CN104929298A - 一种再生混凝土节能保温砌块及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种再生混凝土节能保温砌块及其制备方法。砌块竖向设置了四排通孔，第一排和第四排设置2个通孔，第二排和第三排设置3个通孔，且第二排和第三排各有一个通孔端部不封口，使得砌块端头肋不连续，阻断热量在端头肋连续传递，减小冷热桥效应；在砌块底部采用封底式结构，阻止墙体上下砌块通孔间空气流通，增加砌块竖向砌筑时的灌浆与粘结，提高砌块的砌筑强度及抗剪强度。该节能保温砌块由再生骨料、煤渣、玻化微珠、引气剂、水泥、粉煤灰、矿渣、聚丙烯纤维、减水剂和水组成。在砌块基体中添加玻化微珠，提高砌块基体的热阻，减小墙体内外温差在砌块基体间的热传递。本发明所述的砌块具有力学强度高，保温隔热好的特点，且节能利废，制作方法简单，适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及到建筑节能保温墙体材料，具体涉及到一种再生混凝土节能保温砌块及其制备方法。
背景技术
近年来，随着我国城市建设速度的加快，大量废弃建筑物被拆毁，使得城市垃圾越来愈多，这些建筑垃圾的堆放和处理成为亟待解决的问题。把建筑垃圾制备成再生骨料，能够解决建筑垃圾带来的环境污染问题，不仅有利于保护天然骨料资源免于枯竭，也能减轻对环境的破坏，具有巨大的环保效应和经济效应。另外，随着时代的进步与发展，人们对建筑结构功能和建筑材料性能的要求也在不断发生变化。现代的建筑墙体材料不仅要求满足围护要求，而且同时要满足保温、隔热、节能和抗震等要求。
我国近年来一直提倡发展绿色建筑，而节能、节材与材料资源利用都是评定绿色建筑等级的主要考虑项。建筑节能作为整个节能工程的重要组成部分，已成为我国的重大战略问题。但由于普通混凝土保温性能较差，远不能满足建筑物保温节能的要求。这就使得具有保温节能要求的混凝土建筑物必须使用其它保温材料来达到保温效果，这会增加建筑施工过程，加大了建造成本，且不利于建筑物结构受力和安全。因此，研究开发同时兼具物理力学性能和保温性能的砌块，符合绿色、环保的高效益生态墙体建筑材料的发展趋势。
现有的很多保温砌块，仅将保温材料设置在空心混凝土砌块内部，对混凝土基体没做保温隔热处理，而混凝土的热阻效果远比保温材料的热阻效果差，因此，这种结构的砌块砌成的墙体，其内外温差仍由砌块的内外壁、壁肋和端头肋进行热传递，不能很好地避免热桥现象，热阻效果不理想。现有的很多砌块端头肋封口，截面积比较大，产生的冷热桥效应大，不利于保温节能，且砌块上下端面(通孔的竖向两端口)的砌筑面积较小，砌筑强度及抗剪强度欠佳。
发明内容
本发明专利要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供了一种热工性能好，力学强度高，耐久性好，既利废又环保的再生混凝土节能保温砌块及其制备方法。
为解决上述问题，本发明采用如下技术方案来实施：
(1)再生混凝土节能保温砌块由外壁、内壁、内肋和端头肋构筑成的砌块基体，中间设置有四排横向并排的不连续通孔。第一排通孔和第四排通孔横向并排设置两个通孔，通孔外侧端口由端头肋封闭；第二排通孔和第三排通孔横向并排设置三个通孔，第二排通孔左端的通孔和第三排通孔右端的通孔一端由内肋封闭，一端开口，阻断了热量在端头肋的连续传递，延长了热量传递路径，减小冷热桥效应。砌块底部采用封闭式结构，通孔上端开口，下端封口，通孔上端宽度为32mm，以2.4°倾斜向下减小宽度，离下端23mm处通孔以60°尖口封闭，有效阻止墙体上下砌块通孔间气体的流通，增加墙体的保温性能和砌块的座灰力，提高砌块的砌筑强度及抗剪强度。
(2)再生混凝土节能保温砌块的原料组分为再生粗骨料、再生细骨料、煤渣、玻化微珠、胶凝材料、聚丙烯纤维、减水剂、引气剂和水。再生粗骨料和再生细骨料由废弃混凝土制备而成，粗骨料的粒径为4.75mm～9.5mm，细骨料粒径为0.15mm～4.75mm，煤渣由工业固体废物制备而成，粒径为0.6mm～9.5mm。再生粗骨料与煤渣的质量比为5:6～6:5，再生粗骨料与再生细骨料的质量为5:6～6:5。胶凝材料由硅酸盐水泥、粉煤灰和矿渣组成，水胶比为0.36～0.46，粉煤灰和矿渣的质量比为5:6～6:5，水泥与粉煤灰的质量比为3.0～4.5，聚丙烯纤维粒径范围1.0-2.5mm，质量为胶凝材料质量的0.2～0.3％。减水剂为聚羧酸减水剂，质量为胶凝材料质量的1％～2％。引气剂的质量为胶凝材料质量的0.5％～1％。玻化微珠粒径为0.1mm～2.5mm，导热系数为0.0284～0.054W/(m2·K)，质量为胶凝材料质量的15％～21％。
(3)节能保温砌块的制备工艺，其具体步骤为：
1)将废弃混凝土按照二次破碎工艺破碎至粒径为4.75mm～9.5mm的再生粗骨料和粒径为0.15mm～4.75mm的再生细骨料颗粒。将煤渣按照二次破碎工艺破碎至粒径为0.6mm～9.5mm颗粒；
2)将再生粗骨料、再生细骨料、煤渣和50％的胶凝材料加入搅拌机搅拌1min，形成干粉预拌混凝土，再加入聚丙烯纤维和玻化微珠搅拌1min，再加入50％的水搅拌1min，再加入剩余50％的胶凝材料、剩余50％的水、引气剂和减水剂继续搅拌3～4min，形成均匀、干湿度合适的混合料，浇筑入模振动成形；
3)再在30-50℃下养护10～12h，再脱模、切割成砌块胚料，标准养护到一定强度即可。
采用上述的技术方案后，本发明相比现有技术具有如下优点：
(1)本发明在砌块基体上横向并排设置了四排通孔，第二排和第三排通孔的设置使得端头肋不连续，具有阻断冷桥的作用，并且底部采用封底式结构，阻断空气在墙体上下砌块间的流通，增加了砌块的保温性能、砌筑强度和抗剪强度；
(2)本发明采用再生骨料和煤渣作为原料组分，可以使废弃资源再利用，同时降低了砌块的自重；在砌块基体混凝土中加入玻化微珠保温材料，增大砌块基体的热阻，阻断了冷桥作用，有效地提高砌块的保温性能；
(3)本发明由于将保温材料配置在砌块基体中，因此在建筑物施工时，不必再做保温层，有效地提高了施工速度，缩短了施工周期，同时增加了墙体结构的整体性和抗震性，解决了建筑保温墙体的整体性和耐久性，同时增加了墙体材料的防火性能。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
1为砌块基体，2为第一排通孔，3为第二排通孔，4为第三排通孔，5为第四排通孔，6为内肋，7为端头肋，8为外壁，9为内壁。
具体实施方式
本发明将就结合以下实施例作对本发明的技术方案进一步说明，但应了解的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1：
称取强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥146kg，粉煤灰48kg，矿渣48kg，再生粗骨料332kg，再生细骨料358kg，煤渣332kg，水110kg，玻化微珠44kg，聚丙烯纤维0.74kg，减水剂3.0kg，引气剂为1.8kg。制备工艺为再生骨料(粗骨料332kg和细骨料358kg)、煤渣332kg和50％的胶凝材料(水泥73kg，粉煤灰24kg，矿渣24kg)加入强制式搅拌机搅拌1min，形成干粉预拌混凝土，再加入聚丙烯纤维0.74kg和玻化微珠44kg搅拌1min，再加入50％的水(即55kg)搅拌1min，再加入剩余50％的胶凝材料、剩余50％的水、引气剂1.8kg和减水剂3.0kg继续搅拌3min，形成均匀、干湿度合适的混合料，浇筑入模，振动15s成型；在30℃下养护12h，再脱模、切割成砌块胚料，标准养护到一定强度即可。经检测，砌块的干密度为1060kg/m3，热阻值为1.12m2·K/W，线性收缩率0.18％，抗压强度平均值4.3MPa，软化系数0.87，抗冻性(15次循环)：质量损失率3.4％，抗压强度损失率13.2％。
实施例2：
称取强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥150kg，粉煤灰46kg，矿渣40kg，再生粗骨料325kg，再生细骨料350kg，煤渣340kg，水100kg，玻化微珠40kg，聚丙烯纤维0.68kg，减水剂3.5kg，引气剂为2.0kg。制备工艺为再生骨料(粗骨料325kg和细骨料350kg)、煤渣340kg和50％的胶凝材料(水泥75kg，粉煤灰23kg，矿渣20kg)加入强制式搅拌机搅拌1min，形成干粉预拌混凝土，再加入聚丙烯纤维0.68kg和玻化微珠40kg搅拌1min，再加入50％的水(即50kg)搅拌1min，再加入剩余50％的胶凝材料、剩余50％的水、引气剂2.0kg和减水剂3.5kg继续搅拌4min，形成均匀、干湿度合适的混合料，浇筑入模，振动10s成型；在40℃下养护10h，再脱模、切割成砌块胚料，标准养护到一定强度即可。经检测，砌块的干密度为1044kg/m3，热阻值为1.03m2·K/W，线性收缩率0.20％，抗压强度平均值4.1MPa，软化系数0.88，抗冻性(15次循环)：质量损失率3.1％，抗压强度损失率11.7％。
实施例3：
称取强度等级为42.5的普通硅酸盐水泥160kg，粉煤灰40kg，矿渣40kg，再生粗骨料310kg，再生细骨料360kg，煤渣338kg，水105kg，玻化微珠47kg，聚丙烯纤维0.60kg，减水剂4.0kg，引气剂为2.0kg。制备工艺为再生骨料(粗骨料310kg和细骨料360kg)、煤渣338kg和50％的胶凝材料(水泥80kg，粉煤灰20kg，矿渣20kg)加入搅拌机搅拌1min，形成干粉预拌混凝土，再加入聚丙烯纤维0.60kg和玻化微珠47kg搅拌1min，再加入50％的水(即52.5kg)搅拌1min，再加入剩余50％的胶凝材料、剩余50％的水、引气剂2.0kg和减水剂4.0kg继续搅拌3min，形成均匀、干湿度合适的混合料，浇筑入模，振动12s成型；在40℃下养护10h，再脱模、切割成砌块胚料，标准养护到一定强度即可。经检测，砌块的干密度为1031kg/m3，热阻值为1.17m2·K/W，线性收缩率0.23％，抗压强度平均值3.8MPa，软化系数0.84，抗冻性(15次循环)：质量损失率3.6％，抗压强度损失率14.8％。
Claims (7)
1.一种再生混凝土节能保温砌块，由外壁、内壁、内肋和端头肋构筑成的砌块基体，中间设置有四排横向并排的不连续通孔，分别为第一排、第二排、第三排和第四排，砌块底部为封底式结构。第一排通孔和第四排通孔横向并排设置两个通孔，通孔外侧端口由端头肋封闭；第二排通孔和第三排通孔横向并排设置三个通孔，第二排通孔左端的通孔和第三排通孔右端的通孔一端由内肋封闭，一端开口，阻断了热量在端头肋的连续传递，延长了热量传递路径，减小冷热桥效应。
2.根据权利要求1所述的再生混凝土节能保温砌块，其特征在于：砌块底部采用封闭式结构，通孔上端开口，下端封口，通孔上端宽度为32mm，以2.4°倾斜向下减小宽度，离下端23mm处通孔以60°尖口封闭，有效阻止墙体上下砌块通孔间气体的流通，增加墙体的保温性能和砌块的座灰力，提高砌块的砌筑强度及抗剪强度。
3.根据权利要求1所述的再生混凝土节能保温砌块，其特征在于其原料组分为再生粗骨料、再生细骨料、煤渣、玻化微珠、胶凝材料、聚丙烯纤维、减水剂、引气剂和水。
4.根据权利要求3所述的再生粗骨料和再生细骨料由废弃混凝土制备而成，粗骨料的粒径为4.75mm～9.5mm，细骨料粒径为0.15mm～4.75mm，煤渣由工业固体废物制备而成，粒径为0.6mm～9.5mm。再生粗骨料与煤渣的质量比为5:6～6:5，再生粗骨料与再生细骨料的质量比为5:6～6:5。
5.根据权利要求4所述的胶凝材料由硅酸盐水泥、粉煤灰和矿渣组成，水胶比为0.36～0.46，粉煤灰和矿渣的质量比为5:6～6:5，水泥与粉煤灰的质量比为3.0～4.5，聚丙烯纤维粒径范围1.0～2.5mm，质量为胶凝材料质量的0.2～0.3％。减水剂为聚羧酸减水剂，质量为胶凝材料质量的1％～2％。引气剂的质量为胶凝材料质量的0.5％～1％。
6.根据权利要求4所述的玻化微珠粒径为0.1mm～2.5mm，导热系数为0.0284～0.054W/(m2·K)，质量为胶凝材料质量的15％～21％。
7.根据权利要求1～6所述的节能保温砌块的制备工艺，其特征在于：
(1)将废弃混凝土按照二次破碎工艺破碎至粒径为4.75mm～9.5mm的再生粗骨料和粒径为0.15mm～4.75mm的再生细骨料颗粒。将煤渣按照二次破碎工艺破碎至粒径为0.6mm～9.5mm颗粒；
(2)将再生粗骨料、再生细骨料、煤渣和50％的胶凝材料加入搅拌机搅拌1min，形成干粉预拌混凝土，再加入聚丙烯纤维和玻化微珠搅拌1min，再加入50％的水搅拌1min，再加入剩余50％的胶凝材料、剩余50％的水、引气剂和减水剂继续搅拌3～4min，形成均匀、干湿度合适的混合料，浇筑入模振动成型；
(3)在30-50℃下养护10～12h，再脱模、切割成砌块胚料，标准养护到一定强度即可。
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| CN114249563A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-03-29 | 上海暖丰保温材料有限公司 | 一种保温混凝土砌块及其制备方法 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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Application publication date: 20150923 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |