砖墙板的制作方法

专利名称:砖墙板的制作方法
本发明涉及一种制造予制砖墙板的方法。
制造墙板有许多不同的方法，这些方法在建筑予制工业中通常是众所周知的。但是，在销售市场上只获得部分成功，主要原因是从审美角度满意的墙板价格很高。
本发明的目的是提供一种优异、快速、灵活和非常经济的制造予制砖墙板的方法，这种砖墙板适合于单层、多层建筑或其它适当的构造。
本说明书不打算描述各种不同类型的砖板结构，因为它们只是从方案到方案的变化而已。可以认为，已经有适当的文件来包括所有这些变型。本说明书只涉及一种比过去更为快捷和价廉的制造砖板的方法。该方法不限于只用粘土砖，还适用于水泥和硅酸盐砖，以及各种尺寸的粘土或混凝土方块。
然而，为工业建筑、商业建筑、居住房屋等各种建筑类型所制造的墙板，有时需要对其制造方法进行调整或要求增加另外的工艺，这些在下文叙述。
当制造方法修改时，如用高加工技术来代替本说明书所述的某些劳动强度大的方法，加工工艺的改变并不改变用经济方法制造出优质产品的基本原理。该方法非常灵活，适合制造高达10米，或者长度为10米的墙板。该方法等效适合于资本很小、半流动性的制造厂和资本集中的大型工厂，只是受市场商品尺寸的限制，而不受市场种类的限制。
使用该方法，有可能制造厚镶板，带有大孔洞或小孔洞的墙板，背面带有折回端突出(return end projection)或墩的墙板，适用于详细建筑设计的各种形状的墙板以及带有防潮层材料并作为墙板一整体部分的墙板。
予制工业的很大失败在于它不能一贯地有效竟争，在各种基本的或复杂的方法方面，对传统的建筑方法提出了更加灵活的现场制作和应用的问题。
一种成功的方法，必须满足以下的经济性要求a)一种简单而不复杂的制造方法，其实施应该投资低见效快，需要时可迅速重新定线。在这里，生产路线很短，产品生产之后，产品制造方法更为详尽和按传统定向。
b)一种现行制造墙板元件的简单工艺必须被采用，这样，半熟练或不熟练的工人就可以很快的进行训练。
c)必须和自动化生产工艺相适应，需要时，可以减少工人数量。
d)在现场操作的数量必须尽量减少，要使零部件的装配容易。
e)必须包括防潮层，空腔拉杆，安装和起升支架等部件。
f)重要的是所生产的墙板的砌砖工作必须有很好的铺砌外观，其表面上没有水泥污染。
本发明所涉及的一种制造可运输砖板的方法包括下列各步骤a)设置一个限定所制造墙板周边的模型，上述模型有一个基本上是平的底面;
b)在上述底面上铺放一张柔软易变形的薄膜，薄膜围绕着放置在其上的砖面边缘形成密封，以防止放置在这些砖之间的砂浆内细小水泥颗粒污染砖面，并且阻止放置在薄膜上砖的移动;
c)在上述模型内上述薄膜上，布置砌砖工作层，各单个砖被大致均匀地隔开，在它们之间的空间内容纳流体砂浆;
d)布置钢筋穿过砖柱内的对齐孔，以便从结构上穿过砖的顶层和底层;
e)浇筑流体砂浆，填充单个砖之间的空间和掺入砖内的孔洞，使砂浆凝固;
f)把形成的砖板从模型内抬起。
最好把接触砖的表面用可溶于水的水泥脱模剂进行处理。
在某些情况下，最好把薄膜和一层柔性极薄外皮相结合，以进一步限制细小水泥颗粒的通道。需要时，最好在砖层接缝处安置水平方向的钢筋。
在某些情况下，砖板要求有较大的刚性，最好在砖板背面模制砖墩形式的额外垂直砖层。当把流体砂浆浇入构成砖墩的砖间空间内时，最好进行脱水处理，使砂浆凝固，从而防止砂浆从砖墩向外流出。
需要时，最好把防潮层模筑到水平的层间接缝内。最好把密封件或密封装置固定到钢筋穿过防潮层的位置，以堵住水份通道。
在制造砖板之前，最好把砖浸没在水中10至60分钟，使其含水量不少于2%(按重量计)。某些场合下，需要时最好把水加热。
在铺放砖的阶段，如果用手放砖，把模型竖放并稍微向后倾斜，砖用钢筋间隔件按垂直方向隔开。
某些情况下，最好把模型劈成两个部分或以上，有助于铺砖。
在需要门洞或窗洞的位置，把适当的堵块引入砌砖工程内。
为了更好的理解本发明并付诸实施，下文结合附图和实例叙述本发明的最佳实施方案。附图图面说明如下图1是一种在制造过程中的本发明的砖板透视图;
图2是砖板的局部放大视图;
图3是在制造中的砖板下部的侧视图;
图4是一个透视图，描绘了把砂浆掺入墙砖接缝的步骤;
图5是一种依照本发明的典型砖板的透视图;
图6是加强钢筋上的防潮层密封件的结构详图;
图7是装有防潮层和密封件的砖板的局部侧剖视图;
图8是一种带有防潮层的予制混凝底梁的局部侧剖视图;
图9是一种无孔洞砖墙板用的常用加强元件的透视图;
图10是一种背部带有砖墩的大厚镶板的透视图;
图11是在砖板背部模制砖墩时进水脱水处理的透视图;
图12是一个劈开和铰接的大型模型的透视图，使铺砖可在模型的折叠位置下进行;
图13是图11所示模板处于打开位置时的透视图。
在制造砖墙板时，需要使用一张平台模型10模型要用钢或木材等适当材料制造，要有足够的尺寸以制造所需的最大型墙板。
图1中所示的模型10，倾斜至近似垂直的位置，以便用手把墙板砖13放置上去，这在下文中将要叙述。模型开始是水平放置的。
见图2，模型10处于水平位置，把薄膜11，必要时还有其外皮11a，铺放到模板表面上。薄膜至少由柔软泡沫橡胶或柔软泡沫塑料薄片组成，例如柔性蜂窝状聚氨酯化薄片，厚度约4mm，具有互相连接的格状构造。
薄膜最好使之稳固，可以把薄膜固定到模型表面，或者根据薄膜的种类，至少在其一个表面上粘接或固定一张外皮。如果是位于上表面，外皮必须具备完全模仿薄膜并以共同配合的方式变形的能力，在单个砖的重量之下，使外皮能够保持各个砖的外形和表面不规则性，以便在各个砖周围形成满意的密封，从而防止细小水泥颗粒流到砖表面。例如，用一张极薄的柔性塑料膜固定到薄膜上表面。最好用一种有吸收性的多孔纤维材料来辅助薄膜，如一张近似白报纸等级的纸张，或采用木桨溶液。
与砖面相接触的薄膜或其外皮表面，最好用水泥缓凝剂或适当的脱模剂进行处理，脱模剂最好可溶于水。
砖板轮廓的垂直边设置有副边板10a，固定在模型10的适当位置上，如图1所示。
有予留缝堵块10c，在该处，防潮层和其下面的砖层都安装到砖板上。
然后把模型升起到近乎垂直的位置，如图1所示，至少与垂直成1°至15°的范围，使砖13贴靠在模型上。再把砖13面向薄膜11和外皮11a(必要时)而放置，用各砖层之间水平放置的圆筋13a相隔，直到砖板上的全部砖都放置在位。垂直接缝的测量只用目测进行，很明显，与砌筑和门窗的配置有关。门窗洞口的配置在安置砖13之前进行，并采用副边板10b的形式。副边板的深度约10mm，保证堵块有准确尺寸，以便安装实际的门窗框架。再把模型10放回近似水平位置。
钢筋14从墙板顶部插入，穿过砖上的洞孔，一直穿到模型近乎处于垂直位置时的砖层底层上。这些钢筋有时可以从墙板的两端穿入。事实上，钢筋不需和墙板一样的高度。但是，采用不连续的钢筋14时，从“顶部”或者“底部”插入的钢筋要求互相重叠足够的长度，以便在养护以后，从结构上把墙板连接起来。
需要时，可以把水平放置的钢筋14a放置在水平接缝处，即在各砖层之间，如图7所示。
需要防潮层时，进行下述的过程把防潮层上密封件30(见图6和图7)固定到钢筋14上，再把钢筋穿过这样放置的防潮层17(在图3中则只有底层15)，然后固定防潮层下密封件，这样有效地把防潮层17夹在两个密封件中间。如果钢筋14是从底部穿入，则上、下密封件30和31的固定顺序颠倒过来。
需要时，可以把另外的砖层或予制/现场施工的钢筋混凝土梁(见图8)或两者一起再加到底部上，即防潮层的下面。钢筋14则再伸入这些底层砖层或梁内。
钢筋14的直径通常在12mm以下，最好用电镀或环氧涂层进行防蚀处理。这些钢筋随结构和运输的要求可有不同的大小和数量。钢筋可以穿过砖上的予制孔，有时还穿过砖之间的垂直接缝，这取决于钢筋的直径大小。这时，把圆筋13a抽出，把另外要求的水平钢筋14a放置在位。
然后，在模型10上把砌筑工程用的边板(图中未示)放置在位，最好用纸张等多孔材料把砖端或砖面与边板隔开。完成之后，直接在防潮层17上方的某些垂直接缝上的排水孔，需要时可用填充材料堵住。
因为把流体砂浆直接浇入各砖13之间的接缝[其原因是填充砂浆时，使之产生交叉流动(Cross flow effect)，使收集在所有各孔洞中的气穴有效地被消除]是重要的，因此把砂浆槽19放置在各水平接缝间隔上(如图4所示)，以便有助于砂浆的快速和干净地流入砖缝中去。
倾注流体砂浆时所获得的这种“交叉流动”效果是有利的，因为所有的砖心孔和砖接缝可以完全渗满，形成完整的厚镶板。砂浆完全埋置钢筋，使墙板整个地象钢筋混凝土一样，砖起分离砂浆的大型骨料的作用，在结构上，所产生的产品可以按半塑性方式恢复超载下引起的变形。应该指出，这不是砌筑工程的正常属性，它从结构上确立了适用于单片砌砖工作的结构设计标准，这在过去只用于钢筋混凝土。
这种结构作用在有钢筋和无钢筋砖板的全面挠曲试验中已被证实。这些试验可靠地显示出，它们具有和钢筋混凝土相同的变形和恢复特性。
“交叉流动”效果起作用的主要标准是流体砂浆的流动性。但是，在该过程中，干燥多孔砖对砂浆的作用是非常不利的。可以理解，为了防止砖吸收砂浆流动性所需要的自由水份，砖13需要进行浸湿。砖13在砂浆浇筑程序所要求的水份是将其浸入水中10至60分钟后获得的。总吸收量约为干砖重量8%的砖浸入水时，在10分钟内将吸收4.5%左右，而60分钟内约6%。砖13的含水量至少应为其总干重的2%，以保证砂浆的适当流动。应该注意，这是指在把砂浆浇入砖内时的含水量。
在天气非常冷的地方，交付的砖温度太低，使砂浆中的水泥含量不能正常水合，这样增加了生产周期。据发现，把砖浸没在开水里，只需15至20分钟，砖的温度可达100℃，由砖的环境温度而定。
在制墙板的砂浆阶段，砖的最佳温度约为35℃，因为该温度可显著降低使砂浆初始凝固和最终凝固所需要的时间。
已经确定，新浇混凝土或砂浆的养护，在最终凝固发生以后，只能以每小时15°至20°左右的加速度获得升高的养护温度。这种砖加热方法改进脱模周期的效果是显著的。灰砖的绝热性能起“加热库”的作用，以加热砂浆(不超过35℃)，减少最终凝固周期，使砖板制造周期中的加热提早开始并升至更高的温度，结果使整个养护周期缩短。
砂浆混合料必须易于流动和浇筑，例如675克混合料，必须在8秒内，最好是4至6秒，流过漏斗中的14mm孔。最好采用脱水的优质增塑剂来获得其流动性。该漏斗的尺寸是上锥体形状高90mm，锥度为从上顶的115mm直径渐减至底端的20mm直径。喷咀长30mm，从锥体底部直径20mm处向出口直径14mm处缩小。
完工之后，墙板被充分养护，再按垂直方式倾斜并和模型分离。因此这是上薄膜表面或外皮用水泥缓凝剂或脱模剂处理的原因，如果使用外皮11a时(它将粘到砖板上)，就可使外皮剥离砖板，砌砖工程再经冲刷，就可清除各种表面缺陷。需要时，可使用溶于水的水泥缓凝剂额外厚涂层，当薄膜11或外皮11a被除去后，需要时砂浆接缝可以被冲掉，以便使其凹入，而使砖13突出。
薄膜的基本作用是防止砂浆中所含有的细小水泥颗粒沾污砖表面，另外，在准备和制造过程中，薄膜还用来把砖稳固在其最佳位置上。常用薄膜可以是一种柔软易变形的挠曲材料，例如一张泡沫塑料片、泡沫橡胶片;或者是一种柔软易变形的纤维材料，例如一张有皱纹纸芯的多层纸张;或者是一张合成或天然纤维基体，如纺织品或非纺织品，诸如制衣工业用的接口或毛毡。
需要时，薄膜最好添加“外皮”以增加其功能。该外皮有两种基本型式、一种是极薄的塑料膜，固定或粘接到薄膜上，另一种是多孔纤维材料薄片或层，如一张纸张等。但是，外皮通常应该模仿或再生薄膜所要求的质量。
薄膜及其外皮，需要时要做成具有大量的可变参数，有时其技术规范需要改变以适应这些不同的参数。最普通的变数有(a)砖的重量、密度、质量、大小、表面不规则性、粗糙度以及形状等不同。
(b)砂浆的组分，即水、骨料、水泥、石灰，粉煤灰、化学添加剂(如超级增塑剂、缓凝剂等)及各种极细小的颗粒(如硅酸盐烟雾-Silica fume等)(c)薄膜自身元素的成本和在生产地点的可获量。
很显然，使用的砖特别是沿着其表面周边有很大的不规则性或粗糙度时，和具有平滑的砖相比，要求薄膜变形至更大的程度。例如，当砖轻些，薄膜就必须柔软些;
当砂浆混料有极细颗粒或者薄膜属于粗糙型，则薄膜的上表面就需要采用外皮。如前所述，薄膜最好能使砖稳固，因此希望薄膜被稳固。这是由两种基本方法实现的1.把薄膜固定、粘接到模型表面上。
2.薄膜和外皮联合使用。
如果外皮介于薄膜和模型表面之间，则外皮应固定或粘接到薄膜上。
另一方面，外皮可以放置在砖和薄膜之间，这种情况下，外皮可以固定或不固定到薄膜上，它起一个交界面的作用，在放置砖或其它操作时，它可防止粗糙不平或磨蚀的砖表面使薄膜不稳定甚至损伤薄膜。处于这个位置时，外皮可起另一个通常是更为重要的作用，它可以限制细小水泥砂浆颗粒掺透薄膜的通道，否则不仅污染薄膜，而且某些情况下，这些颗粒透过薄膜并围绕在砖表面上，例如采用非常薄或粗糙的薄膜时常出现这种情况。外皮不需是多孔的或无孔的，二者互相结合和补偿，使不同薄膜的各种性能起很好的作用，然而，砖的粗糙度和磨蚀性使基本无孔的薄塑料膜类型受到损坏，同时，如果打算重复使用，它还需要进行净化。多孔类型的外皮便宜些，净化和防护薄膜时易于处理，可以多次重复使用。这种类型的外皮还可以变化其形式，例如，可以把掺合水泥缓凝剂的木桨或纸浆混合料喷涂或施加到薄膜上，以代替纸板。
薄膜的性质可以变化，以适应不同的条件，例如厚度，柔软性，可变形性，格状或纤维状构造，密度或硬度以及弹性等。
薄膜按下述方式进行操作。把薄膜放置在模型表面上，根据需要可带有或不带有“外皮”，然后把砖铺放到薄膜上，按照设计的位置互相间隔，形成接缝。砖的重量作用在薄膜上，砖的边缘产生了很大的定位压力。
所施加载荷压力向下推压柔软的薄膜材料。当薄膜属泡沫塑料类型，网格从直接施加载荷的上表面开始，以连续的方式逐渐变形和破裂，当然空气被排出时，网格状构造变形，呈现出新的由载荷表面所规定的形状。超出砖边缘的地方，压力突然释放，使薄膜产生大的变形，弹性的网格结构处于“铰接”状作用下，绕砖边缘转动形成密封。采用上外皮时，该作用稍受抑制，因此，外皮和薄膜的相容性的选择是很重要的。
纤维基体材料依靠纤维的阻尼及其排列以代替网格状壁的弹性性能，除此之外，它都按同样的方式运行。在使用瓦楞纸的情况下，纤维的构造使其能承受重量。所施加的载荷使波纹部分变形并排出空气，与网格状结构的情况相同。上表面至少必须非常柔软，最好潮湿，以便在施加载荷和纤维和/或纤维结构抵抗力的相互作用下，它再现出砖的形状并沿着砖周边产生密封。瓦楞纸或卡片纸板可由各种种类的层料制作，最简单的是用一张上平板由另一层截面为波纹形状的层料来支承。还可以用其它种类的纤维或网格状材料，根据它们的粗糙度或孔隙度可以带或不带外皮，只要砖沿其周边能保持足够的变形量以形成满意的密封以及足够的稳定性即可。
尽管所使用的砂浆有时比砖的密度大，它不会损害薄膜围绕砖边缘的周边的变形效果。需要时，这种变形还可以靠对砖施加附加的临时负荷来增大，例如向下压或在其上面行走，砖的自重使薄膜保持在底位置上，由薄膜的性能决定。在试验时，砖厚每10mm施加的自重为14-18kg/m2，例如，厚度为110mm的砖，随薄膜种类的不同，可对薄膜施加载荷的范围为154-198kg。薄膜厚度范围为2-10mm，泡沫芯的密度为15-25kg/m3。
弹性从瓦楞厚纸板的极低值向某些泡沫的45%变化。所有的薄膜和外皮，如果留在模型内养护，都需要用水泥缓凝剂或适当的脱模剂进行处理。脱模剂必须和砖相容，被砖吸收时不致损坏砖，因此最好是可溶于水的类型。
上文所述为本发明的一种典型应用，并不包括全部情况，墙板本身的发展要求，墙板所能采取的各种类型，其制造过程必须调整甚至改变。
举例来说，制造大型工业墙板，即高度达8米，宽度3米(见图10)时，由于高度的限制，不可能把模型竖直到近乎垂直位置，以便把砖13铺设其上。解决的办法是把模型10分成两半(见图12和13)，每个部分高4米宽3米。有时这两半部被铰接24，铺满砖并放回水平位置后，把模型紧密铰接并用螺栓紧固在一起，恢复其8米×3米的外形。这种简单的工艺方法使大型墙板得以制造。
在制造上述的大型墙板时，如果其结构要求高度达8米，并且仍然使用标准厚度(110mm)砖来制造，和较小高度墙板相比，其另一个变化是在结构上要求有更大的刚性。这就要求把增粗部分，即墩模制到墙板背面(见图10)。为了在使用时保持其稳定性，墩5用砖13制造，使之和墙板其余部分相适应。
把砖“墩”放置到模型上，采用的方法和放置其余砖13的方法相同。实际上它们是同时形成的，同一个时间内一层挨着一层。在墙板砖和墩砖之间放置小间隔块6(见图9)，有助于砂浆的流动及其后两种砖层之间的砌合。这些间隔块留在原位，形成墙板的一部分。但是，它们不起结构作用。
在加钢筋阶段，还把钢筋22(见图9)或拉杆加上，以便把墩5上的垂直钢筋和墙板上的垂直钢筋14拉紧(见图9)。
但是，在砂浆浇筑期间，墩5产生问题(图10至13)。因为砂浆非常易于流动，它不会停留在墩砖之间，而从邻接墙板背部的墩侧板18(见图11)底部泄漏，充斥墙板背面。据发现，邻接墙板的墩5(图11)的边缘需要进行脱水，使得从墩“泄漏”出来的新砂浆形成凝接而不能流动，这样，使墩5得以填满新砂浆。
脱水过程可以借助于真空泵的过滤真空室来进行，但是，也可以采用任何其它的方法，从混合料中把“自由水”分离出去，例如，使用厚的高吸收性过滤纸等。
需要时，可以把真空室连续地安装在墩边板结构内，也可以采用一个独立的半柔性“垫”23(图11)，在墩砂浆填充过程中移动。真空度不要太高，例如380至600mm汞柱。
这种把墩5模制到墙板后面的工艺几乎成为指示性的，如同在某些国家中，常用的面砖厚度(墙板厚度)小于100mm，引起墙板的细长度问题，影响其结构性能。另外，当需要制造的墙板带有厚度大于一个墙板厚的折回肋(return rib)或墙时，该工艺可用于“L”形墙。
墙板的制造方法可以修改，以适应自动化技术，尤其是在铺砖方面。为了省去铺砖时所需的劳力，可以采用机器人的或指数机器(indexingmachinery)等程序机械原理来完成该任务。很明显，生产率和投资费及劳力费有关。但是，在本说明书所提出的方法中，这种手段的效果只影响生产周期的一个主要方面，即在模型中铺设砖的方法。
在自动化生产过程中，不需要用人力去搬运砖。该过程不需要把模型竖放，因为机械装置不会受到和人工操作相同的局限。
既然是这样，模型保持水平位置，用机械装置把砖铺放到薄膜上，薄膜的作用不变。最终生产出墙板的外观没有区别。唯一的改变只是与方法改变有联系的节省费用以及大大增加的投资费用。
权利要求
1.一种制造可运输砖板的方法，其特征在于包括以下各步骤a)设置一个形成砖板的模型，该模型的底面基本上是平面的；b)在上述底面上铺放一张柔软易变形的薄膜，薄膜围绕着放置在其上的砖面边缘形成密封，以防止放置在这些砖之间的砂浆内的细小水泥颗粒污染砖面，并且阻止放置在薄膜上砖的移动；c)在上述模型内上述薄膜上，布置砌砖工作层，各单个砖被大致均匀地隔开，在它们之间的空间内容纳流体砂浆；d)布置钢筋穿过砖柱内的对齐孔，以便从结构上穿过砖的顶层和底层；e)浇筑流体砂浆，填充单个砖之间的空间和掺入砖内的孔洞，使砂浆凝固；f)把形成的砖板从模型内抬起。
2.如权利要求
1所述的方法，其特征在于模型内布置砌砖工作层之前，把模型从大致水平位置升高到一个上述底面与垂直面成1°至15°角度的位置，用手铺砖，各砌砖工作层用间隔件和其上、下层相隔开。
3.如权利要求
1所述的方法，其特征在于在模型内布置砌砖工作层时，使上述底面处于基本水平的位置，各单个砖用机器铺放到模型内。
4.如权利要求
1所述的方法，其特征在于在上述薄膜上面放置有一张柔软材料薄片。
5.如权利要求
4所述的方法，其特征在于上述薄片用一种可溶解的水泥缓凝剂制品进行处理。
6.如权利要求
4或5所述的方法，其特征在于该片是吸收性纸张。
7.如权利要求
1所述的方法，其特征在于上述薄膜是泡沫材料。
8.如权利要求
7所述的方法，其特征在于上述泡沫材料的一面上有外皮。
9.如权利要求
1所述的方法，其特征在于流体砂浆靠砂浆槽直接引入砖之间的空间内，砂浆有足够的流动性充填单个砖内穿有钢筋的孔。
10.如权利要求
1所述的方法，其特征在于单个砖铺放到模型内之前，都浸湿于水中。
11.如权利要求
1所述的方法，其特征在于单个砖在放入模型之前都先被加热。
12.如权利要求
1所述的方法，其特征在于砌砖工作层之外加上附加砖，在墙板上形成至少一个墩，钢筋被穿过上述附加砖，在浇筑流体砂浆过程中，对浇筑到墩砖附近的砖之间的砂浆进行脱水，以便防止砂浆从组成墩的砖之间向外流。
专利摘要
一种制造可运输砖板的方法，包括a)设置一个形成砖板的模型；b)在模型底平面上铺放一张柔软易变形的薄膜，薄膜围绕着放置在其上的砖面边缘形成密封，防止砖之间砂浆内的细小水泥颗粒污染砖面，并阻止砖的移动；c)在薄膜上布置砌砖工作层，各单个砖被均匀地隔开，以容纳流体砂浆；d)布置钢筋穿过砖柱内的对齐孔，并穿过砖的顶层和底层；e)浇筑流体砂浆，填充单个砖之间的空间和掺入砖内的孔洞，使砂浆凝固；f)把形成的砖板从模型内抬起。
文档编号E04B2/02GK87103091SQ87103091
公开日1987年11月4日 申请日期1987年4月22日
发明者菲利普·汉福德·布特 申请人:砖板工业有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan