b (каждая из которых выполнена с возможностью поддержания соответствующих защитных слоев 117b, например, штукатурки), приваренные к противоположным ребрам 11, 12 арматурных секционных стержней 109.

Кроме того, в соответствии с третьим вариантом осуществления, показанным на фиг. 4, стеновой элемент 101 может содержать панель 22 из гипсокартона, древесины, жестких пластиков или другого соответствующего материала, предназначенную для декоративных и/или конструкционных целей вместо, например, сетки 116а.

Эта панель 22 прикреплена к ребрам 11 арматурных секционных стержней 109 на наружной поверхности 7 стенового элемента 101 способом, который известен сам по себе, например, посредством винтов или штырей, которые не показаны.

В соответствии со свойствами выбранного защитного элемента стеновые элементы 101, соответствующие настоящему изобретению, могут обладать несущими свойствами, которые делают их способными независимо выдерживать возможные статические нагрузки, прикладываемые к этим стеновым элементам.

Для квалифицированного в этой области техники специалиста будут очевидны варианты и модификации, которые могут быть сделаны для удовлетворения специальных и дополнительных требований и которые находятся в объеме приведенной ниже формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Самоподдерживающий строительный элемент из вспененных пластиков для перекрытий и стен зданий (1,101), включающий в себя центральное тело (2), имеющее, по существу, форму параллелепипеда, предусмотренное с противоположными наружными поверхностями (6,7), по меньшей мере один арматурный секционный стержень (8, 9, 109), проходящий в поперечном направлении через указанное центральное тело между указанными наружными поверхностями (6, 7) и внедренный в указанные вспененные пластики, отличающийся тем, что дополнительно содержит по меньшей мере одну листообразную деталь (16, 116), предназначенную для поддержания по меньшей мере одного слоя (17) соответствующего защитного материала, причем листообразная деталь (16, 116) соединена по меньшей мере с одним ребром (11, 12) арматурного секционного стержня (8, 9, 109), проходящего заподлицо по меньшей мере с одной из наружных поверхностей (6, 7) строительного элемента (1, 101) и, по существу, параллельно ему.

2. Строительный элемент (1, 101) по п. 1, отличающийся тем, что арматурный секционный стержень (8, 9, 109) проходит в поперечном направлении через центральное тело (2) по всей его толщине.

3. Строительный элемент (1, 101) по п. 2, отличающийся тем, что арматурный секционный стержень (8, 9, 109) содержит два противоположных ребра (11, 12), проходящих заподлицо с наружными поверхностями (6, 7) строительного элемента (1,101) и, по существу, параллельных им.

4. Строительный элемент (1, 101) по п. 3, отличающийся тем, что содержит две листообразные детали (116а, 116b), предназначенные для поддержания по меньшей мере одного защитного слоя (117а, 117b), причем детали (116а, 116b) соответственно соединены с противоположными ребрами (11, 12) арматурного секционного стержня (8, 9, 109).

5. Строительный элемент (1, 101) по п. 3, отличающийся тем, что дополнительно содержит жесткий защитный элемент (22), соединенный с арматурным секционным стержнем (8, 9, 109) на стороне, которая противоположна листообразной детали (116).

6. Строительный элемент (1, 101) по п. 5, отличающийся тем, что жесткий защитный элемент (22) представляет собой панель, выполненную из гипсокартона, древесины, жестких пластиков или другого соответствующего материала.

7. Строительный элемент (1, 101) по п. 3, отличающийся тем, что арматурный секционный стержень (8, 9, 109) проходит в продольном направлении в центральном теле (2) вдоль, по существу, всей его длины.

8. Строительный элемент (1, 101) по п. 1, отличающийся тем, что арматурный секционный стержень (8, 9, 109) предусмотрен с множеством отверстий (13, 14, 15), образованных в его центральной части (10).

9. Строительный элемент (1, 101) по п. 8, отличающийся тем, что отверстия (13, 14, 15) имеют общую площадь, составляющую 10-60% от общей площади поверхности арматурного секционного стержня (8, 9, 109).

10. Строительный элемент (1, 101) по п. 8, отличающийся тем, что отверстия (13, 14, 15) имеют круглое поперечное сечение диаметром 15-150 мм.

11. Строительный элемент (1, 101) по п. 8, отличающийся тем, что отверстия (13, 14, 15) на периферии предусмотрены с кромкой, выступающей из центральной части (10), и полностью внедрены в указанные вспененные пластики.

12. Строительный элемент (1, 101) по п. 8, отличающийся тем, что отверстия (13, 14, 15) предусмотрены с одним или более выступами, распределенными вокруг их периферийного края и смещенными под углом друг к другу, причем указанные выступы полностью внедрены в указанные вспененные пластики.

13. Строительный элемент (1, 101) по п. 1, отличающийся тем, что арматурный секционный стержень (8, 9, 109) имеет толщину 0,4-1,2 мм.

14. Строительный элемент (1, 101) по п. 1, отличающийся тем, что листообразная деталь (16), предназначенная для поддержания по меньшей мере одного защитного слоя (17), содержит противоположные боковые кромки (16b), проходящие по меньшей мере частично заподлицо с противоположными боковыми поверхностями (28, 29) строительного элемента (1,101).

15. Строительный элемент (1, 101) по п. 1, отличающийся тем, что листообразная деталь (16, 116), предназначенная для поддержания по меньшей мере одного защитного слоя (17), представляет собой растянутую металлическую сетку, состоящую, по существу, из ромбовидных ячеек, имеющих соотношение длины ромба и его высоты 2: 1.

16. Строительный элемент (1,101) по п. 15, отличающийся тем, что указанная растянутая сетка имеет толщину 0,4-1,5 мм.

17. Строительный элемент (1) по п. 1, отличающийся тем, что он состоит из множества арматурных секционных стержней (8, 9), проходящих в поперечном направлении через центральное тело (2) между противоположными поверхностями (6, 7) и внедренных во вспененные пластики, причем арматурные секционные стержни (8, 9) выполнены с существенно Z-образным профилем и симметричными относительно продольной плоскости симметрии (Y-Y) строительного элемента (1), а также имеют центральную часть (10) и пару ребер, нижнего (11) и верхнего (12), проходящих перпендикулярно в противоположных направлениях от концов центральной части (10).

18. Строительный элемент (1) по п. 17, отличающийся тем, что верхнее ребро (12) арматурных секционных стержней (8, 9) имеет первую часть (12а), проходящую существенно перпендикулярно центральной части (10), и вторую концевую часть (12b), отогнутую в направлении к центральной части (10).

19. Строительный элемент (1, 101) по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что дополнительно содержит слой (17) штукатурки, цемента или цемента, армированного волокнами из соответствующего материала, соединенный с поддерживающей листообразной деталью (16, 116).

20. Способ изготовления самоподдерживающегося строительного элемента (1,101) по любому из пп. 1-19, отличающийся тем, что предусматривает соединение листообразной детали (16, 116), предназначенной для поддержания по меньшей мере одного слоя (17) соответствующего защитного материала, с ребром (11, 12), проходящим от одного конца арматурного секционного стержня (8,9,109); позиционирование соединенных таким образом арматурного секционного стержня (8, 9, 109) и листообразной детали (16, 116) в гнезде пресс-формы соответствующего устройства для формования пластиков; подачу гранул поддающихся вспениванию пластиков в гнездо пресс-формы; вспенивание и затем соединение вместе гранул пластиков в указанном гнезде пресс-формы так, чтобы внедрить арматурный секционный стержень (8, 9, 109) в массу вспененных пластиков, имеющую заданную форму, и поддерживать листообразную деталь (16, 116) по меньшей мере частично, по существу, заподлицо с массой вспененных пластиков.

21. Способ по п. 20, отличающийся тем, что листообразная деталь (16, 116) и арматурный секционный стержень (8, 9, 109) соединены друг с другом посредством сварки.

22. Способ по п. 20, отличающийся тем, что предусматривает дополнительную технологическую операцию энуклеации по меньшей мере части листообразной детали (16,116) от массы вспененных пластиков.

23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что листообразная деталь (16, 116) энуклеирована от массы вспененных пластиков посредством термической обработки, осуществляемой путем подачи на указанную массу струи горячего воздуха, нагретого до 220-260^oС.

24. Способ по п. 23, отличающийся тем, что указанной термической обработке предшествует технологическая операция соскабливания поверхностного слоя с указанной массы вспененных пластиков.

25. Способ изготовления строительного элемента (1, 101) по любому из пп. 1-19, отличающийся тем, что предусматривает позиционирование арматурного секционного стержня (8, 9, 109), предусмотренного по меньшей мере с одним ребром (11, 12) на одном конце, в гнезде пресс-формы соответствующего устройства для формования пластиков; подачу гранул пластиков, поддающихся вспениванию, в гнездо пресс-формы; вспенивание и затем соединение вместе гранул пластиков в указанном гнезде пресс-формы так, чтобы внедрить арматурный секционный стержень (8, 9, 109) в массу вспененных пластиков, имеющую заданную форму, и поддерживать по меньшей мере одно ребро (11, 12), по существу, заподлицо с массой вспененных пластиков; соединение листообразной детали (16, 116), предназначенной для поддержания по меньшей мере одного слоя (17) соответствующего защитного материала, с по меньшей мере одним ребром (11, 12) арматурного секционного стержня (8, 9, 109).

26. Способ по п. 25, отличающийся тем, что предусматривает дополнительную технологическую операцию энуклеации по меньшей мере одного ребра (11, 12) арматурного секционного стержня (8, 9, 109) от массы вспененных пластиков.

27. Способ по п. 26, отличающийся тем, что по меньшей мере одно ребро (11, 12) арматурного секционного стержня энуклеировано от массы вспененных пластиков посредством термической обработки, осуществляемой путем подачи на указанную массу струи горячего воздуха, нагретого до 220-260^oС.

28. Способ по п. 23, отличающийся тем, что указанной термической обработке предшествует технологическая операция соскабливания поверхностного слоя с указанной массы вспененных пластиков.

29. Способ по п. 25, отличающийся тем, что листообразная деталь (16, 116) и арматурный секционный стержень (8, 9, 109) соединены друг с другом посредством сварки.

30. Самоподдерживающийся строительный элемент из вспененных пластиков, предназначенный для образования плиты перекрытия из множества подобных ему строительных элементов (1), размещенных вплотную друг к другу, включающий в себя центральное тело (2), имеющее, по существу, форму параллелепипеда с противоположными верхней (6) и нижней (7) сторонами, а также противоположными боковыми поверхностями (28, 29); по меньшей мере один арматурный секционный стержень (8, 9), проходящий в поперечном направлении через центральное тело (2) между противоположными верхней (6) и нижней (7) поверхностями и внедренный во вспененные пластики; листообразную деталь (16), предназначенную для поддержания по меньшей мере одного слоя (17) соответствующего защитного материала, причем листообразная деталь (16, 116) соединена по меньшей мере с одним ребром (11, 12) арматурного секционного стержня (8, 9), проходящего заподлицо и, по существу, параллельного по меньшей мере одной из противоположных верхней (6) и нижней (7) поверхностей данного строительного элемента (1), и имеет противолежащие боковые кромки (16b), расположенные по меньшей мере частично заподлицо с боковыми поверхностями (28, 29) строительных элементов (1); при этом упомянутая плита перекрытия может содержать бетонное литье, заполняющее полость между противоположными боковыми поверхностями (28, 29) смежных строительных элементов (1) из указанного их множества так, что боковые кромки (16b) листообразной детали (16) обеспечат ее надежное крепление к данному бетонному литью.

31. Строительный элемент по п. 30, отличающийся тем, что выполнен с возможностью связи указанного множества строительных элементов (1) друг с другом посредством существенно стыковых соединений.

32. Строительный элемент по п. 31, отличающийся тем, что указанные стыковые соединения содержат канавку (23) и ребро (24) сопряженной формы на выступах (4, 5), выполненных сбоку и вдоль противоположных боковых сторон (28, 29) строительного элемента (1) по всей их длине.

33. Строительный элемент по п. 32, отличающийся тем, что боковые кромки (16b) листообразной детали (16) имеют часть, расположенную заподлицо со строительными элементами (1) внутри канавок (26, 27), выполненных в продольном направлении вдоль всей длины боковых сторон (28, 29) над выступами (4, 5).

34. Строительный элемент по п. 32, отличающийся тем, что для образования плиты перекрытия из множества подобных ему строительных элементов (1) дополнительно снабжен множеством арматурных стержней, предназначенных для внедрения в указанное бетонное литье.

35. Строительный элемент по п. 34, отличающийся тем, что на выступах (4, 5) с шагом по длине строительного элемента (1) выполнены вертикальные ребра (25), служащие для поддержки упомянутых арматурных стержней на определенном расстоянии от остальной части выступов (4, 5).

36. Строительный элемент по п. 30, отличающийся тем, что арматурный секционный стержень (8, 9) проходит в поперечном направлении через центральное тело (2) по всей его толщине.

37. Строительный элемент по п. 30, отличающийся тем, что арматурный секционный стержень (8, 9) проходит в продольном направлении через центральное тело (2) по всей его длине.

38. Строительный элемент по п. 30, отличающийся тем, что арматурный секционный стержень (8, 9) выполнен со множеством отверстий (13, 14, 15) в его центральной части (10).

39. Строительный элемент по п. 30, отличающийся тем, что листообразная деталь (16), предназначенная для поддержания по меньшей мере одного слоя (17) защитного материала, представляет собой растянутую металлическую сетку, состоящую, по существу, из ромбовидных ячеек, имеющих соотношение длины ромба и его высоте 2: 1.

40. Строительный элемент по любому из пп. 30-39, отличающийся тем, что он дополнительно содержит слой (17) штукатурки, цемента или цемента, армированного волокнами из соответствующего материала, соединенный с поддерживающей листообразной деталью (16).

41. Самоподдерживающийся строительный элемент из вспененных пластиков, предназначенный для образования модульных стеновых элементов стен зданий в виде множества подобных ему строительных элементов (1), размещенных вплотную друг к другу, включающий в себя центральное тело (2), имеющее, по существу, форму параллелепипеда с противоположными верхней (6) и нижней (7) сторонами, а также с противоположными боковыми поверхностями (28, 29); по меньшей мере один арматурный секционный стержень (109), проходящий в поперечном направлении через центральное тело (2) между противоположными верхней (6) и нижней (7) поверхностями и внедренный во вспененные пластики; причем арматурный стержень (109) имеет пару ребер (11, 12), лежащих заподлицо и, по существу, параллельно с верхней (6) и нижней (7) поверхностями строительного элемента (101); по меньшей мере одну листообразную деталь (116а, 116b), предназначенную для поддержания по меньшей мере одного слоя (117а, 117b) соответствующего защитного материала, причем указанная листообразная деталь соединена по меньшей мере с одним из ребер (11, 12), при этом упомянутый модульный стеновой элемент может содержать бетонное литье, заполняющее полости (3) в строительных элементах (101).

42. Строительный элемент по п. 41, отличающийся тем, что содержит пару листообразных деталей (116а, 116b), предназначенных для поддержания соответствующих слоев (117а, 117b) и соединенных с соответствующими противолежащими ребрами (11, 12) арматурного секционного стержня (109).

43. Строительный элемент по п. 41, отличающийся тем, что содержит листообразную деталь (116b) для поддержания соответствующего слоя (117b) подходящего защитного материала, соединенную с первым (12) из ребер (11, 12) арматурного секционного стержня (109), а также жесткий защитный элемент (22), соединенный со вторым (11) из ребер (11, 12) со стороны, противоположной листообразной детали (116b).

44. Строительный элемент по п. 43, отличающийся тем, что защитный элемент (22) представляет собой панель, выполненную из гипсокартона, древесины, жестких пластиков или другого подходящего материала.

45. Строительный элемент по п. 41, отличающийся тем, что арматурный секционный стержень (109) проходит внутри центрального тела (2), по существу, по всей его длине.

46. Строительный элемент по п. 41, отличающийся тем, что арматурный секционный стержень (109) выполнен со множеством отверстий (13, 14, 15) в его центральной части (10).

47. Строительный элемент по п. 41, отличающийся тем, что по меньшей мере одна листообразная деталь (116а, 116b), предназначенная для поддержания по меньшей мере одного защитного слоя (117а, 117b), представляет собой растянутую металлическую сетку, состоящую, по существу, из ромбовидных ячеек, имеющих соотношение длины ромба и его высоты 2: 1.

48. Строительный элемент по любому из пп. 41-47, отличающийся тем, что содержит слой (117а, 117b), штукатурки, цемента или цемента, армированного волокнами из подходящего материала, соединенный с по меньшей мере одной листообразной деталью (116а, 116b).

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4