Легковесная строительная конструкция, изготовленная с применением строительного раствора, и способ изготовления

Изобретение относится к легковесной строительной конструкции, изготовленной с применением строительного раствора, содержащего пенополистирол и цемент, а также к способу изготовления. Оно включает по меньшей мере один слой из предварительно изготовленной пенобетонной панели (60), прикрепленной к арматурной несущей конструкции (40), при этом пространства между элементами арматурной несущей конструкции (40), по меньшей мере, частично заполнены строительным раствором (10, 12, 14, 16), образуя первую поверхность, которая соприкасается с указанной пенобетонной панелью (60), при этом указанный строительный раствор (10, 12, 14, 16) содержит гранулы размером 0,5-10 мм, изготовленные путем помола прессованного пенобетона,которому позволили вызреть, 50-200 кг несвязанного безводного цемента и 150-300 л воды,добавленных перед применением, на 1 м 3 молотого материала соответственно. Область техники изобретения Настоящее изобретение относится к области строительной промышленности, а точнее к легковесной строительной конструкции для обеспечения тепло- и звукоизоляции в здании, изготовленной с использованием строительного раствора. Уровень техники изобретения Для изготовления строительных конструкций с хорошей тепло- и звукоизоляцией используют строительные растворы, содержащие пенополистирол, цемент и воду, из которых формируют строительные элементы либо на строительной площадке, либо на фабрике, изготовляющей стройматериалы. Такой строительный раствор раскрывается в документе GB 1498383. Строительные элементы изготавливают из строительного раствора, содержащего пенополистирол,следующим образом: строительный раствор разливают в форму, прессуют и, при необходимости, подвергают термообработке, например, под давлением, затем по достижении достаточной твердости извлекают из формы и позволяют выстояться, чтобы минимизировать тенденцию к усадке такого бетона, содержащего пенополистирол (далее по тексту - пенобетон). После установленного времени выстаивания изготовленным таким образом строительным элементам придают желаемый размер и форму. Подобная обработка не может быть выполнена на строительной площадке из-за того, что там строительный раствор нельзя спрессовать, подвергнуть термообработке и дать ему выстояться. Если налить такой строительный раствор, например, в несъемную опалубку в ходе строительства, из-за усадки могут возникнуть проблемы. Цель заключается в создании такого строительного раствора для зданий, который можно применять на месте строительства, который имеет небольшую усадку и хорошие звуко- и теплоизоляционные свойства. Другой целью является создание такого строительного раствора для зданий, из которого можно создать строительные конструкции и элементы конструкции, способные выдерживать нагрузку. Дополнительной целью является создание легковесных строительных конструкций с хорошими тепло- и звукоизоляционными свойствами, используя такой строительный раствор. Для достижения поставленных целей был создан строительный раствор, который содержит молотый материал, изготовленный путем помола прессованного пенобетона, выдержанного до вызревания, и содержит цемент, добавленный в него; воду добавляют в эту смесь перед ее использованием. Разумеется,молотый материал, цемент и воду можно смешать одновременно также перед использованием. Изготовленный таким образом строительный раствор быстро твердеет, имеет очень хороший коэффициент теплопроводности, который всего на 30-40% выше, чем у качественных пенобетонных предварительно изготовленных строительных элементов. Согласно способу изготовления строительного раствора в соответствии с настоящим изобретением затвердевший и осевший пенобетон перемалывают в гранулы размером 0,5-10 мм и к этому добавляют 50-200 кг несвязанного безводного цемента и 150-300 л воды. В целях технологичности строительного раствора соотношение цемента и воды может отличаться от соотношения, которое обычно применяется в бетонных строительных растворах, в последних это соотношение обычно ниже. Строительный раствор согласно изобретению может быть изготовлен на строительной площадке,так как необходимый аппарат для измельчения можно легко перевозить, и он позволяет повторно использовать отходы, которые производятся на строительной площадке. Если количества производимых на стройке отходов недостаточно, такой молотый материал или отходы, пригодные для помола, можно получить на фабрике, производящей изделия из пенобетона. Молотый материал и необходимые цемент с водой можно поместить в устройство для изготовления строительного раствора, насос для подачи строительного раствора, который подает жидкий строительный раствор к месту применения после смешивания. При использовании цемента в объеме больше предписанного количества полученный строительный раствор также можно использовать, но одновременно с увеличившейся твердостью результатами являются ухудшение тепло- и звукоизоляционных свойств, а также тенденция к усадке. Строительный раствор, изготовленный по предписанным нормам и применяющийся надлежащим образом, не является твердым, но устойчив к перепадам, поэтому поверхности, подвергающиеся нагрузкам и трению, должны быть защищены соответствующим слоем. При использовании строительного раствора согласно изобретению создают строительную конструкцию, которая включает по меньшей мере одну предварительно изготовленную пенобетонную панель,прикрепленную к арматурной несущей конструкции, при этом пространства между элементами арматурной несущей конструкции, по меньшей мере, частично заполнены строительным раствором согласно изобретению, который соприкасается с указанной пенобетонной панелью. Строительная конструкция согласно изобретению также может иметь форму конструкции междуэтажного перекрытия, при этом арматурная несущая конструкция включает несущие балки, расположенные в плоскости конструкции, пенобетонная панель прикреплена снизу к балкам и строительный раствор согласно изобретению нанесен между несущими балками и над ними. Конструкция междуэтажного перекрытия может быть горизонтальной, в таком случае она имеет горизонтально расположенные несущие балки, выбранные из профилей I-ой, С-ой или U-ой формы, а также предпочтительно наличие решетки для распределения нагрузки, помещенной в строительный раствор над несущими балками. Строительная конструкция согласно изобретению может включать защитный слой, нанесенный на строительный раствор. В варианте строительной конструкции согласно изобретению она может быть предназначена для использования в качестве несъемной опалубки и тогда дополнительно включает вторую предварительно изготовленную пенобетонную панель, прикрепленную с противоположной от первой пенобетонной панели стороны к арматурной несущей конструкции, при этом пространство между первой и второй пенобетонными панелями и арматурной несущей конструкцией, по меньшей мере, частично заполнено строительным раствором согласно изобретению. Предпочтительно, чтобы одна из поверхностей строительной конструкции представляла собой сделанную из пенобетона плиту, прикрепленную к несущей конструкции. Пространства внутри несущей конструкции заполнены строительным раствором согласно изобретению. Также в варианте строительной конструкции согласно изобретению, когда она предназначена для использования в качестве несъемной опалубки, пенобетонную плиту или панель прикрепляют по обеим сторонам несущей конструкции и эти панели образуют несъемную опалубку для строительного раствора согласно изобретению, который залит в пространства несущей конструкции. Если строительная конструкция согласно изобретению является конструкцией междуэтажного перекрытия, тогда пенобетонную панель прикрепляют к несущей конструкции снизу. В случае несущей конструкции междуэтажного перекрытия желательно наличие решетки для распределения нагрузки,прикрепленной к несущей конструкции, и для достижения необходимой звукоизоляции данная решетка для распределения нагрузки покрывается слоем строительного раствора согласно изобретению толщиной не менее 3 см, а желательно - 5 см. По истечении 24 ч к данному слою можно добавить защитный слой,например слой эстрих-гипса, на который можно потом наложить соответствующее покрытие. Если строительная конструкция согласно изобретению имеет форму конструкции крыши, в месте,где она не будет подвергаться ни нагрузке, ни трению, необходимость в решетке для распределения нагрузки и в защитном слое отсутствует. Если строительная конструкция согласно изобретению должна держать покрытие кровли, элементы крепления внешнего покрова крыши, например уголки для крепления металлических кровельных материалов, деревянные брусья, могут быть помещены в строительный раствор. Строительная конструкция согласно изобретению может быть создана очень быстро; она очень легкая и обладает прекрасными тепло- и звукоизоляционными свойствами. Также ее преимуществом является то, что несущая конструкция закрыта и в случае пожара пенобетонные панели защитят несущую конструкцию от быстрого нагрева. Разумеется, это требует использования пенобетона, который сам по себе является невоспламеняемым. Другим преимуществом является то, что после заливки строительный раствор защищает элементы несущей конструкции от деформации, вызванной нагрузкой; элементы несущей конструкции, учитывая изменения, вызванные давлением, практически не подвергаются искажениям. Ниже изобретение будет объясняться на примерных вариантах осуществления, изображенных на графических материалах, где на фиг. 1 изображен горизонтальный разрез конструкции внешней несущей стены, выполненной с использованием строительного раствора согласно изобретению; на фиг. 2 - разрез несущей конструкции междуэтажного перекрытия перпендикулярно балкам, расположенным внутри нее; на фиг. 3 - схематический вид в разрезе соединения внутренней несущей стены и междуэтажного перекрытия; на фиг. 4 - разрез обшивки крыши, включающий наклонную конструкцию междуэтажного перекрытия, созданную с применением строительного раствора согласно изобретению. На фиг. 1 изображен горизонтальный разрез конструкции внешней несущей стены, которая находится с внешней стороны здания, созданной с использованием строительного раствора согласно изобретению. Эта несущая стена создана таким образом, что сначала выполняется несущая конструкция 40 из деревянных или металлических профилей с соответствующей защитой от коррозии. В данном случае на фигуре изображены вертикальные стойки 41 несущей конструкции 40, к стойкам 41 изнутри прикреплены пенобетонные панели 30 толщиной 12 см, а снаружи прикреплены пенобетонные панели 20 толщиной 15 см. Крепежными элементами 42 могут являться пластиковые винты или защелкивающиеся крепежные элементы, чья прижимающая поверхность достаточно велика, чтобы удержать без повреждений пенобетонные панели 20, 30. Диски, шайбы с маленькими отверстиями или подобные элементы могут использоваться для необходимого распределения давления. Для того чтобы избежать тепловых мостов и путей передачи звука, особенно в случае металлических крепежных элементов 42, крепежные элементы 42 располагают в углублениях, выполненных в поверхности пенобетонных панелей 20, 30. После установки строительный раствор 10 заливают в пространство между стойками 41 с помощью насоса для подачи бетона, штукатурного агрегата или другого подобного оборудования, пригодного для данной цели, или вручную. Плотность строительного раствора 10 сравнительно низкая, в результате чего пенобетонные панели 20, 30 способны выдерживать давление залитого строительного раствора 10 и образовывают несъемную опалубку. Любое избыточное количество воды в строительном растворе 10 может вытечь через щели пенобетонных панелей 20, 30. Время затвердевания строительного раствора 10 составляет примерно 2 дня. Учитывая то, что поверхность пенобетонных панелей 20, 30 недостаточно твердая и износостойкая,по меньшей мере, внешняя пенобетонная панель 20 должна иметь жесткое покрытие, из-за чего конструкция может быть создана подобно внешнему теплоизоляционному покрытию, выполненному из полистирольных плит. Внутренняя пенобетонная панель 30 требует менее прочной поверхностной отделки,такой как стекловолокнистые обои поверх гипсовой штукатурки, которую затем можно выполнить по желанию. Следует отметить, что после затвердения строительный раствор 10 распределяет вес на две пенобетонные панели 20, 30, и это делает возможным их применение в конструкции несущей стены. Без применения данного изобретения они не могут выдерживать даже напор ветра. Однако строительный раствор 10 делает полученные конструкции стенок настолько твердыми, что они также могут использоваться для создания внешних несущих стен многоэтажных зданий. На фиг. 2 изображен поперечный разрез несущей конструкции междуэтажного перекрытия. В данном случае несущая конструкция 40 состоит из двутавровых балок 44, при этом пенобетонные панели 60 прикреплены снизу к этим балкам 44 посредством крепежных элементов 42. Решетка для распределения нагрузки 90 прикреплена к верхней части балки 44, при этом решетка для распределения нагрузки 90 может быть, например, стальной армирующей сеткой с размером ячейки 55 см, изготовленной из стальной проволоки диаметром 5 мм. После выполнения подобных креплений пространство между балками 44, составляющими несущую конструкцию 40, заполняется строительным раствором 14. Для того чтобы строительный раствор согласно изобретению обладал звукоизоляционными свойствами, необходимо избегать создания путей передачи звука сверху вниз в конструкции междуэтажного перекрытия. Для этого строительный раствор 14 заливают на уровне, расположенном выше решетки для распределения нагрузки 90, и, таким образом, строительный раствор 14 покроет решетку для распределения нагрузки 90 предпочтительно слоем толщиной в 3-5 см. Поверх этого укладывают два слоя высокопрочного бесшовного пола (эстрих-гипса) толщиной 3 см, который можно покрывать по желанию. Сухой молотый пенобетон в количестве 1 м 3 (размер гранул примерно от 1 до 10 мм) смешивают с 200 л воды и добавляют 100 кг цемента (марки: А-Р 32,5R 350 трассовый портландцемент 20, хотя подойдет и любой другой цемент худшего качества). Полученный раствор по консистенции похож на жсткую бетонную смесь. Затем его заливают в конструкцию междуэтажного перекрытия вручную или при помощи машин в соответствии с порядком слоев, указанном на фиг. 2. Таким образом, полистирольный пенобетон полностью заполняет пространство между соседними двутавровыми балками 44 так, что они не могут деформироваться, потому что снизу их удерживает прикрепленная болтами пенобетонная панель 60, посередине - залитый строительный раствор 14, а сверху - решетка 90 для распределения нагрузки толщиной 0,5 мм. Строительный раствор 14 заливают на уровень, находящийся на 4-5 см выше решетки для распределения нагрузки 90 и балки 44, после чего его уплотняют с помощью вибробулавы и создают ровную лицевую поверхность. Затем по истечении времени, необходимого для затвердения, поверх заливают слой бетона или эстрих-гипса толщиной 4-5 см в качестве защитного слоя. После этого его покрывают керамикой, деревом или другим отделочным материалом. Вес конструкции междуэтажного перекрытия, созданной таким способом, можно рассчитать следующим образом: Вес 1 м 3 пенобетона - от 200 до 230 кг, вес добавленного цемента - 100 кг. Эстрих-гипс: 60 кг/м 2 - толщина 3 см. Сталь: 10 кг/м 2. При расчете веса воды нужно учитывать только то количество, которое было связано цементом. Таким образом, вес конструкции междуэтажного перекрытия толщиной 38 см приблизительно равен 225 кг/м 2. Следует отметить, что по сравнению со стандартной конструкцией междуэтажного перекрытия из бетона соотношение веса к поверхности можно снизить до 1/5 посредством применения настоящего изобретения. Более того, конструкция высыхает и пригодна к покрытию в течение 48 ч. С другой стороны,время полного высыхания (затвердения) конструкций междуэтажного перекрытия из обычного бетона составляет 28 дней и лишь после этого их можно покрывать. Внутренние несущие стены также могут быть построены на конструкциях междуэтажного перекрытия, созданных с использованием строительного раствора согласно изобретению. Несущая конструкция 40 горизонтального междуэтажного перекрытия, обозначенная лишь условной пометкой, и несущая конструкция 40 несущей стены, обозначенная также символично условной пометкой, прикреплены друг к другу. Пенобетонные панели 60, составляющие нижнюю несъемную опалубку горизонтальной конструкции междуэтажного перекрытия, и пенобетонные панели 50 вертикальной несущей стены прикреплены к несущей конструкции 40 с помощью крепежных элементов 42. Горизонтальную конструкцию междуэтажного перекрытия выполняют после завершения нижних вертикальных несущих стен, затем уста-3 022419 навливают пенобетонные панели 50 вертикальных несущих стен следующего уровня. После этого горизонтальную конструкцию междуэтажного перекрытия заполняют строительным раствором 14 согласно изобретению, спустя 24-48 ч наносят слой высокопрочного эстрих-гипса, а затем пространство между пенобетонными панелями 50, расположенными выше, заполняют строительным раствором 12 согласно изобретению. На фиг. 4 изображена конструкция обшивки крыши с углом 45, созданная с использованием строительного раствора согласно изобретению. В данном случае несущая конструкция 40 состоит из стропильных балок или заменяющих стропильные балки двутавровых балок 46, которые отмечены лишь пунктирной линией сверху фигуры и могут быть изготовлены из оцинкованной стали. В начале собирают несущую конструкцию, затем к ее нижней стороне присоединяют пенобетонные панели 60 с помощью 42 крепежных элементов. Фиксаторы 48 прикрепляют сверху двутавровых балок 46, в качестве фиксаторов 48 могут выступать деревянные брусья. После этого пространство внутри несущей конструкции 40 заполняют строительным раствором 16 согласно изобретению и строительный раствор разравнивают на верхнем уровне фиксаторов 48. Строительный раствор согласно изобретению имеет такую консистенцию, что его можно использовать при углах до 75-80. В случае более отвесного угла существует риск сползания строительного раствора в ходе применения. По истечении времени, необходимого для затвердевания, которое составляет примерно 2 дня, на поверхность укладывают подложку 72, которая представляет собой фольгу с контролируемой паропроницаемостью, которая обычно используется при изготовлении крыш в строительной промышленности. Фольга закреплена с помощью 74 обрешетки под дрань, прикрепленной к фиксаторам 48. Далее фиксаторы 76 могут быть прикреплены сверху к обрешетке под дрань 74, одновременно или на отдельном этапе работы, и поверх прикрепляют обрештку кровли 78, которая держит черепицу 92. Вентиляцию крыши можно улучшить с помощью фиксаторов 76 и правильного выбора их размера. Хотя изобретение объясняется на основании его предпочтительных вариантов осуществления, для специалиста в данной области техники является очевидным, что можно осуществить различные модификации и альтернативные варианты. Целью приведенной ниже формулы изобретения является охватить такие модификации и альтернативные варианты. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Легковесная строительная конструкция для обеспечения тепло- и звукоизоляции в здании, изготовленная с использованием строительного раствора, отличающаяся тем, что включает по меньшей мере одну предварительно изготовленную пенобетонную панель (60), прикрепленную к арматурной несущей конструкции (40), при этом пространства между элементами арматурной несущей конструкции (40), по меньшей мере,частично заполнены строительным раствором (14, 16), содержащим молотый материал, цемент и воду, при этом раствор содержит 50-200 кг несвязанного безводного цемента и 150-300 л воды на 1 м 3 молотого материала, где молотый материал содержит гранулы размером 0,5-10 мм, изготовленные путем помола прессованного пенобетона, выдержанного до вызревания, при этом указанный раствор (14, 16) соприкасается с указанной пенобетонной панелью (60). 2. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что предназначена для использования в качестве несъемной опалубки и дополнительно содержит вторую предварительно изготовленную пенобетонную панель, прикрепленную с противоположной от первой пенобетонной панели (60) стороны к арматурной несущей конструкции(40), при этом пространство между первой и второй пенобетонными панелями и арматурной несущей конструкцией (40), по меньшей мере, частично заполнено указанным строительным раствором (14, 16). 3. Конструкция по п.1, отличающаяся тем, что предназначена для использования в качестве междуэтажного перекрытия, при этом арматурная несущая конструкция (40) включает несущие балки (44, 46), расположенные в плоскости конструкции, пенобетонная панель (60) прикреплена снизу к балкам (44, 46) и указанный строительный раствор (14, 16) нанесен между несущими балками (44, 46) и над ними. 4. Конструкция по п.3, отличающаяся тем, что несущие балки (44) выбраны из профилей I-ой, С-ой илиU-ой формы. 5. Конструкция по п.4, отличающаяся тем, что дополнительно содержит решетку для распределения нагрузки (90), помещенную в строительный раствор (14) над несущими балками (44). 6. Конструкция по п.4 или 5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит защитный слой (70),нанесенный на строительный раствор (14). 7. Способ изготовления легковесной строительной конструкции по п.1, в котором к арматурной несущей конструкции (40), имеющей промежуточные пространства, присоединяют пенобетонную панель(60); отличающийся тем, что промежуточные пространства между элементами арматурной несущей конструкции (40), по меньшей мере, частично заполняют раствором (14, 16), содержащим молотый материал, цемент и воду, при этом раствор содержит 50-200 кг несвязанного безводного цемента и 150-300 л воды на 1 м 3 молотого материала, где молотый материал содержит гранулы размером 0,5-10 мм, изготовленные путем помола прессованного пенобетона, который выдержан до вызревания, соединяя несущую конструкцию (40) с указанной пенобетонной панелью (60).