结构增强型保温防火砌块、墙体

技术领域

本发明涉及一种块状的建筑部件，具体的说是一种由隔热保温材料和陶粒加气混凝土组成的砌块，本发明还涉及使用上述砌块制作成的墙体。

背景技术

砌块属于一种建筑构件，目前的砌块多种多样，有单一材质构成的，如混凝土材质也有由多种材质混合而成的。由于采用不同的材料构成，在两种材料的连接界面而使用粘连剂，使用粘连剂一是会影响整个建筑构件的性能，二是可能产生新的环境问题，经检索，目前存在一种在保温板的前后两面均粘接固定有水泥基材料层，其中保温板采用W形布置在水泥基材料层之间，W形设计使得保温板表面与水泥基材层之间距离不是恒定值，从而外接热量不是按照恒定衰减值逐渐导热保温，从而影响了整个产品的导热及综合性能。

墙体主要是采用砖或者砌块构成，如采用砌块，在出现特定性情况如地震时，由于重心过于偏向中心，从而防震功能存在一定缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种增强型保温防火砌块，解决的技术问题是：如何无需使用粘连剂即可保障及改善砌块的各部件的配合度以及在耐火极限条件下，保证夹芯页不融化。

本发明的第二个目的是提供一种使用上述增强型保温防火砌块的墙体。

增强型保温防火砌块，包括由陶粒加气混凝土构成的外页，内页；由XPS、EPS、PU保温板的其中一种构成的夹芯页、强度结合件；夹芯页处于外页、内页的内部形成三层结构，所述强度结合件包括第一外臂、第二外臂、内臂；其中内臂处于第一外臂与第二外臂之间，上述内臂整体成带开口的圆弧形；上述圆弧在开口位置具有两端，上述两端分别布置在第一外臂和第二外臂上，第一外臂和第二外臂处于上述外页、内页、夹芯页之间并贯穿夹芯页与外页、内页的结合面，从而延伸外页、内页的结合面及结合角度；内臂处于外页内与陶粒形成无间隙填充；强度结合件具有至少二个且相互间隔，该强度结合件为硬质金属件，上述强度结合件布置的方向相同；该增强型保温防火砌块采用如下方法制成：将夹芯页竖直放置，强度结合件横向插向夹芯页使得强度结合件的两个外臂一部分处于夹芯页内，两个外臂的另外部分和内臂处于夹芯页外；将插好强度结合件的夹芯页放置在砌块的成型模箱内，往成型模箱内灌注陶粒加气混凝土浇筑形成坯体，经养护后拆模，毛坯经机械切割成规定尺寸。

所述外页，内页和夹芯页均为方形，其中一层外页+夹芯页+内页的厚度为60+40+100、70+40+90、60+50+90、70+50+120、80+50+110、90+50+100、95+50+95、90+80+130、100+80+120、90+100+110、100+100+100、120+120+120、90+120+150、100+120+140的其中一种，砌块的整体长度为600mm，整体高度为200、240、300、360的其中一种；上述数值的单位均为mm。

所述强度结合件的外表面具有镀锌层。

所述强度结合件的外表面具有环氧树脂层。

所述第一外臂和第二外臂成对称结构，其中第一外臂和第二外臂均成笔直状，沿圆弧端朝外延伸。

墙体，包括基层、保温防火层、连接层、拉结筋；基层、保温防火层、连接层从下往上依次配置且每皮配置砂浆，拉结筋配置在保温防火层的两侧；所述基层为多个陶粒加气混凝土砌块横向配置形成，保温防火层为多个增强型保温防火砌块成品字形上下层错位配置而成，连接层为覆盖在保温防火层上的多个陶粒加气混凝土砌块横向配置形成；基层、保温防火层、连接层之间配置砂浆；上述每三至五皮增强型保温防火砌块配置一皮连接层的砌块；上述每二至五皮砌块配置一皮拉接筋；所述保温防火层处于上下位置的增强型保温防火砌块的夹芯页成上下交错布置。

所述上下位置的增强型保温防火砌块的夹芯页在纵向方向上具有重叠区域，重叠区域的厚度为夹芯页厚度的0.2-0.5倍。

所述拉结筋整体为U形，其两端具有插入端，增强型保温防火砌块与拉结筋配合的位置具有插入槽，上述插入槽内具有砂浆，插入端的端头配合砂浆布置在插入槽内与增强型保温防火砌块配合。

所述拉结筋在朝外延伸的一端具有缺口，插入槽的位置布置在上一层和下一层的增强型保温防火砌块结合面上，增强型保温防火砌块的陶粒加气混凝土与拉结筋的插入端配合。

所述砂浆厚度为4-10mm，增强型保温防火砌块厚度为200-300mm，连接层的砌块80-120mm，拉接筋数量具有2根且为直径为4-8mm的钢筋。

本发明的有益效果是：采用厚度大于等于90㎜、导热系数较小的陶粒加气作为防火隔热材料，在耐火极限条件下可保证作为保温板的夹芯页不融化，采用不同厚度夹芯页可以满足近零能耗建筑节能设计要求，采用不同厚度的陶粒加气使砌块的整体厚度与热桥保温后厚度一致。由于强度结合件设计了两个倾斜设计的外臂和一个内臂，其中两个外臂整体贯穿外页、内页和夹芯页，使得强度结合件与外页、内页的结合由于结合面及结合角度更加宽泛从而更加稳定及牢固。内臂设计独特的带开口的圆弧端，这样与其中外页或者内页内的陶粒对应，使得砌块在制作过程中，上述两个外臂的交接处即内臂位置也能被陶粒填充，而不是在该位置产生空鼓，影响整个砌块的综合性能。使用上述砌块筑造出的墙体，由于上下层的砌块内部保温板处于相对位置并均与砌块的中心偏离，从而能很好的分散整个墙体的摇摆，具有应力分布均匀、剪切强度高、抗冲击性好的特点、同时采用与凸出梁的布置使梁柱保温方式简便、使得建筑整体保温节能效果大幅提高。

附图说明

图1是增强型保温防火砌块的立体图；

图2是增强型保温防火砌块的主视图；

图3是图2的砌块的A-A剖视图；

图4是强度结合件的示意图；

图5是由图1的砌块筑成的墙体示意图；

图6是图5的墙体的A-A剖视图；

图7是图5的墙体的B-B剖视图；

图8是图6的墙体的C处局部放大图；

图9是图7的墙体的D处局部放大图；

图10是将上述图中的墙体进行墙梁柱砌筑的示意图；

图中11.外页、12.内页、2.夹芯页、3.强度结合件、31.第一外臂、32.第二外臂、33.内臂、331.开口、332.圆弧端、4.基层、5.保温防火层、6.连接层、7.拉结筋、71.缺口、72.插入端、8.砂浆、9.增强型保温防火砌块、91.插入槽、10.梁柱。

具体实施方式

请参考图1至图4，图中的砌块整体为方形，其采用外页11、内页12、一层夹芯页2的三层独立、大小一致的夹心结构，其中夹芯页2处于外页11、内页12的内部，夹心结构内具有强度结合件3。上述三层结构按照图1从左到右方向依次布置为外页11、夹芯页2、内页12，在此需要说明的是，其中外页11和内页12只是为了方便对本案的理解，并不特定指外页11就布置在外部，内页12就布置在内部，实际应用中，两者名称可互换。

上述两个外页11、内页12总的占整个砌块的体积比为65％-80％，夹芯页2的体积占比为20％-35％，强度结合件3在1立方米砌块内含量为5-15公斤。外页11、内页12在本案中采用现有技术中的已知材料即陶粒加气混凝土制成,该陶粒加气混凝土也称陶粒发泡混凝土。实际应用中可将上述混凝土按照1立方米混凝土内具有200-300kg水泥，200-300kg粉煤灰，250-350kg水，0.3-1kg发泡液，0.8-0.94m

强度结合件3在本案采用整体式设计，设计了一个第一外臂31、一个第二外臂32、一个内臂33。其中内臂33处于第一外臂31与第二外臂32之间，第一外臂31和第二外臂32可设计成相对称或者非对称结构，上述内臂33整体成带开口331的圆弧形，上述开口331的范围正好对应两个外臂之间的角度。上述圆弧在开口331位置具有两端即圆弧端332，上述两端分别布置在笔直状的第一外臂31和第二外臂32上并沿着圆弧端332朝外倾斜延伸，第一外臂31和第二外臂32处于上述外页11、内页12、夹芯页2之间并贯穿夹芯页2与外页11、内页12的结合面，这样将外页11、内页12和夹芯页2整体结合在一起，这样无需额外使用粘接剂，同时保障大块的砌块在切割成小块的砌块时能保持足够的强度，外页11、内页12不会与夹芯页2脱离。如内臂33的直径设计为40-70mm，两个外臂的长度设计为100-200mm，夹角为30-60度，在实际应用中，上述数值大小可按照其它部件的尺寸而定。

由于强度结合件3是采用插入方式预先与夹芯页2结合，这样强度结合件3的内臂33处于外页11内，通过内臂33独特的圆弧设计，这样陶粒能始终保持填充填满在强度结合件3的周围，从而避免砌块内产生空鼓。强度结合件3在本案设计了二个且相互间隔，插入方向也相同，为了保障强度结合件3的强度，可将强度结合件3采用硬质金属件制成如碳钢，为了避免强度结合件3与外页11、内页12或者夹芯页2之间产生物理或者化学干扰，可在强度结合件3的外表面进行镀锌或者涂上环氧树脂层,或者在实际应用中，镀锌后再涂上环氧树脂层。

上述砌块的制作方法是：将夹芯页2竖直放置，强度结合件3横向插向保温板使得强度结合件3的两个外臂一部分处于夹芯页2内，两个外臂的另外部分和内臂33处于夹芯页2外；将插好强度结合件3的夹芯页2放置在砌块的成型模箱内，往成型模箱内灌注陶粒加气混凝土浇筑形成坯体，经养护后拆模，毛坯经机械切割成规定尺寸。上述制作方法需要控制陶粒加气混凝土强度大于7.5MPa，干体积密度小于950kg/m

将本案的砌块与目前市场上的其它砌块对比，所得对比实验数据如下：

综上：本案的砌块与其它砌块对比具有：

a.防火性能好。陶粒加气混凝土厚度120mm的耐火极限高于4小时，按GB/T9978.1和GB/T9978.8规定进行检测，陶粒加气混凝土厚度90mm时，耐火极限检测4小时，XPS、EPS、PU保温板处最高温度不高于110℃。

b.导热系数低。干燥状态，平均温度25℃时，导热系数≤0.09W/m.K。

请参考图5至图10，图中的墙体包括基层4、保温防火层5、连接层6、拉结筋7。其中基层4处于最底部，基层4的上方依次是保温防火层5、连接层6、保温防火层5，上述层与层之间采用厚度为4～10mm的砂浆8配合，拉结筋7处于保温防火层5的两侧。

整个墙体的尺寸控制如下(单位mm)：

基层4采用多个陶粒加气混凝土砌块横向配置形成，基层4的上述砌块厚度为120-200mm。

保温防火层5为多个增强型保温防火砌块9成品字形上下层错位配置而成，增强型保温防火砌块9为图1至图3中所示的砌块，上下位置的增强型保温防火砌块9的夹芯页2成上下交错布置，从而可提高墙体剪切强度、平稳性，在实际应用中，上下位置的增强型保温防火砌块9的夹芯页2可以在纵向方向上具有一定的重叠区域，重叠区域的厚度为夹芯页2厚度的0.2-0.5倍。保温防火层5中每皮的砌块厚度为200-300mm，所述每皮是指横向水平的一层。保温防火层5可采用三至五皮砌块筑成，保温防火层5上面的一层是一皮连接层6，然后连接层6上还可再根据需要配置保温防火层5。

连接层6为覆盖在保温防火层5上的多个陶粒加气混凝土砌块横向配置形成，连接层6的砌块的厚度为80-120mm。

拉结筋7在图中的每层的保温防火层5的上下左右位置各配置一个并与该位置的砌块配合，具体的是指，拉结筋7在朝外延伸的一端具有缺口71，插入槽91的位置布置在上一层和下一层的增强型保温防火砌块9结合面上，增强型保温防火砌块9的陶粒加气混凝土具有插入槽91结构，该插入槽91与拉结筋7的插入端72配合。拉结筋7在本案采用直径为4-8mm的钢筋结构。在实际应用中，拉结筋7的配置方式可选择每二至五皮保温防火层5的砌块安装一皮拉接筋。

本方案的墙体可现场制作或者工厂预制两种方式。如采用现场施工墙体时，砂浆8采用加气砌块专用砌筑砂浆8；工厂预制墙体时，采用专用砌筑速凝砂浆8。

现场砌筑是将砂浆8、基层4的砌块、连接层6的砌块、防火保温层5的砌块、拉接筋7按砌筑图要求进行安装，拉接筋7与梁柱10连接采用植筋方法。工厂预制是将砂浆8、基层4的砌块、连接层6的砌块、防火保温层5的砌块、拉接筋7按砌筑图要求在工厂预制成墙体后，再到施工现场进行安装，拉接筋7与梁柱10连接采用在梁柱10浇注前与梁柱10主筋连接的方法。在制作时，墙在梁基上的外悬尺寸控制100mm以内；保温防火层5按上下层砌块夹芯保温层位置交错安装砌块，同时每三至五皮防火保温层的砌块安装一皮连接层6的砌块。

本案的墙体与现有的其它墙体对比，所得对比实验数据如下：

综上：本案的墙体与其它墙体对比具有：

1.采用本墙结构后，墙体同时具有剪切强度高、抗冲击性好、采用凸出梁的布置使梁柱10保温方便、建筑整体保温节能效果大幅提高。

2.首皮砌块使用基层4砌块，上下皮防火保温砌块按夹芯保温层交错安装，砌筑三至五皮砌防火保温砌块后加砌一皮连接层6的砌块，这都有利于墙体内的应力分布，有利于墙体的剪强度和抗冲击性的提高。

3.墙体剪切强度提高后，墙体可以在梁基上外悬0～100mm，方便梁柱10保温。

4.采用了导热系数低的一种防火保温砌块，墙体的传热系数相应也降低了，墙体完全可以实现《近零能耗建筑技术标准》GB/T51350。

上述描述的具体实施例仅仅用以解释本技术方案，并不用于限定本技术方案。在本技术方案的描述中，需要说明的是，术语如“上”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术方案的限制。

同时，在本技术方案的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“固定”、“配合”、应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术方案中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本技术方案的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本技术方案的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术方案的范围由所附权利要求及其等同物限定。