混凝土自保溫砌塊的原材料及制造的過程

　　混凝土自保溫砌塊主要用作建造墻壁的建筑材料。它有時被稱為混凝土砌塊(CMU)。混凝土砌塊是建筑中使用的幾種預(yù)制混凝土產(chǎn)品之一。預(yù)制一詞指的是砌塊在運(yùn)到工地之前就已經(jīng)成型并硬化的事實。大多數(shù)混凝土自保溫砌塊都有一個或多個空腔，它們的側(cè)面可以是光滑的或有設(shè)計的。在使用中，混凝土塊堆疊一個，并用新的混凝土砂漿固定在一起，以形成所需的墻的長度和高度。
　　一個空心混凝土砌塊是由哈蒙·帕爾默于年設(shè)計的。經(jīng)過年的實驗，帕爾默于年獲得了該設(shè)計的。帕默的積木是英寸(.厘米)乘英寸(.厘米)乘英寸(.厘米)，它們太重了，須用一臺小型起重機(jī)。這些早期的積木通常是手工鑄造的，平均產(chǎn)量約為每人每小時個積木。混凝土砌塊制造是一個高度自動化的過程，每小時可以生產(chǎn)個砌塊。
　　一、原材料
　　通常用來制造混凝土塊的混凝土是粉狀波特蘭水泥、水、沙子和礫石的混合物。這產(chǎn)生了具有表面紋理和高壓度的淺灰色塊。典型的混凝土塊重-磅(.-.千克)。一般來說，與一般建筑用途的混凝土混合物相比，用于砌塊的混凝土混合物中砂的百分比較高，礫石和水的百分比較低。這產(chǎn)生了一種干燥、堅硬的混合物，當(dāng)它從塊狀模具中取出時，它保持其形狀。
　　如果用粒化煤或火山渣代替沙子和礫石，得到的塊通常被稱為粉煤灰加氣塊替代產(chǎn)品。這產(chǎn)生了一種深灰色的砌塊，其具有中等至粗糙的表面紋理、良好的度、良好的隔音性能以及比混凝土砌塊高的隔熱值。典型的煤渣磚重-磅(.-.千克)。
　　輕質(zhì)混凝土塊是用膨脹粘土、頁巖或板巖代替沙子和礫石制成的。膨脹粘土、頁巖和板巖是通過粉碎原材料并將其加熱到華氏度(攝氏度)來生產(chǎn)的。在這種溫度下，材料會膨脹，或者膨脹，這是因為少量材料燃燒后會產(chǎn)生氣體。典型的輕質(zhì)砌塊重-磅(.-.千克)，用于建造非承重墻體和隔墻。膨脹的高爐礦渣以及浮石和礦渣等火山物質(zhì)也被用來制造輕質(zhì)砌塊。
　　除了基本成分之外，用于制造砌塊的混凝土混合物還可能含有各種化學(xué)物質(zhì)，稱為外加劑，以改變養(yǎng)護(hù)時間、壓度或和易性。混合物可以加入顏料，使塊狀物具有均勻的顏色，或者塊狀物的表面可以涂上烘烤釉，以產(chǎn)生裝飾效果或化學(xué)侵蝕。釉料通常由熱固性樹脂粘合劑、石英砂和彩色顏料制成。
　　二、設(shè)計
　　大多數(shù)普通混凝土砌塊的形狀和尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，以統(tǒng)一的建筑結(jié)構(gòu)。常見的區(qū)塊尺寸稱為××區(qū)塊，標(biāo)稱尺寸為英寸(.厘米)高英寸(.厘米)深英寸(.厘米)寬。該標(biāo)稱尺寸包括砂漿珠的空間，而砌塊本身實際上是.英寸(.厘米)高，.英寸(.厘米)深，.英寸(.厘米)寬。
　　許多進(jìn)步的砌塊制造商提供基礎(chǔ)砌塊的變體，以實現(xiàn)的視覺效果或為應(yīng)用提供理想的結(jié)構(gòu)特征。例如，一家制造商提供了一種設(shè)計用于外墻漏水的砌塊。砌塊包含一種耐水摻和劑以降低混凝土的吸收性和滲透性，一個傾斜的上邊緣以將水從水平灰縫中排出，以及一系列凹槽和通道以引導(dǎo)裂縫引起的泄漏流離開內(nèi)表面。
　　另一種磚塊設(shè)計，稱為裂面磚塊，在磚塊的一個面上包括粗糙的石頭狀紋理，而不是光滑的面。這使該街區(qū)具有切割和修整過的石頭的建筑外觀。
　　混凝土砌塊Z初被用作房屋建筑中石頭或木頭的替代品。這個Z早已知的由混凝土塊建造的房子是年在紐約斯塔滕島。用混凝土砌塊建造的房屋展示了對普通廉價材料的性使用，這些材料看起來像是昂貴和傳統(tǒng)的木框石砌建筑。這種新型建筑在世紀(jì)初至世紀(jì)年代成為一種流行的房屋建筑形式。當(dāng)時通常被稱為“現(xiàn)代”的住宅風(fēng)格，從都鐸式到四方式，從殖民復(fù)興式到平房式。雖然許多房屋使用混凝土砌塊作為結(jié)構(gòu)以及外墻表面，但其他房屋在砌塊結(jié)構(gòu)上使用灰泥或其他涂層。成千所這樣的房子是在各州建造的，可能是因為整個地區(qū)的砂堤和礫石坑中有充足的原材料來制造混凝土砌塊。混凝土塊是用表面設(shè)計來模擬石頭紋理的:巖石表面、花崗巖表面或生銹的。起初被認(rèn)為是一種實驗材料，由混凝土砌塊建造的房屋在許多波特蘭水泥制造商的目錄中被宣傳為“火、蟲、風(fēng)雨”，并作為越來越的木材的廉價替代品。許多其他類型的建筑，如車庫、筒倉和郵局，由于這些品質(zhì)，現(xiàn)在仍在使用這種建造方法建造。
　　當(dāng)制造商設(shè)計一個新的積木時，他們不要考慮想要的形狀，還要考慮制造該形狀所需的制造過程。
　　復(fù)雜的模具或模制過程中的額外步驟可能會降低生產(chǎn)速度并導(dǎo)致成本增加。在某些情況下，這些增加的成本可能會抵消新設(shè)計的優(yōu)勢，并使砌塊過于昂貴。
　　三、制造業(yè)過程
　　混凝土砌塊的生產(chǎn)包括四個基本過程:混合、成型、養(yǎng)護(hù)和澆注。一些制造廠生產(chǎn)混凝土砌塊，而其他工廠可能生產(chǎn)各種各樣的預(yù)制混凝土產(chǎn)品，包括砌塊、平坦的鋪路石塊和裝飾性景觀件，如草坪邊緣。一些工廠每小時能生產(chǎn)個或多的砌塊。
　　以下步驟通常用于制造混凝土塊。
　　A、混合
　　沙子和礫石堆放在室外，并根據(jù)需要通過傳送帶轉(zhuǎn)移到工廠的儲料倉中。波特蘭水泥儲存在外面的大型垂直筒倉中，以受潮。
　　在生產(chǎn)運(yùn)行開始時，所需數(shù)量的沙子、礫石和水泥通過重力或機(jī)械方式轉(zhuǎn)移到稱重配料器，稱重配料器測量每種材料的適當(dāng)數(shù)量。
　　然后，干燥材料流入固定混合器，在那里混合幾分鐘。通常使用兩種類型的混合器。一種叫做行星式或鍋式攪拌器，類似于帶蓋子的淺鍋。混合葉片連接在混合器的垂直旋轉(zhuǎn)軸上。另一種叫做臥式鼓式攪拌機(jī)。它像一個側(cè)翻的咖啡罐，攪拌器的水平轉(zhuǎn)軸上裝有攪拌葉片。
　　混合干燥材料后，向混合器中加入少量水。如果工廠位于溫度的氣候中，水可能先通過加熱器或冷卻器來調(diào)節(jié)溫度。此時也可以添加混合化學(xué)品和著色顏料。然后將混凝土攪拌到分鐘。
　　B、鑄造
　　一旦混凝土的負(fù)載被混合，它被傾倒到傾斜的混凝土砌塊 斗式輸送機(jī)，并運(yùn)送架料斗。下裝載時，混合循環(huán)再次開始。
　　混凝土從料斗以測量的流速輸送到砌塊成型機(jī)頂部的另一個料斗。在砌塊成型機(jī)中，混凝土被向下壓入模具。模具由包含幾個模襯的外模箱組成。襯墊決定了砌塊的外部形狀和砌塊空腔的形狀。可以模制多達(dá)個塊。
　　當(dāng)模具裝滿時，混凝土被落在模腔上的上模頭的重量壓實。這種壓實可以通過作用在模頭上的氣壓缸或液壓缸來補(bǔ)充。大多數(shù)砌塊成型機(jī)也使用短暫的機(jī)械振動來進(jìn)一步幫助壓實。
　　將壓實的砌塊向下推出模具，放在平板鋼托盤上。托盤和磚塊被推出機(jī)器，并被推到鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上。在一些操作中，磚塊然后在旋轉(zhuǎn)刷下通過，旋轉(zhuǎn)刷從磚塊頂部移除松散材料。
　　C、食物法
　　塊的托盤被傳送到自動堆垛機(jī)或裝載機(jī)，并放置在固化架中。每個架子可以裝幾百塊。當(dāng)架子裝滿時，它被卷到一組軌道上，并被移動到固化窯中。
　　窯是一個封閉的房間，可以容納幾個架子的磚塊。固化窯有兩種基本類型。常見的類型是低壓蒸汽窯。在這種類型中，砌塊在室溫下在窯中保持一到三個小時，以允許它們稍微硬化。然后逐漸引入蒸汽，以每小時不華氏度(每小時攝氏度)的受控速度升溫。標(biāo)準(zhǔn)重量塊通常在-華氏度(-攝氏度)下固化，而輕質(zhì)塊在-華氏度(-攝氏度)下固化。當(dāng)固化溫度時，蒸汽被切斷，砌塊被允許在熱的潮濕空氣中浸泡-小時。浸泡后，通過排出潮濕的空氣并進(jìn)一步窯內(nèi)的溫度來干燥砌塊。整個固化周期大約需要小時。
　　另一種類型的窯是高壓蒸汽窯，有時稱為高壓釜。在這種類型中，溫度上升到-華氏度(-攝氏度)，壓力上升到-磅/平方英寸(.-.巴)。磚塊可以浸泡到個小時。然后壓力被釋放，這導(dǎo)致砌塊釋放其截留的水分。高壓釜固化過程需要多的能量和昂貴的窯爐，但它可以在短的時間內(nèi)生產(chǎn)砌塊。
　　D、立體化
　　固化塊的架子從窯中滾出來，塊的托盤未被堆放并放置在鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)上。磚塊被推離鋼托盤，空托盤被反饋到磚塊機(jī)中以接收一組新的模制磚塊。
　　E、質(zhì)量管理
　　混凝土砌塊的生產(chǎn)需要持續(xù)監(jiān)控，以生產(chǎn)出具有所需性能的砌塊。原材料在放入攪拌機(jī)之前要進(jìn)行電子稱重。沙子和礫石中截留的水含量可以用聲波傳感器測量，加入混合物中的水量可以自動調(diào)節(jié)以進(jìn)行補(bǔ)償。在溫度惡劣的地區(qū)，水在使用前可能會通過冷卻器或加熱器。
　　當(dāng)砌塊從砌塊成型機(jī)中出來時，可以用激光束傳感器檢查它們的高度。在固化窯中，溫度、壓力和循環(huán)時間都是自動控制和記錄的，以砌塊得到適當(dāng)固化，從而所需的度。
　　F、未來
　　隨著建筑師和砌塊制造商開發(fā)新的形狀和尺寸，簡單的混凝土砌塊將繼續(xù)發(fā)展。這些新建筑有望使建筑建造速度快、成本低，并產(chǎn)生、的結(jié)構(gòu)。未來一些可能的砌塊設(shè)計包括雙軸砌塊，其具有水平和垂直延伸的空腔，以允許管道和電氣進(jìn)入；堆疊的壁板塊，由形成內(nèi)外壁的三個部分組成；和保溫塊，它儲存熱量，在夏天給室內(nèi)降溫，在冬天給室暖。