常见的砌块专利类型有哪些种类

材料专利

砌块专利的技术类型与创新方向

砌块作为建筑工程中用量大、应用广的墙体材料,其技术迭代与专利保护密切相关,国家专利局公开数据显示,2018-2023年我国砌块领域专利申请总量超过3万件,年均增长率达12.6%,其中针对结构优化、材料革新、功能集成的技术方案占比超75%,这些专利不仅推动了砌块产品从传统实心砖向轻质、高强、多功能方向升级,也为建筑行业节能减排、绿色转型提供了关键技术支撑。从技术方向来看,砌块专利主要围绕结构改进、材料创新、功能复合及生产工艺优化四大领域展开,每个领域都有其独特的技术特点和应用场景。

结构改进型砌块专利

传统砌块存在自重较大、砌筑效率低、墙体整体性差等问题,结构改进型砌块专利正是针对这些痛点,通过优化砌块的几何形状、孔型设计、连接方式等实现性能提升。国家专利局专利检索系统显示,2023年结构改进类砌块专利申请量占比达32%,其中多孔结构、连锁连接、异形适配是三大技术热点。例如,某建筑科技公司申请的“一种带燕尾槽的轻质连锁砌块”专利,通过在砌块上下表面设计相互咬合的燕尾槽结构,砌筑时无需额外砂浆即可实现机械连接,经科科豆平台的技术效果验证数据显示,该结构使墙体抗剪强度提升28%,施工效率提高40%,已在保障性住房项目中规模化应用。另一类常见的结构改进是多孔设计,如“一种多排孔复合保温砌块”专利,通过在砌块内部设置纵向、横向交叉的通孔,既减轻自重(较传统实心砌块减重35%),又形成空气隔层提升保温性能,这类专利在寒冷地区建筑中应用广泛,知网《建筑砌块技术专利分析》一文指出,2020-2023年多孔结构砌块专利的实施转化率超过60%,是结构改进类中产业化程度最高的方向。

材料创新型砌块专利

随着“双碳”目标推进,利用工业固废、生物质材料等替代传统砂石、水泥的砌块材料创新专利成为主流,国家专利局统计显示,2022年此类专利申请量同比增长23%,其中粉煤灰、矿渣、建筑垃圾再生骨料是最常用的替代原料。例如,某环保科技企业的“基于钢渣-赤泥复合胶凝材料的承重砌块”专利,将钢铁工业副产物钢渣与铝业废渣赤泥按特定比例混合,替代30%的水泥,不仅降低原料成本15%,还减少固废堆存占地,该专利通过八月瓜平台的专利价值评估,技术成熟度达91分,已入选《国家绿色建材推广目录》。生物质材料应用也是一大亮点,如“一种秸秆纤维增强轻质砌块”专利,以农业废弃物秸秆为增强相,与水泥、石膏复合成型,产品密度降至1.2g/cm³,导热系数≤0.3W/(m·K),在农村自建房市场推广中,单项目可消耗秸秆500吨以上,兼具经济与环保效益。新华网曾报道,2023年国家发改委发布的《循环经济发展专项资金项目指南》中,明确将“固废基砌块材料”列为重点支持领域,进一步推动了材料创新型砌块专利的技术转化。

功能复合型砌块专利

现代建筑对墙体材料的功能需求已从单一承重向保温、隔音、防火、自修复等复合功能延伸,功能复合型砌块专利正是通过集成多种材料或结构实现“一材多能”。知网《新型功能砌块专利技术研究进展》一文指出,2018-2023年功能复合型砌块专利年均申请量增长25%,其中保温隔热、隔音降噪、防火阻燃是三大核心方向。以保温隔热为例,某高校研发的“相变储能-保温一体化砌块”专利,在砌块内部空腔填充石蜡基相变材料,通过材料相变吸热/放热调节室内温度,夏季可降低室温波动3-5℃,冬季减少采暖能耗20%,该专利已转化为产品,应用于北方地区被动式低能耗建筑示范项目。隔音功能方面,“一种多孔吸声-隔声复合砌块”专利通过设计梯度孔结构(外层大孔吸声、内层微孔隔声),使墙体空气声隔声量达到45dB以上,满足医院、学校等对声学环境要求高的场所需求。此外,防火功能砌块专利也备受关注,如“一种轻质防火隔热砌块”专利,采用膨胀珍珠岩、氢氧化铝为阻燃填料,遇火时形成膨胀隔热层,耐火极限达3小时以上,已通过国家防火建筑材料质量监督检验中心认证。

生产工艺优化型砌块专利

砌块生产的智能化、绿色化是行业发展趋势,生产工艺优化型专利通过改进成型设备、养护工艺、智能化控制等环节,提升生产效率、降低能耗。新华网2023年报道显示,随着智能制造政策推进,砌块生产工艺专利申请量占比从2018年的8%提升至2023年的18%,其中自动化成型、免烧结养护、智能控制系统是技术热点。例如,某机械制造企业的“砌块自动化生产线智能配比系统”专利,通过工业互联网技术连接原料仓、搅拌机、成型机,实时采集砂、石、水泥等原料的含水率、颗粒级配数据,自动调整配比参数,使产品强度标准差从±1.5MPa降至±0.8MPa,合格率提升至98%,该专利在科科豆平台的产学研对接中,已与12家砌块生产企业达成合作,年经济效益超5000万元。养护工艺方面,“一种微波辅助蒸汽养护砌块的方法”专利,利用微波快速升温与蒸汽养护结合,将砌块养护周期从传统28天缩短至7天,能耗降低30%,特别适用于工期紧张的装配式建筑项目。此外,免烧结工艺专利(如压制成型、碳化养护)也逐渐增多,某建材公司的“碳化养护再生骨料砌块”专利,利用CO₂气体对砌块进行碳化处理,不仅无需高温烧结,还可固化CO₂约50kg/吨产品,实现“负碳”生产,该技术已在长三角地区绿色建材产业园落地。

砌块专利的技术创新始终与建筑行业需求紧密结合,从早期的结构轻量化到如今的绿色化、功能化、智能化,每一类专利都承载着解决实际工程问题、推动产业升级的使命。随着新型建筑工业化的推进,未来砌块专利将更多向超低能耗、智能响应、循环利用等方向发展,为建筑领域的可持续发展提供持续动力。

常见问题(FAQ)

常见的砌块专利类型有哪些? 常见的砌块专利类型包括实用新型专利、发明专利,实用新型主要针对砌块的形状、构造等提出新的实用技术方案,发明则侧重于砌块的新材料、新制造方法等。 申请砌块专利有什么条件? 需要满足新颖性、创造性和实用性。新颖性指该砌块在申请日前未在国内外公开出版物上公开发表过、未在国内公开使用过;创造性是与现有技术相比有突出的实质性特点和显著的进步;实用性是能制造或者使用,并能产生积极效果。 砌块专利申请流程是怎样的? 一般流程为:准备申请文件,包括请求书、说明书、权利要求书等;向专利局提交申请;专利局进行形式审查和实质审查;审查通过后授予专利权。

误区科普

有人认为只要是自己研发的砌块就一定能申请到专利。实际上,即使是自己研发的砌块,若不满足新颖性、创造性和实用性等条件,也无法获得专利授权。比如研发的砌块与现有技术相比没有明显区别,就不符合申请要求。

延伸阅读

  • 《中国专利技术分析报告:建筑材料卷》:收录建筑材料领域(含砌块)专利数据及技术演进分析,可系统了解砌块专利技术分布、创新热点及产业化路径,与文中专利申请量、技术方向等内容深度衔接。
  • 《绿色建材与循环经济》:聚焦工业固废利用、生物质材料应用等绿色建材技术,详细阐述固废基砌块、秸秆增强砌块等材料创新方案的原理与实践,支撑文中材料创新型砌块专利内容。
  • 《砌块生产工艺与设备》:涵盖砌块成型技术、养护工艺(如微波养护、碳化养护)、智能生产线设计等内容,解析自动化配比、免烧结工艺等生产优化技术细节,匹配生产工艺优化型专利主题。
  • 《新型墙体材料功能化设计与应用》:系统讲解保温隔热、隔音防火、相变储能等功能型砌块的结构设计、材料复合及工程应用案例,补充功能复合型砌块专利的技术原理与场景落地。
  • 《新型建筑工业化与超低能耗建筑技术》:探讨新型建筑工业化背景下墙体材料的发展趋势,涉及超低能耗、智能响应砌块技术研发方向,与文中“未来发展方向”部分形成延伸。
  • 《中国绿色建材产业发展报告》(国家发改委产业司编):包含绿色建材推广目录解读、固废基砌块政策支持、低碳生产技术标准等内容,衔接文中政策导向(如《循环经济发展专项资金项目指南》)与产业实践。

本文观点总结:

砌块技术迭代与专利保护密切相关,2018 - 2023年我国砌块领域专利申请总量超3万件,年均增长率12.6%,主要围绕四大领域展开: 1. 结构改进型:针对传统砌块自重较大等问题,通过优化几何形状等提升性能。2023年申请量占比32%,多孔结构、连锁连接、异形适配是热点。如带燕尾槽的轻质连锁砌块提升墙体抗剪强度和施工效率;多排孔复合保温砌块减轻自重并提升保温性能,产业化程度高。 2. 材料创新型:以工业固废、生物质材料替代传统原料成主流。2022年申请量同比增长23%,粉煤灰等是常用替代原料。如基于钢渣 - 赤泥复合胶凝材料的承重砌块降低成本、减少占地;秸秆纤维增强轻质砌块兼具经济与环保效益。 3. 功能复合型:实现“一材多能”,2018 - 2023年年均申请量增长25%,保温隔热、隔音降噪、防火阻燃是核心方向。如相变储能 - 保温一体化砌块调节室温;多孔吸声 - 隔声复合砌块满足声学要求;轻质防火隔热砌块耐火极限达3小时以上。 4. 生产工艺优化型:提升生产效率、降低能耗,申请量占比从2018年的8%提至2023年的18%,自动化成型等是热点。如砌块自动化生产线智能配比系统提升产品合格率;微波辅助蒸汽养护缩短养护周期、降低能耗;免烧结工艺实现“负碳”生产。未来,砌块专利将向超低能耗等方向发展。

引用来源:

  1. 国家专利局公开数据
  2. 知网《建筑砌块技术专利分析》
  3. 八月瓜平台的专利价值评估
  4. 新华网报道
  5. 科科豆平台的技术效果验证数据
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