CN105347842A - 一种复合自保温混凝土砌块及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合自保温混凝土砌块，由混凝土空心砌块及在其空腔中的内填芯材组成，其中的内填芯材为低密度泡沫混凝土，原料组成包括水泥浆体和发泡泡沫，水泥浆体和发泡泡沫的体积比1∶4～8，复合自保温混凝土砌块是利用发泡泡沫与水泥浆体混合后浇注在混凝土空心砌块的空腔内经自然养护而成。其生产方法是，步骤一、泡沫的制备和水泥浆体的配制；步骤二、泡沫混合浆体的制备；步骤三、浇注与养护。本发明能够达到国家规范所规定传热系数的要求，能够满足冬冷夏热地区的保温隔热的要求，复合自保温砌块的保温隔热性能比混凝土空心砌块要强，其传热系数可约为未填泡沫混凝土的空心砌块的80％，热阻最高为空心砌块的1.25倍。

Description

一种复合自保温混凝土砌块及其生产方法

技术领域

本发明属于混凝土技术领域，涉及一种复合自保温混凝土砌块及其生产方法。

背景技术

近年来，随着我国社会经济的不断发展和城市化进程的不断加快，建筑物的市场需求数量日益旺盛，建筑业得到了迅速的发展，但这同时也给资源能源和环境承载力带来巨大的压力与挑战。在建筑业发展的大潮流中，人们已经逐渐地认识到建筑节能是其中一个重要的组成部分，也是贯彻国家可持续发展战略的一个关键环节。

在近20多年的时间里，建筑节能在世界蓬勃兴起，成为大家共同关心的热点问题，许多国家制定了建筑节能的法规和标准，并制定了相应的配套措施。当然，我国也不例外，建设部在1995年制定了《建筑节能“九五”计划和2010年规划》，确立了我国建筑节能的目标、重点、任务和实施步骤。我国建筑节能发展的基本目标明确为三个阶段：1996年以前，新建采暖居住建筑在1980～1981年当地通用设计能耗水平基础上普遍降低30％，为第一阶段；1996年起在达到第一阶段要求基础上再节能30％(即总节能50％)，为第二阶段；2005年起在达到第二阶段要求基础上再节能30％(即总节能65％)，为第三阶段。我国现行有关第二阶段的节能标准《民用建筑节能设计标准》(JGJ26-95)已于1996年发布实施，相关应用技术也基本成熟，但第三阶段节能的有关标准尚未制定。

新型墙体材料是相对于传统的墙体材料-烧结实心黏土砖而言的，墙体材料的改革，首先就是要改变以实心黏土砖为主导的状况。从20世纪80年代开始开展建筑节能工作以来，国内的生产企业和科研院校通过自主研发或引进，开发出多种新型节能材料，如多孔砖、混凝土空心砌块等。多孔砖虽然在力学性能和热工性能(导热系数为0.51～0.68W/(m²·K))等方面比实心黏土砖有明显的改善，但是其热工性能仍不能满足国家新节能标准的要求，而且其节土率也仅为25％左右。因此，只能是一种过渡性的产品。

混凝土空心砌块由于具有节土、节能、高强、易施工、生产过程免烧结等多项优点，是替代实心黏土砖的较理想和实用的产品，已经成为新型墙体材料的主导产品之一在我国各地得到了广泛地应用。但是，通过近几年的研究和实践，人们发现混凝土空心砌块在使用性能上还存在一些问题，其中最为突出的就是保温、隔热问题。有关资料表明，即使是采用三排孔砌块，其热阻也仅与240实心黏土砖墙相当，无法达到节能的要求。因此，混凝土空心砌块墙体的保温隔热性能也达不到国家有关规范及标准对居住建筑外墙的绝热性指标的要求，即《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001)和《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)中“建筑围护结构节能50％要求建筑外墙传热阻R₀≥1.0(m²·K/W)”的要求。因为混凝土空心砌块壁薄，墙体厚度小，所以其保温隔热性能不好。因此，要对其进行改进。

随着建筑节能工作的深入开展和要求的提高，单一的节能墙体逐渐不能满足节能标准的要求，于是产生了复合节能墙体。复合节能墙体由基层墙体再辅以轻质高效保温材料构成，其中基层墙体可以是混凝土墙，也可以是各种新型墙体材料砌筑的轻型墙体。复合节能墙体按照保温材料位置的不同，可分为外保温、内保温和自保温三种。其中，外墙外保温体系存在冬季雨季施工易受限、施工质量难控制、保温层易脱落、工程造价较高等问题，而外墙内保温体系则存在冷热桥、墙体内表面易结露、易造成室温波动大、二次装修等问题，且这两个保温体系即使达到目标使用寿命(25年)，仍与基层墙体不能同寿命。因此，单一的外墙内保温或外墙外保温措施，均不是经济合理的墙体保温措施。而采用自保温体系与内保温或自保温体系与外保温的有机复合，把结构墙体与保温隔热体系融为一体，既可以有效地解决外墙开裂渗水问题，保证其保温隔热的功能，又可以降低成本，延长保温墙体寿命，将是经济合理的有效方法。

对传统的混凝土小型空心砌块进行改造，使其满足建筑节能对墙体的要求是一种有效的途径。目前改造有两种措施：一种是做成复合墙体，即外挂(或外贴)岩棉板、聚苯乙烯泡沫板等保温材料；一种是做成复合保温砌块，成为自保温墙体，即在混凝土空心砌块中填充(或夹)保温材料层。相比较复合墙体的施工工艺复杂，造价高、工程质量通病多等弊病，复合自保温砌块就具有良好的建筑性能，能大大简化建筑外墙的施工难度，并且由于其保温材料填充于内部，不易受外界环境影响，耐久性好，因此具有非常大的潜力和发展前景。本文即是针对复合自保温砌块砌体进行研究的结果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种复合自保温混凝土砌块及其生产方法，旨在解决现有技术中混凝土空心砌块保温隔热性能不佳的问题，显著提高复合自保温混凝土砌块的保温隔热性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种复合自保温混凝土砌块，由混凝土空心砌块及在其空腔中的内填芯材组成，其中的内填芯材为低密度泡沫混凝土，该低密度泡沫混凝土的原料组成包括水泥浆体和发泡泡沫，水泥浆体和发泡泡沫之间的体积比为水泥浆体：发泡泡沫＝1∶4～8，复合自保温混凝土砌块是利用发泡泡沫与水泥浆体混合后浇注在混凝土空心砌块的空腔内经自然养护而成。

本发明的特点还在于，发泡泡沫是由发泡剂加水稀释后制成水溶液，然后加入到发泡机中制成的泡沫，发泡剂按照体积比加水稀释的比例为1∶10～50。

本发明的特点还在于，发泡剂按照体积比加水稀释的比例为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40或1∶50。

本发明的特点还在于，水泥浆体是由水泥、水和外加剂混合而成，水泥浆体中的水泥、水和外加剂按重量计算的配合比为1∶0.2～0.4∶0.015～0.04，外加剂为减水剂。

本发明的特点还在于，所用减水剂为杭州建筑构件有限公司外加剂厂生产的HG-PCA600标准型聚羧酸盐系高效减水剂。

本发明的特点还在于，所用发泡剂为驻马店市永泰建筑节能材料设备有限公司生产的ZY-101高效水泥发泡剂。

本发明的特点还在于，内填芯材的干体积密度为300～500kg/m³；所述混凝土空心砌块通过混凝土砌块成型机压制而成，混凝土空心砌块的干体积密度为1000～1200kg/m³。

本发明的另一技术方案是提供一种上述复合自保温混凝土砌块的生产方法，包括如下步骤：

步骤一、泡沫的制备和水泥浆体的配制：

步骤二、泡沫混合浆体的制备：

将泡沫和水泥浆体按照体积比1∶4～8加入到搅拌机中，进行搅拌，直至泡沫与水泥浆体均匀混合，制成泡沫混合浆体；

步骤三、浇注与养护：

将步骤二制备的泡沫混合浆体浇注到混凝土空心砌块的空腔中，经自然养护后，混凝土空心砌块的空腔中形成复合自保温混凝土砌块的内填芯材，同时得到复合自保温混凝土砌块。

本发明的特点还在于，在步骤一中，泡沫的制备按照如下方式进行：制泡前先将发泡剂计量后按规定的比例加入水稀释，制成水溶液，然后加入到发泡机中，制成均匀、稳定的泡沫；

水泥浆体的配制是按照预定比例将水泥、水和外加剂加入到搅拌机中搅拌均匀，得到水泥浆体。

本发明的特点还在于，在步骤一中，泡沫制备时发泡机的转速为5000r/min～9000r/min。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明提供的一种复合自保温混凝土砌块及其生产方法，能够解决现有技术中混凝土空心砌块保温隔热性能不佳的问题，能够显著提高复合自保温混凝土砌块的保温隔热性能。本发明的复合自保温混凝土砌块能够达到国家规范所规定传热系数的要求，能够满足冬冷夏热地区的保温隔热的要求。相比较而言，复合自保温砌块的保温隔热性能比混凝土空心砌块要强，其传热系数可约为未填泡沫混凝土的空心砌块的80％，热阻最高为空心砌块的1.25倍。

附图说明

图1为本发明实施例复合自保温混凝土砌块的生产方法的流程图；

图2为本发明发泡剂的稀释比例与泡沫稳定性的关系图；

图3为本发明发泡机搅拌速度与泡沫稳定性的关系；

图4本发明砌块墙体传热系数与内填泡沫混凝土干密度的关系图；

图5为本发明抗折强度试验所用抗折支座示意图；

图6为本发明抗折强度试验结果图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的一种复合自保温混凝土砌块，由混凝土空心砌块及在其空腔中的内填芯材组成，其中的内填芯材为低密度泡沫混凝土，该低密度泡沫混凝土的原料组成包括水泥浆体和发泡泡沫，水泥浆体和发泡泡沫之间的体积比为水泥浆体∶发泡泡沫＝1∶4～8，复合自保温混凝土砌块是利用发泡泡沫与水泥浆体混合后浇注在混凝土空心砌块的空腔内经自然养护而成。

在本发明实施例中，发泡泡沫是由发泡剂加水稀释后制成水溶液，然后加入到发泡机中制成的泡沫，发泡剂按照体积比加水稀释的比例为1∶10～50。作为本发明实施例的优选方案，发泡剂按照体积比加水稀释的比例为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40或1∶50。进一步优选，发泡剂按照体积比加水稀释的比例为1∶30。

在本发明实施例中，水泥浆体是由水泥、水和外加剂混合而成，水泥浆体中的水泥、水和外加剂按重量计算的配合比为1∶0.2～0.4∶0.015～0.04，外加剂为减水剂。

在本发明实施例中，所用减水剂为杭州建筑构件有限公司外加剂厂生产的HG-PCA600标准型聚羧酸盐系高效减水剂。

在本发明实施例中，所用发泡剂为驻马店市永泰建筑节能材料设备有限公司生产的ZY-101高效水泥发泡剂。

在本发明实施例中，内填芯材的干体积密度为300～500kg/m³；混凝土空心砌块通过混凝土砌块成型机压制而成，混凝土空心砌块为单排孔砌块或双排孔砌块，混凝土空心砌块的干体积密度为1000～1200kg/m³。

图1示出了本发明实施例提供的复合自保温混凝土砌块的生产方法的实现流程，本发明实施例的复合自保温混凝土砌块的生产方法，按照如下步骤进行：

步骤一、泡沫的制备和水泥浆体的配制：

泡沫制备：制泡前先将发泡剂计量后按规定的比例加入水稀释，制成水溶液，然后加入到发泡机中，制成均匀、稳定的泡沫；

水泥浆体的配制：水泥浆体的组成及各组分的质量比为水泥∶水：外加剂＝1∶0.2～0.4∶0.015～0.04，按照比例将水泥、水和外加剂加入到搅拌机中搅拌均匀，得到水泥浆体；

步骤二、泡沫混合浆体的制备：

将步骤一配制的水泥浆体和制备的泡沫按照体积比1∶4～8加入到搅拌机中，进行搅拌，直至泡沫与水泥浆体均匀混合，制成泡沫混合浆体；

步骤三、浇注与养护：

将步骤二制备的泡沫混合浆体浇注到混凝土空心砌块的空腔中，经自然养护后，混凝土空心砌块的空腔中形成复合自保温混凝土砌块的内填芯材，同时得到复合自保温混凝土砌块。

在本发明实施例中，泡沫制备时发泡机的转速为5000r/min～9000r/min，搅拌时间以泡沫达到细小绵密、均匀分布、稳定为界限，所用发泡机为高剪切实验室乳化机。

本发明制得的泡沫混凝土是作为复合自保温混凝土砌块的内填芯材，采用机械的方式将发泡剂制成泡沫，然后再将已制得的泡沫和掺加了减水剂的水泥浆体搅拌均匀，即制成泡沫混凝土拌合物，再经浇注与养护后得到本发明的复合自保温混凝土砌块。制备的泡沫混凝土所用到的原材料包括了水泥、减水剂、发泡剂和水。

1、水泥

水泥是应用最广泛的水硬性胶凝材料，所制得的泡沫混凝土产品具有良好的大气稳定性和水稳定性，耐久性也较为优异，大多数的发泡剂对其均可适用，其成本较低，后期强度高，因此，被广泛地应用于制备各种泡沫混凝土。本发明采用确山同力水泥厂生产的P.O.52.5级普通硅酸盐水泥，其混合材料较少，经测试其各项性能经检测均符合相关规范、标准中的要求。

2、减水剂

高效减水剂是泡沫混凝土必不可少的外加剂，它不仅可以提高泡沫混凝土的强度，弥补它强度差的不足，还可以提高料浆的和易性，增加其流动性，使料浆搅拌的更均匀。本发明采用杭州建筑构件有限公司外加剂厂生产的HG-PCA600标准型聚羧酸盐系高效减水剂作为泡沫混凝土的外加剂，此种减水剂对水泥颗粒的分散能力强，减水效果好，使用这种减水剂可有效弥补泡沫混凝土强度的不足，保证浆体的均匀性。

3、发泡剂

发泡剂是制备泡沫混凝土中的泡沫必不可少的原材料，优良的发泡剂发泡效果好、稳泡性能佳、制备的泡沫细密性好、综合性能优良，对制备强度高、容重低的泡沫混凝土至关重要。本发明采用驻马店市永泰建筑节能材料设备有限公司生产的ZY-101高效水泥发泡剂，这种发泡剂是属于植物蛋白类发泡剂，为黄褐色粘稠液体，是一种非离子型表面活性物质，主要成份为有机物三萜皂甙，该发泡剂发泡倍数高，气泡数量多，气泡间距小，稳泡时间长，是一种优质高效的发泡剂。

4、水

水是配制泡沫混凝土的重要原材料之一。水质的好坏不仅影响泡沫混凝土的凝结和硬化，还会影响其强度和耐久性，同时对泡沫的产生也会有重要的影响。本发明采用饮用水作为发泡剂的稀释剂和泡沫混凝土的拌合用水。

本研究中配制泡沫混凝土所选用原材料的主要物理性能如表1所述。

表1配制泡沫混凝土所用原材料及其物理性质

一、泡沫性能的研究

1、发泡剂稀释比例对泡沫性能的影响

泡沫混凝土的主体是泡沫，而制备质量和品质良好的泡沫的关键因素之一就是发泡剂，本发明所采用的发泡剂是一种黄褐色粘稠液体，在发泡时必须对其进行稀释。为了确定其最佳稀释比例，在本研究中，通过发泡机来制备泡沫，设定发泡机的转速为5000r/min，搅拌时间以泡沫达到细小绵密、均匀分布、稳定为界限，比较该种发泡剂在不同的稀释比例(1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50)下发出的泡沫的性能差异，主要是比较其发泡倍数和泡沫的稳定性。

泡沫性能的测试是将制得的泡沫装入500ml的容器，同时记录泡沫的体积即发泡体积，然后在室内自然环境中静置，观察泡沫的变化，记录其完全消泡所需的时间，时间越长，说明其稳定性相对越好，其发泡倍数就是发泡体积与原始发泡液体积之比，并以此来衡量发泡剂发泡的能力。发泡剂的稀释比例与泡沫稳定性的关系如图2所示，发泡倍数如表2所示。

表2不同稀释比例发泡剂的发泡倍数

稀释比例	1∶10	1∶20	1∶30	1∶40	1∶50
						发泡倍数	10	10	16	6	6

根据表2中的数据可以看出，当将发泡剂按1∶30的稀释比例进行稀释然后进行发泡时，发泡倍数最大，可以达到16倍。根据图2中的数据可以看出，当以1∶10、1∶30和1∶50的稀释比例进行发泡剂的稀释时，所制得的泡沫稳定性较好，40min完全消泡(当泡沫的体积不再变化时即认为其完全消泡)。综合上述结果，选定发泡剂的最佳稀释比例为1∶30，并进一步考察其他因素的影响。

2、发泡机搅拌转速对泡沫性能的影响

发泡机对泡沫的产生也有一定的影响，在本发明中采用的是高速搅拌型的发泡装置，发泡机利用高速转动向发泡液中引入气体，从而形成气泡，若发泡机转速太低，引气量就很低，发泡效率就不高，故需要确定其最佳转速。在本项研究中，发泡剂的稀释比例为1∶30，比较在不同的发泡机转速(5000r/min、6000r/min、7000r/min、8000r/min、9000r/min)下发出的泡沫的性能差异，主要是比较其发泡倍数和泡沫的稳定性，测试的方法如前所述。发泡机搅拌速度与泡沫稳定性的关系如图3所示，发泡倍数如表3所示。

表3不同搅拌速度发泡剂的发泡倍数

发泡机转速

5000

6000

7000

8000

9000

[0073]

(r/min)
						发泡倍数	16	18	20	14	14

根据表3中的数据可以看出，当以7000r/min的转速进行发泡时，发泡倍数最大，可以达到20倍，能够达到泡沫混凝土的性能指标。根据图3中的数据可以看出，当以6000r/min和7000r/min的转速进行发泡时，所制得的泡沫稳定性最佳，90min完全消泡，符合泡沫混凝土的性能指标。然后再综合上述结果，选定发泡机的最佳发泡转速为7000r/min。因为发泡机的转速过慢将导致引入发泡液的气体量过少，发泡不完全，泌水量过多，同时所制得的泡沫上下泡径不均，但是当发泡机的转速过大时，又将导致高速旋转的叶轮在产生泡沫的同时又会导致部分泡沫的破灭，因此发泡的效率也不高。在后续的研究中，选取7000r/min作为发泡机的搅拌速度，搅拌时间一般为7～10min，以气泡达到细小绵密、稳定均匀为界限。

二、复合自保温砌块砌体热工性能

1、试件准备与测试步骤

本试验是在武汉大学建筑工程学院的建筑物理实验室中进行，所测试的设备采用的是北京世纪建通科技发展有限公司生产的JTRG-I型墙体及玻璃制品保温性能检测装置。检测装置由三部分组成：试件架，冷箱和热箱，如图5所示，试件架用来安放检测材料，冷箱后半部包括了压缩机组、控温等部件，热箱主体为箱体，并配精密控温仪一台和12V直流电源一台，供均热风扇用。数据的采集由JTJW-II型建筑热工温度热流巡回检测仪来完成。

在本试验中，通过检测由单排孔砌块、双排孔砌块及在其空腔中分别填充300kg/m3、400kg/m3、500kg/m3的泡沫混凝土复合砌块所砌筑的砌体墙的传热系数来做对比试验。每一砌体按1000mm(长)×1000mm(高)的尺寸砌筑于试件架内，砌块与砌块之间错缝砌筑，缝隙为水泥砂浆，砌体墙内外两侧各抹10mm的水泥砂浆，箱体开口四周自带有聚苯乙烯密封胶条，待砌体砌筑完毕再在边框外用密封胶带密封，尽可能地做到减少漏风。待墙体干燥后，在其冷、热箱两面布置测温点和热流计。在砌体热箱面布置四块热流计，每个热流计周围平均地布置四个热电偶(热电偶由铜-康铜线焊接在康铜片上)，在砌体冷箱面也对应地布置四个热电偶，为防止掉落，热电偶和热流计探头采用黄油粘贴，同时用不干胶带将连接的电线固定，同时也是为了消除空气间隙，避免在热电偶和热流计上面粘贴不干胶带，导致其热阻增加，热电偶和热流计通过电线与建筑热工温度热流巡检仪连接，由其来采集数据。布置完测点后，将冷热箱与试件架一起合并扣紧，然后依次开启冷箱和热箱，同时观察温度和热流的变化，直到显示值相对稳定(所谓稳定，即温度的变化幅度较小，而且上下波动，没有明显的上升或下降的趋势。)，一个完整的测试周期需3d(即36h)时间，测试时将冷热箱两侧的温差控制在20℃以上。待测试完毕，从巡检仪中提取数据，按照国家标准的规定，处理数据，计算传热系数。

2、试验结果

测试结果如表4所示。

表4砌块墙体热工性能指标试验结果

根据表4中的计算结果所绘的砌块墙体传热系数与内填泡沫混凝土干密度之间的关系图如图4所示。由表4和图4中的数据可见，本发明的复合自保温混凝土砌块能够达到国家规范所规定传热系数的要求，能满足冬冷夏热地区的保温隔热的要求。相比较而言，复合自保温砌块的保温隔热性能比混凝土空心砌块要强，其传热系数可约为未填泡沫混凝土的空心砌块的80％，热阻最高为空心砌块的1.25倍。同时，砌块墙体的保温隔热性能还受砌块内所填泡沫混凝土的干密度和砌块孔洞排数的影响。双排孔的砌块的热阻值比单排孔砌块的要高，孔洞排数越多，砌块的热阻就越大。所填泡沫混凝土的干密度越低，其保温隔热性能越好，究其原因为：对于多孔材料而言，在单位体积中气孔数量越多，其导热系数就越小，同时，孔径越大，其导热系数就越大，泡沫混凝土就属于多孔保温材料，其干密度越小所掺入的泡沫量就越大，所形成的气孔就越多，只要其泡沫孔径细密均匀，其导热系数就越小，因此，内填泡沫混凝土复合砌块的传热系数与填入的泡沫混凝土的干密度有良好的相关性。

本发明所制备的复合自保温混凝土砌块可达到规范所规定传热系数的要求，能够满足冬冷夏热地区的对围护结构的热工要求，无论是单排孔砌块还是双排孔砌块，在其空腔内填注低密度的泡沫混凝土对其保温隔热性能的提高有显著的影响。砌块墙体的保温隔热性能还受砌块内所填泡沫混凝土的干密度和砌块孔洞排数的影响，孔洞排数越多，砌块的热阻就越大，同时所填泡沫混凝土的干密度越低，其保温隔热性能越好。

三、复合自保温混凝土砌块与混凝土空心砌块的抗折强度试验

1、试验方法

以混凝土空心砌块和复合自保温混凝土砌块(内填干密度分别为300kg/m3、400kg/m3、500kg/m3泡沫混凝土的单排孔砌块和双排孔砌块)为抗折强度的实验对象，每组实验采取5个平行试件进行。试验开始前参照《混凝土小型空心砌块试验方法》(GB/T4111-1997)规范对每个试件进行坐浆处理。试验的加载方式为三点加载，具体的抗折支座如图5所示。

试验前，先测量每个砌块试件的长度和宽度，然后将抗折支座置于材料试验机承压板上，调整两根钢棒轴线间的距离，使其等于试件长度减一个坐浆面处肋厚，再使抗折支座的中心与试验机承压板的压力中心重合，将砌块试件的坐浆面置于抗折支座上，在其上顶面中心处放置另一根钢棒，最后以250N/s的速度加荷直至试件完全破坏，记录最大破坏荷载P。

2、试验现象与结果

试件破坏时都是从其上顶面的钢棒即传力杆处首先开裂，后沿着侧面中间的中心线处形成主裂缝，裂缝不断扩展，直至整个试件破坏。在其上顶面坐浆的砂浆层处的裂缝较直，其侧面中心线处的主裂缝有的是斜裂缝，有的是垂直裂缝。当试件完全破坏时(即试验机的指针开始回落时)，如图6的a所示，混凝土空心砌块试件是完全断裂，被劈裂成两半，而复合自保温混凝土砌块则未完全断裂，只是出现了较为明显的主裂缝，如图6的b所示，这说明了在混凝土空心砌块中填充泡沫混凝土将有利于其提高抗折强度，不易使砌块产生迅速断裂。

实施例1

一种复合自保温混凝土砌块，由干体积密度为1000～1200kg/m³的混凝土空心砌块及在其空腔中干体积密度为300～500kg/m³的内填芯材组成，其中的内填芯材为低密度泡沫混凝土，该低密度泡沫混凝土的原料组成包括水泥浆体和发泡泡沫，水泥浆体和发泡泡沫之间的体积比为水泥浆体∶发泡泡沫＝1∶4，复合自保温混凝土砌块是利用发泡泡沫与水泥浆体混合后浇注在混凝土空心砌块的空腔内经自然养护而成。具体制备方法如下：

步骤一、泡沫的制备和水泥浆体的配制：

泡沫制备：以驻马店市永泰建筑节能材料设备有限公司生产的ZY-101高效水泥发泡剂作为本发明实施例所用发泡剂，向发泡剂中加入饮用水进行稀释，制成水溶液，发泡剂按照体积比加水稀释的比例为1∶30。然后将制得的水溶液加入到发泡机中，所用发泡机为高剪切实验室乳化机，控制发泡机的转速为7000r/min，搅拌时间为7～10min，以泡沫达到细小绵密、均匀分布、稳定为界限，从而得到得到均匀、稳定的泡沫。

水泥浆体的配制：水泥浆体的组成及各组分的质量比为水泥∶水∶减水剂＝1∶0.2∶0.015，按照上述比例将水泥、水和减水剂加入到搅拌机中搅拌均匀，得到水泥浆体，所用减水剂为杭州建筑构件有限公司外加剂厂生产的HG-PCA600标准型聚羧酸盐系高效减水剂。

步骤二、泡沫混合浆体的制备：

将步骤一制备的泡沫和配制的水泥浆体按照体积比1∶4加入到搅拌机中，进行搅拌，直至泡沫与水泥浆体均匀混合，制成泡沫混合浆体。

步骤三、浇注与养护：

将步骤二制备的泡沫混合浆体浇注到混凝土空心砌块的空腔中，经自然养护后，混凝土空心砌块的空腔中形成复合自保温混凝土砌块的内填芯材，同时得到复合自保温混凝土砌块。

实施例2

一种复合自保温混凝土砌块，由干体积密度为1000～1200kg/m³的混凝土空心砌块及在其空腔中干体积密度为300～500kg/m³的内填芯材组成，其中的内填芯材为低密度泡沫混凝土，该低密度泡沫混凝土的原料组成包括水泥浆体和发泡泡沫，水泥浆体和发泡泡沫之间的体积比为水泥浆体∶发泡泡沫＝1∶6，复合自保温混凝土砌块是利用发泡泡沫与水泥浆体混合后浇注在混凝土空心砌块的空腔内经自然养护而成。具体制备方法如下：

步骤一、泡沫的制备和水泥浆体的配制：

泡沫制备：以驻马店市永泰建筑节能材料设备有限公司生产的ZY-101高效水泥发泡剂作为本发明实施例所用发泡剂，向发泡剂中加入饮用水进行稀释，制成水溶液，发泡剂按照体积比加水稀释的比例为1∶30。然后将制得的水溶液加入到发泡机中，所用发泡机为高剪切实验室乳化机，控制发泡机的转速为7000r/min，搅拌时间为7～10min，以泡沫达到细小绵密、均匀分布、稳定为界限，从而得到得到均匀、稳定的泡沫。

水泥浆体的配制：水泥浆体的组成及各组分的质量比为水泥∶水∶减水剂＝1∶0.3∶0.02，按照上述比例将水泥、水和减水剂加入到搅拌机中搅拌均匀，得到水泥浆体，所用减水剂为杭州建筑构件有限公司外加剂厂生产的HG-PCA600标准型聚羧酸盐系高效减水剂。

步骤二、泡沫混合浆体的制备：

将步骤一制备的泡沫和配制的水泥浆体按照体积比1∶6加入到搅拌机中，进行搅拌，直至泡沫与水泥浆体均匀混合，制成泡沫混合浆体。

步骤三、浇注与养护：

将步骤二制备的泡沫混合浆体浇注到混凝土空心砌块的空腔中，经自然养护后，混凝土空心砌块的空腔中形成复合自保温混凝土砌块的内填芯材，同时得到复合自保温混凝土砌块。

实施例3

一种复合自保温混凝土砌块，由干体积密度为1000～1200kg/m³的混凝土空心砌块及在其空腔中干体积密度为300～500kg/m³的内填芯材组成，其中的内填芯材为低密度泡沫混凝土，该低密度泡沫混凝土的原料组成包括水泥浆体和发泡泡沫，水泥浆体和发泡泡沫之间的体积比为水泥浆体∶发泡泡沫＝1∶7，复合自保温混凝土砌块是利用发泡泡沫与水泥浆体混合后浇注在混凝土空心砌块的空腔内经自然养护而成。具体制备方法如下：步骤一、泡沫的制备和水泥浆体的配制：

泡沫制备：以驻马店市永泰建筑节能材料设备有限公司生产的ZY-101高效水泥发泡剂作为本发明实施例所用发泡剂，向发泡剂中加入饮用水进行稀释，制成水溶液，发泡剂按照体积比加水稀释的比例为1∶30。然后将制得的水溶液加入到发泡机中，所用发泡机为高剪切实验室乳化机，控制发泡机的转速为7000r/min，搅拌时间为7～10min，以泡沫达到细小绵密、均匀分布、稳定为界限，从而得到得到均匀、稳定的泡沫。

水泥浆体的配制：水泥浆体的组成及各组分的质量比为水泥∶水∶减水剂＝1∶0.4∶0.03，按照上述比例将水泥、水和减水剂加入到搅拌机中搅拌均匀，得到水泥浆体，所用减水剂为杭州建筑构件有限公司外加剂厂生产的HG-PCA600标准型聚羧酸盐系高效减水剂。

步骤二、泡沫混合浆体的制备：

将步骤一制备的泡沫和配制的水泥浆体按照体积比1∶7加入到搅拌机中，进行搅拌，直至泡沫与水泥浆体均匀混合，制成泡沫混合浆体。

步骤三、浇注与养护：

将步骤二制备的泡沫混合浆体浇注到混凝土空心砌块的空腔中，经自然养护后，混凝土空心砌块的空腔中形成复合自保温混凝土砌块的内填芯材，同时得到复合自保温混凝土砌块。

实施例4

一种复合自保温混凝土砌块，由干体积密度为1000～1200kg/m³的混凝土空心砌块及在其空腔中干体积密度为300～500kg/m³的内填芯材组成，其中的内填芯材为低密度泡沫混凝土，该低密度泡沫混凝土的原料组成包括水泥浆体和发泡泡沫，水泥浆体和发泡泡沫之间的体积比为水泥浆体∶发泡泡沫＝1∶8，复合自保温混凝土砌块是利用发泡泡沫与水泥浆体混合后浇注在混凝土空心砌块的空腔内经自然养护而成。具体制备方法如下：

步骤一、泡沫的制备和水泥浆体的配制：

泡沫制备：以驻马店市永泰建筑节能材料设备有限公司生产的ZY-101高效水泥发泡剂作为本发明实施例所用发泡剂，向发泡剂中加入饮用水进行稀释，制成水溶液，发泡剂按照体积比加水稀释的比例为1∶30。然后将制得的水溶液加入到发泡机中，所用发泡机为高剪切实验室乳化机，控制发泡机的转速为6500r/minr/min，搅拌时间为7～10min，以泡沫达到细小绵密、均匀分布、稳定为界限，从而得到得到均匀、稳定的泡沫。

水泥浆体的配制：水泥浆体的组成及各组分的质量比为水泥∶水∶减水剂＝1∶0.3∶0.04，按照上述比例将水泥、水和减水剂加入到搅拌机中搅拌均匀，得到水泥浆体，所用减水剂为杭州建筑构件有限公司外加剂厂生产的HG-PCA600标准型聚羧酸盐系高效减水剂。

步骤二、泡沫混合浆体的制备：

将步骤一制备的泡沫和配制的水泥浆体按照体积比1∶8加入到搅拌机中，进行搅拌，直至泡沫与水泥浆体均匀混合，制成泡沫混合浆体。

步骤三、浇注与养护：

将步骤二制备的泡沫混合浆体浇注到混凝土空心砌块的空腔中，经自然养护后，混凝土空心砌块的空腔中形成复合自保温混凝土砌块的内填芯材，同时得到复合自保温混凝土砌块。

实施例5

一种复合自保温混凝土砌块，由干体积密度为1000～1200kg/m³的混凝土空心砌块及在其空腔中干体积密度为300～500kg/m³的内填芯材组成，其中的内填芯材为低密度泡沫混凝土，该低密度泡沫混凝土的原料组成包括水泥浆体和发泡泡沫，水泥浆体和发泡泡沫之间的体积比为水泥浆体∶发泡泡沫＝1∶6，复合自保温混凝土砌块是利用发泡泡沫与水泥浆体混合后浇注在混凝土空心砌块的空腔内经自然养护而成。具体制备方法如下：

步骤一、泡沫的制备和水泥浆体的配制：

泡沫制备：以驻马店市永泰建筑节能材料设备有限公司生产的ZY-101高效水泥发泡剂作为本发明实施例所用发泡剂，向发泡剂中加入饮用水进行稀释，制成水溶液，发泡剂按照体积比加水稀释的比例为1∶30。然后将制得的水溶液加入到发泡机中，所用发泡机为高剪切实验室乳化机，控制发泡机的转速为7000r/min，搅拌时间为7～10min，以泡沫达到细小绵密、均匀分布、稳定为界限，从而得到得到均匀、稳定的泡沫。

水泥浆体的配制：水泥浆体的组成及各组分的质量比为水泥∶水∶减水剂＝1∶0.25∶0.02，按照上述比例将水泥、水和减水剂加入到搅拌机中搅拌均匀，得到水泥浆体，所用减水剂为杭州建筑构件有限公司外加剂厂生产的HG-PCA600标准型聚羧酸盐系高效减水剂。

步骤二、泡沫混合浆体的制备：

将步骤一制备的泡沫和配制的水泥浆体按照体积比1∶6加入到搅拌机中，进行搅拌，直至泡沫与水泥浆体均匀混合，制成泡沫混合浆体。

步骤三、浇注与养护：

将步骤二制备的泡沫混合浆体浇注到混凝土空心砌块的空腔中，经自然养护后，混凝土空心砌块的空腔中形成复合自保温混凝土砌块的内填芯材，同时得到复合自保温混凝土砌块。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种复合自保温混凝土砌块，其特征在于，由混凝土空心砌块及在其空腔中的内填芯材组成，其中的内填芯材为低密度泡沫混凝土，所述低密度泡沫混凝土的原料组成包括水泥浆体和发泡泡沫，水泥浆体和发泡泡沫之间的体积比为水泥浆体∶发泡泡沫＝1∶4～8，所述复合自保温混凝土砌块是利用发泡泡沫与水泥浆体混合后浇注在混凝土空心砌块的空腔内经自然养护而成。

2.根据权利要求1所述的一种复合自保温混凝土砌块，其特征在于，所述发泡泡沫是由发泡剂加水稀释后制成水溶液，然后加入到发泡机中制成的泡沫，发泡剂按照体积比加水稀释的比例为1∶10～50。

3.根据权利要求2所述的一种复合自保温混凝土砌块，其特征在于，发泡剂按照体积比加水稀释的比例为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40或1∶50。

4.根据权利要求1所述的一种复合自保温混凝土砌块，其特征在于，所述水泥浆体是由水泥、水和外加剂混合而成，水泥浆体中的水泥、水和外加剂按重量计算的配合比为1∶0.2～0.4∶0.015～0.04，外加剂为减水剂。

5.根据权利要求4所述的一种复合自保温混凝土砌块，其特征在于，所用减水剂为杭州建筑构件有限公司外加剂厂生产的HG-PCA600标准型聚羧酸盐系高效减水剂。

6.根据权利要求2或3所述的一种复合自保温混凝土砌块，其特征在于，所用发泡剂为驻马店市永泰建筑节能材料设备有限公司生产的ZY-101高效水泥发泡剂。

7.根据权利要求1所述的一种复合自保温混凝土砌块，其特征在于，所述内填芯材的干体积密度为300～500kg/m³；所述混凝土空心砌块通过混凝土砌块成型机压制而成，混凝土空心砌块的干体积密度为1000～1200kg/m³。

8.权利要求1-7任一所述的复合自保温混凝土砌块的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、泡沫的制备和水泥浆体的配制：

步骤二、泡沫混合浆体的制备：

将泡沫和水泥浆体按照体积比1∶4～8加入到搅拌机中，进行搅拌，直至泡沫与水泥浆体均匀混合，制成泡沫混合浆体；

步骤三、浇注与养护：

将步骤二制备的泡沫混合浆体浇注到混凝土空心砌块的空腔中，经自然养护后，混凝土空心砌块的空腔中形成复合自保温混凝土砌块的内填芯材，同时得到复合自保温混凝土砌块。

9.权利要求8所述的复合自保温混凝土砌块的生产方法，其特征在于，在步骤一中，泡沫的制备按照如下方式进行：制泡前先将发泡剂计量后按规定的比例加入水稀释，制成水溶液，然后加入到发泡机中，制成均匀、稳定的泡沫；

水泥浆体的配制是按照预定比例将水泥、水和外加剂加入到搅拌机中搅拌均匀，得到水泥浆体。

10.权利要求9所述的复合自保温混凝土砌块的生产方法，其特征在于，在步骤一中，泡沫制备时发泡机的转速为5000r/min～9000r/min。