CN204370666U - 一种eps-发泡水泥复合自保温直墙砌块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块，本实用新型的复合砌块包括EPS保温板模体和发泡水泥两部分；EPS保温板模体为中间为空腔的长方体结构，空腔内设置有连接增强筋；发泡水泥填充在EPS保温板内的空腔、与EPS保温板模体固化粘结在一起，作为夹心材料。本实用新型砌块的EPS保温板和发泡水泥紧密粘结，不易开裂，长期稳定性良好；保温效果好，墙体无需二次保温处理；B1级EPS保温板，阻燃性能好；生产工艺简单，且便于施工，综合成本较低。

Description

一种EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块

技术领域

本实用新型涉及建筑材料技术领域，具体涉及一种EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块。

背景技术

随着能源、资源危机的日益加剧，必须积极倡导绿色建筑，强化建筑节能的建筑理念。采用各种具有保温功能的墙体材料，不但可节约大量资源，还能降低能源消耗，减少环境污染。

在此背景下，外墙外保温系统得到了空前发展。但经过近些年的实施和应用，发现给墙体穿外衣的节能做法，并没有从根本上解决建筑墙体围护结构的节能问题，而且带来了安全、施工、成本等多方面问题。

新型自节能墙材及其保温体系因其明显的节能效果，代表了墙材改革发展的方向，越来越得到认可。

发泡水泥是通过发泡机的发泡系统将发泡剂用机械方式充分发泡，并将泡沫与水泥等胶凝材料浆体均匀混合，然后通过发泡机的泵送系统进行现浇施工或模具成型，经自然养护而形成的一种含有大量封闭气孔的轻质防火保温材料，其优点是性能稳定、变形系数小，既防火阻燃又抗老化，使用寿命相对较长，施工难度相对较小，工程成本相对较低，可以循环再利用。但是，发泡水泥由于其配方及技术工艺上的局限，大多数制品结构单一，不够稳定，导热系数较高，保温性能不足，强度低，柔韧性差，易碎易损。

聚苯乙烯泡沫（Expanded Polystyrene简称EPS）是一种轻型高分子聚合物。有机类EPS保温材料具有重量轻、柔韧性好、可加工性好、不易破碎、致密性高、保温隔热效果好的优点，缺点是防火安全性能不足，变形系数大，不耐老化，在实际施工应用中存在一定困难。

如何将EPS与发泡水泥技术相结合、克服各自的缺陷、综合发挥两者的优势、制备出一种新型复合自保温砌块，是建材行业一项全新的研究课题。

现有的EPS与发泡水泥相结合制造的砌块主要有两种形式：

一种是EPS-发泡水泥夹芯结构的复合保温砌块，该砌块的中间位置为EPS保温板，两侧为发泡水泥；制备时，在模具中先插入EPS保温板，再在模具剩余空间中浇注发泡水泥浆体，养护后经锯切成为保温砌块。

另一种是利用模具制造成中间有各种孔的发泡水泥砌块，再将EPS板切割成与发泡水泥砌块的孔相匹配的形状，插入孔中，形成保温复合砌块。

这两种结构，第一制造发泡水泥砌块时都必须用专用模具，生产成本较高，第二保温效果也不尽如意，有待提高，作为外墙墙体时仍需二次保温处理。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题就在于克服现有单一保温墙体材料的缺陷，提供一种EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块，它将有机材料EPS和无机材料发泡水泥相结合，构成复合材料，充分发挥两种材料各自的优点，克服各自的不足，具备不易开裂、长期保温效果良好、轻质高强、保温隔热、吸音隔声、施工简单、造价低等优异综合性能，是一种集建筑围护和墙体保温功能为一体的新材料，符合墙体材料发展的先进方向，特别适合于被动式房屋的建设。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型提供了一种EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块，所述复合自保温直墙砌块包括EPS保温板模体和发泡水泥两部分；EPS保温板模体为中间为空腔的长方体结构，空腔内设置有连接增强筋；发泡水泥填充在EPS保温板的空腔内、与EPS保温板模体固化粘结在一起，作为夹心材料。

所述EPS保温板模体前后两个外表面设置有燕尾槽，燕尾槽宽度为0.5-5cm，深度为0.2-0.9cm，相邻燕尾槽间隔1-5cm。

所述EPS保温板模体左右两端外表面设置有互相嵌合的凹槽和凸起带，凹槽和凸起带的位置互相对应，能够实现嵌合匹配，凹槽深度和凸起带高度为0.2-2cm，宽度为1-20cm；为了预留粘接剂、灰浆或砂浆缝隙，同规格砌块的模体，左右两端面凸起带高度比凹槽深度小0.1-0.5cm，凸起带宽度比凹槽宽度小0.1-1cm。

所述EPS保温板模体内表面设置有带状凸起，凸起带宽度为1-5cm，高度为0.2-0.9cm，相邻凸起带间隔1-10cm。

所述EPS保温板模体壁厚度为2-8cm，连接增强筋厚度为1-5cm，连接增强筋间隔为5-50cm，EPS保温板模体内剩余空间被水化硬化后的发泡水泥填充。

所述连接增强筋与EPS保温板模体内壁连接部位为阶梯状结构，阶梯高度为3-4cm；增强筋上下两个端面分别设置有凹槽，凹槽高度为4-30cm。

本实用新型所制备的EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块，以高性能EPS为模体，在其模体内充填发泡水泥，使砌块模体与发泡水泥固化为同一整体而形成了自保温砌块，并可锯切为施工现场所需尺寸的砌块。该复合自保温直墙砌块将有机材料EPS和无机材料发泡水泥相结合，构成复合材料，充分发挥两种材料各自的优点，克服各自的不足。该自保温砌块外型简单，易于加工生产，砌块左右端部的槽口嵌合设计可以有效阻隔热桥，增加砌块材料的热工性能，具备轻质高强、保温隔热、吸音隔声、施工简单、造价低等优异的综合性能，是一种集建筑围护和墙体保温功能为一体的新材料，符合墙体材料技术发展的先进方向，特别适合于被动式房屋的建设。

使用本实用新型制备的复合自保温直墙砌块，再匹配相应的复合自保温墙角砌块，不需要再做墙体保温处理，保温材料与建筑物同寿命，不但可以达到先进的建筑节能标准，而且能够克服现行外墙外保温存在的外墙开裂、外保温层脱落、保温层耐久性差等缺陷。依据南北方建筑物外围护墙体对传热系数的不同要求，可以与相应的复合自保温墙角砌块一起增加或减小聚苯板的厚度，实现灵活的工厂化生产，既适合北方的冬季保温，也适用于南方的夏季隔热，具有广泛的地区适应性。

本实用新型EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块， EPS保温板模体前后两个外表面设置有燕尾槽，可强化其与抹面砂浆的粘接；EPS保温板模体内表面设置有带状凸起，可加强模体与发泡水泥的连接；EPS保温板模体的左右两端外表面设置有互相嵌合的凹槽和凸起带，凹槽和凸起带的位置互相对应，能够实现槽口的嵌合，有效阻断热桥；为了加强砌筑后砌块之间横向的连接强度，模体左右两端面凸起带和凹槽之间可预留粘接剂、灰浆或砂浆缝隙；为了加强EPS模体对注入的发泡水泥浆体的承载能力，在模体前后壁之间设置连接增强筋；为了增加模体内发泡水泥的整体性，将增强筋上下两端与模体壁之间设计为充填发泡水泥的阶梯状结构。模体内充填的发泡水泥所用原料为：水泥、矿渣微粉、粉煤灰、石灰和水。砌块强度和导热系数可通过调整发泡水泥的容重进行调控。

附图说明

图1为EPS保温板模体结构示意图。

图2为EPS-发泡水泥一体化的复合自保温砌块结构示意图。

具体实施方式

实施例１

1）、EPS保温板模体的制备：

用EPS材料制备直墙砌块式EPS保温板模体；EPS保温板模体的结构如图1所示，所述EPS保温板模体为中间为空腔的长方体结构1，长×高×厚=60cm×36cm×24cm，所述EPS保温板模体壁厚度为5cm，空腔内设置有连接增强筋2；连接增强筋厚度为5cm，连接增强筋间隔为10cm。

所述连接增强筋与EPS保温板模体内壁连接部位为阶梯状结构3，阶梯高度为3cm；增强筋上下两个端面分别设置有凹槽4，凹槽高度为10cm。

所述EPS保温板模体前后两个外表面设置有燕尾槽5，燕尾槽宽度为2cm，深度为0.4cm，相邻燕尾槽间隔3cm。

所述EPS保温板模体左右两端外表面设置有互相嵌合的凹槽6和凸起带7，凹槽和凸起带的位置互相对应，能够实现嵌合匹配，凹槽深度和凸起带高度为１cm，宽度为10cm；为了预留粘接剂、灰浆或砂浆缝隙，同规格砌块的模体，左右两端面凸起带高度比凹槽深度小0.3cm，凸起带宽度比凹槽宽度小0.5cm。

所述EPS保温板模体内表面设置有带状凸起8，凸起带宽度为3cm，高度为0.6cm，相邻凸起带间隔6cm。

2）、发泡水泥浆体制备：

分别称取42.5普通硅酸盐水泥48kg、S95级矿渣微粉22 kg，二级粉煤灰23 kg，石灰4 kg，投入搅拌机内，并加入水20kg，搅拌三分钟，得到水泥原浆；

同时将0.5kg植物蛋白类发泡剂和10 kg水混匀，利用发泡机制造泡沫，将产生的泡沫引入搅拌机，泡沫与水泥原浆体积比为1：2.5；再搅拌30秒，混合均匀，得到发泡水泥浆体；

3）、将发泡水泥浆体浇注入上述的EPS保温板模体（底面封闭，水平放置）内，顶面刮平，湿度95%以上、温度65℃以上静置养护6.5h以上，水化硬化后的发泡水泥与EPS保温板模体固化粘结在一起，成为外形尺寸为长×高×厚=60cm×36cm×24cm的 EPS-发泡水泥一体化的复合自保温砌块。如图2所示。

本实用新型以EPS保温板模体为模具，不用专用模具。

4）、复合自保温砌块的性能指标：

抗压强度：  7.6 MPa；

吸水率：   8 %；

平均导热系数：0.06  w/（m.k） ；

表观密度： 680  kg/m³。

对比例1  聚苯乙烯泡沫外墙自保温系统和实施例1的对比试验

聚苯乙烯泡沫外墙自保温系统选用两侧为发泡水泥，中间为EPS保温板（与实施例1中的EPS不同，是板面上带有圆柱槽的EPS保温板）的复合砌块，与实施例1中的砌块做对比试验。对比砌块的实施：

1）、EPS保温板的制备：

EPS保温板两侧带有凹凸对称的圆柱槽，可以与发泡水泥紧密结合。

所述保温板的厚度为5cm，圆柱槽直径为2cm，间隔为10cm；所述保温板两侧的硬化发泡水泥厚度为12cm。

2）、发泡水泥浆体制备：

分别称取42.5普通硅酸盐水泥48kg、S95级矿渣微粉22 kg，二级粉煤灰23 kg，石灰4 kg，外加剂（早强剂1.0 kg，防水剂1.0 kg，减水剂0.46 kg，增稠剂0.04 kg）3 kg，投入搅拌机内，并加入水20kg，搅拌三分钟，得到水泥浆体；同时将0.5kg发泡剂和10 kg水按1:20比例混匀，利用发泡机制造泡沫，将产生的泡沫引入搅拌机，再搅拌30秒，混合均匀，得到发泡水泥浆体；

将发泡水泥浆体浇注入事先插入EPS保温板的专用模具内，顶面刮平，湿度95%以上、温度65℃以上静置养护6.5h以上，水化硬化后的发泡水泥与EPS保温板模体固化粘结在一起，锯切后，成为外形尺寸为长×高×厚=60cm×36cm×24cm 的EPS-发泡水泥一体化的复合自保温砌块。该砌块制备需要配备专用模具。

3）、复合自保温砌块的性能指标：抗压强度： 7.8 MPa；

吸水率： 10  %；

平均导热系数：  0.12  w/（m.k）

表观密度：  700 kg/m³。

对比例2  单纯发泡水泥砌块与实施例1的对比试验。

按实施例1中发泡水泥的原材料比例和砌块尺寸规格来制备单纯发泡水泥砌块，进行对比试验。对比砌块的实施：

1）、发泡水泥砌块的制备：

分别称取42.5普通硅酸盐水泥48kg、S95级矿渣微粉22 kg，二级粉煤灰23 kg，石灰4 kg，外加剂（早强剂1.0 kg，防水剂1.0 kg，减水剂0.46 kg，增稠剂0.04 kg）3 kg，投入搅拌机内，并加入水20kg，搅拌三分钟，得到水泥浆体；同时将0.5kg发泡剂和10 kg水按1:20比例混匀，利用发泡机制造泡沫，将产生的泡沫引入搅拌机，再搅拌30秒，混合均匀，得到发泡水泥浆体；

将发泡水泥浆体浇注入专用模具内，顶面刮平，湿度95%以上、温度65℃以上静置养护6.5h以上，锯切成为外形尺寸为长×高×厚=60cm×36cm×24cm的发泡水泥砌块。该砌块制备需要配备专用模具。

2）、发泡水泥砌块的性能指标：

抗压强度： 8.5  MPa；

吸水率：  11  %；

平均导热系数：   0.30 w/（m.k）

表观密度： 750  kg/m³。

对比例3  其他材料复合砌块与实施例1的对比试验。

选择的是发泡水泥预制多孔砌块与EPS复合的保温砌块，即背景技术部分提及的砌块。利用模具制造成中间有各种孔的发泡水泥砌块，再将EPS板切割成与发泡水泥砌块的孔相匹配的形状，插入孔中，形成复合保温砌块，与实施例1来做对比试验。

对比砌块的实施：

发泡水泥预制多孔砌块与EPS复合的保温砌块的制备：

分别称取42.5普通硅酸盐水泥60kg、S95级矿渣微粉15 kg，二级粉煤灰15 kg，石灰5 kg，外加剂（早强剂1.0 kg，防水剂1.0 kg，减水剂0.46 kg，增稠剂0.04 kg）3 kg，投入搅拌机内，并加入水25kg，搅拌三分钟，得到水泥浆体；同时将0.5kg发泡剂和10 kg水按1:20比例混匀，利用发泡机制造泡沫，将产生的泡沫引入搅拌机，再搅拌2分钟，混合均匀，得到发泡水泥浆体；

将搅拌混合好的发泡水泥浆体浇注于多孔砌块的专用模具内，顶面刮平，湿度95%以上、温度65℃以上静置养护6.5h以上，制备成为外形尺寸为长×高×厚=60cm×36cm×24cm的发泡水泥多孔砌块。再将EPS板切割成与发泡水泥多孔砌块的孔相匹配的形状，插入孔中，形成复合保温砌块。该砌块制备需要配备专用模具。

2）复合自保温砂加气混凝土砌块的性能指标：

抗压强度：  5.8  MPa；

吸水率：  17  %；

平均导热系数：  0.18 w/（m.k）

表观密度：  750  kg/m³。

实施例2

1）、EPS保温板模体的制备：

用EPS材料制备直墙砌块式EPS保温板模体；EPS保温板模体的结构如图1所示，所述EPS保温板模体为中间为空腔的长方体结构1，长×高×厚=60cm×36cm×24cm，所述EPS保温板模体壁厚度为3cm，空腔内设置有连接增强筋2；连接增强筋厚度为1cm，连接增强筋间隔为5cm。

所述连接增强筋与EPS保温板模体内壁连接部位为阶梯状结构3，阶梯高度为4cm；增强筋上下两个端面分别设置有凹槽4，凹槽高度为4cm。

所述EPS保温板模体前后两个外表面设置有燕尾槽5，燕尾槽宽度为0.5cm，深度为0.2cm，相邻燕尾槽间隔1cm。

所述EPS保温板模体左右两端外表面设置有互相嵌合的凹槽6和凸起带7，凹槽和凸起带的位置互相对应，能够实现嵌合匹配，凹槽深度和凸起带高度为0.2cm，宽度为1cm；为了预留粘接剂、灰浆或砂浆缝隙，同规格砌块的模体，左右两端面凸起带高度比凹槽深度小0.1cm，凸起带宽度比凹槽宽度小0.1cm。

所述EPS保温板模体内表面设置有带状凸起8，凸起带宽度为1cm，高度为0.2cm，相邻凸起带间隔1cm。

2）、发泡水泥浆体制备：

称取42.5普通硅酸盐水泥30kg，投入搅拌机内，并加入水15kg，搅拌三分钟，得到水泥原浆；

同时将0.2kg松香类发泡剂和2kg水混匀，利用发泡机制造泡沫，将产生的泡沫引入搅拌机，泡沫与水泥原浆体积比为1：3；再搅拌20秒，混合均匀，得到发泡水泥浆体；

3）、将发泡水泥浆体浇注入上述的EPS保温板模体（底面封闭，水平放置）内，顶面刮平，湿度95%以上、温度65℃以上静置养护6.5h以上，水化硬化后的发泡水泥与EPS保温板模体固化粘结在一起，成为外形尺寸为长×高×厚=60cm×36cm×24cm的 EPS-发泡水泥一体化的复合自保温砌块。如图2所示。

实施例3

1）、EPS保温板模体的制备：

用EPS材料制备直墙砌块式EPS保温板模体；EPS保温板模体的结构如图1所示，所述EPS保温板模体为中间为空腔的长方体结构1，长×高×厚=60cm×36cm×24cm，所述EPS保温板模体壁厚度为8cm，空腔内设置有连接增强筋2；连接增强筋厚度为5cm，连接增强筋间隔为40cm。

所述连接增强筋与EPS保温板模体内壁连接部位为阶梯状结构3，阶梯高度为4cm；增强筋上下两个端面分别设置有凹槽4，凹槽高度为25cm。

所述EPS保温板模体前后两个外表面设置有燕尾槽5，燕尾槽宽度为5cm，深度为0.9cm，相邻燕尾槽间隔5cm。

所述EPS保温板模体左右两端外表面设置有互相嵌合的凹槽6和凸起带7，凹槽和凸起带的位置互相对应，能够实现嵌合匹配，凹槽深度和凸起带高度为2cm，宽度为20cm；为了预留粘接剂、灰浆或砂浆缝隙，同规格砌块的模体，左右两端面凸起带高度比凹槽深度小0.5cm，凸起带宽度比凹槽宽度小0.9cm。

所述EPS保温板模体内表面设置有带状凸起8，凸起带宽度为5cm，高度为0.9cm，相邻凸起带间隔10cm。

2）、发泡水泥浆体制备：

分别称取42.5普通硅酸盐水泥45kg、S95级矿渣微粉15 kg，二级粉煤灰15 kg，石灰5 kg，投入搅拌机内，并加入水30kg，搅拌10分钟，得到水泥原浆；

同时将0.8kg植物蛋白类发泡剂和16 kg水混匀，利用发泡机制造泡沫，将产生的泡沫引入搅拌机，泡沫与水泥原浆体积比为1：5；再搅拌2分钟，混合均匀，得到发泡水泥浆体；

3）、将发泡水泥浆体浇注入上述的EPS保温板模体（底面封闭，水平放置）内，顶面刮平，湿度95%以上、温度65℃以上静置养护6.5h以上，水化硬化后的发泡水泥与EPS保温板模体固化粘结在一起，成为外形尺寸为长×高×厚=60cm×36cm×24cm的 EPS-发泡水泥一体化的复合自保温砌块。如图2所示。

最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块，其特征在于，所述复合自保温直墙砌块包括EPS保温板模体和发泡水泥两部分；EPS保温板模体为中间为空腔的长方体结构，空腔内设置有连接增强筋；发泡水泥填充在EPS保温板的空腔内、与EPS保温板模体固化粘结在一起，作为夹心材料。

2.如权利要求1所述的EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块，其特征在于：所述EPS保温板模体前后两个外表面设置有燕尾槽，燕尾槽宽度为0.5-5cm，深度为0.2-0.9cm，相邻燕尾槽间隔1-5cm。

3.如权利要求2所述的EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块，其特征在于：所述EPS保温板模体左右两端外表面设置有互相嵌合的凹槽和凸起带，凹槽和凸起带的位置互相对应，能够实现嵌合匹配，凹槽深度和凸起带高度为0.2-2cm，宽度为1-20cm；为了预留粘接剂、灰浆或砂浆缝隙，同规格砌块的模体，左右两端面凸起带高度比凹槽深度小0.1-0.5cm，凸起带宽度比凹槽宽度小0.1-1cm。

4.如权利要求3所述的EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块，其特征在于：所述EPS保温板模体内表面设置有带状凸起，凸起带宽度为1-5cm，高度为0.2-0.9cm，相邻凸起带间隔1-10cm。

5.如权利要求4所述的EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块，其特征在于：所述EPS保温板模体壁厚度为2-8cm，连接增强筋厚度为1-5cm，连接增强筋间隔为5-50cm，EPS保温板模体内剩余空间被水化硬化后的发泡水泥填充。

6.如权利要求5所述的EPS-发泡水泥复合自保温直墙砌块，其特征在于：所述连接增强筋与EPS保温板模体内壁连接部位为阶梯状结构，阶梯高度为3-4cm；增强筋上下两个端面分别设置有凹槽，凹槽高度为4-30cm。