專利名稱：球型結(jié)構(gòu)保溫空心磚的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種球型結(jié)構(gòu)保溫空心磚，該空心磚屬于一種建筑物用的塊狀砌墻用磚。
背景技術(shù)：
隨著建筑行業(yè)使用材料不斷更新。建筑物的非承重墻體采用空心磚替代實(shí)心磚已成為一種發(fā)展趨勢(shì)，以達(dá)到減輕建筑物自重、提高建筑物保溫效果的目的。現(xiàn)有的空心磚主要分為燒結(jié)空心磚或非燒結(jié)空心磚，其空心結(jié)構(gòu)大多為貫通孔。貫通孔形狀一般為矩形空心結(jié)構(gòu)或圓柱形空心結(jié)構(gòu)。盡管現(xiàn)有的空心磚的貫通孔形狀、大小各有不同，但受其空心結(jié)構(gòu)形狀局限，空心磚的空心結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)不合理，承載、抗壓強(qiáng)度較差，致使現(xiàn)有空心磚只能用于非承重墻體，而且在砌筑、運(yùn)輸、裝卸作業(yè)時(shí)，容易破損。由于空心磚兩端明孔貫通，砌筑時(shí)導(dǎo)致磚與磚的端部交接面不易填充砂漿，同時(shí)又浪費(fèi)砂漿。更為嚴(yán)重的是墻體容易產(chǎn)生裂紋、滲漏雨水，造成墻體總體質(zhì)量降低，保溫效果不佳，總體上不僅降低了墻體強(qiáng)度，而且影響了施工速度。采用現(xiàn)有的空心磚新建的房屋，需對(duì)圍護(hù)墻的內(nèi)墻或外墻鋪設(shè)發(fā)泡聚苯乙烯、掛鐵網(wǎng)架等材料，對(duì)墻體進(jìn)行二次保溫處理，導(dǎo)致做過保溫處理的墻體表面砂漿，常常形成懸掛和“兩層皮”現(xiàn)象，既浪費(fèi)工時(shí)又浪費(fèi)材料。
針對(duì)普通燒結(jié)空心磚或非燒結(jié)空心磚所存在的上述問題，目前已有人對(duì)現(xiàn)有的空心磚的空心結(jié)構(gòu)，提出了不同的技術(shù)改進(jìn)方案。例如ZL95230550.X實(shí)用新型專利公開的一種“封底空心磚”，包括帶有空腔的磚體，其中磚體空腔走向與其長度方向相垂直，且空腔的一端封閉，磚體空腔內(nèi)設(shè)置有凸起加強(qiáng)筋。該空心磚對(duì)于解決磚與磚的端部交接面不易填充砂漿和浪費(fèi)砂漿問題有一定作用，但空心磚的整體抗壓強(qiáng)度較差問題仍然沒有得到根本解決。
又如ZL95237905.8實(shí)用新型專利公開的一種“新型空心磚”，該空心磚的正方形磚體內(nèi)有圓形、扇狀形通孔或圓臺(tái)球頂盲空；再如ZL95237905.8實(shí)用新型專利公開的一種“抗震空心磚”，該磚體內(nèi)部空心的橫截面形狀可為圓形或橢圓形或正方形。其空心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仍然受到現(xiàn)有技術(shù)的限制，對(duì)于提高房屋墻體的抗壓強(qiáng)度和保溫、隔熱性能的來說，其作用和效果十分有限。
通過對(duì)現(xiàn)有空心磚的分析和研究發(fā)現(xiàn)，空心磚存在以上問題的主要根源在于空心磚的空心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，所有空心結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)沒有真正從其最佳受力狀態(tài)設(shè)計(jì)入手，是造成磚體抗壓強(qiáng)度降低的一個(gè)重要原因。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)之不足而提供一種球型結(jié)構(gòu)保溫空心磚，該磚體的腔體結(jié)構(gòu)為球形、近似球形；或者為橢球形、近似橢球形。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型所提供的球型結(jié)構(gòu)保溫空心磚是一種改變了普通型空心磚內(nèi)部結(jié)構(gòu)的新產(chǎn)品，它包括帶有腔體的磚體，其特征在于所說的磚體的腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)為球形、近似球形；或者為橢球形、近似橢球形。從建筑力學(xué)和空間結(jié)構(gòu)力學(xué)的原理分析，當(dāng)腔體內(nèi)部采用球形、近似球形或者為橢球形、近似橢球形結(jié)構(gòu)時(shí)，空心磚的受力較之其它形狀腔體的空心磚，可以達(dá)到最佳的受力狀態(tài)，從而使磚體的承載抗壓強(qiáng)度，在磚體材料、容重比和空心率相同情況下達(dá)到最大值。
上述磚體至少一個(gè)磚面上有與磚體腔體結(jié)構(gòu)相連通的孔洞。通常情況下，磚體的四個(gè)磚面上有與磚體腔體結(jié)構(gòu)相連通的孔洞，該孔洞的形狀一般為圓形，圓孔的中心位于磚面的中心部位，孔洞的直徑值大小不超過該磚面邊長值大小。
為了方便墻體內(nèi)、外表面抹灰，上述磚體的磚面應(yīng)有兩個(gè)對(duì)稱平面，與磚體腔體結(jié)構(gòu)不連通。砌筑墻體時(shí)，磚體的兩個(gè)對(duì)稱平面作為墻體的內(nèi)、外表面使用。
上述磚體的四條豎向邊角上各有一凹槽，該凹槽可以是直角形凹槽貨源弧形凹槽。在砌筑墻體時(shí)用于填充灰漿，使磚體之間形成如同建筑物四個(gè)角上的四根立柱。在磚體邊角上的四個(gè)豎向凹槽上面，其磚體上面仍然保留有四個(gè)直角邊，使磚體之間形成如同建筑物四條連接橫梁。由上述四條橫梁、四根立柱凝結(jié)在一起，形成一個(gè)小型框架結(jié)構(gòu)，整體結(jié)構(gòu)性能好。
很顯然，當(dāng)腔體內(nèi)部為球形或近似球形結(jié)構(gòu)時(shí)，空心磚的受力可以達(dá)到最佳值。如果磚體采用正立方體，其腔體球形直徑值等于該磚體邊長值，磚體的絕對(duì)空心率占該磚體積的52％以上，因此它與同等材料所生產(chǎn)出來的實(shí)心磚，可節(jié)省材料52％以上，重量也減輕52％以上。當(dāng)然，本實(shí)用新型所提供的球型結(jié)構(gòu)保溫空心磚，其磚體形狀并不僅限于正立方體，它還可以有其它結(jié)構(gòu)形狀，如長方立體形、異型立體型等，其腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)大小也可以根據(jù)空心率和磚體邊長大小，確定其最佳值。
上述磚體的腔體內(nèi)可充填發(fā)泡保溫材料、珍珠巖和輕質(zhì)材料，以制成與腔體結(jié)構(gòu)相同的保溫體，提高磚體的保溫性能。
本實(shí)用新型所提供的球型結(jié)構(gòu)保溫空心磚，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下球型優(yōu)點(diǎn)一、在磚體的材料、容重比和空心率相同情況下，其腔體內(nèi)部采用球形、近似球形或者為橢球形、近似橢球形結(jié)構(gòu)，可以使磚體處于最佳的受力狀態(tài)，從而使磚體的承載抗壓強(qiáng)度達(dá)到最佳值。當(dāng)空心磚外形為正方立體，其內(nèi)部腔體是一個(gè)直徑與磚外型邊線等長的球型空間時(shí)，它的絕對(duì)空心率占該磚體積的52％以上。因此，它與同等集料所生產(chǎn)出來的實(shí)心磚相比，可節(jié)省材料52％以上，重量也減輕52％以上。
二、從球型結(jié)構(gòu)保溫空心磚的集料結(jié)構(gòu)造型方面看，它的上面四條水平方向集料實(shí)體，如同建筑物的四條連線橫梁；與上部水平“橫梁”連結(jié)的四條豎向集料實(shí)體，如同分設(shè)在建筑物四個(gè)角上的四根立柱下部與四根“立柱”連結(jié)四條水平集料實(shí)體，如同建筑物的四面基礎(chǔ)。這樣四條“橫梁”、四根“立柱”、四面“基礎(chǔ)”凝結(jié)在一起，形成一個(gè)小型框架結(jié)構(gòu)建筑物(如圖4)，整體結(jié)構(gòu)性能好。磚與轉(zhuǎn)順砌后，將豎向凹曹用灰漿抹平，可增加兩磚體之間粘結(jié)面積。
三、由于球型結(jié)構(gòu)保溫空心磚內(nèi)部是一個(gè)球型腔體，六個(gè)平面中有四個(gè)面有圓形孔洞與球型腔體相通，二個(gè)平面沒有孔洞，磚的剛性集料實(shí)體上部1/2即如同四面單孔“拱橋”，拱的矢高和球型直徑(跨度)之比為1∶2，透視空心磚的下半部是環(huán)型“基礎(chǔ)”及“圍墻”與“拱橋”連為整體，“拱”上的荷載壓力平均分布在四面“圍墻”及“基礎(chǔ)”上，“拱”的拉力被左、右兩面磚的推力所抵消。從建筑力學(xué)和空間結(jié)構(gòu)力學(xué)的原理上，它最為合理和經(jīng)濟(jì)，比其它任何結(jié)構(gòu)的構(gòu)件都能最大承受荷載壓力。中國古時(shí)隋朝大業(yè)年間修建的河北趙州橋就是一座拱式結(jié)構(gòu)橋，距今已有1400余年歷史，歷經(jīng)一了14次破壞性地震及多次洪水沖擊，至今仍安然無恙，便是一個(gè)典型的例證。目前國內(nèi)外用拱式結(jié)構(gòu)修建的鐵路橋、公路橋、跨江、河、湖、泊、水庫大橋、空中運(yùn)河及窯洞、地下設(shè)施、地鐵、坑道、大型超薄建筑物，數(shù)不勝數(shù)，由此足以可以證明球型結(jié)構(gòu)空心磚，其性能優(yōu)于其它類型的空心磚。
四、磚體的腔體內(nèi)可充填發(fā)泡保溫材料、珍珠巖和輕質(zhì)材料制成的、與腔體結(jié)構(gòu)相同的保溫體，提高了磚體的保溫性能，對(duì)新建房屋不需再進(jìn)行圍護(hù)墻的墻內(nèi)或墻外保溫施工，減少了預(yù)埋工件、鐵網(wǎng)件、水泥砂漿、纖維布、手腳架等材料和工具，使建房和保溫一步到位，縮短了建房周期，增加了房屋實(shí)用面積。
五、本實(shí)用新型球型結(jié)構(gòu)空心磚基本尺寸為240mm×240mm×240mm、370mm×370mm×370mm，或根據(jù)不同地區(qū)及用戶的要求制作其它規(guī)格的球型結(jié)構(gòu)空心磚，此基本尺寸大于普通粘土實(shí)心磚和其他類型的空心磚，由于它空洞率高，重量輕，運(yùn)輸中減少了車載重量，節(jié)約了能源，施工中減少了抓舉次數(shù)，提高了生產(chǎn)效率，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了施工工期。
六、充填了發(fā)泡保溫材料、珍珠巖和輕質(zhì)材料制成的保溫體后，空心磚即變?yōu)椤皩?shí)心磚”，沒有空洞，施工中水泥砂漿不塌落，砌縫不開裂，節(jié)省了材料，磚體質(zhì)量好。
七、砌筑墻體時(shí)，磚體每皮錯(cuò)縫搭砌，比一順一頂砌筑法的整體性能要好，砌筑速度快。
八、球型結(jié)構(gòu)空心磚所用的集料為水泥10-15％，其余集料為工業(yè)爐灰渣、粉煤灰、尾礦廢料、煤干石、乙炔廢渣、冶煉爐渣廢料、建筑垃圾和廢舊發(fā)泡聚苯乙烯廢棄物。生產(chǎn)廠家可根據(jù)產(chǎn)地資源，以合理的級(jí)配來生產(chǎn)。不用粘土、免燒，節(jié)約了土地和能源，變廢為寶，沒有污染，有利于環(huán)保。
九、根據(jù)用戶需要，幾個(gè)球型模具連接在一起，配成弧型鋼筋及模板，澆注用球型空心磚同等集料來制作門、窗過梁，該過梁具有重量輕、施工快，導(dǎo)熱系數(shù)低，保溫性能好等優(yōu)點(diǎn)，使此部位不產(chǎn)生“冷橋”現(xiàn)象。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型實(shí)施例。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為
圖1所示結(jié)構(gòu)斷面剖視圖。
圖3為
圖1所示結(jié)構(gòu)斷面剖視圖。
圖4為本實(shí)用新型磚體之間形成的“框架結(jié)構(gòu)”示意圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)施例所提供的正方立體空心磚，包括帶有腔體3的磚體1，該磚體的腔體3內(nèi)部結(jié)構(gòu)為球形，球形腔體3的直徑與該磚體邊線長度相等。上述磚體1由四個(gè)對(duì)稱磚面上有與磚體腔體3結(jié)構(gòu)相連通的四個(gè)對(duì)稱圓形孔洞2，圓孔的中心位于其磚面的中心部位，孔洞2的直徑是該磚體邊線長度的一半。上述磚體1的磚面的另兩個(gè)對(duì)稱平面，與磚體腔體3結(jié)構(gòu)不連通。砌筑墻體時(shí)，磚體1的兩個(gè)對(duì)稱平面作為墻體的內(nèi)、外表面使用。
上述磚體的四條豎向邊角上各有一直角形凹槽4，該凹槽4在砌筑墻體時(shí)用于填充灰漿，使磚體之間形成如同建筑物四個(gè)角上的四根立柱。在磚體邊角上的四個(gè)豎向凹槽上面，其磚體仍然可保留有四個(gè)直角邊5，使磚體之間形成如同建筑物四條連接橫梁。由上述四條橫梁、四根立柱凝結(jié)在一起，形成一個(gè)小型“框架結(jié)構(gòu)”。
上述磚體的腔體3內(nèi)可充填用發(fā)泡保溫材料、珍珠巖或輕質(zhì)材料制成的、與腔體結(jié)構(gòu)相同的保溫體，以提高磚體的保溫性能。
本實(shí)用新型所涉及的磚體1形狀并不僅限于正立方體，它還可以有其它結(jié)構(gòu)形狀，如長方立體、異型立體等，其腔體3內(nèi)部結(jié)構(gòu)大小也可以根據(jù)空心率和磚體邊長大小，確定其最佳值。其腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)也不僅限于球形結(jié)構(gòu)，還可以是近似球形、橢球形或近似橢球形。從建筑力學(xué)和空間結(jié)構(gòu)力學(xué)的原理分析，當(dāng)磚體的腔體采用球形、近似球形或者為橢球形、近似橢球形結(jié)構(gòu)時(shí)，空心磚的可以達(dá)到最佳的受力狀態(tài)，從而在磚體材料、容重比和空心率相同情況下，使磚體的承載抗壓強(qiáng)度達(dá)到最大值。
權(quán)利要求1.一種球型結(jié)構(gòu)保溫空心磚，它包括帶有腔體[3]的磚體[1]，其特征在于所說的磚體[1]的腔體[3]內(nèi)部結(jié)構(gòu)為球形、近似球形；或者為橢球形、近似橢球形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空心磚，其特征在于所說的磚體[1]至少一個(gè)磚面有與腔體[3]結(jié)構(gòu)相連通的孔洞[2]。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空心磚，其特征在于所說的磚體[1]的四個(gè)磚面有與腔體[3]結(jié)構(gòu)相連通的孔洞[2]，該孔洞[2]的形狀為圓形，孔洞[2]的中心位于磚面的中心部位，孔洞[2]的直徑大小不超過該磚面邊長大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的空心磚，其特征在于所說的磚體[1]的磚面有兩個(gè)對(duì)稱平面，與磚體腔體[3]結(jié)構(gòu)不連通。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的空心磚，其特征在于所說的磚體[1]的四條豎向邊角上各有一凹槽[4]。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空心磚，其特征在于所說的磚體[1]上面有四個(gè)直角邊[5]。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空心磚，其特征在于所說的磚體[1]的四條豎向邊角上各有一凹槽[4]。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、6或7所述的空心磚，其特征在于所說的磚體[1]為正立方體，腔體[3]的球形直徑等于該磚體邊長。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、6或7所述的空心磚，其特征在于所說的磚體[1]的腔體[3]內(nèi)充填有用發(fā)泡保溫材料、珍珠巖和輕質(zhì)材料制成的、與腔體結(jié)構(gòu)相同的保溫體。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空心磚，其特征在于所說的磚體[1]的腔體[3]內(nèi)充填有用發(fā)泡保溫材料、珍珠巖和輕質(zhì)材料制成的、與腔體結(jié)構(gòu)相同的保溫體。
專利摘要一種球型結(jié)構(gòu)保溫空心磚，它包括帶有腔體的磚體，其特點(diǎn)是所說的磚體的腔體內(nèi)部結(jié)構(gòu)為球形、近似球形；或者為橢球形、近似橢球形。磚體的四個(gè)磚面上有與磚體腔體結(jié)構(gòu)相連通的圓洞，圓孔的中心位于磚面的中心部位。上述磚體的磚面有兩個(gè)對(duì)稱平面，砌筑墻體時(shí)兩個(gè)對(duì)稱平面作為墻體的內(nèi)、外表面使用。上述磚體的四條豎向邊角上各有一凹槽，使填充灰漿后的磚體之間形成如同建筑物四個(gè)角上的四根立柱。上述磚體的腔體內(nèi)可充填用發(fā)泡保溫材料，珍珠巖和輕質(zhì)材料制成的、與腔體結(jié)構(gòu)相同的保溫體。在磚體的材料、容重比和空心率相同情況下，本空心磚可以使磚體處于最佳的受力狀態(tài)，從而使磚體的承載抗壓強(qiáng)度達(dá)到最佳值，提高磚體的保溫性能。
文檔編號(hào)E04C1/41GK2599105SQ0321143
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2003年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月17日
發(fā)明者劉文祥 申請(qǐng)人:劉文祥