способ изготовления элементов многослойных ограждающих конструкций

Формула изобретения

Способ изготовления элементов многослойных ограждающих конструкций, включающий последовательное заполнение формы бетонными смесями теплоизоляционного и конструкционных слоев, отличающийся тем, что после укладки первого конструкционного слоя средней плотностью 800-1400 кг/м³ вводится армированный контактный слой, образуемый в результате нанесения на нижний конструкционный слой стальной фибры длиной волокон 20-60 мм, диаметром 0,3-1,0 мм, в количестве 0,4-0,7 кг на 1 м², затем в форму заливается бетонная смесь теплоизоляционного слоя средней плотностью 200-400 кг/м³, форма подвергается вибрированию в течение 30-60 с, после чего повторяются операции по заполнению формы следующим соединительным слоем, а затем после перерыва в 40-60 мин конструкционным слоем с виброуплотнением в течение 50-100 с.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, а именно к технологии изготовления элементов многослойных ограждающих конструкций, с теплоизоляционным слоем из легких бетонов.

Известен способ изготовления элементов ограждающих конструкций, который предусматривает формование нижнего слоя изделия, укладку теплоизоляционного слоя и укладку верхнего слоя с последующим вибрированием всех слоев одновременно (а.с. СССР N 477144, кл. В32В 13/00, 1975 г.).

Недостатком данного способа является снижение прочности контактной зоны слоев вследствие вибрирования формы с уложенными в нее бетонными смесями разной марки по плотности, что может привести к расслоению или недоуплотнению бетонов слоев и снижению прочности изделия в зонах их контакта, а следовательно, ухудшает надежность конструкции в целом.

Наиболее близким к предложенному решению является способ изготовления многослойных строительных изделий, заключающийся в укладке бетонных слоев одновременно с двух противоположных сторон формы плоскими волнами, направленными под углом 85-95° к противоположной от источника вибровоздействия границе слоя (патент РФ № 2170663, кл. В28В 1/087, 2001 г.).

Известным способом производства трехслойных конструкций можно производить укладку и уплотнение теплоизоляционного и нижнего конструкционного слоев, но он нежелателен для укладки верхнего, так как это может привести к его погружению и перемешиванию с теплоизоляционным слоем, вследствие большей плотности конструкционного слоя.

В предлагаемом изобретении повышается прочность изделия в контактной зоне слоев за счет введения в состав конструкции дисперсного армирования, образуемого в технологическом процессе на стадии изготовления.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления элементов многослойных ограждающих конструкций, включающем последовательное заполнение формы бетонными смесями теплоизоляционного и конструкционных слоев, согласно изобретению, после укладки первого конструкционного слоя средней плотностью 800-1400 кг/м³, вводится армированный контактный слой, образуемый в результате нанесения на нижний конструкционный слой стальной фибры с длиной волокон 20-60 мм и диаметром 0,3-1,0 мм в количестве 0,4-0,7 кг на 1 м², затем в форму заливается бетонная смесь теплоизоляционного слоя средней плотностью 200-400 кг/м³, форма подвергается вибрированию в течение 30-60 секунд, после чего повторяются операции по заполнению формы следующим соединительным слоем, а затем после перерыва в 40-60 минут конструкционным слоем с виброуплотнением в течение 50-100 секунд.

На чертеже представлено нормальное сечение фрагмента многослойной ограждающей конструкции на стадии изготовления. Вначале укладывается первый конструкционный слой 1, над ним образуется контактный слой 2, армированный стальной фиброй, и теплоизоляционный слой 3, далее расположены верхний контактный слой 4 и конструкционный слой 5.

Способ включает следующие операции.

1. В форму для производства конструкций может укладываться формообразующая матрица многоразового использования, которая будет повышать декоративные свойства и обеспечивать многообразие вариантов элементов ограждающей конструкции.

2. Далее устанавливают арматурные сетки, обеспечивающие армирование конструкционного слоя, после чего форму заполняют бетонной смесью средней плотностью 800-1400 кг/м³ на толщину, необходимую по расчету, и уплотняют ее.

3. Сразу после уплотнения первого конструкционного слоя производят равномерное нанесение стальной фибры с длиной волокон 20-60 мм и диаметром 0,3-1,0 мм на поверхность уложенного бетона в количестве 0,4-0,7 кг на 1 м², после чего в форму заливают бетонную смесь теплоизоляционного слоя средней плотностью 200-400 кг/м³, далее происходит вибрирование, в течение 30-60 секунд, в результате чего происходит проникновение стальной фибры в контактную зону бетонов. Таким образом обеспечивается более прочная связь конструкционного и теплоизоляционного слоев. Бетонную смесь теплоизоляционного слоя необходимо укладывать не позднее начала срока схватывания бетонной смеси конструкционного слоя.

4. Далее укладывают стальную фибру в соответствии с п.3. После этого устанавливают арматурную сетку второго конструкционного слоя. По истечении 40-60 минут после начала срока схватывания смеси теплоизоляционного слоя происходит заполнение формы бетоном конструкционного слоя с его последующим уплотнением поверхностным воздействием в течение 50-100 секунд.

5. Завершающей стадией является традиционный температурно-влажностный уход за конструкцией.

Способ изготовления многослойных строительных изделий позволяет повысить надежность конструкции на 10-15% за счет повышения прочности в контактных зонах слоев, обеспечивающейся совместной работой бетона и стальной фибры. Важным условием производства изделий является процесс образования контактного слоя, а именно прочность сцепления, длина и концентрация стальной фибры, а также время вибрирования, в противном случае возможно расслоение конструкции, недостаточная анкеровка стальной фибры в зоне контакта бетонных слоев, недостаточное взаимное проникновение бетонов слоев при образовании контактного слоя, перемешивание бетонных смесей, используемых в конструкции.

Таким образом, возможно изготовление крупноразмерных ненесущих и самонесущих элементов стеновых ограждающих конструкций, панелей перекрытия и покрытия, а также трехслойных стеновых блоков размером 200×400×400 мм, что исключает необходимость армирования блоков.