Патент на изобретение №2307030

(54) ЛИЦЕВОЙ СТЕНОВОЙ КАМЕНЬ (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Изобретение предназначено для производства лицевых камней, предназначенных для производства стен жилых и общественных зданий. Лицевой стеновой камень содержит замковый выступ, расположенный на одной из граней лицевого стенового камня, и выполнен с, по меньшей мере, одним фиксирующим отверстием, вокруг выступа выполнено углубление для повышения плотности прилегания соседних лицевых стеновых камней друг к другу. Изобретение позволяет снизить стоимость облицовки стен и повысить надежность скрепления облицовки со стеной. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 14 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области строительства, в частности к производству стеновых камней, предназначенных для облицовки стен как жилых, так и общественных зданий (далее – лицевые камни).

Для повышения декоративного качества стен их наружные поверхности выкладываются из специальных камней, отличающихся от обычных камней или повышенным качеством лицевых граней, или их специальным покрытием, или приданием им декоративной фактуры [1]. Необходимо отметить, что в любом случае лицевые камни существенно дороже обычных, в частности потому, что стоимость красящего вещества составляет значительную долю от стоимости всего камня. Поэтому необходимо решать две проблемы: снижение стоимости лицевых камней и обеспечение их надежного соединения с основной кладкой.

Известны лицевые камни, изготавливаемые в массовом порядке различными способами и из различных материалов (керамические, бетонные, из композитных материалов) [2]. В соответствии с данным стандартом они имеют размеры обычных камней, но отличаются от них своей окраской и фактурой. Такие лицевые камни прочно соединяются со стеной, поскольку имеют широкое основание, но обладают значительной стоимостью, поскольку прокрашиванию подвергается вся масса кирпича. Дополнительным недостатком применения этих камней является необходимость увеличения для них размеров фундамента, что при значительных размерах здания может вызвать существенное удорожание строительства.

Известно выкладывание наружной поверхности стены прислонной бетонной или природной плиткой толщиной порядка 65 мм [3]. Для сцепления со стеной используют либо заливаемые в плитку монтажные петли, либо гнезда (неглубокие глухие отверстия) на верхней грани. В первом случае монтажные петли надевают на крюки, заделываемые в стену, во втором – эти крюки заходят в указанные гнезда. При этом максимально снижается стоимость облицовки, но зато уменьшается надежность ее сцепления со стеной. С течением времени металлические элементы подвергаются коррозии, в связи с чем встает проблема их защиты путем напыления коррозионно-стойких покрытий, металлизации, химической обработки (эти процессы существенно удорожают сооружение и в то же время также не обеспечивают многолетней стойкости), к тому же плоские элементы облицовки не обеспечивают долговременную прочную связь как с бетонной массой, так и друг с другом.

Необходимо отметить, что все вышеперечисленные лицевые камни скрепляются со стеной и друг с другом с помощью раствора. По техническим соображениям растворные швы сравнительно толсты (10-15 мм), что портит внешний вид фасада. К тому же при облицовке неизбежны практически неустранимые подтеки раствора, что также снижает эстетические свойства здания.

Наиболее близким по технической сущности изобретением является лицевой стеновой камень, содержащий лицевую, верхнюю и внутреннюю грани и замковый выступ с передней и боковыми гранями [4].

Недостатком является сложный технологический процесс, большие материало- и энергозатраты.

Задача изобретения – упрощение технологического процесса, снижение материало- и энергозатрат.

Указанная задача достигается тем, что в лицевом стеновом камене, содержащем лицевую, верхнюю и внутреннюю грани и замковый выступ с передней и боковыми гранями, форма поперечного сечения лицевого стенового камня имеет вид расширяющейся кверху трапеции с наклоном внутренней грани по отношению к вертикали 5-15 градусов, при этом замковый выступ расположен на верхней грани лицевого стенового камня и выполнен с, по меньшей мере, одним фиксирующим отверстием, вокруг которого на передней грани замкового выступа выполнено углубление для повышения плотности прилегания соседних лицевых стеновых камней друг к другу.

Фиксирующее отверстие может быть выполнено на передней грани замкового выступа.

Фиксирующие отверстия могут быть выполнены на боковых гранях в виде желобов для фиксации двух соседних лицевых стеновых камней.

На замковом выступе может быть выполнен, по меньшей мере, один проем.

Указанная задача может быть достигнута также и тем, что в лицевом стеновом камне, содержащем лицевую, боковую, верхнюю и нижнюю грани и замковый выступ с передней и боковыми гранями, поперечное сечение лицевого камня имеет трапецеидальную форму, замковый выступ расположен на нижней грани лицевого стенового камня и выполнен с проемами, при этом на обеих боковых гранях лицевого стенового камня выполнены имитирующие вертикальный шов при соседнем расположении лицевых стеновых камней выступы с расположенными на их боковых гранях желобами, вокруг которых выполнены углубления, причем на верхней грани лицевого стенового камня выполнен дополнительный замковый выступ с фиксирующими отверстиями и углублениями вокруг них на передней грани замкового выступа.

Указанная задача может быть достигнута также и тем, что в лицевом стеновом камне, содержащем лицевую, внутреннюю, верхнюю и нижнюю и боковые грани, на верней грани лицевого стенового камня выполнен, по меньшей мере, один продольный выступ, а на его нижней грани – соответствующее число продольных пазов, при этом на внутренней грани выполнен Т- или Г-образный паз для фиксации лицевого стенового камня, причем на его одной или на обеих боковых гранях выполнены желоба, соединяющие полость паза на внутренней грани или полость ближайшего к внутренней грани паза, расположенного на нижней грани лицевого стенового камня с его внутренней гранью.

Расстояние от лицевой грани до осей соответствующих паза и выступа может быть выполнено равным, а ширина и глубина пазов – несколько большими, чем ширина и высота соответствующих им выступов.

На фиг.1 изображен общий вид лицевого стенового камня (здесь и далее камни изображены в том положении, которое они занимают после установки на стене, т.е. при вертикальном положении лицевой грани).

Здесь: 1 – лицевая грань камня;

2 – верхняя грань камня;

3 – внутреняя грань камня;

4 – верхний замковый выступ;

5 – отверстие в выступе;

6 – передняя грань замкового выступа;

7 – углубление на передней грани замкового выступа.

Как показано на фиг.1, форма поперечного сечения камня имеет вид трапеции, расширяющейся кверху. Здесь и далее у трапециевидных камней наклон внутренней грани 3 по отношению к вертикали составляет 5-15 градусов, что определяется технологическими условиями формовки камней и их размерами. Верхняя грань 2 снабжена замковым выступом 4, в котором выполняется одно или несколько отверстий 5. На передней грани 6 выступа 4 вокруг отверстий 5 выполняется углубление 7. Пример одного из вариантов облицовки стены предлагаемыми камнями показан на фиг.2.

Здесь: 8 – предлагаемый камень;

9 – облицовываемая стена;

10 – обрешетка;

11 – шуруп;

12 – гидроизолирующая прокладка;

13 – клеевой слой;

14 – растворная подушка для первого ряда облицовки;

15 – фундамент.

При возведении облицовки на фундамент 15 укладывается слой раствора 14, на который, в свою очередь, укладывается первый ряд лицевых камней, после чего на них устанавливается второй ряд. Камни этого ряда прикрепляются к стене 9 шурупами или крюками 11 и т.д. Для исключения затекания влаги шурупы могут быть установлены с гидроизолирующими прокладками 12, а пространство между камнями может промазываться водонепроницаемым клеем 13 (например, церезитом). Как следует из фиг.2, углубления 7 служат для повышения плотности прилегания лицевых камней друг к другу, поскольку в них утапливается головка шурупа. Форма углублений может быть различной, они могут быть выполнены отдельными вокруг каждого отверстия, или углубление может быть выполнено одно по всей ширине камня. На фиг.1 изображен именно этот вариант. Форма предлагаемых камней и их взаимное расположение обуславливают появление опрокидывающего момента, направленного на облицовываемую стену, что существенно ослабляет нагрузку на шурупы. Вследствие этого вместо шурупов могут быть использованы металлические или пластиковые скобы, различные фиксаторы и крюки, заделанные в стену. Простая форма камня позволяет увеличить его размеры, ограничиваемые только соображениями удобства работы каменщика. Если ограничить массу камня величиной 11 кг, то лицевой камень по наружной грани может иметь размер 140×500 мм при средней толщине 65 мм, что в 8 раз превышает по площади камни прототипа и, следовательно, примерно во столько же раз снижает трудоемкость облицовки.

Число крепежных элементов можно еще более сократить, если изменить форму замкового выступа. При этом форма поперечного сечения камня, как и в предыдущем случае, имеет вид трапеции, расширяющейся кверху. Верхняя грань 2 снабжена замковым выступом 4, на обеих боковых гранях которого выполнены желоба 16 (см. фиг.3). Вокруг желобов на передней грани 6 замкового выступа 4 выполняются углубления 7. Углубления могут иметь различные формы и размеры, определяемые применяемыми элементами креплениями. Углубление может быть выполнено даже на всю ширину камня, как это показано на фиг.1. Фрагмент облицовки стены такими камнями показан на фиг.4, на которой поз.17 – накладка, выполненная, например, из металла.

При укладке лицевых камней вплотную друг к другу желоба соседних камней образуют канал, в который вворачивается шуруп 11. Под головку шурупа подкладывается накладка 17 (например, металлическая), размеры которой несколько меньше углубления. При этом один шуруп через накладку прижимает края сразу двух камней, а каждый камень оказывается прижатым с двух сторон, что обеспечивает плотность его прилегания к обрешетке и к соседним камням. При необходимости влагостойкость облицовки может быть усилена за счет гидроизолирующих прокладок и клея, как это было показано на фиг.2.

На фиг.5а представлена форма такого же лицевого камня с просветами на верхнем замковом выступе (поз.18). Фрагмент одного из возможных вариантов кладки с применением этих камней представлен на фиг.5б. Здесь крепление лицевого камня осуществляется с помощью крюков, которые заводятся сверху через проемы 18, которые служат, к тому же, для дополнительного облегчения камня.

Принцип фиксации двух камней одним крепящим элементом может быть реализован и при форме лицевого камня, представленного на фиг.6.

Здесь: 19 – нижний замковый выступ;

20 – боковой выступ.

Как показано на фиг.6, форма поперечного сечения лицевого камня представляет собой трапецию, расширяющуюся книзу. На нижней грани выполнен замковый выступ 19, а на обеих боковых гранях – выступы 20 (на фиг.6 показана только одна боковая грань, поскольку вторая полностью аналогична). На боковых гранях выступов 20 выполнены желоба 16, вокруг которых выполнены углубления 7. Так же, как и в предыдущем случае, при облицовке два соседних камня одного ряда образуют канал, в который вворачивается шуруп или вбивается крюк, головка которых вместе с накладкой скрывается в углублении 7. Для того чтобы шурупы или крюки нижнего ряда камней не помешали укладке верхнего ряда, высота замкового выступа 19 должна быть менее расстояния от желоба до верхней грани камня 2, т.е. должно быть выполнено условие Н1<Н2. Два выступа 20 соседних камней имитируют вертикальный шов.

Для получения прочного соединения камней друг с другом и с облицовываемой стеной предлагается лицевой камень, представленный на фиг.7а. Сечение камня представляет собой трапецию, расширяющуюся книзу. На нижней грани выполнен замковый выступ 19, на верхней грани 2 – замковый выступ 4. В выступе 4 выполнены несколько отверстий 5, вокруг которых на передней грани выступа 6 находятся углубления 7. В нижнем выступе 19 имеются просветы или отверстия 21 (на фиг.7а изображен вариант с просветами). Схема облицовки такими камнями представлена на фиг.7б. Камни устанавливаются друг на друга и прикрепляются к стене 9 шурупами или крюками 11 через отверстия 5. Головки шурупов утапливаются в углублениях 7. Для того чтобы шурупы камней нижнего ряда не мешали установке камней верхнего ряда, просветы должны быть максимально большими, что определяется только требуемой механической прочностью замкового зацепления и, кроме того, облегчает вес камней.

Принцип комбинированной фиксации лицевых камней как замковыми выступами, так и шурупами (крюками) может быть реализован и при помощи лицевых камней, представленных на фиг.8а. Форма поперечного сечения лицевого камня, как и в предыдущем случае, представляет собой трапецию, расширяющуюся книзу. На нижней грани выполнен замковый выступ 19, в котором выполнены просветы 21. Схема облицовки показана на фиг.8б. Каждый последующий ряд укладывается на нижележащий, при этом выступ 19 заводится за крюки 11.

Лицевые камни с формой поперечного сечения, представляющей собой трапецию, расширяющуюся книзу, могут крепиться так же, как и камни, представленные на фиг.3. Для этого на одной или на обеих боковых гранях нижнего замкового выступа выполняются желоба, а на передней грани замкового выступа вокруг желобов выполнены углубления (фиг.9). В этом случае также накладки, устанавливаемые под шурупы, прижимают края двух соседних камней.

Обеспечение прочного соединения облицовки с основной кладкой может быть достигнуто и при прямоугольном сечении лицевых камней с внутренними пазами. Предлагаемые формы представлены на фиг.10а, 10б и 10в.

Здесь: 22 – Т-образный паз на задней грани;

23 – Г-образный паз на задней грани, обращенный вверх;

24 – Г-образный паз на задней грани, обращенный вниз.

В предлагаемых конструкциях на задней грани выполнены Т-образные или Г-образные пазы (в этом последнем случае они могут быть обращены вверх, как на фиг.10б, или вниз, как на фиг.10в). Фрагмент облицовки с применением предлагаемых камней представлен на фиг.11 на примере камня с Г-образным пазом.

Облицовка производится порядно, начиная с самого нижнего ряда. Сначала в облицовываемой стене устанавливаются крюки для первого ряда, затем устанавливаются крюки для второго ряда и т.д.

Связь лицевых камней между собой можно усилить, если на верхней грани камня выполнить один или несколько продольных выступов, а на нижней – соответствующее число продольных пазов, так как показано на фиг.12 (для примера показаны два выступа и два паза).

Здесь: 25 – выступ на верхней грани;

26 – паз на нижней грани.

Расстояния от лицевой передней грани до осей соответствующих пазов и выступов должны быть равными, а ширина и глубина пазов должны быть несколько большими, чем ширина и высота соответствующих выступов, так чтобы выступ камня, расположенного в нижнем ряду, мог свободно входить в паз камня, расположенного над ним, при неизбежном технологическом разбросе размеров лицевых камней, т.е. должны быть выполнены условия:

А11=А21, Н11

А12=А22, Н12<Н22, В12<В22.

Число крепежных элементов можно сократить, если на одной или на обеих боковых гранях предлагаемых камней с пазами выполнены желоба, соединяющие полость паза, расположенного на внутренней грани, или полость ближайшего к задней грани паза, расположенного на нижней грани, с внутренней гранью (см. фиг.13, поз.16). Пунктиром показаны возможные места расположения желоба. Глубина желоба должна несколько превосходить диаметр крепящего шурупа (крюка). В случае расположения желоба у паза, расположенного на нижней грани, вокруг него выполняется углубление, назначение которого спрятать крепящие элементы, так чтобы они не мешали размещению в пазу выступа нижележащего камня (фиг.13, поз.27).

Пример облицовки стены такими камнями показан на фиг.14 (фрагмент).

При укладке лицевых камней вплотную друг к другу желоба соседних камней образуют канал, в который устанавливается шуруп 11. Под головку шурупа подкладывается накладка 17. При этом один шуруп через накладку прижимает края сразу двух камней, а каждый камень оказывается прижатым с двух сторон, что обеспечивает плотность его прилегания к стене 9 и к соседним камням.

Предлагаемые камни могут крепиться к стене не все, а, например, через один или через два, и, к тому же, не в каждом ряду (через ряд или через два), поскольку надежное крепление одного камня обеспечивает надежное крепление и соседних камней.

При всех вариантах выполнения камней их лицевой грани может быть придана любая фактура и окраска в соответствии с замыслом архитектора. Отметим также, что, обладая вышеуказанными достоинствами, облицовка стены из предлагаемых камней не усложняет технологический процесс, не требует каменщиков высокой квалификации, экономит материалы и электроэнергию.

Источники информации

1. Каменщик. Учебное пособие. Сост. Смирнов Б.Б. Ростов-на-Дону: Феникс, 2000.

2. ГОСТ 7484-78. Кирпич и камни керамические лицевые. Технические условия.

3. Неелов В.А. Пособие по программированному обучению каменным работам. М.: Высшая школа, 1976.

4. RU 2172807 C2, 27.08.2001 (прототип).

Формула изобретения

1. Лицевой стеновой камень, содержащий лицевую, верхнюю и внутреннюю грани и замковый выступ с передней и боковыми гранями, отличающийся тем, что форма поперечного сечения лицевого стенового камня имеет вид расширяющейся кверху трапеции с наклоном внутренней грани по отношению к вертикали 5-15°, при этом замковый выступ расположен на верхней грани лицевого стенового камня и выполнен с, по меньшей мере, одним фиксирующим отверстием, вокруг которого на передней грани замкового выступа выполнено углубление для повышения плотности прилегания соседних лицевых стеновых камней друг к другу.

2. Лицевой стеновой камень по п.1, отличающийся тем, что фиксирующее отверстие выполнено на передней грани замкового выступа.

3. Лицевой стеновой камень по п.1, отличающийся тем, что фиксирующие отверстия выполнены на боковых гранях в виде желобов для фиксации двух соседних лицевых стеновых камней.

4. Лицевой стеновой камень по п.1, отличающийся тем, что для дополнительной фиксации на замковом выступе выполнен, по меньшей мере, один проем.

5. Лицевой стеновой камень, содержащий лицевую, боковую, верхнюю и нижнюю грани и замковый выступ с передней и боковыми гранями, отличающийся тем, что поперечное сечение лицевого камня имеет трапецеидальную форму, замковый выступ расположен на нижней грани лицевого стенового камня и выполнен с проемами, при этом на обеих боковых гранях лицевого стенового камня выполнены имитирующие вертикальный шов при соседнем расположении лицевых стеновых камней выступы с расположенными на их боковых гранях желобами, вокруг которых выполнены углубления, причем на верхней грани лицевого стенового камня выполнен дополнительный замковый выступ с фиксирующими отверстиями и углублениями вокруг них на передней грани замкового выступа.

6. Лицевой стеновой камень, содержащий лицевую, внутреннюю, верхнюю и нижнюю и боковые грани, отличающийся тем, что на верхней грани лицевого стенового камня выполнен, по меньшей мере, один продольный выступ, а на его нижней грани – соответствующее число продольных пазов, при этом на внутренней грани выполнен Т- или Г-образный паз для фиксации лицевого стенового камня, причем на его одной или на обеих боковых гранях выполнены желоба, соединяющие полость паза на внутренней грани или полость ближайшего к внутренней грани паза, расположенного на нижней грани лицевого стенового камня, с его внутренней гранью.

7. Лицевой стеновой камень по п.6, отличающийся тем, что расстояние от лицевой грани до осей соответствующих паза и выступа выполнено равным, а ширина и глубина пазов – несколько большими, чем ширина и высота соответствующих им выступов.

РИСУНКИ

,>