发明创造名称：一种环保保温空心砌块及其制备方法
外观设计名称：
决定号：187305
决定日：2019-08-21
委内编号：1F254422
优先权日：
申请（专利）号：201610483154.X
申请日：2016-06-28
复审请求人：河北建筑工程学院
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：许辉
合议组组长：李征
参审员：吴紫平
国际分类号：C04B28/00，C04B14/16，C04B18/12，E04C1/00，E04B2/42,C04B111/40
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，而现有技术没有给出将该区别技术特征应用到该最接近的现有技术的技术启示，则该权利要求的技术方案是非显而易见的。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610483154.X，名称为“一种环保保温空心砌块及其制备方法”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为河北建筑工程学院，申请日为2016年6月28日，公开日为2016年9月21日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年3月12日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是： 权利要求1-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为申请日提交的说明书摘要、说明书第1-43段、摘要附图、说明书附图；2018年2月10日提交的权利要求第1-9项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种环保保温空心砌块，其特征在于，所述砌块的原料组分按重量比包括：
水泥1份；
粉煤灰0.35～0.428份；
浮石粗骨料1.326～1.685份；
铁尾矿砂与浮石砂混合细骨料1.258～1.537份，其中铁尾矿砂与浮石砂质量比在4:6～6:4之间；
外加剂0.003～0.006份；
水0.35～0.45份。
2. 根据权利要求1所述的一种环保保温空心砌块，其特征在于所述浮石粗骨料的粒径为5mm～15mm。
3. 根据权利要求1所述的一种环保保温空心砌块，其特征在于所述浮石砂的粒径为2.5mm～5mm。
4. 根据权利要求1所述的一种环保保温空心砌块，其特征在于所述外加剂为高效减水剂。
5. 根据权利要求1所述的一种环保保温空心砌块，其特征在于所述砌块为方形，包括位于砌块内部的孔体(1)和位于砌块端部的凹槽槽体(2)，所述孔体(1)和槽体(2)均垂直贯穿所述砌块，所述孔体(1)为平行的三排，所述槽体(2)为两个，且分别位于中间一排孔体(1)的两侧。
6. 根据权利要求5所述的一种环保保温空心砌块，其特征在于所述孔体(1)和槽体(2)的宽度相同，所述槽体(2)和中间一排孔体(1)均位于所述砌块的中间，另外两排孔体(1)对称布置在中间一排孔体(1)的两侧，相邻两排孔体(1)间隔排列分布。
7. 根据权利要求6所述的一种环保保温空心砌块，其特征在于所述槽体(2)为矩形，所述孔体(1)为角部为圆角的矩形，所述中间一排孔体(1)设有两个孔体(1)，另外两排孔体(1)均设有三个孔体(1)。
8. 一种环保保温空心砌块的制备方法，用于制备权利要求1-7任意一项所述的一种环保保温空心砌块；其特征在于，包括：将水泥、粉煤灰、铁尾矿砂、浮石砂均匀混合后，再与加有外加剂的水混合，搅拌均匀后向其中加入浮石粗骨料，继续搅拌，之后将其入模振动成型，先在30℃环境下养护一段时间，经过脱模、切割后，进行自然养护。
9. 根据权利要求8所述的一种环保保温空心砌块的制备方法，其特征在于，浮石粗骨料和浮石砂细骨料在使用前，先分别放入水中浸泡1h，使其吸水饱和，后控干表面水分，待用。”
驳回决定中引用如下对比文件：
对比文件1：“浮石混凝土及其砌块性能研究”，杨新磊等，混凝土与水泥制品，第2期，第45-46页，2004年4月30日；
对比文件2：“黑龙江省浮石混凝土小型空心砌块块型设计和生产应用”，周运灿，低温建筑技术，第3期，第11-18页，1984年9月30日。
同时提供如下公知常识证据：“金属矿山尾矿资源化”，张锦瑞等，第15页，冶金工业出版社，2014年8月31日。
驳回决定认为：权利要求1请求保护一种环保保温空心砌块。对比文件1公开了一种浮石混凝土砌块。权利要求1和对比文件1相比，区别特征为：1）权利要求1限定了砌块为空心，组分中，细骨料具体选择为铁尾矿砂和浮石砂。2）权利要求1限定了砌块原料的具体用量。3）权利要求1限定了铁尾矿砂和浮石砂的比例用量。基于上述区别特征，权利要求1实际解决的技术问题是：扩宽了选材范围。针对区别特征1），空心砌块为本领域常见的保温形式。而且，公知常识指出：“利用尾矿生产建筑材料，目前，国内利用尾矿作混凝土骨料、建筑用砂、砖的成功例子较多，如迁安铁矿、梅山铁矿等，尾矿还可用来制作烧结空心砌块和高档广场砖，成本较低。”本领域技术人员也容易想到利用铁尾矿作为建筑用砂，属于常规的技术手段。而浮石砂同样为常规的细骨料，其技术效果可以预期。针对区别特征2），对比文件1公开了水泥、粉煤灰和浮石的比例用量，和本申请相近，另外，本领域技术人员清楚各组分在空心砌块中所起到的作用，如外加剂调节各种性能、粗骨料和细骨料相互填充，提高强度和密实度，本领域技术人员在合理的范围调整具体的用量，属于常规的技术手段。针对区别特征3），铁尾矿砂和浮石砂在本体系中都是作为细填料使用，本领域技术人员根据原料来源，选择一定比例的铁尾矿砂和浮石砂，也属于常规的技术手段。因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
同理，权利要求2-7或属于常规选择，或对比文件2给出了相应技术启示，因而不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求8请求保护如权利要求1-7之一所述砌块的制备方法，权利要求9对其引用的权利要求8进行进一步限定。在权利要求1-7不具备创造性的情况下，相应的混料顺序、工艺参数等均属于常规选择，因此权利要求8-9不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年6月11日向国家知识产权局提出了复审请求，同时修改了权利要求书全文修改替换页，修改方式为：将权利要求2-3的内容加入到权利要求1中形成新的独立权利要求1。复审请求人认为：（1）本申请实际解决的技术问题是提供一种同时具有较高抗压强度和良好保温隔热性能的空心砌块；（2）公知常识虽然记载了尾矿可用于空心砌块，但没有给出尾矿可以提高空心砌块抗压强度和保温隔热性能的技术启示；本领域技术人员不能显而易见地想到添加铁尾矿砂，以及与其它骨料如何配合使用；对比文件1也没有公开粗骨料、细骨料的粒径，其不存在技术启示；（3）对比文件1没有公开其它组分的比例，而且本申请的空心砌块热阻值为1.09-1.21m2·K/W，平均抗压强度为4.7-5.7MPa，同时使用铁尾矿砂，降低成本，节能环保，具有显著的进步。复审请求时新修改的权利要求书如下：
“1. 一种环保保温空心砌块，其特征在于，所述砌块的原料组分按重量比包括：
水泥1份；
粉煤灰0.35～0.428份；
浮石粗骨料1.326～1.685份；所述浮石粗骨料的粒径为5mm～15mm；
铁尾矿砂与浮石砂混合细骨料1.258～1.537份；其中，铁尾矿砂与浮石砂的质量比在4∶6～6∶4之间；所述浮石砂的粒径为2.5mm～5mm；
外加剂0.003～0.006份；
水0.35～0.45份。
2. 根据权利要求1所述的一种环保保温空心砌块，其特征在于所述外加剂为高效减水剂。
3. 根据权利要求1所述的一种环保保温空心砌块，其特征在于所述砌块为方形，包括位于砌块内部的孔体(1)和位于砌块端部的凹槽槽体(2)，所述孔体(1)和槽体(2)均垂直贯穿所述砌块，所述孔体(1)为平行的三排，所述槽体(2)为两个，且分别位于中间一排孔体(1)的两侧。
4. 根据权利要求3所述的一种环保保温空心砌块，其特征在于所述孔体(1)和槽体(2)的宽度相同，所述槽体(2)和中间一排孔体(1)均位于所述砌块的中间，另外两排孔体(1)对称布置在中间一排孔体(1)的两侧，相邻两排孔体(1)间隔排列分布。
5. 根据权利要求4所述的一种环保保温空心砌块，其特征在于所述槽体(2)为矩形，所述孔体(1)为角部为圆角的矩形，所述中间一排孔体(1)设有两个孔体(1)，另外两排孔体(1)均设有三个孔体(1)。
6. 一种环保保温空心砌块的制备方法，用于制备权利要求1-5任一项所述的一种环保保温空心砌块；其特征在于，包括：将水泥、粉煤灰、铁尾矿砂、浮石砂均匀混合后，再与加有外加剂的水混合，搅拌均匀后向其中加入浮石粗骨料，继续搅拌，之后将其入模振动成型，先在30℃环境下养护一段时间，经过脱模、切割后，进行自然养护。
7. 根据权利要求6所述的一种环保保温空心砌块的制备方法，其特征在于，浮石粗骨料和浮石砂细骨料在使用前，先分别放入水中浸泡1h，使其吸水饱和，后控干表面水分，待用。”
经形式审查合格，国家知识产权局依法受理了该复审请求，于2018年7月3日发出复审请求受理通知书，并将案卷转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中认为：使用铁尾矿砂、浮石砂等骨料，骨料的粒度，原料的用量配比等均是常规选择；对比文件1砌块的强度大于本申请，导热系数低于本申请，同时复审请求人声称的部分技术效果不能够证明，因而坚持驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年6月10日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1与对比文件1相比，其区别在于：浮石粗骨料的用量不同，使用铁尾矿砂与浮石砂混合细骨料，还限定了浮石粗骨料的粒径，混合细骨料、外加剂、水的用量，铁尾矿砂与浮石砂的质量比以及浮石砂粒径。根据该区别能够确定，本申请实际解决的技术问题是如何降低生产成本。对比文件1采用中砂为细骨料，通常为自然砂，成本较高。铁尾矿砂是本领域常用的细骨料（已提供公知常识证据），而使用多种集料复配是本领域技术人员的常规选择，因而在对比文件1的基础上并结合掌握的本领域公知技术，本领域技术人员能够使用铁矿矿砂和浮石砂代替中砂作为细骨料，并合理调整骨料粒径，细骨料、粗骨料、外加剂和水的用量，并能够预期获得轻质、高强保温砌块。因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审请求人于2019年7月12日提交了意见陈述书，未修改申请文件。复审请求人认为：（1）本申请实施例所制得的空心砌块的空心率为25.3%，导热系数为0.15-0.17W/m·K，而对比文件1空心率为30%，导热系数为0.46W/m·K，通常空心率越低导热系数越高，而本申请在空心率低的情况下，具有更低的导热系数，因而本申请具有更优异的保温隔热性能；（2）铁尾矿砂虽然是常用的细骨料，但是现有技术没有给出铁尾矿砂的使用有利于提高空心砌块的保温隔热性能，本领域技术人员不存在技术启示，将铁尾矿砂和浮石砂复配使用，也无法预期能够获得更好保温隔热性能砌块；通过计算，本申请实施例中浮石含量为54.6%、47.8%、50.2%、53%，而对比文件1中浮石含量为57%，本申请的浮石含量低于对比文件1，而保温性能更优，其技术效果无法预期。因此，本申请具备创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
（一）关于审查文本
复审程序中，复审请求人于2018年6月11日提交了权利要求书全文替换页。本复审请求审查决定所针对的审查文本为：复审请求人于2016年6月28日提交的说明书摘要、说明书第1-43段、摘要附图、说明书附图；2018年6月11日提交的权利要求第1-7项。经核实，其所作的修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。
（二）关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步。
如果权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术相比存在区别技术特征，而现有技术没有给出将该区别技术特征应用到该最接近的现有技术的技术启示，则该权利要求的技术方案是非显而易见的。
具体到本案，权利要求1请求保护一种环保保温空心砌块。对比文件1公开了一种浮石混凝土，原材料：水泥，42.5级普通硅酸盐水泥；砂，中砂；外加剂，复合外加剂，包括激发剂、早强剂、减水剂；水，自来水；粉煤灰，II级粉煤灰；浮石，最大粒径20mm，气孔尺寸0.2-5mm（第45页“1试验原材料”）；比较理想的配比为：水泥：粉煤灰：浮石=1:0.4:1.86（第45-46页“2.3.2采用改进的搅拌工艺”）；用所配制的浮石混凝土制成390mm*190mm*190mm的多排孔空心砌块，空心率在30%左右，其表观密度1204kg/m3，抗压强度8.17MPa，导热系数0.46W/m·K（第46页“4浮石混凝土空心小砌块”）。利用浮石，可配制轻质、高强浮石混凝土，利用该浮石混凝土制成的砌块，具有轻质保温、抗冻性良好的性能（第46页“6结论”）。可见对比文件1公开了一种环保保温空心砌块。
权利要求1与对比文件1相比，其区别在于：浮石粗骨料的用量不同，使用铁尾矿砂与浮石砂混合细骨料，还限定了浮石粗骨料的粒径，混合细骨料、外加剂、水的用量，铁尾矿砂与浮石砂的质量比以及浮石砂粒径。根据该区别能够确定，本申请实际解决的技术问题是如何提高保温砌块的性能，同时降低成本。
对于上述区别，驳回决定和前置意见中认为，尾矿砂是常用的骨料，可用于制作烧结空心砌块，成本较低，因而本领域技术人员能够利用铁尾矿作为建筑用砂；浮石砂石常规细骨料，本领域技术人员能够调整铁尾矿砂、浮石砂、粉煤灰等原料的用量，其技术效果完全能够预期；且本申请空心砌块导热系数要高于对比文件1，平均抗压强度也低于对比文件1。
对此，合议组经核实：本申请目的是提供一种环保保温空心砌块，该砌块具有较高的抗压强度、良好的保温隔热性能、制作成本低等优点（本申请说明书第0004段）。其原料包括水泥、粉煤灰、浮石粗骨料、铁尾矿砂与浮石砂混合细骨料、外加剂、水，并限定其各原料具体用量、细骨料中两种砂的用量配比，以及浮石粗骨料、浮石砂的粒径。对比文件1与本申请技术领域相同，以水泥、粉煤灰、预湿浮石、砂、外加剂、水为原料制备保温空心砌块，其并未公开使用浮石砂和铁尾矿砂复配代替砂作为细骨料。虽然铁尾矿砂、浮石砂均是本领域常用的细骨料，但是本申请通过二者复配，并合理调整各原料的用量，在空心率更低、浮石使用量更少的情况下，能够获得更低导热系数的保温空心砌块（实施例1-4，分别为0.157W /m·K、0.161 W /m·K、0.174 W /m·K、0.165 W /m·K，由“厚度÷热阻值”计算而得），虽然密度降低会导致导热系数下降，但本申请干密度最小890kg/m3，导热系数0.157W /m·K（实施例1），而对比文件1表观密度1204 kg/m3，导热系数0.46 W /m·K，接近是其三倍，这远远超出本领域技术人员合理预期的范畴。对比文件2公开了一种浮石混凝土小型空心砌块，其同样没有公开浮石砂和铁尾矿砂复配作为细骨料，且其三排孔结构的砌块导热系数经换算为0.505 W /m·K，同样远高于本申请空心砌块的导热系数。公知常识证据（“金属矿山尾矿资源化”）仅公开尾矿常用作混凝土骨料、建筑用砂，以石英为主要成分的尾矿可生产免烧墙体砖等，即铁尾矿砂等尾矿是本领域公知的细骨料，但其并不能证明铁尾矿砂与浮石砂复配作为细骨料能够显著提高空心砌块保温性能。由此可见，本申请通过浮石砂和铁尾矿砂复配作为细骨料，并合理调整各原料的用量，从而获得保温性能更好的空心砌块。其不存在技术启示使得本领域技术人员能够在对比文件1的基础上，使用浮石砂和铁尾矿砂复配代替砂作为细骨料，并调整各原料的用量以得到更低导热系数的保温砌块，其技术效果也不可预期。目前也没有证据可以证明其属于本领域的公知常识。
因此，依据现有的证据，权利要求1的技术方案是非显而易见的。同时权利要求1的技术方案取得了保温导热性能更好、制作成本低的技术效果，具有显著的进步。基于现有证据，权利要求1相对于对比文件1以及本领域常规手段的结合，具备专利法第22条第3款规定的创造性。
同时，其从属权利要求2-5，以及直接或间接引用权利要求1的权利要求6-7同样具备专利法第22条第3款规定的创造性。
因此，驳回决定、前置意见以及复审通知书中指出的本申请不具备创造性的理由不能成立。
基于以上的事实和理由，合议组依法作出如下决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年3月12日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定所依据的审查文本的基础上对本申请继续进行审查。
如对本复审请求审查决定不服，根据专利法第41条第2款的规定，复审请求人可自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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