專利名稱：制造建筑砌塊的方法以及用該砌塊筑墻的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包含有絕熱材料襯心和固貼在該襯心兩側(cè)面的水泥灌漿材料層的建筑砌塊的制造方法。本發(fā)明還涉及用這種建筑砌塊筑墻的方法。
用于建筑結(jié)構(gòu)的帶有中心空腔以減少重量又改善絕熱性能的混凝土砌塊或磚是眾所周知的。同樣，具有包含絕熱材料層的層疊結(jié)構(gòu)的建筑構(gòu)件也是熟知的。還有人提出將混凝土或磚石材料和絕熱材料結(jié)合成建筑構(gòu)件，而提供一種將絕熱材料夾在承重的外覆面層之間的建筑構(gòu)件。
上述構(gòu)造的例子可在以下美國專利中找到，其中，(a)美國專利No.3,782,049(Sachs)中，形成了具有外覆面的泡沫絕熱材料砌塊，帶有內(nèi)部空腔以承受澆注和可能的加筋混凝土充填，由具有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的砌塊形成墻體；(b)美國專利No.3,740,909(Stinnes)公開了具有襯心的建筑板材，該襯心可以是不同材料，例如磚或石等；(c)美國專利No.3,552,079公開了一種舌槽建筑構(gòu)件，在該構(gòu)件中，絕熱板夾在兩個(gè)提供構(gòu)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的半邊梁之間。
以前，絕熱建筑構(gòu)件通常是由間歇的方法來制造的，而不是采用連續(xù)的方法。這種方法的例子由kennedy等說明在美國專利No.5,066,440中。該專利公開了一種制造絕熱建筑砌塊的方法，其中，一種絕熱插入物夾在混凝土構(gòu)件之間。在該方法中，將絕熱插入物放進(jìn)一模子中而繞該插入物澆注混凝土混合物。將砌塊保留在模中直到混凝土混合物達(dá)到一定強(qiáng)度，然后將砌塊從模子中脫下。
在這些專利中所公開的構(gòu)造沒有很好地適宜于絕熱建筑砌塊大批生產(chǎn)用的。這些專利的方法要求建筑砌塊在一獨(dú)特的基座上來制造，因此要求許多模子，這些模子在砌塊從模中脫下之前不能重新使用。這種方法的另外缺點(diǎn)是在該方法中缺乏靈活性。為了改變建筑砌塊的形狀需要分別改變各個(gè)模子。因此，這些方法缺乏易于改變所制備砌塊長度的靈活性。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于制造帶有絕熱材料的非承重襯心和固貼在該襯心的兩相反的側(cè)面的水泥灌漿材料層的建筑砌塊的方法，該方法包括以下步驟(a)將絕熱材料襯心導(dǎo)入一擠出機(jī)的模子中；(b)將水泥灌漿材料導(dǎo)入所說的模子中；(c)使襯心通過該模子以便用水泥灌漿材料至少部分包封著襯心，從而形成水泥灌漿材料層；
(d)支承住所說的包封了的襯心直到所說水泥灌漿材料自支承起來；和，(e)當(dāng)所說水泥灌漿材料硬化時(shí)，使所說自支承的包封了的襯心沿支承軌道傳送。
本方法的優(yōu)點(diǎn)在于它可用于建筑砌塊的連續(xù)生產(chǎn)。本方法也很靈活，在此，它可以不用更換生產(chǎn)中使用的機(jī)器而可制造出不同長度的建筑砌塊。為了產(chǎn)生不同長度的砌塊，只需將凝固了的砌塊切成所需長度而已。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是為產(chǎn)生不同寬度和厚度的建筑砌塊提供了附加的靈活性。如果需要產(chǎn)生有不同斷面的建筑砌塊，只需要采用擠出機(jī)的不同模子即可。這僅僅要求有準(zhǔn)備另一個(gè)模子的費(fèi)用而已。另一方面，如果采用間歇系統(tǒng)，則對于需要制備出新斷面的場合就需準(zhǔn)備多個(gè)模子。這種方法提供了一種生產(chǎn)用于住宅或商用建筑中的輕質(zhì)絕熱建筑砌塊的價(jià)格低的有效方法。
根據(jù)本發(fā)明，可以由許多建筑砌塊建成一墻體，每一砌塊有一非承重的絕熱材料襯心和固貼到該襯心的兩個(gè)相反的側(cè)面的水泥灌漿材料層，每一砌塊有一頂部和一底部，該方法包括以下步驟(a)為該墻的至少一部分準(zhǔn)備一個(gè)基礎(chǔ)；(b)將砌塊按一連續(xù)順序沿所說基礎(chǔ)鋪設(shè)以便形成一墻體；(c)當(dāng)沿基礎(chǔ)按順序鋪設(shè)砌塊時(shí)將粘合劑涂到砌塊的相鄰表面上以便將砌塊緊固在一起；和，(d)將所說砌塊固定到基礎(chǔ)上。
在一個(gè)實(shí)施例中，在該基礎(chǔ)上提供一個(gè)周邊。該周邊限定了墻的位置以便使所說砌塊固定到周邊上。
這種方法可用一或多個(gè)墻體制備建筑物，而這些墻體實(shí)際上是在一工廠預(yù)制的。例如，可將建筑砌塊制成八英尺長，以便每一砌塊從建筑物的一層的地板延伸到該建筑物相同層的頂篷。另外，可將砌塊制成任何需要的長度。
這種方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于這種組件是比較輕而可用很少的勞動(dòng)力輕易地安裝到一定部位上。而且一旦構(gòu)成基礎(chǔ)和周邊，則在墻體制造中就不要求有高度熟練的工人。用這種方法安裝墻體只需要一些半熟練的勞動(dòng)力。
本方法的進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)在于它使建筑物的外墻構(gòu)造具有絕熱插入物。這些層可以由高強(qiáng)度混凝土構(gòu)成，它在高強(qiáng)度混凝土層之間帶有連續(xù)不間斷的絕熱構(gòu)件同時(shí)，具有足夠的承重強(qiáng)度以支承建筑物的重量。
根據(jù)表示本發(fā)明最佳實(shí)施例的附圖將會(huì)更加清楚而圓滿地理解本發(fā)明的上述和其它的優(yōu)點(diǎn)，其中

圖1是按照本發(fā)明方法的建筑砌塊端視圖；圖2是根據(jù)圖1的建筑砌塊構(gòu)成的墻體的不完整部分的斷面與透視圖3是砌塊襯心的非完整透視圖，說明連系桿件的結(jié)合；圖4A-4F說明連系桿件的替換形式；圖5是說明另一種連系桿件裝配的非完整斷面圖；圖6是說明另一種連系桿件的砌塊局部片斷；圖7和8是本發(fā)明所制造的建筑砌塊的其它實(shí)例的斷面圖；圖9是按照本發(fā)明方法的一個(gè)最佳實(shí)施例的用于制備建筑砌塊的生產(chǎn)線示意圖；圖9A是圖9中沿線9A-9A的斷面圖；圖10是與圖9生產(chǎn)線類似的生產(chǎn)線的局部視圖，這里將鋼纜索加入建筑砌塊中；圖11是說明加入鋼纜索的另一種方法的與圖10的生產(chǎn)線類似的生產(chǎn)線局部視圖；圖12是按照圖11方法所制備的建筑砌塊的局部斷面圖；圖13是按照圖10方法制備的建筑砌塊的斷面；圖14是圖9生產(chǎn)線的進(jìn)一步放大，以詳細(xì)說明連系桿件的加入；圖15是按圖14的方法制備的建筑砌塊的局部斷面圖；圖16是由圖1的建筑砌塊建成的墻體的剖視圖；圖17是由圖1建筑砌塊建成的墻體的一部分的剖視圖；圖18是由本發(fā)明建筑砌塊建成的包含墻體的建筑物的部分俯視剖面圖19是由本發(fā)明建筑砌塊建的樓板的側(cè)面剖視圖；圖20是沿圖19的線20-20的斷面圖。
參見圖1，由本發(fā)明方法制造的建筑砌塊包括在其相反側(cè)面形成水泥灌漿材料的承重層2和3的預(yù)制絕熱襯心1。水泥灌漿材料可以包含硅酸鹽水泥，水凝性水泥，特種水泥，或其它材料，例如石膏或仿大理石板。水泥灌漿材料可以包含混凝土骨料，摻合料或填充料。為了有助于傳遞砌塊之間的荷載及有助于將層2和3連結(jié)在一起，層2和3在襯心相反表面上延伸，形成配件的構(gòu)形4A和4B，它們相互作用為鄰接砌塊之間提供互鎖的舌槽連接(見圖2)。雖然，圖中是將砌塊表示成垂直堆疊的層，但是，也可將它們并排砌合起來使得構(gòu)形物4A和4B成垂直地延伸。砌塊由一水泥或粘結(jié)劑層14砌合起來。構(gòu)形物4A由襯心的部分6所包繞，這樣，有助于將層2和3鎖定在襯心上，同時(shí)，相鄰砌塊的互鎖也有助于跨過襯心將外側(cè)的層緊鎖在一起。
如圖7和8所示，在層2和3的內(nèi)側(cè)面上可以形成與之成整體的凸起15或16，以便既不過份降低襯心的絕熱性能而又提高了砌塊的強(qiáng)度及其各部件之間的結(jié)合。凸起可以是如圖8所示的肋16或是如圖7所示的叉指狀凸榫。
在層2和3的一或兩者上可提供有外防水或裝飾層5(見圖1)。那些在夾壁層2和3的4A和4B部分之間延伸的絕熱襯心的7部分確保了絕熱層的連續(xù)性。如圖1所示，可以將它們布置得稍微凸出超過4A和4B部分，以便當(dāng)砌塊裝配成墻時(shí)使它們緊壓嚙合，而更加保證了絕熱層的連續(xù)性?？捎谜辰Y(jié)劑來連接相鄰砌塊的襯心。
參照圖3，在一個(gè)最佳實(shí)施例中，可以由連系桿件9提供層2和3之間的進(jìn)一步互鎖。連系桿件9可以在鋪設(shè)層2和3之前放在襯心的7部分的槽8中?？梢圆捎酶鞣N形狀的連系桿件，如圖4A至4F說明的，圖4A所示的H形構(gòu)件是與圖3所示的相同。另外還包括有圖4B所示的啞鈴狀構(gòu)件，圖4C的U形構(gòu)件，圖4D的隆起帶狀，圖4E的狼牙棒狀，圖4F的波紋帶狀。
如圖5所示，連系桿件9可以有這樣的側(cè)向延伸部分1 0和11，它們延伸到7部分的自由表面，當(dāng)砌塊相互嚙合時(shí)它們彼此互相緊鎖起來。因此，在延伸部分10的擴(kuò)大的頭部12就可以和延伸部分11上的切槽13嚙合而將相鄰的砌塊緊鎖在一起。
在圖6所示的另一實(shí)施例中，帶有凸出邊緣18的網(wǎng)眼或織物加強(qiáng)片17在形成襯心1期間加入到襯心的各個(gè)部分7中，邊緣部分粘結(jié)到4A和4B部分的材料中。片17可以由粘合劑或水泥粘結(jié)在襯心材料的不同部位之間，也可以在襯心材料擠壓時(shí)加入。
襯心材料1可由一系列不同材料形成。例如，它可以由一系列已知的并用于建筑物絕熱泡沫合成塑性材料進(jìn)行澆注或擠壓，諸如聚氨基甲酸酯或聚苯乙烯。而且，更好地是，由碎的廢料，諸如聚合塑料，紙，橡膠或任何其它新的或用過的材料來構(gòu)成襯心材料，這些材料是低密度的，導(dǎo)熱性很低，且在長期應(yīng)用中沒有公害的。用粘合劑將碎的或連續(xù)的材料粘結(jié)成相當(dāng)堅(jiān)硬的襯心，這種粘合劑能夠?qū)⒉牧夏途玫卣辰Y(jié)成有足夠堅(jiān)硬度的襯心，使之在制造砌塊期間保持其形狀不變。與用在襯心的材料有關(guān)，合適的粘合劑包括硅酸鹽水泥和其它水硬結(jié)性水泥，石膏，聚氨基甲酸酯和聚苯乙烯。粘合劑的選擇和用量與襯心材料，由襯心所提供的絕熱程度，包括在襯心材料中空氣隙的數(shù)量，襯心材料相對于粘合劑的絕熱性能，和所要求的襯心剛硬程度有關(guān)。如果要求控制粘合劑的凝固可以采用催化劑和硬化控制添加物。應(yīng)對襯心材料和織物進(jìn)行選擇以使得與層2和3有良好的結(jié)合。
層2和3的材料是一種特別適合砌塊的結(jié)構(gòu)上的要求的水泥灌漿材料。而且，如在下面將會(huì)更加清楚的，水泥灌漿材料是一種快速凝固材料。在利用砌塊代替澆注的混凝土墻的，例如通常用于底層墻體之處，由于襯心的承重能力有限，層2和3必須有更大的承重能力，因此，通常要求更大的壓縮強(qiáng)度。如果砌塊是在工廠中受控條件下制造的，凝固時(shí)，水泥可采用較薄的水泥灌漿材料層，例如約3/8英寸至2英寸，最好約為1/2英寸，而仍然是重量輕而有較大的承重能力的。若層2和3能防止水分透過也是很理想的，特別是如果襯心是吸濕的或是如果將砌塊用來構(gòu)筑外墻。這些要求，結(jié)合下面將進(jìn)一步討論的制造方法的那些要求，可看出混凝土包含另外一種水凝性水泥和粒料和其它填料或增強(qiáng)材料，諸如碳纖維，尼龍或其它塑料纖維和單絲，提供強(qiáng)度增強(qiáng)和迅速硬化的添加劑是合理想的。
因此，水泥可以是硅酸鹽水泥或高鋁水泥，與普通的砂和礫石骨料混合起來，可能還加有天然的或人造纖維，和一種市售的合成的聚合物添加劑以增強(qiáng)硅酸鹽水泥的凝固和強(qiáng)度性能。這樣的添加劑典型的是丙烯脂共聚物的水懸浮物或乳液，通常用苯乙烯，而用來提高被添加的水泥的撓曲，壓縮和結(jié)合強(qiáng)度，尤其提高濕水泥的塑性和可加工性，其加入數(shù)量由它們制造商推薦，典型的是所用水泥重量的10-20％。其它添加物，如抗水劑，著色劑和石膏等也可采用。
如下面要進(jìn)一步說明的，按照本發(fā)明制造的建筑砌塊可以用來構(gòu)成建筑物的外墻，另外也可以構(gòu)成建筑物的內(nèi)墻。在建筑砌塊是承重構(gòu)件處，則如上面討論的，層2和3必須滿足砌塊的結(jié)構(gòu)上的要求。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，僅僅層2和3之一是由承重材料，例如水凝性水泥構(gòu)成的。例如，建筑砌塊的外表面可以由承重材料，諸如水凝性水泥構(gòu)成。而建筑砌塊的內(nèi)表面可由仿大理石板，石膏或其它材料構(gòu)成。因此，按照本實(shí)施例，層2和3之一是由具有承重能力的水泥灌漿材料構(gòu)成的，而另一層可以由灰泥、石膏、石膏基材料，諸如墻板，或任何其它合適材料構(gòu)成的。而且，該第二層可以包含各種纖維，諸如玻璃、云母或賽璐珞，和其它添加物。
本發(fā)明的砌塊可以由各種方法來制造。在一種方法中，各砌塊的襯心被預(yù)制出來并頭尾相接地放在輸送帶上，也可如上所述地帶有連系桿件。輸送帶通過與不包括某一外層的，即部位7的外端的各個(gè)表面嚙合而支撐著它們。于是，在第一位置處，通過擠壓或滑模使襯心通過一定形狀的模板而將一層混凝土施加到襯心的其余外表面上，該模板是由非粘著襯粒，例如聚乙烯制成的。通過逐次的提供混凝土涂敷物，可以施加具有不同特性的多層混凝土，例如內(nèi)層高強(qiáng)度和外面的防水層。然后，可將所形成砌塊運(yùn)送通過凝固臺(tái)，在這里使混凝土迅速凝固。在凝固之前或之后，可將砌塊切成一定長度。
在另一種方法中，用互相擠壓方法形成砌塊并涂上外層。將襯心材料的組成成分?jǐn)嚢璩梢环N可擠出的混合物，除了這些成分外，因作為凝固催化和加速凝固的添加物會(huì)過分地降低混合罐的壽命，而因此放在一個(gè)裝盛容器中。同樣，除了上面提到的材料外，對形成外層的混凝土材料的構(gòu)成成分進(jìn)行攪拌并置于另一個(gè)裝盛容器中。將各種材料的專用添加物分開裝盛并接著以適當(dāng)比例與該材料混合起來，然后由螺旋漿或其它合適的給料機(jī)構(gòu)送至如下面將說明的擠壓?；蛩淼?。
在第一個(gè)成形或擠壓隧道中，將襯心材料擠壓成一定形狀，例如象圖1所示的形狀，然后集中進(jìn)入第二個(gè)成形或擠壓隧道，形成外層的水泥灌漿材料也被送入到那里的要求封包住襯心的那些區(qū)域。在進(jìn)入隧道涂敷水泥灌將材料之前，可預(yù)先將連系桿件9插入到襯心的部位7中。
代之兩種材料一起擠出，也可采用先后擠出方法，從而在一單一生產(chǎn)線中先擠出襯心材料，然后敷涂水泥灌將材料，如上面第一種方法所說明的。
圖9中，顯示出一條制備建筑砌塊的生產(chǎn)線的簡圖。該生產(chǎn)線包括襯心進(jìn)給器20，擠出器22和支承軌道24。襯心進(jìn)給器20用來承受襯心1并將襯心送入擠出器22。如圖9所示，襯心進(jìn)給器20包括傳送帶26和軸28。軸28有一下端頭30連接到馬達(dá)(未示出)上。襯心進(jìn)給器20置于襯心1的相對側(cè)面處，以便當(dāng)馬達(dá)開動(dòng)時(shí)軸28轉(zhuǎn)動(dòng)而使傳送帶26將襯心1送進(jìn)擠出器22。
如圖9和9A所示，擠出器22有一開孔和一個(gè)包括有第一部分34與第二部分36的模。開孔32稍為小于襯心1以便使襯心1與形孔32形成密封接觸使水泥灌漿材料在高壓下注入第一和第二壓出模部分34和36。限定第一與第二模部分34和36的尺寸以提供合適形狀和厚度的水泥灌漿層2和3?？梢越柚延屑夹g(shù)將第一和第二模部分34和36定位保持在擠出器22之內(nèi)。最好，使模部分34和36有足夠長以便使層2和3在離開擠出器22時(shí)能自我支承?？梢韵氲?，因快速凝固水凝性水泥約可在30分鐘之內(nèi)凝固，因此，已在這個(gè)時(shí)間之前水凝性水泥就能很好地自我支承起來。根據(jù)所用水泥灌漿材料，使擠出器中模的長度做得足夠長，從而使得在它離開擠出器時(shí)水泥灌漿材料實(shí)際上被自我支承起來。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用通常市場上可得到的快速凝固水泥，只要8英尺長的模就可以將襯心包封在自我支承的水泥灌漿材料中。
使擠出器保持在足夠壓力下以保證水泥灌漿材料完全充填到模中，就可以獲得相當(dāng)平滑的外涂層。擠出器壓力最好約為25-30psi，從而可獲得在襯心1上的平滑均勻的水泥灌漿材料層。
水泥灌漿材料的干燥部分，它可能包括水泥，骨料和其它干性材料，可以預(yù)先攪拌并貯存在料斗(未示出)中。包括水，聚合物，丙烯酸和其它液態(tài)添加劑的水泥灌漿材料部分可以事先攪拌并存放在液體盛放容器中(未示出)。盛放液體的容器可以裝有一低速運(yùn)轉(zhuǎn)的葉片攪拌器。因液態(tài)添加物有不同比重且通常含有懸浮固體，而攪拌葉片的使用保證液體的均勻混合。將干燥部分和液體部分分別從料斗和盛液容器移送入一攪拌器(未示出)中。
經(jīng)攪拌的水泥灌漿材料送入向注入器40供料的料斗38(見圖9)。高壓水泥灌漿材料從注入器40噴出而進(jìn)入管42。第一進(jìn)料管44與第二進(jìn)料管46與管42連接而以高壓分別將水泥灌漿材料送入第一和第二模部分34和36。如上所述，在另一實(shí)施例中，層2和3之一可以包含一種清水墻用材料。為了得到這種結(jié)果，可對擠出器22進(jìn)行簡單改造，以便使水凝性水泥通過圖9所示裝置經(jīng)由第一進(jìn)料管44送進(jìn)第一部分的模34。而第二供料管46，它將材料供給第二部分的模36，可以供給形成清水墻的材料。
在另一實(shí)施例中，襯心1可完全包封在一種水泥灌漿材料中。在該實(shí)施例中，應(yīng)該替換擠出模以便完全包封住襯心1。
生產(chǎn)中，可能需要提高生產(chǎn)速度，而在這種情況下，在砌塊離開擠出器22時(shí)水泥灌漿可能未完全達(dá)到自我支承程度。在這種情況下，生產(chǎn)線也裝上鄰接著擠出器22的支撐模殼48。支撐模殼48包括第一部分50和第二部分52。使支撐模殼48尺寸與一定形狀的砌塊配合。在水泥灌漿材料成為完全自我支承狀態(tài)之前，支撐模殼為砌塊外壁提供另外的支撐。支撐模殼的內(nèi)表面最好是由非粘稠性材料，例如聚四氟乙烯制成的。支撐模殼48要有足夠長度以便在水泥灌漿材料離開支撐模殼48時(shí)能自我支承起來。支撐模殼48可以和擠出器的模一樣長。這樣，使用支撐模殼就可以提高生產(chǎn)速度但沒有改變擠出模的長度。
當(dāng)擠出的砌塊離開擠出器22時(shí)，或者還有支撐模殼48時(shí)，當(dāng)水泥灌漿材料硬化時(shí)它就沿支撐軌道24移動(dòng)。如圖9所示，支撐軌道24可以有任意要求的長度。支撐軌道推動(dòng)擠出的砌塊行進(jìn)經(jīng)過一段時(shí)間，在此期間中砌塊變硬。支撐軌道也可以延伸足夠的長度，如果需要，可以如下面所述的進(jìn)行任選的涂水泥灌漿材料的步驟并將砌塊切成一定長度。
如圖9所示，支撐軌道24包含許多固定在轉(zhuǎn)動(dòng)帶56上的嚙合裝置54。驅(qū)動(dòng)棒58在轉(zhuǎn)動(dòng)帶56內(nèi)部繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。驅(qū)動(dòng)棒58的端頭60連接于一馬達(dá)(未示出)。當(dāng)馬達(dá)開動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)棒58就使轉(zhuǎn)動(dòng)帶56轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)帶56一轉(zhuǎn)動(dòng)，嚙合裝置54就嚙合著襯心1并因此引導(dǎo)和支撐著擠出的砌塊沿支撐軌道移動(dòng)。對本技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員說來很清楚，支撐軌道24可以有各種不同的設(shè)計(jì)，可以包括單一地有一定長度的裝置，也可以是許多分開的速度同步的裝置。
如從上文清楚看出的，最終制成的建筑砌塊可以有任何要求的長度。雖然，擠出要求有最大長度的砌塊是有可能的，但是，按照本發(fā)明，最好是擠出長度不間斷的材料，而一旦水泥灌漿材料變硬就將砌塊切成所需長度。如圖9所示，生產(chǎn)線上包括有切割裝置62，該裝置有一裝在可調(diào)速的自動(dòng)切割臺(tái)中的自動(dòng)進(jìn)刀圓鋸64，整個(gè)切割裝置裝在支撐軌末端。因此，現(xiàn)在包封在一變硬了的，或凝固的水泥灌漿材料中的襯心就可以被切割成所需長度。例如，在連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)中，可將砌塊切成8英尺長而后貯存起來以備日后使用。
在另一實(shí)施例中，當(dāng)砌塊離開擠出器22或支撐模殼48時(shí)，可以用另外的水泥漿材料涂敷到砌塊外表面以矯正擠壓過程中可能產(chǎn)生的任何畸形。另外，也可將其它材料，諸如防水的或飾面材料涂敷到建筑砌塊上。例如，如圖9所示的，可以在擠出器22下游裝噴霧器66和干燥器68。這些裝置可以裝在支撐軌道的側(cè)面，或者如果需要對砌塊的兩個(gè)側(cè)面都進(jìn)行涂覆則也可裝在支撐軌的兩側(cè)。而且，若要涂敷許多涂層，則可裝上多個(gè)噴霧器66和干燥器68。噴霧器66有噴霧頭70，它是設(shè)計(jì)用來對砌塊的外表面涂敷液體涂層，例如防水材料的。如果需要，則可借助干燥器68對這些材料進(jìn)行干燥。
也可以將鋼或合成纖維、諸如尼龍或石墨合成物等制的加強(qiáng)纜索加入砌塊中。圖10說明將加強(qiáng)纜索加入砌塊的一個(gè)實(shí)施例。圖10表示包含擠出器的生產(chǎn)線的一部分，而在這里沒有要求示出支撐模殼。提供了多根加強(qiáng)纜索72?？蓪⒓訌?qiáng)纜索72成單根或多根的繞在線軸74上。線軸74裝在有端頭78的軸76上。端頭78連接到一個(gè)繃緊裝置上(未示出)。多根加強(qiáng)纜索72分別各自通過孔80進(jìn)入擠出器22?？?0設(shè)計(jì)成和纜索保持密封接觸以便水泥灌漿不會(huì)從擠出器的模流出。可以理解，連接到端頭78的繃緊裝置與支撐軌在速度上是同步的，從而使纜索以適當(dāng)?shù)乃俣冗B續(xù)送出進(jìn)入擠出器以便纜索保持拉緊并被放到水泥灌漿層的需要部位。圖13表示按照這種方法制造的建筑砌塊的斷面圖。建筑砌塊的襯心1為層2和3所包圍。兩根加強(qiáng)纜索裝在層2和3的每一層中。很明顯，加強(qiáng)纜索在層中的確切位置可以改變。而且同樣很清楚，不同數(shù)量的纜索都可以這樣被插入。
圖11說明將加強(qiáng)纜索插入砌塊的另一種方法。圖11表示生產(chǎn)線位于擠出器下游的，而且如果顯示出的則是支撐模殼的那一部分。在生產(chǎn)線的這一部分上，水泥灌漿材料成自我支承但還沒有完全變硬或凝固。按照本實(shí)施例，提供了一個(gè)裝在驅(qū)動(dòng)軸84上的刻輪82。驅(qū)動(dòng)軸84連接到馬達(dá)86，馬達(dá)位于馬達(dá)支座88上。將刻輪82定位使之在水泥灌漿的適當(dāng)部位刻出一小刻溝。當(dāng)馬達(dá)和處在適當(dāng)位置的刻輪嚙合時(shí)，刻輪82就在水泥灌漿層之一產(chǎn)生一凹槽90。而在下游，裝有加強(qiáng)纜索卷軸74。導(dǎo)向輪92固定在靠近水泥灌漿材料鄰近處。加強(qiáng)纜索72沿導(dǎo)輪92傳送并插入凹槽90中。再下游處，裝有帶料斗96的第二支撐模殼94。附加的水泥灌漿98在壓力之下被送入料斗96以使充填到凹槽90中。第2支撐模殼94有足夠大小以蓋住凹槽90并有足夠長度以便得當(dāng)離開支撐模殼94時(shí)水泥灌漿材料成自身支承狀態(tài)。圖12中，表示出用本實(shí)施例裝置制造的建筑砌塊的部分?jǐn)嗝妗Ｈ缭搱D所示的，加強(qiáng)纜索被插入層2和3的每一層中。加強(qiáng)纜索72被呈現(xiàn)定位在層2和3中并由用來填充凹槽90的水泥灌漿材料所包圍。
如上所述，在另一實(shí)施例中，連系桿件9在襯心進(jìn)入擠出器之前被插入襯心1。如圖14所示，裝有一刀片100。刀片100連接到臂102。臂102連接到一馬達(dá)裝置(未示出)。開動(dòng)時(shí)，刀片100插入襯心1的預(yù)先選定的位置以在襯心上切出凹槽8。接著，在襯心進(jìn)入擠出器之前將連系桿件9插入凹槽8中。如圖14所示，使連系桿件定位以便連系桿件的端頭被埋入水泥灌漿層2和3中。
如前所述，水泥灌漿層2和3可取3/8英寸至2英寸厚，而最好是1/2英寸厚。當(dāng)將包含水凝性水泥的水泥灌漿材料擠出成這樣厚度時(shí)，水泥灌漿材料的含水量應(yīng)是約10％重量的水至20％重量的水。如果水泥灌漿材料太干，那么，水泥灌漿材料就不會(huì)凝固成它可能獲得的最大強(qiáng)度的堅(jiān)實(shí)部件。而若含水量太高，則要花過長時(shí)間才能使水泥灌漿材料成為自身支承狀態(tài)。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的，按要求將水加到干混合料以得到滿意的水泥灌漿材料稠度的水的量與各種因素，諸如砂的含水量以及環(huán)境溫度和濕度有關(guān)。
如果水泥灌漿材料含有砂，那么在與水泥灌漿材料的其它成分混合之前最好對砂進(jìn)行預(yù)熱。例如，可以采用2#級砂。砂通過處在高溫的爐或其它加熱裝置以便去掉任何可能混合到砂中的殘留有機(jī)物質(zhì)，另外還對砂進(jìn)行干燥。將砂放在約25℃至低于砂的熔融溫度之間的溫度加熱。最好是將砂放在約200℃至300℃之間的某一溫度加熱。對砂進(jìn)行加熱的溫度越高，則預(yù)熱步驟的時(shí)間越短。
在另一實(shí)施例中，可以對襯心預(yù)加應(yīng)力。按照本實(shí)施例，可在砌塊的襯心中至少鉆一個(gè)洞。接著，將一種加強(qiáng)材料嵌入襯心中并固定在一定位置中。例如，可用一種快速凝固水泥作加強(qiáng)材料。可將水泥注入鉆在襯心的孔洞，凝固時(shí)，就形成了固定在襯心某一位置上的加強(qiáng)棒。這種方法特別可取，因?yàn)榭焖倌趟嗄虝r(shí)稍微有點(diǎn)膨脹而將其本身堅(jiān)固地固定在襯心中的一定位置上。
上述的建筑砌塊可以用來建造建筑物的一堵墻，或者，實(shí)際上可建造建筑物的所有外墻。如圖18所示，可以用許多外砌塊104來建造建筑物的外墻。最好是交砌塊設(shè)計(jì)成以舌槽吻合在一起的方式。為了制備一堵直墻，可以采用通常說明的許多砌塊。以將一砌塊的舌106放在相鄰的砌塊的槽108中的方式將許多砌塊并排砌在一起。如上所述，用粘合劑將這些砌塊緊固在一起。而且，如上所述，這些砌塊可以在一起定位以便襯心在外側(cè)層之間形成一連續(xù)的絕熱材料的屏障。為了制備建筑物的墻角，提供一種墻角砌塊110。在本實(shí)施例中，槽108設(shè)在砌塊110的不同的面上，以便當(dāng)這些砌塊吻合在一起時(shí)形成90°角或任何其它需要的角度。用這些建筑砌塊也可以建造內(nèi)墻。如果用這些砌塊來建造內(nèi)墻，則并不要求有連續(xù)的絕熱層。因此，襯心材料可以用不泥灌漿材料完全包封起來，如內(nèi)砌塊112所表示的。這些單元也可以舌槽方式砌成一體。如果內(nèi)墻的端頭接到外墻中間，那么可制出一種端頭砌塊114。端頭砌塊114上設(shè)有舌106但沒有槽以便在該單元的所有三個(gè)外露側(cè)面上有平直的垂直表面。
圖16表示用本發(fā)明建筑砌塊建造一堵墻的方法。如圖所示，地下室的墻可以由基礎(chǔ)116，周邊118和許多建筑砌塊制備。用上述建筑砌塊的墻施工的第一步是提供一基礎(chǔ)116。這是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的一步。然后將周邊118固定到基礎(chǔ)116上。此外，周邊118可以形成作為基礎(chǔ)116的一部分。周邊118有一由側(cè)壁120和底面122所限定的通常成U形的凹槽。因?yàn)橐獙⒔ㄖ鰤K砌在底面122上，底面122必須是水平的。
一旦準(zhǔn)備好了周邊118，就將建筑砌塊按順序地砌在周邊中以便使建筑砌塊底面平直的砌在底面122上。最好建筑砌塊有足夠長以限定地下室的溫度。因此，建筑砌塊可以達(dá)到近于8英尺長。盡管有這樣長的長度，但用本發(fā)明方法制出的建筑砌塊可輕易地由兩個(gè)工人來處理。將第一砌塊砌在所要求位置之后，將粘合劑放到安裝好的砌塊的舌部和要被安裝的第二砌塊的槽部。然后以企口連接方式將隨后的砌塊砌到一定位置上。如上所述，可用一種粘合劑將相鄰砌塊的水泥灌漿層連接在一起而用第二種粘合劑將相鄰砌塊的襯心連接在一起。從圖18明顯看出，建筑砌塊可以用于所有地下室的外墻。所有砌塊一旦砌在一定位置上，則這些砌塊就被固定到周邊上。這可以通過將水泥124放到周邊118的整個(gè)U形凹槽的剩余部分來實(shí)現(xiàn)。接著，可進(jìn)行地下室地板126的澆灌。地下室地板可這樣澆灌以便地下室地板126的上平面128完全蓋住周邊118和水泥124的內(nèi)部。
建筑砌塊104的外表面130可以在工廠涂上防水合成物。另外，或無論如何，建筑砌塊現(xiàn)在可以涂上柏油或任何其它本領(lǐng)域已知的標(biāo)準(zhǔn)防水材料?，F(xiàn)在也可以將排水瓦管插入。一旦，制備該單元外表面的必要步驟已被進(jìn)行，則可對地面132與外表面130之間的間隙進(jìn)行回填。
本發(fā)明方法制造的建筑砌塊也可用來建造建筑物的上層樓面，或者可用標(biāo)準(zhǔn)的混凝土砌塊來完成上層樓面。因此，建筑砌塊將提供用來安裝底層134的平面。另外，房屋的外表砌磚工作也可安裝在建筑砌塊的頂部。
圖17表示構(gòu)筑一建筑物的另一種方法。在本實(shí)施例中，仍要提供基礎(chǔ)116?；A(chǔ)116有上表面136。制備上表面136以便為建筑砌塊提供一水平面。然后如上所述將建筑砌塊提供一水平面。然后如上所述將建筑砌塊沿基礎(chǔ)116上表面136放置。而后可用一或多個(gè)機(jī)械或粘結(jié)裝置將建筑砌塊緊固到上表面116上。例如，借助許多延伸通過建筑砌塊內(nèi)表面140并進(jìn)入基礎(chǔ)116的螺栓138將砌塊緊固到基礎(chǔ)116上。另外，螺栓也可從外表面130延伸進(jìn)入基礎(chǔ)116。第二種可能方式是從內(nèi)表面140或外表面130，或者既從內(nèi)表面也從外表面鉆一個(gè)孔進(jìn)入基礎(chǔ)116并用快速凝固水泥填充該孔。另一種方法是在表面136上設(shè)許多凸出物142并鋪設(shè)水泥楔144在上表面136上。一旦水泥凝固，水泥楔144就將建筑砌塊緊固到基礎(chǔ)116上。水泥楔可用于建筑砌底的內(nèi)外表面。
對本領(lǐng)域技術(shù)人員說來很清楚，這種方法，如所說明的，可用于地下室建筑物的墻，也可用來建造其它任何墻。在這種情況下，如本領(lǐng)域所熟知的，對承重墻說來必須提供合適的基礎(chǔ)。
本發(fā)明的建筑砌塊也可用來構(gòu)筑樓板。如圖19所示的，樓板建筑砌塊146可以被固定到建筑砌塊104的頂上。如圖20中更詳細(xì)地示出的，每一塊樓板建筑砌塊有一完全包封在水泥灌漿材料中的襯心1。如果必要，樓板建筑砌塊146可以有延伸到水泥灌漿材料外表面襯心1，如在建筑砌塊104那樣。但是，不要求作為一種連續(xù)不間斷的絕熱材料層，這種部件可以制備成完全包封住襯心的。樓板建筑砌塊146有水泥灌漿材料頂層148和水泥灌漿底層150。當(dāng)該建筑砌塊用作承重構(gòu)件時(shí)，水泯灌漿層應(yīng)由水凝性水泥或類似材料來制造。底層150最好比頂層148厚，而且，更好地是底層150的厚度至少比頂層148厚兩倍。
因?yàn)楸景l(fā)明方法所制造的砌塊有比傳統(tǒng)砌塊小得多的平均密度，因此在實(shí)踐中可將它們做得更大，例如，可用長度與建筑物整個(gè)樓層相等的，例如8英寸長的砌塊，只要將砌塊沿水平走向并排砌合在一起就行了。
通過調(diào)整襯心和水泥灌漿材料的成分，可能改變建筑砌塊的物理性能。按照本發(fā)明生產(chǎn)的典型砌塊的例子如下。
例1采用一8英尺長的、預(yù)先成形的、密度為11b/ft的泡沫聚苯乙烯襯心。該襯心有與圖1所示襯心相似的斷面，寬為71/4英寸，高12英寸。
制備出有如下成分的水泥灌漿材料受控凝固水泥3.401kg(3.375升)石灰0.542kg(1.125升)標(biāo)準(zhǔn)磚砂15.052kg(9升)#2號混凝土混和物0.3943kg(0.376升)
SYS SG02*(聚苯乙烯的丙烯酸共聚物懸膠)混凝土混和物 0.3943kg(0.376升)SYN SDOO*(聚苯乙烯的丙烯酸共聚物懸膠)水 2.3658kg(2.366升)*Syncrete Research & Development，Concord，安大略公司的商標(biāo)。
向一個(gè)具有8英尺長的模部件和8英尺支撐部件的擠出器供送水泥灌漿材料。擠出器中壓力保持在25-30磅/平方英寸(p.s.i.)之間。使襯心以每分鐘25英寸速率通過擠出器。襯心通過擠出器和支撐模殼的時(shí)間是7分，40秒。
水泥灌漿材料層各為3/8英寸厚，給出的成品砌塊總厚度8英寸。成品砌塊重量約為150磅。
在離開支撐模殼時(shí)，水泥灌漿材料變硬得足可以自承起來。一小時(shí)之后水泥灌漿材料硬得可使砌塊直立起來而不會(huì)破裂。
七天之后，水泥灌漿材料完全變硬而砌塊有5.137磅/平方英寸(p.s.i.)的壓縮強(qiáng)度，超過安大略建筑公司澆注的混凝土地下室壁所要求的壓縮強(qiáng)度。
權(quán)利要求
1.一種具有非承重的絕熱材料襯心和固貼在所說襯心兩相反的側(cè)面的水泥灌漿材料層的建筑砌塊的制造方法，該方法包括以下步驟(a)將一絕熱襯心導(dǎo)入擠出機(jī)的模子中；(b)將水泥灌漿材料導(dǎo)入所說的模子；(c)使所說襯心通過的說的模子以便用所說水泥灌漿材料至少部分的包封住所說的襯心，從而形成了所說的水泥灌漿材料層；(d)支撐住所說的包封了的襯心直至所說水泥灌漿材料自支承起來；和，(e)當(dāng)所說水泥灌漿材料硬化后使所說自支承的包封了的襯心沿支撐軌道運(yùn)送。
2.按照權(quán)利要求1的方法，還包括在將所說自支承包封的襯心切割成預(yù)定長度的步驟。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其中，當(dāng)所說水泥灌漿材料成自支承狀態(tài)時(shí)將所說包封了的襯心從所說的模子中擠出。
4.按照權(quán)利要求1的方法，其中，緊接所說的擠出機(jī)裝有一支承模殼以在所說水泥灌漿材料成自支承狀態(tài)之前支承著所說水泥灌漿材料。
5.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所說水泥灌漿材料完全包封住所說襯心。
6.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所說水泥灌漿材料包含一種快速凝固水泥，而在所說模子中所說水泥灌漿材料的含水量按重量在約為10％和約為20％之間。
7.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所說水泥灌漿材料包含砂，而所說方法還包括在使用所說砂制備所說水泥灌漿材料之前，在高于25℃和低于所說砂的熔融溫度的提高了的溫度下對砂加熱的步驟。
8.按照權(quán)利要求1的方法，其中，所說絕熱材料襯心包含連系桿件，所說連系桿件有從所說襯心的所說相反側(cè)面伸出的第一和第二端頭，以便一旦形成所說的自支承包封襯心，所說的第一端頭被包封在所說的水泥灌漿材料層之一中，而所說第二端頭被包封在另一所說的水泥灌漿材料層中。
9.按權(quán)利要求1的方法，其中，在步驟(a)中，至少有一根加強(qiáng)纜索和所說絕熱襯心一起被導(dǎo)入所說擠壓模中，以便一旦所說的自支承包封了的襯心形成，所說的至少一根加強(qiáng)纜索被包埋在所說的水泥灌漿材料層的至少之一中。
11.按權(quán)利要求1的方法，其中，在所說水泥灌漿材料硬化以后至少一根加強(qiáng)纜索被插入所說襯心中。
12.按權(quán)利要求1的方法，其中，所說擠壓模包括第一部分和第二部分，所說第一部分產(chǎn)生所說水泥灌漿層之一，而所說的第二部分產(chǎn)生所說水泥灌漿層之另一部分。
13.按權(quán)利要求12的方法，其中，在所說第一部分和所說第二部分中的所說水泥灌漿材料包含一種水泥。
14.按權(quán)利要求12的方法，其中，所說第一部分和所說第二部分中的所說水泥灌漿材料是一種快速凝固的水凝性水泥。
15.按權(quán)利要求1的方法，其中，所說的襯心完全包封在所說水泥灌漿材料中，所說水泥灌漿材料包含一種水凝性水泥，而貼附到所說襯心的所說相對側(cè)面之一的所說水泥灌漿材料層之一比貼附到所說襯心的另一相對側(cè)面的另一水泥灌漿材料層厚。
16.一種由許多建筑砌塊建造墻壁的方法，其中每一所說的砌塊有一非承重的絕熱材料襯心和貼附在所說襯心的兩個(gè)相反的側(cè)面上的水泥灌漿層，每一所說砌塊有一頂部和一底部，所說方法包括以下步驟(a)為所說墻的至少一部分提供基礎(chǔ)；(b)將所說砌塊按一定順序沿所說的基礎(chǔ)砌放以便形成所說的墻；(c)當(dāng)沿所說基礎(chǔ)按順序砌放所說砌塊時(shí)將粘結(jié)劑涂敷到所說砌塊的相鄰接面上，以便將所說砌塊緊固在一起；和，(d)將所說砌塊固定到所說基礎(chǔ)上。
17.按權(quán)利要求16的方法，其中，還包括將一周邊固定到所說基礎(chǔ)上的步驟，所說周邊限定所說墻的位置以便將所說砌塊固定到所說周邊上。
18.按權(quán)利要求16的方法，其中，每一所說的砌塊有許多通過所說襯心延伸進(jìn)入每一所說的水泥灌漿材料層的連系桿件。
19.按權(quán)利要求16的方法，其中，所說襯心的一部分橫向延伸超出所說水泥灌漿材料層，從而，當(dāng)建造好所說墻時(shí)，所說襯心形成一連續(xù)不間斷的絕熱材料層。
20.按權(quán)利要求16的方法，其中，所說方法還包括將底層地板鋪設(shè)到所說砌塊頂部的步驟。
21.按權(quán)利要求16的方法，其中，所說砌塊上機(jī)械緊固裝置固定到所說基礎(chǔ)上。
22.按權(quán)利要求16的方法，其中，所說周邊有一頂部，所說周邊的所說頂部有一普遍呈U字形的凹槽，該凹槽有一定尺寸并適合容納所說砌塊的底部。
23.按權(quán)利要求22的方法，其中，將所說砌塊的所說底部用水泥固定到所說周邊上。
24.按權(quán)利要求16的方法，其中，所說的墻是外墻，而所說砌塊外側(cè)包含水泥。
25.按權(quán)利要求16的方法，其中，至少一些所說的砌塊有至少一根加強(qiáng)纜索。
全文摘要
本申請公開了一種具有非承重的絕熱材料襯心和固定在所說襯心兩個(gè)相反地側(cè)面的水泥灌漿材料層的建筑砌塊的制備方法。該方法包括(a)將絕熱材料襯心導(dǎo)入一擠出機(jī)的模子；(b)將水泥灌漿材料導(dǎo)入該模子；(c)使襯心通過該模子以便用水泥灌漿材料至少部分的包封襯心，從而形成了水泥灌漿材料層；(d)支承住被包封的襯心直至水泥灌漿材料成自支承狀態(tài)；和(e)當(dāng)水泥灌漿材料硬化時(shí)使成自支承狀態(tài)的包封襯心沿支承軌道運(yùn)送。
文檔編號B28B1/30GK1141838SQ9311438
公開日1997年2月5日 申請日期1993年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1993年10月30日
發(fā)明者奧納爾德·蓋特勒 申請人:紐弗慕公司