利用工業(yè)廢渣和建筑垃圾的新型空心/復(fù)合砌塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土砌塊，具體是指一種利用工業(yè)廢渣和建筑垃圾的新型空心
/復(fù)合砌塊。
【背景技術(shù)】
[0002]建筑節(jié)能對于實施節(jié)能減排戰(zhàn)略，建設(shè)資源節(jié)約型社會，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。然而，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，我國的建筑能耗總量也在不斷攀升，2014年我國建筑能耗在能源總消費量中占比已近30%。因此，貫徹落實建筑節(jié)能工作，科學(xué)合理削減建筑能耗，成為了當(dāng)今節(jié)能中的重中之重。在建筑能耗中，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的能耗占有相當(dāng)大的比重，所以說，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱是實現(xiàn)建筑節(jié)能目標(biāo)的關(guān)鍵。
[0003]我國目前建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫方式主要有內(nèi)保溫、外保溫和自保溫三種。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)保溫系統(tǒng)存在熱穩(wěn)定性差、熱應(yīng)力較大、容易產(chǎn)生熱橋、在熱橋部位外墻內(nèi)表面易結(jié)露甚至發(fā)霉、不利于室內(nèi)裝修、防水和氣密性較差、不利于建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保護(hù)、內(nèi)保溫板材易出現(xiàn)裂縫、減少房屋使用面積等問題。建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)外保溫有利于消除或減弱熱橋，但存在施工復(fù)雜、耐久性差、對系統(tǒng)的抗裂、防火、防水、透氣、抗震和抗風(fēng)壓能力要求較高等問題。而自保溫墻材大多是在普通混凝土小型空心砌塊的基礎(chǔ)上，優(yōu)化孔型結(jié)構(gòu)，填充保溫材料而制成，一體化施工的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)自保溫系統(tǒng)避免了施工不易控制、不能與建筑物同壽命等問題。所以，需要大力發(fā)展建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)自保溫系統(tǒng)，不斷研發(fā)自保溫墻材，以達(dá)到降低建筑能耗的目的。
[0004]自1866年美國哈契遜獲得第一份生產(chǎn)空心砌塊的專利以來，混凝土空心砌塊建筑已在世界上100多個國家廣泛應(yīng)用。西方國家在混凝土空心砌塊的保溫性能方面研究最多，成果也最多。如美國研究出的TB型復(fù)合保溫隔熱砌塊；加拿大研究出頂SI復(fù)合保溫隔熱砌塊；波蘭研究出U型咬合式復(fù)合保溫砌塊；芬蘭研究出三明治式復(fù)合保溫隔熱砌塊等。雖然西方國家在墻體材料的研究上已取得了眾多成果，而我國自保溫墻材的卻研發(fā)剛剛起步，如何開發(fā)出適合我國的“節(jié)能、環(huán)保、隔熱保溫”新型自保溫墻材是當(dāng)前砌體結(jié)構(gòu)迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是在工業(yè)廢渣和建筑垃圾混凝土空心砌塊的基礎(chǔ)上，優(yōu)化孔型結(jié)構(gòu)，填充保溫材料而制成。該空心/復(fù)合砌塊內(nèi)部為對稱“凸”形空腔，空腔部分可填充保溫材料，可用于承重和非承重墻體，砌筑方法和普通砌塊相同，簡單方便。
[0006]該空心/復(fù)合砌塊的基材選用再生材料，提高了廢棄建筑材料的使用率。該空心/復(fù)合砌塊基材選用的再生材料來源主要包括:拆除達(dá)到使用年限的建筑物而產(chǎn)生的建筑垃圾；因意外原因(如臺風(fēng)、地震、洪水、泥石流等)造成的建筑物倒坍而產(chǎn)生的建筑垃圾；市政工程動迀及重大基礎(chǔ)設(shè)施的改造產(chǎn)生的建筑垃圾；工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的可利用廢渣(如生產(chǎn)出來的不符合要求的廢棄混凝土)等。從經(jīng)濟(jì)角度來看，合理利用工業(yè)廢渣和建筑垃圾，減少了這些廢棄物的處理費用，摻加磨細(xì)礦渣或粉煤灰取代部分水泥等手段還可進(jìn)一步降低成本；從環(huán)保角度來看，工業(yè)廢渣和建筑垃圾的再利用，降低了工業(yè)及建筑廢渣的排放量，使資源得到繼續(xù)利用。
[0007]在砌塊孔型設(shè)計方面，首先，該空心/復(fù)合砌塊孔型簡單，便于生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。另外，由于在該空心/復(fù)合砌塊的設(shè)計中，在平行于傳熱方向上沒有貫穿的傳熱通道，各縱向傳熱面均進(jìn)行了阻隔，因此該空心/復(fù)合砌塊在傳熱過程中熱橋減少，使得冷熱橋的傳熱能力得到削減，提高了砌塊的熱學(xué)性能；且該空心/復(fù)合砌塊的設(shè)計中延長了熱橋路線，減少了熱橋的熱量(冷量)傳遞，使得其傳熱系數(shù)大幅低于普通砌塊，節(jié)能效果大幅提升；該空心/復(fù)合砌塊通過完善砌塊構(gòu)造，實現(xiàn)隔斷或弱化垂直砌縫、水平砌縫熱橋，提高了砌體熱阻。
[0008]該空心/復(fù)合砌塊合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計保證了砌塊優(yōu)良的力學(xué)性能。該空心/復(fù)合砌塊為對稱凸形孔設(shè)計，兩個凸形空腔砌塊相連時，兩個砌塊又能組合成尺寸完全相同的凸形。這樣的設(shè)計首先滿足了規(guī)范中對壁厚和肋寬的要求，同時提供了足夠的承力面積，且保障了砌體在砌筑后的力學(xué)延續(xù)性。砌塊的盲孔設(shè)計也提高了砌塊的力學(xué)性能，同時也提高了砌塊的抗震性能。
[0009]這種利用工業(yè)廢渣和建筑垃圾的新型空心/復(fù)合砌塊的孔洞率為50~62%，且為盲孔設(shè)計，不但質(zhì)量輕，利于節(jié)省材料，而且抗?jié)B透性能好。所以這種利用工業(yè)廢渣和建筑垃圾的新型空心/復(fù)合砌塊具有施工工藝簡單，施工周期短，成本低等優(yōu)點，既能保障工程質(zhì)量，又能減少資源消耗，節(jié)約工程成本，對該砌塊的使用推廣非常有利。
[0010]我國由于地理瑋度、地勢等條件的不同，各地氣候相差懸殊，按照中國建筑熱工設(shè)計分區(qū)分為嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)及溫和地區(qū)。針對不同的氣候條件，各地的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)存在差異，對墻體材料的熱工性能要求也不同。該砌塊可以根據(jù)不同地區(qū)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求，在凸形孔洞中填充有機(jī)保溫材料或發(fā)泡混凝土等無機(jī)保溫材料，可以滿足不同地區(qū)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求，具有很強的適應(yīng)性，也體現(xiàn)了該砌塊良好的實用性。
[0011]該發(fā)明的五大特點是:1.優(yōu)化了砌塊孔型結(jié)構(gòu)，孔型簡單、便于生產(chǎn)，且提高了砌塊的熱學(xué)性能，更為節(jié)能環(huán)保；2.基材采用再生材料，提高了廢舊資源的利用率；3.合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計保證了砌塊的力學(xué)性能優(yōu)良；4.孔洞率50~62%，具有節(jié)材、質(zhì)量輕，抗?jié)B性好，施工周期短，成本低等優(yōu)點；5.根據(jù)不同地區(qū)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求孔洞中還可填充有機(jī)保溫材料或發(fā)泡混凝土等無機(jī)保溫材料，適應(yīng)性強。
【附圖說明】
[0012]圖1為本砌塊的立體圖。
[0013]圖2為本砌塊俯視圖和側(cè)視圖。
[0014]圖3為本砌塊基材成型的效果圖。
[0015]圖4為砌塊砌筑效果圖。
【具體實施方式】
[0016]1.制作高保溫性能的復(fù)合自保溫砌塊。附圖1是該砌塊的立體圖，圖2是其俯視圖和側(cè)視圖。在成型基材框架結(jié)構(gòu)的空腔中插入板塊類保溫材料，增強復(fù)合砌塊的熱工性會K。
[0017]2.制作高防火性能的復(fù)合自保溫砌塊。在成型基材框架結(jié)構(gòu)的腔體中應(yīng)用注入泡沫混凝土，養(yǎng)護(hù)成型。增強復(fù)合砌塊的防火性能。
[0018]3.制作高強度的新型空心砌塊。如附圖3所示，先根據(jù)設(shè)計尺寸在模具中把基材框架結(jié)構(gòu)成型，基材選用再生骨料混凝土，配比經(jīng)由實驗確定(兼顧力學(xué)性能和熱力學(xué)性會泛)。
[0019]4.砌筑自保溫復(fù)合砌塊墻體。如附圖4所示，將凸形復(fù)合自保溫砌塊按照錯縫砌筑的方式進(jìn)行砌筑，增加砌塊間互相的聯(lián)結(jié)，提高整體性能。
【主權(quán)項】
1.利用工業(yè)廢渣和建筑垃圾的新型空心/復(fù)合砌塊，其特征在于:所述砌塊的基材利用工業(yè)廢渣和建筑垃圾的再生骨料混凝土制成，并靠外壁與內(nèi)肋形成空腔；砌塊中間是“凸”形豎直空腔，兩側(cè)是半“凸”型豎直空腔。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述空心/復(fù)合砌塊，其特征在于:兩相鄰砌塊砌筑后形成一個完整的“凸”形豎直空腔，空腔有20~25mm的底部，孔洞率50~62%。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述空心/復(fù)合砌塊，其特征在于:所述“凸”形豎直空腔內(nèi)可部分或全部插裝EPS、XPS等有機(jī)保溫材料，制成復(fù)合自保溫砌塊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述空心/復(fù)合砌塊，其特征在于:所述“凸”形豎直空腔內(nèi)也可部分或全部灌注發(fā)泡混凝土等無機(jī)保溫材料，制成復(fù)合自保溫砌塊。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用工業(yè)廢渣和建筑垃圾的新型空心/復(fù)合砌塊。該砌塊內(nèi)部為對稱的“凸”形空心，空心部分可填充保溫材料，基材部分為利用工業(yè)廢渣和建筑垃圾的再生骨料混凝土。其特點在于：1.優(yōu)化了砌塊孔型結(jié)構(gòu)，孔型簡單、便于生產(chǎn)，且提高了砌塊的熱學(xué)性能，更為節(jié)能環(huán)保；2.基材采用再生材料，提高了廢舊資源的利用率；3.合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計保證了砌塊的力學(xué)性能優(yōu)良；4.孔洞率50~62%，具有節(jié)材、質(zhì)量輕，抗?jié)B性好，施工周期短，成本低等優(yōu)點；5.根據(jù)不同地區(qū)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求孔洞中還可填充有機(jī)保溫材料或發(fā)泡混凝土等無機(jī)保溫材料，適應(yīng)性強。
【IPC分類】E04C1/41, E04C1/00
【公開號】CN105239714
【申請?zhí)枴緾N201510594137
【發(fā)明人】龍恩深, 王彩霞, 丁珮, 王夢偉, 孟曦, 梁偉杰
【申請人】四川大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月18日