CN101748840A - 混凝土模块砖及其墙体构造 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土模块砖及其墙体构造，所述模块砖包括以下规格：①长×宽×高＝325mm×240mm×115mm；②长×宽×高＝490mm×240mm×115mm；③长×宽×高＝160mm×240mm×115mm；④长×宽×高＝80mm×240mm×115mm。本发明的混凝土模块砖，符合混合结构及框架结构节能建筑墙体模数，耐久性高，节约资源、适应面广，同时提高了施工效率和生产效率，降低成本，附加值高，有利于物流标准化，为节能建筑普及推广奠定基础。

Description

混凝土模块砖及其墙体构造

技术领域

本发明涉及建筑领域，具体地，是关于一种混凝土模块砖及其墙体构造。

背景技术

目前我国混合结构民用建筑主要存在两大问题，一个是施工效率低，一个是保温隔热性能差。突出的问题是传统小块砖制品(包括粘土类和非粘土类)仍占50％左右，致使我国建筑劳动生产率仅为发达国家三分之一。而且我国近年发展的混凝土小型砌块，由于保温隔热性能差，致使我国混合结构住宅实现建筑节能成为一大难点。我国混合结构节能建筑通常由外承重墙、内承重墙、内非承重墙(厨卫隔断)三种墙体构成。密度等级小于1900kg/m³的混凝土为轻骨料混凝土，具有质量轻、强度好、保温隔热性能优越等特点，是我国结构功能一体化建筑材料发展方向。随着我国建筑集约化、节能化、精细化的发展，我国墙体材料改革应当结合轻骨料混凝土技术特点，开发具有多功能化的、多用途的、满足混合结构节能建筑内外墙需求的模块化制品。

世界建筑发展已经进入到后现代建筑时代，其主要标志是建筑工业化和建筑功能化。其中建筑工业化以建筑部品化为核心内容，建筑功能化以建筑节能化、建筑生态化为核心内容。所谓建筑部品化就是尽可能地提高建材制品、构件的规格，发展大规格建材制品，以尽可能地提高建筑建造的工厂化程度，减少施工现场砌筑工作量，提高施工效率。

我国框架结构需要的各种建筑板材条板、纸面石膏板、硅钙板、岩棉板等，品种繁多，基本能够满足框架结构建筑工业化和建筑功能化发展需要。

但是，我国混合结构建筑需要的块类材料发展的远远不够，迄今仍然沿用的小块砖技术和砌块技术都存在一定的技术缺陷。标砖(通常规格实心砖240×115×53mm，空心砖240×115×90mm)的规格太小，生产效率和施工效率都比较低，从建筑工业化的角度属于落后技术范畴；砌块(通常规格长宽高分别为390×190×190mm)的厚度又太薄(宽度190就是墙厚)，达不到墙体保温隔热厚度要求，不适应我国建筑节能的发展需要。

在我国低层、多层混合结构住宅仍占有相当比例、节能建筑需要普及发展的情况下，迫切需要对传统墙材技术进行改造，开发一种符合现代建筑模数标准化规格的、满足自保温墙体要求、多用途的块类材料混凝土制品，以适应我国建筑工业化和节能建筑发展。

发明内容

本发明的首要目的就在于克服现有混合结构建筑块类材料的缺陷，从而提供一种混凝土模块砖。

本发明的第二个目的在于提供一种由混凝土模块砖砌筑的墙体。

本发明的混凝土模块砖，包括以下规格：

①、长×宽×高＝325mm×240mm×115mm；

②、长×宽×高＝490mm×240mm×115mm；

③、长×宽×高＝160mm×240mm×115mm；

④、长×宽×高＝80mm×240mm×115mm。

根据本发明，所述模块砖为实心结构或空心结构。

根据本发明，所述空心结构模块砖是指在垂直于325mm×115mm或490mm×115mm的砖面，沿宽度方向设有垂直通孔。优选地，所述通孔的截面呈椭圆形、长方形、正方形或圆形；更加优选地，所述截面呈椭圆形。

根据本发明，所述通孔数量为1～2个，且所述通孔居中或等间距对称分布。

根据本发明，所述模块砖由以下重量比的材料组分制成：

水泥10-20％；

建筑砂5-30％；

黏土砖再生骨料3-70％；

混凝土再生骨料0-70％；

石粉0-25％；

粉煤灰0-10％；

膨胀珍珠岩0-13％；

轻质陶粒0-40％；

聚苯粒料0-7.5％；

纤维0-1.5％；

聚合物乳液0-1％；

外加剂1％。

根据本发明，所述模块砖包括四种级别，分别为：密度≤800kg/m³，800kg/m³＜密度≤1400kg/m³，1400kg/m³＜密度≤1900kg/m³，1900kg/m³＜密度≤2500kg/m³。

本发明的墙体，由多个上述模块砖砌筑，其特征在于，所述墙体以所述模块砖任一边的边长为墙体厚度。

根据本发明，所述墙体的内、外墙面粉刷有水泥砂浆和/或保温砂浆。

本发明的有益效果：

1、符合混合结构节能建筑墙体模数

多层、低层混合结构建筑墙体由外承重墙、内承重墙、非承重内隔墙(厨房、卫生间隔断等)三种墙体组成。本发明的一种混凝土模块砖的三边长分别适应非采暖地区混合结构节能建筑结构保温一体化外墙(370mm)、内承重墙(240mm)、非承重内隔墙(120mm)模数；本发明的另一种混凝土模块砖的三边长分别适应采暖地区混合结构节能建筑结构保温一体化外墙(540mm)、内承重墙(240mm)、非承重内隔墙(120mm)模数。

2、符合框架结构节能建筑墙体模数

钢筋混凝土框架结构建筑填充墙由非承重外墙、非承重分户隔墙、非承重分室隔墙、非承重厨卫隔断等组成。本发明的混凝土模块砖325mm、490mm、240mm边长可以适应采暖地区、非采暖地区节能50％、节能65％等不同节能保温墙体需要；本发明的混凝土模块砖240mm、115mm边长可以适应非承重分户隔墙、非承重分室隔墙、非承重厨卫隔断墙体模数需要。

3、节约资源、适应面广

墙体材料无论从结构角度和功能角度(保温隔热、隔声等)都强调适当，多则浪费资源，低则满足不了需要。长×宽×高＝325mm×240mm×115mm的混凝土模块砖按照非采暖地区结构保温一体化墙体需要设计，长×宽×高＝490mm×240mm×115mm的混凝土模块砖按照采暖地区结构保温一体化墙体需要设计。同时有具有一定的灵活性和适应性，可以通过调节保温砂浆等保温材料厚度，满足各种节能指标要求的节能墙体需要。

4、提高施工效率

混凝土模块砖具有砖的特征，又有砌块(构件尺寸大)的特点，既提高了施工效率，又符合传统施工习惯。经测算，混凝土模块砖比标砖提高施工效率提高50％以上。长×宽×高＝325mm×240mm×115mm混凝土模块砖，体积是标砖的6倍，重量适宜(15kg左右/块)，砌筑方便。一块模块砖相当于6块标砖，即减少6次砌筑抹灰，意味着施工效率提高50％以上。

5、提高生产效率

由于模块砖构件尺寸大，其生产效率得到大幅度提高。通常冲压成型一模箱标砖54块，一次成型混凝土标砖为0.08立方，而成型混凝土模块砖一模箱为18块模块砖，为0.16立方，生产效率提高一倍。

6、降低成本，附加值高

A、降低保温隔热围护结构费用。保温轻骨料混凝土模块砖、结构保温轻骨料混凝土模块砖、结构轻骨料混凝土模块砖，由于自身保温隔热性能优越，可以减少保温材料使用量，降低节能墙体费用，特别是粘土砖再生骨料混凝土模块砖，成本低、性能优越。

B、降低施工工料消耗：减少砌筑工料、抹灰工料消耗。按照砌筑工人日工资70元计，标砖砌筑人工费0.1元/块(通常1个工人日砌筑1立方680块标砖)；长×宽×高＝325mm×240mm×115mm模块砖体积是标砖的6倍，砌筑一块模块砖相当于砌筑6块标砖，模块砖提高施工效率50％，意味着降低人工费35元/立方，同时说明单从砌筑角度，每立方模块砖有35元附加值。第二，采用长×宽×高＝490mm×240mm×115mm模块砖立体砌筑室内隔墙每平方8块，每块模块砖相当于10块标砖，同时模块砖面积大，表面平整度高，减少抹灰粉刷工料消耗。通常标砖墙需要三次粉刷合计25mm左右，而模块砖墙由于表面平整度高，两次粉刷合计10mm左右即可满足平整需要，节约10mm左右粉刷层。通常10mm粉刷层工料消耗10元费用。

7、有利于物流标准化

我国块类墙体材料物流需要从散装向包装发展，这样有利于物流标准化、机械化和减少破损。通常块类材料制品以立方为单位。模块砖的规格与立方模数相吻合，便于打捆包装。1米长度，是3个325mm、2个490mm、4个240mm模数，既有利于施工现场标准化管理，同时也有利于生产标准化管理。模块砖一立方一包装，长×宽×高＝325mm×240mm×115mm的模块砖108块1立方，长×宽×高＝490mm×240mm×115mm的模块砖72块1立方。

8、为节能建筑普及推广奠定基础

保温砂浆是我国砂浆工业化发展方向之一，具有成本较低、耐久性较好、符合传统习惯、施工技术便于掌握、维修方便、便于解决热桥、冷桥问题等优点。但是由于传统墙体太薄、自身保温隔热性能差，造成保温砂浆技术难以在节能建筑上推广。轻骨料混凝土模块砖自保温性能优越，用户可以根据自身需要分别选择结构保温轻骨料混凝土模块砖、结构轻骨料混凝土模块砖、保温轻骨料混凝土与不同保温砂浆厚度复合构成保温墙体，施工简单，成本低、便于推广。

9、有效提高墙体热惰性

自保温墙体虽然在一定程度上增加了墙体的厚度，但这有利于保温节能，跟其他保温方式比较，能大幅度提高墙体热惰性，墙厚，夏天晒不透、冬天冻不透，实现房屋冬暖夏凉，从而减少或降低冬天采暖、夏天降温能耗。

10、为结构功能一体化墙体推广创造了条件

混凝土模块砖按密度分为不同的等级，1400-1900级结构轻骨料混凝土模块砖墙体和800-1400级结构保温轻骨料混凝土模块砖墙体，集保温、隔热、承重为一体。

11、为建筑垃圾资源化开辟了新的途径

实现大宗建筑垃圾资源化利用，迫切需要开发大众化、标准化、用途广的块类制品。粘土砖再生骨料用于生产结构保温轻骨料混凝土模块砖和结构轻骨料混凝土模块砖，混凝土再生骨料用于生产结构轻骨料混凝土模块砖和普通混凝土模块砖，混合再生骨料(废砖、废混凝土、废陶瓷、废玻璃等混合骨料)生产围墙、地砖用混凝土模块砖。

12、有利于建筑垃圾减量化

砖的厚度53mm、砌块壁厚30mm，都比较薄，搬运、砌筑期间容易破损。模块砖厚度大(115mm)、跨度小(主规格制品325×240mm)，从而提高制品抗折强度，搬运、砌筑不容易折断、破损，有利于建筑垃圾减量化。

13、提高建筑耐久性

本发明的模块砖提高了墙体厚度，即满足自保温需要，又提高墙体耐久性。

14、多用途

混凝土模块砖，不但适宜做墙砖，还可以作地砖，而且地坪用混凝土模块砖厚度115mm，厚度大、抗压强度高，不容易断裂。

附图说明

图1为本发明的一种优选模块砖块体构造示意图。

图2为本发明的另一种优选模块砖块体构造示意图。

图3为本发明优选的空心结构混凝土模块砖块体构造示意图。

图4为由本发明模块砖砌筑的非采暖地区结构功能一体化混凝土模块砖墙体构造示意图。

图5为由本发明模块砖砌筑的采暖地区结构功能一体化混凝土模块砖墙体构造示意图。

图6为由本发明模块砖砌筑的建筑室内非承重隔墙构造示意图。

图7为由本发明模块砖砌筑的普通承重墙体构造示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。

本发明中使用的粘土砖再生骨料按照申请号为200710172793.5的中国发明专利申请所公开的方法制备。

本发明中使用的混凝土再生骨料按照200410016583.3的中国发明专利制备。

本发明所使用冲压成型机采用泉工机械QT10-15成型机。

实施例1、混凝土模块砖规格及配比

如图1和2所示，本发明的混凝土模块砖本体呈长方体，长×宽×高为325mm×240mm×115mm，适用于非采暖地区，其中325mm×240mm为大面、325mm×115mm为条面、240mm×115mm为顶面；或者长×宽×高为490mm×240mm×115mm，适用于采暖地区，其中490mm×240mm为大面、490mm×115mm为条面、240mm×115mm为顶面；此外本发明的混凝土模块砖还有两种辅助规格配块制品，长×宽×高为160mm×240mm×115mm和80mm×240mm×115mm。

本发明的混凝土模块砖可以是实心结构，也可以为空心结构。如图3所示，所述的空心结构混凝土模块砖，在垂直于325mm×115mm砖面，沿宽度(240mm)方向，设1或2个截面大致呈椭圆形的垂直通孔，且通孔居中或等间距对称分布。本领域的技术人员容易理解，所述通孔也可以制成其它的形状，例如截面为长方形、正方形或圆形等，其大小尺寸也可以根据需要进行调节，这是显而易见的。

具体地，本发明的混凝土模块砖按照表1-3所示重量百分比配置：

其中级别(密度)≤800kg/m³属于保温轻骨料混凝土，800kg/m³＜级别(密度)≤1400kg/m³属于结构保温轻骨料混凝土，1400kg/m³＜级别(密度)≤1900kg/m³属于结构轻骨料混凝土，1900kg/m³＜级别(密度)≤2500kg/m³属于传统混凝土。

表1、天然材料混凝土模块砖配方(重量比)

表2、再生材料混凝土模块砖配方(重量比)

表3、工业灰渣混凝土模块砖配方(重量比)

实施例2、混凝土模块砖的制备

按照以下步骤制备混凝土模块砖：

A、将实施例1所述模块砖的各组分计量，按照水灰比0.3-0.55加入水，混合搅拌均匀；

B、冲压成型机成型或浇注成型；

C、自然养护或蒸气养护，制得相应的混凝土模块砖。

实施例3、混凝土模块砖砌筑的墙体

使用本发明的混凝土模块砖砌筑墙体，具体如下：

如图4所示，以模块砖325mm的边长为墙体厚度砌筑墙体，符合非采暖地区结构保温轻骨料混凝土墙体厚度模数；

如图5所示，以模块砖490mm的边长为墙体厚度与两块240mm边长间隔砌筑墙体，符合采暖地区轻骨料混凝土自保温墙体厚度模数；

如图6所示，以模块砖115mm的边长为墙体厚度砌筑墙体，符合建筑室内非承重隔墙厚度模数；

如图7所示，以模块砖240mm的边长为墙体厚度砌筑墙体，符合普通承重墙体厚度模数。

实施例4、混凝土模块砖砌筑的墙体的节能效果

4.1非采暖地区墙体构造节能效果

非采暖地区又可分为夏热冬冷地区和夏热冬暖地区，两者的节能要求不一样，夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准K≤1.0 D≥2.5(JGJ134-2001)，夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准K≤1.5 D≥3.0(JGJ75-2003)。

使用本发明的混凝土模块砖砌筑的外墙在非采暖地区建筑节能效果如表4、5所示(λ、S、Ri，Re的取值及Ro计算公式参照《民用建筑热工设计规范GB50176-93》)。

表4、夏热冬暖地区建筑节能效果

表5、夏热冬冷地区建筑节能效果

由表4和表5可知，使用结构保温轻骨料混凝土模块砖(以240mm边长为墙体厚度)砌筑的外墙可以满足夏热冬暖地区的外墙节能要求；使用保温轻骨料混凝土模块砖(以325mm边长为墙体厚度)砌筑的外墙可以满足夏热冬冷地区外墙的节能要求。

4.2采暖地区墙体构造节能效果

使用本发明的混凝土模块砖砌筑的外墙在采暖地区建筑节能效果(以北京和哈尔滨为例)如表6、7所示(λ、S、Ri，Re的取值及Ro计算公式参照《民用建筑热工设计规范GB50176-93》)。

表6、寒冷地区建筑节能效果

由表6可知，在寒冷地区(如北京)，使用保温轻骨料混凝土模块砖(以490mm边长为墙体厚度)砌筑的外墙，只需再做50mm的外保温砂浆，即可以满足寒冷地区的外墙节能要求。

表7、严寒地区建筑节能效果

由表7可知，在严寒地区(如哈尔滨)，使用保温轻骨料混凝土模块砖(以490mm边长为墙体厚度)砌筑的外墙，只需将外保温砂浆的厚度增加到90mm，即可以满足严寒地区的外墙节能设计要求。

综上所述，本发明解决了现有砌筑材料施工效率不高，模式单一，易产生开裂等相关问题，本发明的模块砖是复合现代建筑模数的，节能要求的新一代砌筑材料。

Claims (12)

1.一种混凝土模块砖，其特征在于，所述模块砖包括以下规格：

①、长×宽×高＝325mm×240mm×115mm；

②、长×宽×高＝490mm×240mm×115mm；

③、长×宽×高＝160mm×240mm×115mm；

④、长×宽×高＝80mm×240mm×115mm。

2.如权利要求1所述的模块砖，其特征在于，所述模块砖为实心结构。

3.如权利要求1所述的模块砖，其特征在于，所述模块砖为空心结构。

4.如权利要求1或3所述的模块砖，其特征在于，所述模块砖在垂直于325mm×115mm或490mm×115mm的砖面，沿宽度方向设有垂直通孔。

5.如权利要求4所述的模块砖，其特征在于，所述通孔的截面大致呈椭圆形、长方形、正方形或圆形。

6.如权利要求5所述的模块砖，其特征在于，所述通孔的截面大致呈椭圆形。

7.如权利要求4所述的模块砖，其特征在于，所述通孔数量为1～2个。

8.如权利要求7所述的模块砖，其特征在于，所述通孔居中或等间距对称分布。

9.如权利要求1所述的模块砖，其特征在于，所述模块砖由以下重量比的材料组分制成：

水泥10-20％；

建筑砂5-30％；

黏土砖再生骨料3-70％；

混凝土再生骨料0-70％；

石粉0-25％；

粉煤灰0-10％；

膨胀珍珠岩0-13％；

轻质陶粒0-40％；

聚苯粒料0-7.5％；

纤维0-1.5％；

聚合物乳液0-1％；

外加剂1％。

10.如权利要求1所述的模块砖，其特征在于，所述模块砖包括四种级别，分别为：密度≤800kg/m³，800kg/m³-1400kg/m³，1400kg/m³-1900kg/m³，1900kg/m³-2500kg/m³。

11.一种墙体，由多个权利要求1所述模块砖砌筑，其特征在于，所述墙体以所述模块砖任一边的边长为墙体厚度。

12.如权利要求11所述的墙体，其特征在于，所述墙体的内、外墙面粉刷有水泥砂浆和/或保温砂浆。

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