一种保温复合加气砖及其成型方法和装置制造方法
【专利摘要】一种保温复合加气砖及其成型方法和装置，该保温复合加气砖，是在加气砖中设置有孔洞，孔洞中填充有聚苯乙烯发泡颗粒，首先在料浆浇注过程中制备出空心加气砖，再将空心加气砖置于密闭容器中，使聚苯乙烯发泡颗粒和水蒸汽先后进入空心加气砖的孔洞中，使聚苯乙烯发泡颗粒加热，再次发泡，直至与孔洞内壁粘连；成型装置包括支座、密封盖、密封盖升降机构、料斗、进汽管和进汽管升降机构；密封盖与密封盖升降机构连接，密封盖上设置有料斗，密封盖中设置有进汽管孔，进汽管孔中设置进汽管，进汽管与进汽管升降机构连接。本发明实现了加气砖与保温材料的结合，减轻了加气砖的重量，降低了加气砖容重，提高了保温效果，增强了抗冻性能。
【专利说明】一种保温复合加气砖及其成型方法和装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于高层建筑中砌筑非承重墙体的加气砖或砌块，同时涉及这种砖的生产方法和装置，属于建筑用砖或砌块【技术领域】。
【背景技术】
[0002]加气砖是“蒸压加气混凝土砌块”的简称，是一种含有大量封闭气孔的轻质保温材料，以硅质材料(砂、粉煤灰及含硅尾矿等)和钙质材料(石灰、水泥)为主要原料,掺加发气剂(铝粉)，经加水搅拌，由化学反应形成孔隙，通过浇注成型、预养切割、蒸压养护等工艺过程制成的多孔硅酸盐制品。具有以下特点:1.重量轻:重量为500-700kg/m3，只相当于粘土砖1/4-1/5，普通混凝土的1/5，是混凝土中的较轻的一种；2.保温隔热性能好，导热系数低:加气混凝土的导热系数是普通混凝土的1/6，隔热性能大大优于240_厚的粘土砖墙体；3.抗震能力强；4.加工性能好:可锯、刨、钉、铣、钻，给施工带来很大的方便与灵活；
5.具有一定的耐高温性；在600度左右时其抗压强度接近常温时的抗压强度；6.隔音性能好；7.抗压能力强。具体的制备过程为，各种组分按照配比粉碎混合制成料浆，料浆在浇注前应达到约45°C的工艺要求，如温度不够，可在料浆计量罐通蒸汽加热，在浇注前0.5?I分钟加入铝粉悬浮液。料浆浇注在模具中，推入初养室进行发气初凝，室温为48?68°C，初养时间为1.5-2小时，静氧发泡固化。初养后将模框及坯体一同吊到预先放好釜底板的切割台上，脱去模框，切割机即对坯体进行横切、纵切、铣面包头，模框吊回到运模车上人工清理和除油，然后吊到模车上组模进行下一次浇注，切好后的坯体连同釜底板吊到釜车上，运至蒸压釜在一定压力和温度的蒸汽作用下进行养护，压力一般为IMpa-L 3Mpa，温度一般为180-210 度。
[0003]但是，加气砖内部气孔是连通的，影响了保温性能，也存在抗冻性能差、低温下强度低等不足之处，重量也还有减轻的余地。
[0004]目前，对加气砖的改进大多是在原料的选择上，如CN102887725A公开的《一种利用废建筑垃圾生产的加气砖及其加工方法》，CN102887674A公开的《一种改性秸杆灰生产的加气砖及其加工方法》，CN102992803A公开的《一种以矿渣为基质的加气砖及其加工方法》，CN102875186A公开的《一种萤石矿渣加气砖及其制备方法》，CN102875070A公开的《一种利用电石渣生产加气空心砖方法》，CN103449763A公开的《一种抗裂加气砖》，CN102887725A公开的《一种利用废建筑垃圾生产的加气砖及其加工方法》，CN103449770A公开的《一种防冻混凝土加气砖》。这些方法都是通过选择不同的原材料及配比，改善加气砖的性能。
[0005]CN202787632U公开的《一种空心加气砖》，形状为长方体，沿长度方向开有一个同轴贯穿的通孔或沿长度方向在一个侧面开有通槽，其目的是在施工时，将二次结构预装在通孔、通槽中后浇灌混凝土即可，空心加气砖的砖面作为二次结构的基面，便于抹灰施工。这种砖虽然也称为空心加气砖，但是其空心的作用是为了方便二次结构，并且是沿砖体长度方向开孔，不是国家标准中规定的空心砖(GB 13545-2003《烧结空心砖和空心砌块》)。[0006]为了提高加气砖的抗冻性能，CN202227501U公开了一种《蒸压加气复合保温板》，是由外层、内层以及将所述外层、内层黏结在一起的胶粘材料层所构成的复合板，所述的外层为内置低密度不加钢筋网片的蒸压加气混凝土板，所述的内层为保温隔热材料。该复合保温板虽然降低了容重，减少了传热效率，但是外层和内层通过粘接的方式结合，容易开裂。CN1978837A公开了一种《混凝土加气自保温复合承重砌块》，是由混凝土和加气混凝土复合而成；它包括混凝土芯块和外保温层，将混凝土芯块设置在砌块内部，作为承重材料，这种砌块实质上是将加气混凝土层设置在承重的混凝土芯块外围，作为混凝土芯块的外保温层；但是，由于加气混凝土抗冻性能差，其保温效果并不明显。
[0007]现在出现了空心砖(多孔砖)与保温材料结合制成的复合保温砖或复合保温砌块，将保温材料填充在空心砖的孔洞中。如CN203080784U公开的《复合粉煤灰多排孔自保温砌块》，CN102320799A公开的《轻质粉煤灰多排孔自保温砌块》，CN201527184U公开的《耐火保温复合砖》。塑料泡沫(聚苯乙烯EPS)是一种热塑性材料，每立方米体积内含有300-600万个独立密闭气泡，内含空气的体积为98%以上，由于空气的热传导性很小，且又被封闭于泡沫塑料中而不能对流，所以常用来作为与空心砖结合的保温材料。CN101032828 B公开了一种《保温砖与保温材料的复合成型方法》，是在多孔砖的砖孔或凹槽中填满聚苯乙烯发泡颗粒，将填满聚苯乙烯发泡颗粒的多孔砖置入密封容器中，然后向密封容器中通入水蒸气对聚苯乙烯发泡颗粒加热，使聚苯乙烯发泡颗粒再次发泡，直到发泡聚苯乙烯与砖孔壁或凹槽壁粘连为止，排气后从密封容器内取出复合后的保温砖。这种方法目前在烧结空心砖中广为使用，但在免烧砖等强度较低的空心转中无法使用，这是因为水蒸汽的压力难以控制，常使砖体出现裂纹甚至破碎。这也是目前一直没有加气砖与聚苯乙烯颗粒结合形成保温复合加气砖的原因，而形成保温复合加气砖可以提高加气砖的抗冻性能。
【发明内容】
[0008]本发明针对现有加气砖(蒸压加气混凝土砌块)技术存在的不足，提供一种容重低、抗冻性能好的保温复合加气砖，同时提供这种保温复合加气砖的成型方法和装置。
[0009]本发明的保温复合加气砖，是在加气砖中设置有孔洞，孔洞中填充有聚苯乙烯发泡颗粒。孔洞的形状可以为任意形状，由于在加气砖中填充了整体的聚苯乙烯发泡颗粒，减轻了加气砖的重量，降低了加气砖容重，提高了保温效果，增强了抗冻性能。
[0010]上述保温复合加气砖的成型方法包括以下步骤:
(I)首先制备空心加气砖:在料浆浇注在模框中之前，先在模框中置入与孔洞截面形状和位置一致的成型块，然后在模框中浇注料浆，对料浆进行初养，使料浆发气初凝，初凝结束后将成型块拔出，最后对成型的砖体进行蒸养，制成带有孔洞的空心加气砖；
空心加气砖的成型装置，包括成型支架、成型升降架和成型升降机构，成型升降机构安装在成型支架上，成型升降架与成型升降机构连接，成型升降架的底面安装有成型块。
[0011](2)将空心加气砖置于密闭容器中，使聚苯乙烯发泡颗粒和水蒸汽先后进入空心砖的孔洞中，使聚苯乙烯发泡颗粒加热，再次发泡，直至与孔洞内壁粘连。
[0012]上述保温复合加气砖的成型装置，采用以下技术方案:
该装置，包括支座、密封盖、密封盖升降机构、料斗、进汽管和进汽管升降机构；密封盖升降机构安装在支座上，进汽管升降机构安装在支座上或者是密封盖上，密封盖与密封盖升降机构连接，密封盖上设置有料斗，密封盖中设置有进汽管孔，进汽管孔中设置进汽管，进汽管与进汽管升降机构连接。
[0013]进汽管可以连接在蒸汽仓上，蒸汽仓与进汽管升降机构连接，进汽管与蒸汽仓连通。
[0014]进汽管的底端设置有带有蒸汽出口的封堵板，以保证注汽时发泡颗粒不会被汽压冲入进汽管内。
[0015]进汽管上还可设置有密封圈，以保证注汽时将密封盖中的进汽管孔封住，避免蒸汽外逸。
[0016]密封盖升降机构和进汽管升降机构可以是气缸、油缸、齿轮齿条移动机构、丝杠传动机构、线绳牵引升降机构等。
[0017]密封盖的侧壁上设置排气孔，以使蒸汽排出，并控制蒸汽压力。
[0018]上述装置使用时，空心加气砖置于砖托上，移动至密封盖的下方，密封盖在密封盖升降机构带动下落在砖托上，将空心加气砖封闭在砖托与密封盖形成的密封空间内。然后，进汽管在进汽管升降机构的带动下升起，使进汽管与密封盖的顶板之间形成一定间隙，料斗中的聚苯乙烯发泡颗粒由该间隙落入空心加气砖的孔洞中。进汽管在进汽管升降机构的带动下下降，进汽管的底端压住孔洞中的发泡颗粒，蒸汽进入进汽管内，注入空心砖的孔洞，对发泡颗粒加热，使其再次发泡，颗粒相互粘结，并与孔洞内壁粘连，成为保温复合加气砖。
[0019]本发明实现了加气砖与保温材料的结合，减轻了加气砖的重量，降低了加气砖容重，提高了保温效果，增强了抗冻性能，成型方法简单，操作方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明中保温复合加气砖的结构示意图。
[0021]图2是本发明中空心加气砖成型装置的结构示意图。
[0022]图3是本发明中保温复合加气砖成型装置的第一种结构示意图。
[0023]图4是本发明中保温复合加气砖成型装置的第二种结构示意图。
[0024]图中:1、砖体，2、发泡颗粒，3、成型支架，4、导杆，5、成型气缸，6、成型升降架，7、成型块，8、模框，9、支座，10、密封盖升降气缸，11、密封盖，12、料斗，13、进汽管，14、砖托，15、进汽管升降气缸，16、蒸汽仓，17、密封圈，18、蒸汽出口，19、空心砖。
【具体实施方式】
[0025]图1所示给出了本发明中保温复合加气砖的结构，是在加气砖的砖体I中设置有孔洞，孔洞的形状可以为任意形状，可以是一个，也可以是任意排布的相互隔开的多个。在孔洞中填充聚苯乙烯发泡颗粒2。这样，聚苯乙烯发泡颗粒是整体填充在加气砖中，而不是分散的，没有破坏聚苯乙烯发泡颗粒以外部分的加气特性，同时减轻了加气砖的重量，降低了加气砖容重，提高了保温效果，增强了抗冻性能。
[0026]上述所示保温复合加气砖的成型方法，首先需要在加气砖制备过程中设置孔洞，成为空心加气砖，然后在孔洞中填充聚苯乙烯发泡颗粒，成为保温复合加气砖。图2给出了空心加气砖的成型装置，图3给出了保温复合加气砖的生产装置。[0027]如图2所示，本发明中的空心加气砖成型装置，主要包括成型支架3、成型升降架6和成型升降机构，成型升降机构采用成型气缸5，成型气缸5安装在成型支架3上，成型升降架6与成型气缸5的活塞杆连接，成型升降架6的底面安装有成型块7。成型块7的截面形状与尺寸与空心加气砖中的孔洞的截面形状与尺寸一致。如果有多个孔洞，相应地有多个成型块7，一个成型块对应一个孔洞，各个成型块的相对位置与各个孔洞的的相对位置一致。为了使成型升降架6升降平稳，在成型升降架6与成型支架3之间设置有导杆4，导杆4安装在成型支架3上。成型升降机构也可以是油缸、齿轮齿条移动机构、丝杠传动机构、线绳牵引升降机构或其它能够使成型升降架6升降的机构。
[0028]首先，按照现有加气砖的原料配比，制成料浆(制成料浆过程与现有工艺一样)，在料浆浇注在模框8中之前，将模框8置于成型升降架6的正下方，启动成型气缸5，使成型气缸5的活塞杆伸出，带动成型升降架6下降，置入模框8中。然后在模框8中浇注料浆，按现有制备加气砖的工艺对料浆进行初养，初养结束后通过成型气缸5带动成型升降架6向上升起，由模框8拔出，使料浆中形成孔洞，成为成型砖体。最后对成型砖体进行蒸养(蒸养过程与现有工艺一样)，制成带有孔洞的空心加气砖。
[0029]如图3所示，本发明中保温复合加气砖成型装置，主要包括支座9、密封盖11、密封盖升降机构、料斗12、进汽管13和进汽管升降机构。密封盖升降机构和进汽管升降机构均安装在支座I上，密封盖升降机构采用密封盖升降气缸2，进汽管升降机构采用进汽管升降气缸15。支座9的底部设置两个密封盖升降气缸10，密封盖11的两侧各与一个密封盖升降气缸10的活塞杆连接，两个密封盖升降气缸10带动密封盖11升降，实现与砖托14的闭合(将空心砖19封闭，以便注入发泡颗粒和蒸汽)与分离。密封盖11的上面设置有料斗12，料斗12与密封盖11可以为一体结构。密封盖11的顶板上设置有进汽管孔，进汽管孔的数量以及相对位置和尺寸均与空心砖19上的孔洞相对应，每一个进汽管孔中设置一个进汽管13，各个进汽管均与进汽管升降机构连接，在进汽管升降机构带动下各个进汽管可在进汽管孔中移动进出。各个进汽管13均与蒸汽源连接。也可将各个进汽管13均连接在蒸汽仓16上，再将蒸汽仓16与进汽管升降气缸15连接。蒸汽仓16与蒸汽源连接。进汽管13的上端与蒸汽仓16连通，底端设置有带有蒸汽出口 18的封堵板，蒸汽出口 18的直径小于发泡颗粒的粒径，该封堵板可将注入到空心砖19的孔洞中的聚苯乙烯发泡颗粒压住，保证注汽时不会被汽压冲入进汽管内。
[0030]为了注汽时，保证蒸汽在进汽管内跑出加热料斗12中的发泡颗粒，在进汽管13上设置有密封圈17。密封盖升降机构和进汽管升降机构可以是气缸、油缸、齿轮齿条移动机构、丝杠传动机构、线绳牵引升降机构或其它能够使密封盖11或进汽管13升降的机构。
[0031]上述装置的工作过程如下所述:
将空心砖19置于砖托14上，通过输送机构将砖托14移动至密封盖11的正下方，此时各个进汽管13是在密封盖11顶板的进汽管孔中的，料斗12中的发泡颗粒不会落下。密封盖11和蒸汽仓16分别在密封盖升降气缸10和进汽管升降气缸15的带动下同时下落，使密封盖11落在砖托14上，将空心砖19封闭在砖托14与密封盖11形成的密封空间内，空心砖19四周与该封闭空间之间的间隙要小于聚苯乙烯发泡颗粒的粒径，使空心砖19的外壁不致粘结有发泡颗粒。然后，各个进汽管13在进汽管升降气缸15的带动下升起，使进汽管与密封盖3的顶板之间形成一定间隙，该间隙大于聚苯乙烯发泡颗粒的粒径，使料斗12中的聚苯乙烯发泡颗粒在重力作用下落入空心砖19的各个孔洞中。然后各个进汽管13在进汽管升降气缸15的带动下下降，使进汽管13的底端压住各个孔洞中的发泡颗粒，同时进汽管13上的密封圈17压紧在密封盖11上，将密封盖11上的进汽管孔封堵住。打开蒸汽源，蒸汽进入各个进汽管13内，由进汽管13底部的蒸汽出口 18注入空心砖19的各个孔洞，蒸汽沿发泡颗粒的间隙运行，对发泡颗粒加热，使其再次发泡，颗粒相互粘结，并与孔洞内壁粘连，成为保温复合加气砖。可在砖托14的底部或密封盖11的侧壁上设置排气孔，以使蒸汽排出，并控制蒸汽压力。
[0032]最后，密封盖升降气缸10和进汽管升降气缸15同时启动，带动密封盖11和各个进汽管13同时升起，升起距离一样，使密封盖11脱离砖托14，由砖托14上取下成型的保温复合加气砖。
[0033]本发明的保温复合加气砖成型装置的结构也可以如图4所示，进汽管升降机构(即进汽管升降气缸15)安装在密封盖11上，这样可以只用密封盖升降机构(密封盖升降气缸10)就能够同时带动密封盖11和进汽管13升降，也就是密封盖11和进汽管13需要同时升降时就不需启动进汽管升降机构(进汽管升降气缸15)了，进汽管升降机构只用于进汽管13的升降。
【权利要求】
1.一种保温复合加气砖，其特征是:在加气砖中设置有孔洞，孔洞中填充有聚苯乙烯发泡颗粒。
2.—种权利要求1所述保温复合加气砖的成型方法，其特征是，包括以下步骤: (1)首先制备空心加气砖:是在料浆浇注在模框中之前，先在模框中置入与孔洞截面形状和位置一致的成型块，然后在模框中浇注料浆，对料浆进行初养，使料浆发气初凝，初凝结束后将成型块拔出，最后对成型的砖体进行蒸养，制成带有孔洞的空心加气砖； (2)将空心加气砖置于密闭容器中，使聚苯乙烯发泡颗粒和水蒸汽先后进入空心砖的孔洞中，使聚苯乙烯发泡颗粒加热，再次发泡，直至与孔洞内壁粘连。
3.—种权利要求1所述保温复合加气砖的成型装置，包括支座、密封盖、密封盖升降机构、料斗、进汽管和进汽管升降机构；其特征是:密封盖升降机构和进汽管升降机构均安装在支座上，密封盖与密封盖升降机构连接，密封盖上设置有料斗，密封盖中设置有进汽管孔，进汽管孔中设置进汽管，进汽管与进汽管升降机构连接。
4.根据权利要求3所述保温复合加气砖的成型装置，其特征是:所述进汽管连接在蒸汽仓上，蒸汽仓与进汽管升降机构连接，进汽管与蒸汽仓连通。
5.根据权利要求3所述保温复合加气砖的成型装置，其特征是:所述进汽管的底端设置有带有蒸汽出口的封堵板。
6.根据权利要求3所述保温复合加气砖的成型装置，其特征是:所述进汽管上设置有密封圈。
7.根据权利要求3所述保温复合加气砖的成型装置，其特征是:所述密封盖的侧壁上设置排气孔。
【文档编号】E04C1/41GK103726606SQ201410021323
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】孙明生 申请人:高唐县成宇机械制造有限公司