一种芯核发泡混凝土保温砌块的制作方法

专利名称：一种芯核发泡混凝土保温砌块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及建筑工程节能外墙体保温砖，具体地说是一种芯核发泡 混凝土保温砌块。
技术背景墙体材料由青砖到红砖已有几百年的历史，但由于不节能，消耗土地资源而被现占有主流市场的炉渣空心砌块所取代，ioo吨煤中不同含量放射线燃烧后集中在约25吨炉渣中，产生不同程度超标，在发达国家早已被混 凝土制品取代。为了节能，外墙体采用石油化工类保温材料进行复合保温， 在十几年使用中已充分证明，造价高，易燃有毒，使用寿命太短，几年一 维修，十多年拆除更换70年使用中平均每nf每年9元维护费用，造成大量资金与资源的浪费和多次有毒垃圾的排放，留下了严重的后患，只能是 节能、不节约，增排垃圾与污染的过渡期试验品。墙改节能以来，化工合成的复合墙体保温材料及施工方法不断推出， 品种繁多，通过技术检测分析，在二至三年的使用中无质量问题，便认为 是成功的，但却忽视了在温湿度、光辐射多变的自然环境中耐老化性极差， 化工保温材料及不同材质之间相互复合后在昼夜温差中各自产生不同的胀 縮速度与胀縮量，往返循环在短期内所导致的上述现象，造成使用寿命仅 是建筑物百年寿命的1/20，如现在比较理想的EPS板外保温墙体，耐老化 性能极差，在多次维修的情况下寿命约在20年以内，也仅是建筑物l/5的 寿命。历史与现实告诉我们，墙体材料的原料应是大自然净化出的材料，否 则无法满足百年的使用要求。 实用新型内容为彻底解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种保温效果好、强 度高、使用寿命长、砌块整体结合牢固的芯核发泡混凝土保温砌块，是现 有外墙体和保温墙体理想替代品。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种芯核发泡混凝土保温砌块，其特征在于其由上、下二端通透无底 的中空筒状复合混凝土外壳和空腔内填充的水泥粉煤灰发泡体构成，发泡 体的组份牢固地附着复合混凝土外壳空腔内表面，形成为无通孔的两种材 料构成的实心块体，且有重量轻、高隔热与承重的双重功能，本实用新型 结束了传统实心砖与空心砖单一材料组合，单一承重功能的历史，并具有 廉价、施工速度快捷，百年的使用寿命和极高节能、节约、利废效果，是节能保温墙体材料理想替代品。所述发泡体的组份牢固地附着复合混凝土外壳空腔内表面，是指在复合 混凝土外壳未凝固定形之前水泥粉煤灰发泡体填充在复合混凝土外壳的空 腔内，发泡体的组份渗透到复合混凝土外壳的表面内形成一渗透附着层； 由于混凝土外壳中空筒状通透，利用生产成型中的托板，暂时性的封底， 将水泥粉煤灰发泡体的桨料至上而下填充在复合混凝土外壳的中空筒体 内。所述水泥粉煤灰发泡体是由圆球形、封闭的空心腔体无序排列组合形成 的网络状立体框架结构，腔体内充满有空气形成腔体的支撑。所述中空筒状复合混凝土外壳内纵向设置有与复合混凝土外壳同样材 质的加强筋，或于中空筒状复合混凝土外壳内设置有"十"字形与复合混凝土 外壳同样材质的加强筋。其可按如下过程操作制备1) 复合混凝土外壳原料重量组成为普通硅酸盐水泥18-22%，沙子18-22%,碎石56-64%;首先将复合混凝土外壳原料与上述三种原料总重量4-6%的水搅拌均匀 放入模具中，外表采用机械挤压成型制成纵向空心的砖块复合混凝土外壳；2) 水泥粉煤灰发泡体原料重量组成为普通硅酸盐水泥37-43%,粉 煤灰37-43%，发泡剂14-23%;配制成水泥粉煤灰发泡体的发泡浆料时，发 泡浆料体中水的重量含量为70-80%;发泡剂重量组成2.5-3.5%松香、1.6-2.6%植物油禾口/或动物油、1.5-2.5% 火碱、2.5-3.5%骨胶或皮胶、1.6-2.5%防水剂、1.6-2.6%稳泡剂、1.6-2.6%乳 白胶、0.1-0.2%水溶性树脂、1-3%农作物秸杆；a. 将发泡剂的原料混合后，向其中加入发泡剂重量7-10倍的水，于60-80 。C搅拌成溶液；b. 按水泥粉煤灰发泡体最终总重量的70-80%为水计，将普通硅酸盐水 泥37-43%、粉煤灰37-43%和发泡剂用后余下的水搅拌成水泥粉煤灰浆体 中.c. 于高速剪切机搅拌的情况下将发泡剂溶液倒入水泥粉煤灰浆体中形 成水泥粉煤灰发泡体的发泡浆料；3) 再将发泡浆料浇注于外壳内，蒸养固化后，水泥粉煤灰泡沫内层与 复合混凝土外壳牢固结合，从而形成保温砌块。本实用新型具有如下优点1.强度高。本实用新型芯核发泡混凝土保温砌块2 cm厚外壳体，是采 用C25级高强度、高密度混凝土制成，最高抗压强度可达MU15，内孔为 水泥与粉煤灰经物理发泡制成，密度200 kg/m3，高科技含量，超轻发泡保 温混凝土保温，生产中一次性把两种不同功能混凝土结合为一体，机制蒸 养而成，使发泡保温材料穿上坚硬的混凝土外衣，具有外表坚硬、承重、寿命百年，内核保温无老化等其它墙体材料无法比拟的多项优点。是生产 技术与墙体材料质量、性能相结合的重大创新与突破，它与主体工程结构 所用混凝土是同一材质，保证建筑物结构与墙体在自然条件下，温湿度差 异中胀縮变化的同步性，并且为饰面工程提供了优质的基础和质量保证。2. 保温效果好、成本低。保温砌块300 mm厚墙体，传热系数0. 39W/ m2 *K，能够平均满足我国采暖地区墙体节能:0%的使用要求，提高标准20%, 单层墙体180 mm厚传热系数1. 1 W/m2 K，隔声量52dB，能够满足我国冬冷 夏热地区50%—70%墙体节能与隔声量的使用要求;抗压强度分别可达到MU5 _MU15，充分体现混凝土制品的优越耐久性和广泛适用性；创新块型及组 砌法，无水平直缝，粘浆面积达100%，抗震、抗渗、高强、重量轻(920 kg/m3)，可直接粘贴装饰面层，施工快(减少保温工序)，直接固定门窗框， 隔音效果远高于现有墙体。保温砌块使用寿命与节能标准是本产品重要指标，30 cm厚墙体传热系 数0. 39W/nf ，K，不但能满足我国最寒冷地区墙体节能50%以上的使用要求， 亦可满足其它地区墙体平均节能70%以上的使用要求，而造价低于现有标 准。在我国采暖地区年建16亿nf节能建筑中使用，可为国家年节省外保温墙体维护费用约43亿元；节省标煤1000万吨；合人民币70亿元；减少排渣250万m3; 二氧化硫24万吨；利用电厂排灰2400万吨；减少占地约2000 亩；节省保温材料利用石油原料约300吨；减少保温层拆除后有毒聚苯板 排放210万m3;并达到减排、节约、利废目的。3. 应用效果好。本实用新型保温砌块隔音、防火、环保、对人体无危 害、抗冻、抗老化、收縮性稳定、外装布面层粘贴和埋件牢靠、不脱皮， 墙体面层裂缝和空鼓现象基本得到解决。4. 应用范围广。保温砌块以坚硬的混凝土外壳和高保温的发泡混凝土 内核，极轻的重量以及不受使用环境约束的优势为基础，不但可用于框架 结构非承重保温墙体，也可用于6层以下砖混结构的民宅，厂房承重保温 墙体，更适用于不取暖楼梯间、分户墙的供热计量、保温隔音墙体使用， 对于农村民宅和养殖保温墙体，其节能效果更为明显。保温砌块2 cm厚混凝土薄壳体上下通透无底，内空心率达到60%，是 重量轻类属轻体材料的根本原因。各种规格平均在950—1100 kg/m3，低于 国家标准。轻集料小型空心砌块国家标准GB/T1529—2002中6. 4项强度 等级中表四明确规定了强度等级、密度等级、范围、质量关系《1200 kg/m 3为一等品，国家建筑标准设计院编制02J102—2通用图集中第3. 5项明确 规定轻集料砌块质量要求设计密度等级标准《1200 kg/m3。这也是保温砌块在研发设计中锁定重量不能超出轻集料砌块标准的重 要必保指标。


图1为本实用新型砼保温砌块横向剖视图。图2为本实用新型砼保温砌块未注料前外壳结构示意图。
具体实施方式
实施例1如图l-2所示， 一种芯核发泡混凝土保温砌块，其由二端通透的中空筒 状复合混凝土外壳1和空腔内填充的水泥粉煤灰发泡体2构成，发泡体2 的组份牢固地附着复合混凝土外壳1空腔内表面；复合混凝土外壳1未凝 固定形之前水泥粉煤灰发泡体2填充在复合混凝土外壳1的空腔内，发泡 体2的组份渗透到复合混凝土外壳1的表面内形成一渗透附着层；为增加砌块的强度，在水泥粉煤灰发泡体2中沿外墙砌块的纵向设置有 "十"字形与复合混凝土外壳l同样材质的加强筋3;粉煤灰水泥泡沫内层2 为带有孔洞的蜂窝状结构；新型保温砌块把超轻发泡保温混凝土穿上薄壳、高强的外衣，达到高 强度、高节能和与主体结构同寿命的使用目的，同时使粘贴装饰面层质量 有了保证。保温砌块内外原料与主体结构及面层装饰层为同一天然优质原 料，在自然环境中胀縮变化值相同，在使用中已证明此材质合成的产品才 是质量的根本保证，是同种功能里的最佳选择。生产时，保温砌块2cm (壁厚可为18-22mm)厚的无底薄壳体是采用 C25以上高强碎石混凝土，机械注入由水泥与粉煤灰经机械物理发泡后封 闭气孔的超轻保温混凝土于壳体芯核内，通过机制蒸养使二种不同功能材 料结合为一体，成为全新保温砌块。1) 复合混凝土外壳原料重量组成可采用的范围为普通硅酸盐水泥 20%，沙子20%，碎石60%，以及上述三种原料总重量5%的水；首先将复合混凝土外壳的原料搅拌均匀放入模具中，外表采用机械挤 压成型制成纵向空心的砖块复合混凝土外壳1;2) 水泥粉煤灰发泡体2原料重量组成可采用的范围为普通硅酸盐水 泥40%，粉煤灰40%，发泡剂20%;配制成水泥粉煤灰发泡体2的发泡浆 料时，发泡浆料体中水的重量含量为80%;发泡剂重量组成3%松香、2.4%植物油和/或动物油、2.4%火碱、2.6% 骨胶或皮胶、2.2%防水剂、2.4%稳泡剂、1.9%乳白胶、0.1%水溶性树脂(如 酚醛树脂)、3%农作物废料(如稻草、玉米秸杆)；由于采用上述发泡剂解决了保温砌块壳体成型后因芯核内灌注发泡保 温浆料混凝土而产生膨胀、开裂和塌陷的问题，使产品在生产中一次成型， 两种不同功能混凝土紧密结合为一体，满足了承重和保温的使用目的。将发泡剂的原料混合后，向其中加入发泡剂重量10倍的水，于8(TC搅 拌成溶液；按水泥粉煤灰发泡体2最终总重量的80%为水计，将普通硅酸 盐水泥40%、粉煤灰40%和发泡剂用后余下的水搅拌成水泥粉煤灰浆体中，于高速剪切机搅拌的情况下将发泡剂溶液倒入水泥粉煤灰浆体中形成水泥 粉煤灰发泡体2的发泡浆料；3)再将发泡浆料浇注于外壳内，蒸养固化后，得到带有微型闭孔蜂蜗 状结构的水泥粉煤灰发泡体2，自动化生产线生产；水泥粉煤灰发泡体2与 复合混凝土外壳1牢固结合，从而形成保温外墙砌块。本实用新型利用廉价普通水泥、粉煤灰、水、物理有机发泡剂，以独特配方通过机械利用大量空气制造出直径在2—3mm圆形空心薄壳球体浆 料，在凝固成型中体积自然产生2%—5%的膨胀率，保证了使用成型尺寸 的要求，最小比重70kg/m3—250kg/m3，传热阻R=0.05—0.1 m2'K/W，抗压 强度:0.1—2MPa,其传热阻与强度标准可根据使用需要任意调整。本实用新改变现有发泡混凝土类采用高价超早强水泥和化工类外加 剂，无机发泡剂所生产的产品在成型中塌陷、比重大、易老化、有毒、造 价高、强度低，无法在墙体节能中得到充分利用的现况。其重量轻，保温 效果极高，吸水率低，耐冻、耐火、耐老化，环保、利废、吸音、隔音、 廉价(生产成本40—70元/m3)，可广泛用于多种节能保温的建筑材料中， 范围极为广阔，取代高价化工石油类及其它类保温材料，是节能利废新型 隔热材料，前景极为广阔。现有混凝土类制品，虽然强度高、耐用，但比重大却是此材料的致命 缺陷。本实用新型芯核发泡混凝土保温砌块薄壳体内空心率达到61%，超 出炉渣砌块空心率17%左右；薄壳体壁厚仅2cm，是炉渣砌块的8/15，重 量基本相同；本实用新型无底而炉渣砌块有底厚度在15Mi之间，标准块每 块底重量约1 kg，与本实用新型0.8 kg重量基本相等；同种规格每块与每 m3重量基本相同，其不超出轻集料砌块的指标。保温砌块空心率极高，从而达到最少的壳体混凝土用量及费用，芯核 发泡混凝土利用极少的水泥、粉煤灰和大量无价空气物理发泡，降低了综 合成本，是利润的根本保证，具有同类产品无法比拟的优越性。实施例2与实施例1不同之处在于，在水泥粉煤灰发泡体内层中部设置有"十" 字形与复合混凝土外壳1同样材质的加强筋3;生产时，保温砌块2cm (壁厚可为18-22mm)厚的无底薄壳体是采用 C25以上高强碎石混凝土，机械注入由水泥与粉煤灰经机械物理发泡后封 闭气孔的超轻保温混凝土于壳体芯核内，通过机制蒸养使二种不同功能材 料结合为一体，成为全新保温砌块。1) 复合混凝土外壳原料重量组成可采用的范围为普通硅酸盐水泥 18%，沙子20%，碎石62%，以及上述三种原料总重量6%的水；首先将复合混凝土外壳的原料搅拌均匀放入模具中，外表采用机械挤 压成型制成纵向空心的砖块复合混凝土外壳1;2) 水泥粉煤灰发泡体2原料重量组成可采用的范围为普通硅酸盐水 泥43%，粉煤灰43%，发泡剂14%;配制成水泥粉煤灰发泡体2的发泡浆 料时，发泡浆料体中水的重量含量为70%;发泡剂重量组成2.5%松香、1.6%植物油和/或动物油、1.5%火碱、2.5% 骨胶或皮胶、1.6%防水齐1」、1.6%稳泡剂、1.6%乳白胶、0.1%水溶性树脂(如 酚醛树脂)、1%农作物废料(如稻草、玉米秸杆)；由于采用上述发泡剂解决了保温砌块壳体成型后因芯核内灌注发泡保 温浆料混凝土而产生膨胀、开裂和塌陷的问题，使产品在生产中一次成型， 两种不同功能混凝土紧密结合为一体，满足了承重和保温的使用目的。将发泡剂的原料混合后，向其中加入发泡剂重量7倍的水，于6(TC搅 拌成溶液；按水泥粉煤灰发泡体2最终总重量的70%为水计，将普通硅酸 盐水泥43%、粉煤灰43%和发泡剂用后余下的水搅拌成水泥粉煤灰浆体中，于高速剪切机搅拌的情况下将发泡剂溶液倒入水泥粉煤灰浆体中形成水泥 粉煤灰发泡体2的发泡浆料；3)再将发泡浆料浇注于外壳内，蒸养固化后，得到带有微型闭孔蜂蜗 状结构的水泥粉煤灰发泡体2，自动化生产线生产；水泥粉煤灰发泡体2与 复合混凝土外壳1牢固结合，从而形成保温外墙砌块。
权利要求1. 一种芯核发泡混凝土保温砌块，其特征在于其由上、下二端通透无底的中空筒状复合混凝土外壳(1)和空腔内填充的水泥粉煤灰发泡体(2)构成，发泡体(2)的组份牢固地附着复合混凝土外壳(1)空腔内表面，形成为无通孔的两种材料构成的实心块体。
2. 按照权利要求1所述芯核发泡混凝土保温砌块，其特征在于所述 发泡体(2)的组份牢固地附着复合混凝土外壳(1)空腔内表面，是指在 复合混凝土外壳(1)未凝固定形之前水泥粉煤灰发泡体(2)填充在复合 混凝土外壳(1)的空腔内，发泡体(2)的组份渗透到复合混凝土外壳(1) 的表面内形成一渗透附着层；由于混凝土外壳(1)中空筒状通透，利用生 产成型中的托板，暂时性的封底，将水泥粉煤灰发泡体(2)的浆料至上而 下填充在复合混凝土外壳(1)的中空筒体内。
3. 按照权利要求1所述芯核发泡混凝土保温砌块，其特征在于所述 中空筒状复合混凝土外壳(1)内纵向设置有与复合混凝土外壳(1)同样 材质的加强筋(3)。
4. 按照权利要求1所述芯核发泡混凝土保温砌块，其特征在于所述 中空筒状复合混凝土外壳(1)内设置有"十"字形与复合混凝土外壳(1)同 样材质的加强筋(3)。
专利摘要本实用新型涉及建筑工程节能外墙体保温砖，具体说是一种芯核发泡混凝土保温砌块，其由超薄混凝土外壳体上下通透无底空腔筒状，空腔内填充水泥与粉煤灰构成发泡保温体，并在生产中牢固结合在壳体空腔内的表面，形成实心块体，且有重量轻、高隔热与承重的双重功能，本实用新型结束了传统实心砖与空心砖单一材料组合，单一承重功能的历史，并具有廉价、施工速度快捷，百年的使用寿命和极高节能、节约、利废效果，是节能保温墙体材料理想替代品。
文档编号E04C1/00GK201125482SQ20072001357
公开日2008年10月1日 申请日期2007年7月27日 优先权日2007年7月27日
发明者王才德 申请人:王才德