具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块的制作方法

专利名称：具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块的制作方法
技术领域：
本发明涉及属于建筑材料技术领域，特别是一种具有多重静止空气间层构造的自 保温混凝土砌块。
背景技术：
常见的混凝土小型空心砌块尺寸(长度X宽度X高度)为(290X 180X 190)mm、 (390X 190X 190) mm 或(290X 200X 190) mm、(390X 200X 190) mm,目前主要通过以下四条技术途径提高混凝土小型空心砌块的热工性能，即采用轻骨料混凝土、改变砌块孔结构、在 砌块空洞中填充保温材料和采用复合结构。其中改变砌块孔洞结构的报道有赵立华等[1] 研究认为砌块肋的部位能够成为传热热桥，对于填充保温材料的混凝土砌块，如砌块为重 质混凝土，其不同的孔洞排列位置对砌块的平均热阻值影响较大。当保持孔洞率不变、改变 大孔与小孔长度之比时，平均热阻值随大孔与小孔长度之比值的增大而增大。韦延年[2]认 为将孔洞由齐排改为错排，砌块热阻的增值不会超过10% ；在孔洞率相同的情况下，将宽孔 变窄孔，增加孔排数，能有效地提高砌体的热阻。但孔排数是有限的，热阻的增量也是有限 的。夏赘等[3]认为砌块的孔排列应尽量避免通肋，使孔交错排列，以孔来隔断肋，加长热的 传导路径，避免形成热桥。杨伟军等M认为采用矩形条孔既有利于孔洞布置、提高孔洞率， 又有利于保温隔热性能，孔洞的排列方式采用交错排列，延长了空心砖的热流路线，明显的 提高了墙体热阻。
严捍东等[5]提供了一种保温节能的混凝土砌块(专利号为ZL200620085503. 4)， 其通过优化聚苯乙烯混凝土节能砌块的外观尺寸和孔洞结构，孔洞为三排三孔，在砌块两 个顶面中间各设置两个竖向凹槽，使得砌块边壁通肋消失，延长了边壁的热流走向，砌筑时 竖向凹槽中不填充砂浆，所形成的空洞又将竖向灰缝形成的热桥隔断。但由于砌块的壁肋 厚度偏大(达19mm)，高度为190mm/宽度180mm的砌块仅能设计成三排三孔，高度为190mm/ 宽度200mm的砌块仅能设计成四排四孔，无法充分利用封闭空气间层静止空气的良好绝热 作用，难以有效提高砌块的热阻。
参考文献[1]赵立华，高岩，范蕊，张昕宇，混凝土砌块平均热绝缘系数的数值分析，建筑砌块与 砌块建筑，No3，2003，PP14-17[2]韦延年，混凝土小砌块建筑的建筑热工节能设计，四川建筑科学研究， Vol. 29，No. 4，2003，ppll2_113[3]夏赘，宋志晨，赵吻，关于影响砌块节能效果的因素分析，低温建筑技术， No.3，2005，pp95-96[4]杨伟军，田俊杰，混凝土空心砖墙体保温隔热性能研究，长沙交通学院学报， Vol. 20, No. 1，2004，pp28 一 31[5]严捍东，薛宗明，田正艾，一种保温混凝土空心砌块及其制备方法，发明专利，专利 号 200610044759. 5。发明内容
本发明所要解决的是现有空心砌块无法充分利用空心砌块排孔内封闭空气间层 静止干燥空气良好的绝热特性，而采用内插聚苯乙烯板等生产成本高、施工复杂的方法来 提高砌块隔热效果的技术问题；提供一种具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌 块，充分利用空心砌块排孔内封闭空气间层静止干燥空气良好的绝热特性来提高砌块隔热 效果。
本发明的目的通过以下技术方案实现具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块，包括设有长方体型的空心砌块，其 特征在于所述空心砌块上开设有4或5排垂直于砌块大面且沿砌块长度方向布置的条形 孔，所有条形孔并排设于砌块的宽度方向上；所述条形孔的宽度为22 ^mm,砌块上的所 有壁、肋厚度为12 15mm。
根据权利要求1所述的自保温混凝土砌块，其特征在于所述条形孔包括设于砌 块两侧的前、后边孔以及设于前后边孔之间的2或3排中间孔，所述前、后边孔为盲孔，所述 所有中间孔为通孔。
上述砌块的宽度为180 mm或190mm，该砌块上开设有4排的条形孔；其条形孔包括 设于砌块两侧的前、后边孔以及设于前后边孔之间的2排中间孔，所述前、后边孔为盲孔， 所述中间孔为通孔；前、后边孔之间的砌块两端对称设置有贯穿砌块厚度且槽深为45 50mm的开口竖槽；所述中间孔设于两开口竖槽之间。
上述砌块的宽度为200 mm,该砌块上开设有5排的条形孔；其条形孔包括设于砌 块两侧的前、后边孔以及设于前后边孔之间的3排中间孔，所述前、后边孔为盲孔，所述中 间孔为通孔；前、后边孔之间的砌块两端对称设置有贯穿砌块厚度、槽深为45 50mm的开 口竖槽；所述中间孔设于两开口竖槽之间；所述3排中间孔中有一中间孔位于砌块的中部， 所述开口竖槽的侧面中部开设有与该居中的中间孔相对应的缺口，该缺口的槽深为30mm。
上述砌块是由水泥、石渣粉、聚苯乙烯颗粒、厚壁空心微珠、粘结剂、水为原料制成 的空心砌块，其中，所述的各成分的配置重量比为水泥石渣粉聚苯乙烯颗粒厚壁空心 微珠粘结剂水=1 4 0. 04 0. 7 0. 02 :0. 426。
上述自保温混凝土砌块的制备方法，包括以下步骤a)备料依重量比为水泥石渣粉聚苯乙烯颗粒厚壁空心微珠粘结剂水=1 3 5 :0. 03 0. 06 0. 5 0. 8 :0. 01 0. 02 :0. 35 0. 5，分别称取配比重量份的水泥、 石渣粉、聚苯乙烯颗粒、厚壁空心微珠、粘结剂和水；b)将其中的水泥、粘结剂和水混合并搅拌均勻；c)将聚苯乙烯颗粒加入上述搅拌后的物料中并搅拌均勻；d)再将上述的石渣粉和厚壁空心微珠加入到搅拌后的物料中，并搅拌均勻；e)利用砌块成型机将上述搅拌均勻的混合物料压制成型，制成砌块坯体；成型机的振 动频率70Hz、振幅1. 6mm、振动加速度18g ；f)将成型的砌块坯体静置Id后，浇水养护14d以上，再经自然养护至^d即可，制得砌 块成品。
由上述对本发明的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点5一、砌块的壁、肋厚度明显减薄，从原来的19mm减小为12 15mm，为目前国内外 190mm高度系列砌块的最小壁、肋厚；砌块干容重从原来的1500kg/m3减少为800kg/m3。
二、180mm或190mm宽度砌块的排孔数从原来的三排三孔改进为四排六孔，>200mm 宽度砌块的的排孔数从原来的四排四孔改进为五排七孔，是目前国内外180mm和200mm宽 度系列砌块中，封闭静止空气间层最多重者，最大限度的提高了砌块的有效孔洞率，充分利 用封闭空气间层静止干燥空气良好的绝热性能，使砌块具有良好的隔热效果。
三、在砌块两个顶面中间各设置两个竖向凹槽，使得砌块边壁通肋消失，延长了边 壁的热流走向，砌筑时凹槽中不填充砂浆，所形成的封闭静止空气间层将竖向灰缝形成的 热桥隔断。
四、砌块靠外侧的前后两排孔为全封底，中间两(三)排孔为通孔。墙体砌筑时，水 平灰缝砂浆仅在前后两排封底孔范围内铺浆，中间通孔处上下贯通，形成多重的竖向静止 空气间层，隔断通过水平灰缝的热流传导路线，形成阻热断桥。
五、在材料配比方面，掺加了表面圆滑、绝热性较好、流动性好的厚壁空心微珠，提 高拌合料的流动性，解决了砌块生产成型过程中下料困难的问题。
六、针对本发明砌块的配方及构造特点，选择出一种成型机的振动频率70Hz、振幅 1.6mm、振动加速度18g，达到最佳的振实效果。成型后砌块仍保持> IOMPa的高强度。
七、与发明名称为一种保温混凝土空心砌块及其制备方法(专利号 ZL200610044759. 5)的发明专利相比较本发明技术生产的自保温混凝土砌块用混凝土的 导热系数从原先的0. 5(W/m*K)降低至0. 2(W/m*K)左右；180mm厚度砌块墙体的传热系数 从原先的1. 80W/ (m2-K)降低至0. 95W/ (m2-K)，200mm厚度砌块墙体传热系数降低至0. 85W/ (m2-K)；热惰性指标维持在3.0左右。采用一种保温混凝土空心砌块及其制备方法(专利号 ZL200610044759.5)技术生产的砌块仅仅满足《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》节能 50%的要求，而采用本发明技术生产的具有多道静止空气间层构造的自保温混凝土砌块可 以满足《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》和《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》 节能65%的要求；应用范围从原先的仅适用于夏热冬暖地区扩展至包括夏热冬暖及夏热冬 冷地区在内的长江以南地区。


图1是本发明第一实施例的立体示意图。
图2是本发明第一实施例的俯视图。
图3是沿图2中A-A方向的剖视图。
图4是沿图2中B-B方向的剖视图。
图5是沿图2中C-C方向的剖视图。
图6是沿图2中D-D方向的剖视图。
图7是本发明第二实施例的立体示意图。
图8是本发明第二实施例的俯视图。
图9是沿图8中E-E方向的剖视图。
图10是沿图8中F-F方向的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
实施例一参照图1至图6。具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块，该砌块1大体呈 长方体型砌块，其宽度Hl为200mm (详见图2)，在砌块1两侧沿长度方向对应设置有垂直 于砌块大面的前、后边孔11、12，前、后边孔11、12之间的砌块两端对称设置有贯穿砌块厚 度且槽深为45 50mm的开口竖槽10 ；两开口竖槽10之间的砌块上设置有沿长度方向布 置且垂直于砌块大面1的3排中间孔13、14、15，中间孔13、14、15在砌块宽度方向上并排 布置。居中的中间孔14位于砌块2的中部且长度小于中间孔13、15。前、后边孔11、12之 间的开口竖槽10侧面中部开设有与居中的中间孔14对应布置的缺口 101，该缺口 101的 槽深为30mm。其余结构参照实施例一。前、后边孔11、12分别包括两个对称布置的左、右 边孔lla、llb、12a、12b，左、右边孔11a、lib、12a、12b为盲孔，其一端开口、另一端封闭，所 有边孔的开口朝向一致；为盲孔设计的前、后边孔的底面厚度为12 15mm。中间孔13、14、 15均为贯穿砌块厚度的通孔。砌块上的所有壁、肋厚度均为12 15mm。最好，壁、肋厚度 为 13mm。
参照图1和图2。由于砌块1两端的开口竖槽10、缺口 101的槽深均大于对应孔 边壁的厚度，开口竖槽10、缺口 101隔断了砌块的边壁通肋，使得砌块边壁通肋消失，延长 了边壁的热流走向，消除了砌块1两端边壁所形成的导热通肋，有效延长了边壁的热流走 向，提高了混凝土砌块的保温隔热性能。砌块的壁、肋厚度明显减薄，从现有的19mm减小为 12 15mm，大幅度提高了砌块的有效孔洞率，即大幅度提高了砌块的封闭静止空气间层， 提高了混凝土砌块的保温隔热性能。砌块干容重从原来的1500kg/m3减少为800kg/m3，大 大减轻砌块的自重，便于搬运和施工。
本实施例二适于200mm宽度系列(长度X宽度X高度)为(290 X 200 X 190) mm 或(390X200X190)mm的空心砌块上使用；砌块的排孔数从现有的四排四孔改进为五排 七孔。
实施例二参照图7至图10。具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块，该砌块2大体呈 长方体型砌块，其宽度H2为180mm或190mm (详见图8)，在砌块2两侧沿长度方向对应设 置有垂直于砌块大面的前、后边孔21、22，前、后边孔21、22之间的砌块两端对称设置有贯 穿砌块厚度且槽深大于对应边孔边壁厚度的开口竖槽20 ；两开口竖槽20之间的砌块上设 置有沿长度方向布置且垂直于砌块大面的2排中间孔23、24，中间孔23J4在砌块宽度方 向上并排布置。前、后边孔21、22分别包括两个对称布置的左、右边孔21a、21b、22a、22b， 左、右边孔21a、21b、2h、22b为盲孔，其一端开口、另一端封闭，所有边孔的开口朝向一致； 为盲孔设计的前、后边孔的底面厚度为12 15mm。中间孔23J4为贯穿砌块厚度的通孔。 砌块上的所有壁、肋厚度均为12 15mm。最好，壁、肋厚度为13mm;开口竖槽20的槽深为 45 50mmo
参照图7和图8。由于砌块2两端的开口竖槽20的槽深大于对应边孔边壁的厚 度，开口竖槽20隔断了砌块的边壁通肋，使得砌块边壁通肋消失，延长了边壁的热流走向， 消除了砌块2两端边壁所形成的导热通肋，有效延长了边壁的热流走向，提高了混凝土砌块的保温隔热性能。砌块的壁、肋厚度明显减薄，从现有的19mm减小为13mm，大幅度提高了 砌块的有效孔洞率，即大幅度提高了砌块的封闭静止空气间层，提高了混凝土砌块的保温 隔热性能，且大大减轻砌块的自重，便于搬运和施工。
本实施例一适于180mm宽度系列(长度X宽度X高度)为(290 X 180 X 190) mm 或(390X190X190)mm的空心砌块使用；砌块的排孔数从现有的三排三孔改进为四排六孔。
本发明提供的具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块，是由水泥、石渣 粉、聚苯乙烯颗粒、厚壁空心微珠、粘结剂、水为原料制成的砌块，其中，其各成分的配置重 量比为水泥石渣粉聚苯乙烯颗粒厚壁空心微珠粘结剂水=1 4 0. 04 0. 7 0. 02 0.426ο
本发明提供的具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块的制备方法，包括 以下步骤a)备料依重量比为水泥石渣粉聚苯乙烯颗粒厚壁空心微珠粘结剂水=14 0. 04 0. 7 0. 02 0. 426，分别称取配比重量份的水泥、石渣粉、聚苯乙烯颗粒、厚壁空心微 珠、粘结剂和水；b)将其中的水泥、粘结剂和水混合并搅拌均勻；c)将聚苯乙烯颗粒加入上述搅拌后的物料中并搅拌均勻；d)再将上述的石渣粉和厚壁空心微珠加入到搅拌后的物料中，并搅拌均勻；e)利用砌块成型机将上述搅拌均勻的混合物料压制成型，制成砌块坯体；成型机的振 动频率70Hz、振幅1. 6mm、振动加速度18g ；f)将成型的砌块坯体静置Id后，浇水养护14d以上，再经自然养护至^d即可，制得 砌块成品。
本发明提供的具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块，两端侧面中部设 有开口槽，使得砌块边壁通肋消失，延长了边壁的热流走向，砌筑时条形孔中不填充砂浆， 所形成的封闭静止空气间层又将竖向灰缝形成的热桥隔断。砌块靠外侧的前、后边孔为全 封底，中间孔为通孔。墙体砌筑时，水平灰缝砂浆仅在封底的前、后边孔范围内铺浆，中间孔 处上下贯通，形成多重的竖向静止空气间层，隔断通过水平灰缝的热流传导路线，形成阻热 断桥。
上述仅为本发明的具体实施方式
，但发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构 思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
权利要求
1.具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块，包括设有长方体型的空心砌块， 其特征在于所述空心砌块上开设有4或5排垂直于砌块大面且沿砌块长度方向布置的条 形孔，所有条形孔并排设于砌块的宽度方向上；所述条形孔的宽度为22 ^mm,砌块上的 所有壁、肋厚度为12 15mm。
2.根据权利要求1所述的自保温混凝土砌块，其特征在于所述条形孔包括设于砌块 两侧的前、后边孔以及设于前后边孔之间的2或3排中间孔，所述前、后边孔为盲孔，所述所 有中间孔为通孔。
3.根据权利要求1所述的自保温混凝土砌块，其特征在于所述砌块的宽度为180mm 或190 mm，该砌块上开设有4排的条形孔。
4.根据权利要求3所述的自保温混凝土砌块，其特征在于所述条形孔包括设于砌块 两侧的前、后边孔以及设于前后边孔之间的2排中间孔，所述前、后边孔为盲孔，所述中间 孔为通孔；前、后边孔之间的砌块两端对称设置有贯穿砌块厚度且槽深大于对应边孔边壁 厚度的开口竖槽；所述中间孔设于两开口竖槽之间。
5.根据权利要求4所述的自保温混凝土砌块，其特征在于所述开口竖槽的槽深为 45 50mmο
6.根据权利要求1所述的自保温混凝土砌块，其特征在于所述砌块的宽度为200mm, 该砌块上开设有5排的条形孔。
7.根据权利要求6所述的自保温混凝土砌块，其特征在于所述条形孔包括设于砌块 两侧的前、后边孔以及设于前后边孔之间的3排中间孔，所述前、后边孔为盲孔，所述中间 孔为通孔；前、后边孔之间的砌块两端对称设置有贯穿砌块厚度且槽深大于对应边孔边壁 厚度的开口竖槽；所述中间孔设于两开口竖槽之间；所述3排中间孔中有一中间孔位于砌 块的中部，所述开口竖槽的侧面中部开设有与该居中的中间孔相对应的缺口，该缺口的槽 深大于中间孔边壁厚度。
8.根据权利要求7所述的自保温混凝土砌块，其特征在于所述开口竖槽的槽深为 45 50_ ；所述缺口的槽深为30_。
9.根据权利要求1所述的自保温混凝土砌块，其特征在于所述砌块是由水泥、石渣 粉、聚苯乙烯颗粒、厚壁空心微珠、粘结剂、水为原料制成的空心砌块，其中，所述的各成分 的配置重量比为水泥石渣粉聚苯乙烯颗粒厚壁空心微珠粘结剂水=1 4 0. 04 0. 7 0. 02 0. 426。
10.根据权利要求1所述的自保温混凝土砌块，其特征在于所述砌块的制备方法，包 括以下步骤a)备料依重量比为水泥石渣粉聚苯乙烯颗粒厚壁空心微珠粘结剂水=1 3 5 :0. 03 0. 06 0. 5 0. 8 :0. 01 0. 02 :0. 35 0. 5，分别称取配比重量份的水泥、 石渣粉、聚苯乙烯颗粒、厚壁空心微珠、粘结剂和水；b)将其中的水泥、粘结剂和水混合并搅拌均勻；c)将聚苯乙烯颗粒加入上述搅拌后的物料中并搅拌均勻；d)再将上述的石渣粉和厚壁空心微珠加入到搅拌后的物料中，并搅拌均勻；e)利用砌块成型机将上述搅拌均勻的混合物料压制成型，制成砌块坯体；f)将成型的砌块坯体静置Id后，浇水养护14d以上，再经自然养护至^d即可，制得砌块成品。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述步骤e)砌块成型机的振动频率 70Hz、振幅1. 6mm、振动加速度18g。
全文摘要
具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块，该长方体型的空心砌块上开设有4或5排垂直于砌块大面且沿砌块长度方向布置的条形孔，所有条形孔并排设于砌块的宽度方向上；条形孔宽度为22～29mm，所有壁、肋厚度为12～15mm。本砌块充分发挥静止空气间层良好的绝热性能，在砌块墙体上形成多道竖向静止空气间层，壁肋厚度明显减薄、有效孔洞率和传热热阻高，自重轻，具有良好的隔热保温效果。本砌块是由按重量份水泥、石渣粉、聚苯乙烯颗粒、厚壁空心微珠、粘结剂、水＝140.040.70.020.426为原料制成，通过添加厚壁空心微珠和采用低频加料高频成型、自变频幅以达到最佳的振实效果，解决了高度≥190mm、壁肋厚度≤13mm高砖薄壁砌块生产过程中的成型难题。
文档编号C04B28/00GK102031842SQ20101056727
公开日2011年4月27日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者严捍东, 田正艾, 薛宗明 申请人:丰泽区新安江新型建筑材料厂, 华侨大学, 泉州市丰泽区建设工程质量监督站