CN102245529B - 利用灰泥建造的轻质房屋结构及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是一种用于建筑物的含有聚苯乙烯和水泥的灰泥。所述的灰泥含有泡沫军苯乙烯和一部分由研磨材料形成水泥，并且每一立方米的研磨材料中含有50-200千克的未混合的无水水泥，其中所述的研磨材料包括0.5-10毫米的颗粒以及由收缩后的并且成熟的研磨泡沫混凝土制成，并含有泡沫混凝土。为了生产所述的灰泥，能够直立的并含有聚苯乙烯泡沫的经压缩的泡沫混凝土被研磨成不大于10毫米的可以，然后加入水泥，接着在使用的时候加入水。这种灰泥能够用于建造各种房屋结构，所述的房屋结构包括框架结构40，固定在框架结构40上的泡沫混凝土板60以及填充在框架结构40的空隙中的灰泥14。

Description

利用灰泥建造的轻质房屋结构及其生产方法
技术领域
本发明涉及建筑工业领域并涉及一种用于建筑物的含有聚苯乙烯和水泥的灰泥，和一种生产这种灰泥的方法以及利用这种灰泥建造建筑结构的方法。
背景技术
为了建造具有良好隔热和隔音特性的建筑结构，会使用含有泡沫聚苯乙烯、水泥和水的灰泥，这种灰泥在建造工地或生产建筑材料的工厂中被用于组成建筑构件。专利GB 1498 383的说明书中公开了这种灰泥。
通过下述方法将含有泡沫聚苯乙烯的灰泥制成建筑构件，将灰泥注入模具中，进行挤压，如果有必要的话，例如在压力下进行热处理，然后当得到适当的固体后，将它从模具中取出，并且为了将这种含有泡沫聚苯乙烯的混凝土的收缩趋势降到最低而使其直立，其中所述的混凝土是下文中所提到的泡沫混凝土。在一段规定的直立时间后，这种方法生产出的建筑构件能够形成想要的尺寸和形状。
由于灰泥无法进行挤压，热处理以及直立，因此这种生产程序无法离开建筑工地实施。如果这种灰泥在建造时被注入例如固定的模壳中，由于收缩会产生各种问题。
本发明的目的是生产这样一种用于建筑物的灰泥，它能够应用于建筑工地，收缩程度小，并且具有良好的隔音隔热属性。另一个目的是生产这样一种用于建筑物的灰泥，利用这种灰泥能够建造出适于承受重量的建筑结构和构件。
进一步的目的是利用这种灰泥建造出一种具有良好隔热隔音属性的轻质房屋。
为了实现这些目的，已经生产出了一种含有研磨材料的灰泥，所述的研磨材料由收缩后的并且成熟的研磨泡沫混凝土制成，然后在其中加入水泥；在使用过程中，再在这种混合物中加入水。当然，在使用过程中，研磨材料、水泥和水也能够同时混合在一起的。
发明内容
用这种方法生产出的灰泥凝固速度快，具有良好的导热系数，比优质的合成泡沫混凝土建筑单元高出30-40％。
在利用根据本发明的方法来生产灰泥的过程期间，已经凝固并收缩的泡沫混凝土被研磨成尺寸不大于10mm的颗粒，并加入50-150kg的水泥以及80-200L的水。为了灰泥的可加工性，水泥-水比例可能会与平时应用中混凝土灰泥比例不同，通常会高于后者。
本发明所述的灰泥能够在建筑工地中生产，因为所必须的研磨机的运输很容易并且也能够再利用建筑工地中产生的废品。如果工地中产生的废品的数量不够，这种适用于研磨的研磨材料可以从生产泡沫混凝土产品的工厂中获得。所述的研磨材料和所要的水泥以及水能够被注入到灰泥生产设备或灰泥泵中，通过这些设备可以将潮湿的灰泥运送到随后需要使用的地方来混合。
如果使用灰泥的量高于规定的量，生产出来的灰泥仍然可以使用，但是，在通过这种方法增加了获得固体量的同时，它的隔热隔音属性也会退化并且收缩的趋势也会增加。
虽然根据规定的量并用正确方法生产出的灰泥不是非常坚硬，但是它非常耐踏，因此，它能够用于承重并且必须通过一层适合的保护层来放置表面的磨损。
通过使用本发明的灰泥，能够提供一种建筑结构，包括至少一层合成泡沫混凝土板固定在加固的框架结构上，利用本发明所述的灰泥来填充至少一部分所述加固的框架结构的构件之间的空隙，所述的灰泥第一表面与所述的泡沫混凝土板接触。
本发明所述的建筑结构也可以形成一种地板/天花板结构，其中，所述的加固的框架结构包含一个放置在所述的地板/天花板的平面上的承重梁，泡沫混凝土板从下方固定在承重梁上并且本发明所述的灰泥被应用于它们之间并将承重梁完全覆盖。地板/天花板结构可以是水平的，在这种情况下，它包括水平布置的呈I、C或U型截面的承重梁，并且优选的是在承重梁上方的灰泥中放置分载栅。
本发明所述的房屋结构可以包括铺设在灰泥上的保护层，并且如果需要的话，地板材料(80)可以放置在保护层上。
本发明所述的房屋结构的一种形式是形成一种地板/天花板结构，所述的地板/天花板结构的平板与水平面形成的夹角小于75°。
本发明所述的房屋结构的一种形式是形成一种直立的墙单元，包括固定在加固的框架结构的相对面上的第一层和第二层泡沫混凝土板，其中，两层板与框架结构形成一个可填充的永久的框架，并且泡沫混凝土板(与框架结构之间的空隙由本发明所述的灰泥来填充。本发明所述的房屋结构的一种形式是形成一种直立的墙单元，在所述的泡沫混凝土板的临空面上形成表面抛光或硬壳层，所述的临空面是面向所述的灰泥的那一面的反面。房屋结构的一个表面优选地由固定在框架结构上的平板构成，所述的平板由泡沫混凝土制成。框架结构的空隙由本发明的灰泥来填充。
因此，本发明所述的房屋结构的一种形式是形成一种直立的墙体，一种泡沫混凝土板，所述的平板固定在框架结构的两边并且这些平板构成了永久的框架，使用本发明所述的灰泥来填充框架结构的空隙。
如果本发明所述的房屋结构是地板/天花板，那么所述的构成坚固的框架的泡沫混凝土板从下方被固定在它的框架结构上。在具有承重地板/天花板结构的情况下，优选地，分载栅固定在框架结构上并且为实现适当的隔音效果，至少要在这种分载栅上覆盖一层至少3cm的本发明所述的灰泥，但是优选地是5cm。经过24小时后，典型的保护层——一种鸵鸟绒毛层被覆盖在这种灰泥层上，随后保护层上也可以覆盖适当的覆盖物。
如果本发明所述的房屋结构形成一种屋顶结构，那么它既不需要承重或者被磨损，因此也不需要分载栅和保护层。
如果本发明所述的房屋结构形成一种承重屋顶覆盖层，那么用于固定在屋顶外表面上的构件，例如，半条，木板可能需要被嵌入在灰泥中。
本发明所述的房屋结构建造速度快，质量轻并且具有良好的隔热隔音属性。本发明的另一个优点在于框架结构不会直接遭受危害，在发生火灾的情况下，泡沫混凝土板能够防止框架结构快速加温。当然，这也要求所使用的泡沫混凝土是不可燃的。
另一个优点是在填充之后，灰泥能够防止框架结构的构件由于承重而导致的变形，所述的框架结构的构件特别考虑到它的受压范围，因此实际上不会遭到形变。
下面将结合下列附图中实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是使用本发明所述的灰泥而构造成的外部承重墙结构的水平面剖视图，
图2是内部放置有横梁的承重地板/天花板的剖视图，
图3是内部承重墙和地板/天花板的连接处的剖视图，
图4是房顶外壳的剖视示意图，所述的房顶外壳包括使用本发明所述的灰泥而构造的地板/天花板结构。
具体实施方式
图1所示的是外部承重墙的水平截面图，所述的外部承重墙接近建筑的外面，通过使用本发明所述的灰泥构造而成。构造这种承重墙，因此框架结构40最初由木材或具有适当的防腐性质的金属制成。在这种情况下，图中显示了框架结构40的垂直柱41，12cm厚的泡沫混凝土板30在内部固定在柱41上，以及15cm厚的泡沫混凝土板20从外部固定在柱41上。固定构件42可以是塑料螺丝或者是咬接固定构件，它们的受压面足够大以保持泡沫混凝土板的固定而不会受到任何危害。必要的时候，圆盘，小洞垫圈或类似的构件能够被用于分散压力。为了避免热桥和传声路径，尤其是固定构件42是由金属制成的情况下，固定构件42被放置入泡沫混凝土板20，30上的凹陷处中。组装完成后，通过灰泥泵，喷投灰泥机或其它类似的适用的设备，或者人工将灰泥10注入至柱41之间的空隙中。灰泥10的密度相对较低，因此，泡沫混凝土板20，30能够承受住填充入的灰泥10的压力并且构成一种永久的框架。灰泥10中任何过量的水能够通过泡沫混凝土板20，30上的细缝流出。灰泥10的硬化时间大概是2天。
考虑到泡沫混凝土板20，30的表面并不是特别耐磨、坚硬，因此，至少在外部泡沫混凝土板20的外部提供一种硬壳层，它的结构形成的方式与具有由聚苯乙烯板制成的外部隔热盖的情况相似。内部泡沫混凝土板30需要一种不太强硬的表面抛光涂层，例如，在涂上石膏之后铺上玻璃纤维的墙纸，之后，能够根据要求继续加工这种表面抛光涂层。
需要注意的是，在硬化之后，灰泥10分散了两个泡沫混凝土板20，30的承重，并且这使得将这种结构应用到承重墙结构中成为了可能。不应用本发明的话，它们甚至无法用于承受风压。然而，灰泥10使得所形成的墙体结构的硬度达到了能够被用于构成高层建筑物的外部承重墙的程度。
图2展示了承重地板/天花板结构的截面图。在这种情况下，框架结构40由I型截面的承重梁44构成，并且泡沫混凝土板60通过固定构件42从下方被固定在这种承重梁44上。分载栅90被固定在承重梁44的顶部，其中分载栅可以是一种5×5cm的混凝土加固的钢铁网垫，所述的钢铁网垫由直径为5mm的钢丝制成。在这种固定完成之后，将灰泥14填充入由承重梁44构成框架结构40之间的空隙。为了实现本发明所述的灰泥的隔音质量，必须要避免地板/天花板结构中从上至下的传声路径的结构。为此，灰泥14的注入高度要高于分载栅90，因此，灰泥14将覆盖住分载栅90，优选地是成为3-5cm厚的灰泥层。在它的顶部，铺上两层3cm厚的高强度外盖、合成地板(鸵鸟绒毛)层，这些覆盖物可以被随意覆盖。
1立方米(m3)干的研磨泡沫混凝土(颗粒尺寸：大约在1mm到10mm之间)将200升水并加入100千克水泥(型号：A-P 32，5R350波特兰火山土水泥20，尽管这种灰泥会和其它质量较低的灰泥粘合在一起)混合而成的。这导致形成一种坚固性与湿土混凝土相似的混凝土。然后根据图2所指出层的顺序，通过人工或机器将它注入进地板/天花板结构。因此，聚苯乙烯泡沫混凝土构成了邻近的I型承重梁44之间的完整的填充物，这样由于承重梁被泡沫混凝土板60从下方通过螺栓固定的方式固定并填充入了灰泥14以及在上方覆盖了0.5mm厚的分载栅90，使得承重梁不会扭曲变形。注入的灰泥14的高度高出分载栅90以及承重梁44大约4-5cm，利用振动搅拌棒装置压实上述的结构并构成一个平整的表面。然后，经过完成硬化所需的时间之后，一层4-5cm厚的混凝土层或鸵鸟绒毛层作为保护层铺设在上述的结构之上。接着，能够再铺设上瓷砖、木板或其它抛光的材料。
通过这种方法构成的地板/天花板的重量能够通过下述方法计算得出：
1m3泡沫混凝土的重量在200到230公斤之间，加入的水泥的重量为100kg。
鸵鸟绒毛：60kg/m2-厚度3cm。
钢铁：10kg/m2。
水的重量被融入到水泥中，应该被计算在内。
这样，38cm厚的地板/天花板结构的重量大约是225kg/m2。
需要注意的是，与传统的混凝土地板/天花板结构相比，应用本发明的话，它的表面重量能够减少至五分之一。此外，它能够在48小时之内变干并被盖上覆盖物。另一方面，传统的混凝土地板/天花板结构的完全变干(硬化)时间是28天并且只能在变干之后再覆盖上覆盖物。
也能够在利用本发明所述的灰泥而构成的地板/天花板结构上建造内部承重墙。仅仅由参考标记指出的水平的地板/天花板的框架结构40与由相同参考标记指出的承重墙的框架结构40相互固定在一起。泡沫混凝土板60构成了下部的水平的地板/天花板的坚固的框架并且垂直的承重墙的泡沫混凝土板50通过固定构件42被固定在框架结构40上。所述的水平地板/天花板结构在下部的垂直承重墙完成之后进行构造，然后，固定上下一层的垂直承重墙的泡沫混凝土板50。接着，将本发明所述的灰泥14填充入水平的地板/天花板结构，24-48小时之后，铺设上一层高强度的鸵鸟绒毛层，并且接着，将本发明所述的灰泥12填充入泡沫混凝土板50之间的空隙，所述的泡沫混凝土板50位于上部。
图4展示了一种通过利用本发明所述的灰泥制造而成的呈45°的房顶外壳结构。在这个情况下，框架结构40由倾斜的承重梁或者用I型承重梁46代替倾斜的承重梁构成，在图的顶部用虚线表示，并且这种承重梁由镀锌钢制成。首先，对框架结构进行组装，然后，通过固定构件42将泡沫混凝土板60固定在框架结构的下边。间隔件48被固定在I型承重梁46的顶部上，其中，间隔件48可以是木块。然后，在框架结构40的空隙中填充入本发明所述的灰泥16并且将间隔件顶部上方的灰泥压平。本发明所述的灰泥的坚固性使其能够被用于达到75-80°的角度。在角度较陡的情况下，使用过程中，会有灰泥下陷的危险发生。
大约经过2天的硬化时间之后，在表面上放置衬垫72，所述的衬垫具有可控制蒸汽渗透特性，在建筑业中，习惯上被用于制造房顶。通过双层灰条74将衬垫固定在间隔件48上。另外，间隔件76也能够同时或者在不同的工作阶段安装在双层灰条74的顶部之上，并且支撑瓦片92的房顶木条78被固定在间隔件76上。通过使用间隔件76并正确地选择它们适当的尺寸，就能够改进屋顶的通风性。
尽管参照优选的实施例解释说明了本发明，但是本技术领域中具备一般专业技术的技术人员能够做出各种修改以及其他可实现的备选方案是显而易见的。本发明的权利要求的目的就是引申出这些修改及备选方案。

Claims (11)

1.利用含有泡沫聚苯乙烯和水泥的灰泥而建造的轻质房屋结构，其特征在于，所述的结构包括至少一层固定在加固的框架结构（40）上的合成泡沫混凝土板（60），至少一部分加固的框架结构（40）之间的空隙由灰泥（10，12，14，16）来填充，所述的灰泥提供了与所述的泡沫混凝土板（60）接触的第一表面，在每1立方米的研磨材料中，所述的灰泥（10，12，14，16）包括尺寸为0.5-10毫米的颗粒，所述的颗粒是通过研磨挤压过的成熟的泡沫混凝土而得到的并含有泡沫聚苯乙烯，50-200千克未混合的无水水泥，并在使用前加入150-300升水。
2.如权利要求1所述的房屋结构，其特征在于，所述的房屋结构形成一种直立的墙单元，包括第一层和第二层合成泡沫混凝土板（20，30），所述的第一层和第二层合成泡沫混凝土板固定在加固的框架结构（40）的相对的两面上，所述的混凝土板（20，30）与所述的加固的框架结构（40）一起构成一个坚固的框架，所述的坚固的框架界定出的空隙能够利用灰泥（10）来填充，并且所述的混凝土板（20，30）与所述的加固的框架结构（40）之间的空隙也由所述的灰泥（10）来填充。
3.如权利要求1所述的房屋结构，其特征在于，所述的房屋结构形成一种地板/天花板结构，其中加固的框架结构（40）包括放置在所述的地板/天花板的平面上的承重梁（44，46），泡沫混凝土板（60）从下方固定在所述的承重梁上，并且所述的灰泥（14，16）被用于它们之间并将所述的承重梁（44，46）完全覆盖。
4.如权利要求3所述的房屋结构，其特征在于，所述的地板/天花板结构是水平的并且包括水平布置的承重梁（44），其中，所述的承重梁能够从I，C或U型的形状中进行选择。
5.如权利要求4所述的房屋结构，其特征在于，所述的房屋结构包括放置在灰泥（14）中并位于承重梁（44）上方的分载栅（90）。
6.如权利要求4或5所述的房屋结构，其特征在于，所述的房屋结构包括铺设在所述的灰泥（14）上的保护层（70），并且如果必要，地板材料（80）放置在所述的保护层（70）上。
7.如权利要求3所述的房屋结构，其特征在于，所述的地板/天花板的平板与水平面之间的夹角小于75°。
8.如权利要求1到5，7中任意一条权利要求所述的房屋结构，其特征在于，在所述的泡沫混凝土板（20，30，50，60）的临空面上形成表面抛光涂层或硬壳层，所述的临空面与面向所述的灰泥（10，12，14，16）的那一面相对。
9.如权利要求6所述的房屋结构，其特征在于，在所述的泡沫混凝土板（20，30，50，60）的临空面上形成表面抛光涂层或硬壳层，所述的临空面与面向所述的灰泥（10，12，14，16）的那一面相对。
10.一种用于建造如权利要求1所述的轻质房屋结构的方法，包括：
提供一种具有空隙的框架结构（40）；
将泡沫混凝土板固定在所述的框架结构上；
使用灰泥（10，12，14，16）填充框架结构的空隙；其特征在于，所述的泡沫混凝土板包括硬化的泡沫混凝土板（20，30，50，60），在每1立方米的研磨材料中，所述的灰泥（10，12，14，16）包括尺寸为0.5-10毫米的颗粒，所述的颗粒是通过研磨挤压过的成熟的泡沫混凝土而得到的并且含有泡沫聚苯乙烯，50-200千克未混合的无水水泥，并在使用前加入150-300升水。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，提供一种坚固的框架，所述的坚固的框架通过将第一层和第二层泡沫混凝土板（20，30，50）固定在所述的加固的框架结构（40）的相对的两面上而界定出空隙，然后，利用所述的灰泥（10，12，14，16）来填充由所述的坚固的框架界定出的所述的空隙。
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