CN104343210A - 抗震砖块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗震砖块。用于砌体的砖块(1)在上表面处具有至少一个纵向形成的凸起部(3)，并且在下接触面上具有相对应的凹槽或者容纳部(5)，这样构造所述容纳部是为了容纳设置在下方的另一个相同砖块的上凸起部。砖块中自由体积所占的体积比由于受孔洞(13)的影响而小于砖块(1)总体积的5％。

Description

抗震砖块

技术领域

本发明涉及一种用于砌体的砖块、具有砖块的砌体、砌体的制造方法以及粘土砖的制造方法。

背景技术

通常利用构造成长方体形状的粘土砖、混凝土砖块、灰砂砖等等来制造建筑物的砌体。其中，将长方体形状的砖块水平排列铺放，其中在垂直方向将砖块分别按半砖侧向相互错开。从而产生在水平方向上连续的所谓水平砌缝，同时砖块侧面的竖向砌缝在垂直方向上构造成是相互侧向错开的，使得竖向砌缝并不连续，而是逐个砖块分别中断。

因为要求提高建筑物在地震时的抵抗能力和稳定性，已证实砌体中的连续水平砌缝存在问题。相应的负荷试验导致沿水平砌缝发生断裂并因此在极端负荷下甚至引起砌体崩塌。结果是，越来越多地制造配有钢筋的混凝土墙，并且将例如放弃使用粘土砖。从建筑结构和居住品质方面来看，这是并非所愿的趋势。

为了解决这一问题，建议例如在粘土砖的竖向孔洞中植入钢筋，从而产生所谓的预张紧砌体。也建议将补强板在一侧安置在砌体上。所有这些措施均会使得砌体的制造变得很困难，或者需要额外高成本的作业步骤。

据此在专利文献CH 701881中推荐了一种砖块，用这种砖块制造的砌体可确保提高抗震性能。然而，例如瑞士工程师和建筑师协会(SIA)在此期间进一步提高了对抗震性能的要求，使得这种砖块现在也不再符合新规定的要求。

发明内容

因此本发明的任务在于提供一种简单而且不需要额外作业步骤的措施，以便也能在使用砌体砖块制造的砌体中提高抗震性能，并以此达到提高弯曲断裂强度的目的。

根据本发明建议使用按照本发明第一方面所述的砌体砖块。推荐用于砌体的砖块在上表面具有至少一个凸起部，并且在下接触面处具有相应的容纳部，该容纳部被如下构造成，以用于容纳另一个相同砖块的凸起部。与文献CH 701881中所公开的砖块相反的是，按照本发明所述，砖块具有在体积方面最大程度地填满的实心砖块体，该砖块中由于存在孔洞而产生的自由体积仅占砖块总体积的5％或更少。

根据一个实施方式所述，将砖块构造成长方体形状，具有上凸起部并且在下接触面中具有相应地纵向延伸的容纳部，其中，砖块中的所有孔洞仅在水平方向上延伸。

换句话说，除了较小的水平孔洞之外，长方体形状的砖块均以最大程度填满了相应的材料，例如粘土、混凝土、石膏或类似材料。其中根据另一个实施方式所述，空心体积因孔洞的存在而小于总体积的2％。

再根据另一种实施方式所述，在砖块的纵向方向上观察，优选在横截面中将孔洞布置在该横截面面积的侧端四分之一的位置，也就是说，在砖块的中间区域通常不设置水平延伸的孔洞。再根据另一种实施方式所述，在水平的条形纵向平面中分别在上凸起部两侧设置构造成燕尾形的纵向沟槽，例如可将其作为所谓的灰浆槽，以便能够更好地连接到下一个砖块，例如该砖块上方的另一个砖块。同样也可以在下接触面中分别在下容纳部或者凹槽的两侧设置燕尾形的纵向沟槽。

此外还建议，沿纵向方向观察时，在上凸起部两侧以及在砖块纵向延伸的侧面中设置纵向沟槽，以便能够为使用该砖块制造而成的砌体更好地抹上灰泥。

关于砖块的特殊尺寸，或者关于上方中间纵向延伸的凸脊状凸起部，可参阅文献CH 701881，这里定义了该凸起部的宽度和高度以及下方纵向延伸的凹部或凹槽的尺寸。这些特殊尺寸均确定了本发明的其它可行的实施方式，因此与根据本发明所限定的特征相结合均为本发明组成部分。

除了能提高抗震性能之外，本发明所述的砖块由于提高了砖块的质量，也能提高使用这些砖块制造的砌体的隔音性能。还改善了湿度平衡和隔热/隔冷保温性能，因为整体实心的砖块与常见的砖块相比蓄热能力更强。

在砖块的下接触面中适当形成与上凸起部对应的凹部，当容纳位于该接触面下方的另一个砖块的凸起部时，就会形成接缝一样的空隙，例如可用来抹入灰浆之类的粘结剂。

本发明所述的砖块可以是水泥砖、粘土砖、灰砂砖、混凝土砖块等等。

根据本发明的砖块的其它可行实施方式的特征均在本发明的其它方面中。

为了制造尤其是具有弯曲断裂强度、垂直于水平砌缝的砌体抗压强度以及垂直于竖向砌缝的砌体抗压强度的砌体，现在建议利用以上所述的砖块来制造砌体，利用伸入到上方砖块的接触面中的相应凹部中的凸起部使得水平砌缝结合。根据一种实施方式所述，建议使水平排列的砖块相对于上方和/或下方水平排列的砖块侧向相互错开大致半个砖，从而产生侧向错开的不连续竖向砌缝。

当利用根据本发明的砖块制造砌体时，尤其适宜在拐角区、砌体的上边缘以及砌体底部使用经过相应改进的砖块，例如顶砖、底层砖、墙角砖、底层墙角砖以及顶层墙角砖。关于这些特殊砖块的外形，可参阅详细描述这些砖块的附图。

最后推荐一种根据如上所述而限定的砖块制造粘土砖的方法，其中利用横截面为矩形或者四边形的挤压件挤出或者加工尚可成形的粘土。根据本发明，利用切削刀具在挤出过程结束时或者在喷嘴处形成上凸起部，而不是通过在自身的挤出模具中相应地成型。同样也可以利用刀刃在砖块的下接触面中产生凹部或者凹槽。根据一种实施方式所述，分别在模具横截面的侧面区域中设置很小的纵向孔洞，以便能够均匀地压实材料。利用在大约40°～50°的温度下蒸汽加热的粘土来实现挤出过程，其中可以通过设置真空而在挤出机中实现相应的减压过程。

在切割挤出条之后，将残余水分大约为20％的湿态挤出物切割成砖块，接着按照常规粘土砖制造工艺步骤进行干燥和烧结。所制成的粘土砖可以如上所述用于制造砌体，上方凸起部中的侧面纵向沟槽特别有利于搬运，例如提起粘土砖。

附图说明

现在举例并参考附图对本发明进行详细解释。

相关附图如下：

图1是根据本发明的砖块的前视立体图，

图2是根据本发明的砖块的横截面图，

图3是利用根据本发明的砖块制造的砌体的局部横截面图，

图4根据本发明的砌体的前视图，

图5是顶砖的立体图，

图6是底砖的立体图，

图7是墙角砖的立体图，

图8是底层墙角砖的立体图，

图9是在挤出出口用于将挤出粘土料切成未切割砖块挤出物的切削刀具的示意性前端俯视图，以及

图10是将喷嘴处的挤出条或者挤出粘土切成未切割砖块坯的示意图。

具体实施方式

图1所示为本发明所述砖块1(例如粘土砖)的前视立体图。如本发明所述，砖块1在其上表面具有纵向延伸的凸脊3，该凸脊具有大致呈矩形或者正方形的横截面。在砖块的下接触面的中间构造有凹槽5，该凹槽的尺寸被确定成使得其可以容纳布置于其下方的砖块的凸脊。最后可以看见很小的深孔13，在纵向方向上观察，这些深孔构造成各自在砖块1横截面的外侧区域内沿着纵向延伸。与文献CH 701881中所定义的砖块的区别在于，这些很小的深孔在砖块总体积中所占的比例小于5％，通常甚至小于2％。从生产技术方面来看，这些深孔13特别有益，因为例如在挤出粘土料来制造粘土砖时可以因此避免应力裂纹。

还可看出分别在上凸起部3或凸脊3两侧的纵向平面9中形成有燕尾形的纵向沟槽11，也将其称作灰浆槽。这些纵向沟槽能够与布置在砖块上方的另一个砖块更好结合而形成砌体。在容纳部或者凹槽5侧面的下接触面10中同样也设置了燕尾形纵向沟槽11′。

最后可以看出，不仅在凸脊3的侧面，而且在砖块的侧面中也有纵向沟槽7，这些纵向沟槽一方面有助于提起砖块，另一方面能更好地为砖块抹上灰泥。

图2示出了图1中所示砖块的横截面，其中，现在可明显看出砖块的整体实心设计。除了显著提高了用砖块制造的砌体的抗震强度值之外，实心砖块也具有更好的隔音性能，由于蓄热能力较大，因此保温性能更好，并且能够平衡湿度。

在此将不继续探讨砖块的尺寸，而是参考文献CH 701881，其中尤其包含关于凸脊高度和宽度以及下方凹部的说明，这些说明与本发明所述的特征相结合，同样也是申请保护的部分。

图3示出了上下叠置的砖块1(例如粘土砖)所构成的砌体21的局部横截面图。其中，现在可明显看出，上方形成的凸脊3一样的凸起部伸入到位于其上方的砖块的相应凹槽或者容纳部5之中。可以再次看到很小的深孔13。在图3中还可看出间隙或者接缝12和14，其被设置用于抹上例如灰浆之类的粘结剂。为了改善各个砖块之间的接合能力，还设置了一些灰浆槽11，所述灰浆槽是在凸脊3两侧的平面中构造成燕尾形的纵向沟槽。

最后，布置于砖块侧面中的纵向沟槽17还可用来更好地为砌体抹上灰浆。

图4示出了砌体21的前视图，具体可见的仅仅是在侧面具有纵向沟槽17的砖块1。虚线所示为凸脊3以及接触面中形成的凹部5。现在根据图4可以明显看出，不只是外侧可见的纵缝12始终在纵向连续延伸，实际上且有可能通过凸脊和凹槽结合，因此尤其在该纵缝的区域内大大提高了砌体的断裂强度。至于竖向砌缝16则没有直接发生变化，而是像已知的那样被构造成是中断的。

例如为了制造图4中所示的砌体，尤其适宜在上边缘、下接触面以及拐角区域中使用特殊设计的砖块，图5至图8中所示就是此类砖块。例如图5示出了顶砖23，该顶砖没有上凸起部或凸脊，而是仅仅具有下凹部或者凹槽5。

图6示出了底砖33的立体图，该底砖没有下凹部，但是具有上凸脊或者说凸起部3。

图7示出了墙角砖35的立体图，该墙角砖具有下凹部或者凹槽5，最多仅仅沿着半个砌体形成上凸脊或者凸起部3′。

在图8中以立体图表示的底层墙角砖37同样不具有下凹部或者凹槽，仅仅沿着砖块的一半长度形成有上凸脊3′。

当然除了图5至图8中所示的变型之外，还可以采用其它的砖块的变型，例如半砖、半顶砖、半长的底层砖等等。

视所用的材料或者应制造的砖块而定，可用不同方式制造根据本发明的砖块。因此例如可借助在模具中压制相应的材料来制造水泥砖或者灰砂砖。与此相反，已证明有利于制造本发明所述砖块的方式并非是在挤出粘土材料时在挤出模具中使得粘土砖成形，而是在挤出物从挤出机中挤出时成形。图9相应示意性地示出了喷嘴41，将该喷嘴布置在挤出口旁边，可产生尚未切割的、构造成条形的砖块的形状。利用切削刀具43在凸脊或者凸起部侧面切出两个上凹部，这在图10中所示的挤出过程的正视图中尤其可以看出。通过喷嘴41从挤出机61挤出湿热的粘土料，并且利用切削刀具43从砖块挤出物63上切下两个料条51。切去料条51一方面可产生中间的凸脊3，另一方面可产生两侧的表面9，在这两个面中可以看见燕尾形的纵向沟槽11。

同样可以利用切削刀具45进行切割而产生下凹部或者凹槽，方法是在下方从湿热的粘土料上切去相应的料条。

现在已证明，在将要产生的凸脊3的两侧切去两个料条51尤其可实现均匀压实材料的效果，同时可在最终制造的砖块中提高断裂强度和抗压强度，还可以避免应力裂纹。

在挤出尚有湿度的粘土条之后，在例如还有大约20％残余水分的潮湿状态下对其进行切割，接着例如在36小时之内在热环境中进行烘干，接着按照已知的方法将其烧结成为与粘土砖一样的根据本发明的砖块。

当然，参考图1至图10所描述的砖块以及参考图9和图10所制成的砖块仅仅是为了更好解释本发明而列举的示例。

因此变型，制定特殊的尺寸等等自然也是可行的，并且也可以形成相对于砖块总体积的体积百分比最多为5％的纵向孔洞。

一方面例如可在砖块纵向方向上的居中位置形成上凸起部，形成与凸起部对应的下凹部，并且可形成有孔洞的实心砖块，所述孔洞与例如长方体形状的砖块的总体积的体积百分比最多为5％。

Claims (14)

1.一种用于砌体的砖块，该砖块在上表面处具有至少一个凸起部(3)并且在下接触面处具有相应的凹部或者容纳部(5)，所述容纳部构造成以用于容纳另一个相同砖块的凸起部，其特征在于，在砖块中由于存在孔洞而使自由体积所占比例小于砖块总体积的5％。

2.根据权利要求1所述的砖块，其特征在于，所述砖块基本上呈长方体形状，并具有在至少近似水平的方向上延伸的独有的孔洞(13)。

3.根据权利要求1或2所述的砖块，其特征在于，在纵向方向上观察时，所述砖块(1)的横截面中的孔洞所占的面积比小于总横截面的4％，优选小于2％。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的砖块，其特征在于，在所述砖块的横截面中，纵向孔洞(13)分别排列在横截面的侧向四分之一部分中。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的砖块，其特征在于，在水平的条状纵向面(9)中分别在上凸起部两侧以及在下方纵向接触面(10)中分别在凹部或者容纳部(5)两侧设置燕尾形纵向沟槽(11，11′)作为所谓的灰浆槽。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的砖块，其特征在于，在所述上凸起部两侧的纵向面中并且在所述砖块的纵向延伸的侧面上设置纵向沟槽(15，17)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的砖块，其特征在于，所述上凸起部具有大致呈矩形的横截面，所述横截面的宽度大致等于所述砖块宽度的三分之一。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的砖块，其特征在于，设置在所述下接触面中的凹部或者纵向槽对应于所述上凸起部形成，从而使得在容纳布置于所述接触面下方的另一个相同砖块的凸起部时形成接缝一样的间隙(12，14)以供抹入例如砂浆之类的粘结剂。

9.包括权利要求1至8中任一项所述的至少一个砖块的砌体，其特征在于，所述砌体还具有与权利要求1至8中任一项所述砖块相符、但是不具有上凸起部的至少一个顶砖(31)，所述砌体具有与权利要求1至8中任一项所述砖块相符并且在所述下接触面中没有凹部的至少一个底层砖(33)。

10.根据权利要求9所述的砌体，其特征在于，所述砌体还具有根据权利要求1至8中任一项所述砖块、但是只具有一半长度的上凸起部的墙角砖(35)，并且具有至少一个底层墙角砖(37)，所述底层墙角砖也只具有一半长度的上凸起部并且在所述下接触面中不具有凹部。

11.制造弯曲断裂强度有所提高的砌体的方法，其特征在于，利用权利要求1至8中任一项所述的砖块来制造所述砌体，借助伸入到上方砖块的所述接触面中的相应凹部之中的所述上凸起部使得水平砌缝结合。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，使得水平排列的所述砖块相对于上方和/或者下方水平排列的所述砖块侧向相互错开大致半个砖，从而产生侧向错开的不连续竖向砌缝。

13.一种符合根据权利要求1至8中任一项所述的砖块的粘土砖的制造方法，其特征在于，利用挤条法，借助具有矩形或者四边形横截面的模具加工或者挤出可成型的粘土，并且在所述挤出模具的喷嘴处至少局部利用切削刀具(41，43，45)成型所述上凸起部和所述下凹部。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在蒸汽作用下使湿度提高并且在温度约为40°～60°时挤出挤出物，其中必要时在挤出机中施加真空，以便在挤出嘴处完成所述砖块的成形过程之后随即将湿态的挤出条切割成长方体形状的砖块。