CN102031842B

CN102031842B - 具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块

Info

Publication number: CN102031842B
Application number: CN2010105672717A
Authority: CN
Inventors: 薛宗明; 田正艾; 严捍东
Original assignee: QUANZHOU CITY FENGZE DISTRICT BUILDING ENGINEERING QUALITY SUPERVISION STATION; FENGZE DISTRICT XIN ANJIANG BUILDING MATERIAL FACTORY; Huaqiao University
Current assignee: QUANZHOU CITY FENGZE DISTRICT BUILDING ENGINEERING QUALITY SUPERVISION STATION; FENGZE DISTRICT XIN ANJIANG BUILDING MATERIAL FACTORY; Huaqiao University
Priority date: 2010-12-01
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2030-12-01
Also published as: CN102031842A

Abstract

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＝1：4：0.04：0.7：0.02：0.426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。

Description

具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块

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×宽度×高度）为：（290×180×190）mm、（390×190×190）mm或（290×200×190）mm、（390×200×190）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^[4]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,pp112-113

[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,pp28－31

[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22～29mm，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匀；

c) 将聚苯乙烯颗粒加入上述搅拌后的物料中并搅拌均匀；

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，并搅拌均匀；

e) 利用砌块成型机将上述搅拌均匀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1d后，浇水养护14d以上，再经自然养护至28d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：

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≥10MPa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。

附图说明

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H1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11a、11b、12a、12b，左、右边孔11a、11b、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×宽度×高度）为（290×200×190）mm或（390×200×190）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23、24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、22a、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23、24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45～50mm。

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×宽度×高度）为（290×180×190）mm或（390×190×190）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＝1：4：0.04：0.7：0.02：0.426。

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＝1：4：0.04：0.7：0.02：0.426，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匀；

c) 将聚苯乙烯颗粒加入上述搅拌后的物料中并搅拌均匀；

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。

Claims

1.具有多重静止空气间层构造的自保温混凝土砌块，包括设有条形孔的长方体型空心砌块，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22～29mm，砌块上的所有壁、肋厚度为12～15mm；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＝1：3～5：0.03～0.06：0.5～0.8：0.01～0.02：0.35～0.5。

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180 mm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45～50mm。

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200 mm，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45～50mm；所述缺口的槽深为30mm。

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的制备方法，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匀；

c)将聚苯乙烯颗粒加入上述搅拌后的物料中并搅拌均匀；

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，并搅拌均匀；

e)利用砌块成型机将上述搅拌均匀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1d后，浇水养护14d以上，再经自然养护至28d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。