CN102733528A - 工字形预制结构件及保温墙施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种预制结构件及保温墙施工方法。采用普通孔洞承重砖作为墙的主要材料，使用特制的单层、双层工字形预制结构件作墙体的主心骨，中间插入保温隔热板。为了使两侧面砖体能牢固的连接、增加墙的坚固性，按照不同位置强度需要布置相同或不同的结构件，包括用钢筋和螺纹钢加强，提高墙两侧的刚性连接，增强抗剪抗推能力，又达到传热极少的目的，形成了高保温高强度墙体，适于各种建筑的外墙和承重墙。

Description

工字形预制结构件及保温墙施工方法

技术领域

本发明涉及一种保温好强度高的墙体，使用单层、双层工字形预制结构件作墙体的主心骨。本发明还涉及墙体的施工方法，可广泛用於住宅、办公楼、宾馆、厂房等建筑物。 

背景技术

随着节能减排的要求越来越高，建筑物新的保温墙层出不穷。保温墙首先要有良好的保温性能，墙体的热阻足够大，有良好的防火隔音性能；同时墙体要有足够强度，有足够好抗推力、抗震力，保证人身安全；还要求墙体材料易得、价格低廉；最后墙体施工简便、施工效率高。能满足以上多方面更求的墙体，方为广大用户所接受，才有推广价值。 

因此有必要设法使用普通可以购买到的小孔页岩砖，用结构件加强，实现利用现成的社会资源，以较少的成本、简便的施工方法，获得墙体保温、强度与造价之间的最大性价比。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种解决墙体内外面结构联系的预制件，使保温材料夹到墙的中间后，使用一般砖墙材质的整体仍然具备高的结构强度，同时具备高的热阻；为此目的，本发明还提供一种根据不同位置强度需要而布置不同的结构件，使用螺纹钢条或园钢条用作加强的墙体施工方法。 

为解决上述技术问题，本发明设计了一种预制结构件，该结构件是加预应 力钢筋的双层工字形预制结构件，它的构成是先在模具中制成单个工字形预制件，然后在专用工装上对钢筋施加预应力，同时，用云石胶或水泥来粘结上下两块单个工字形预制件，粘接面嵌入预应力钢筋，固化后沿预制件边缘切割钢筋，形成有预应力钢筋的双层工字形预制结构件。单个工字形预制件与普通砖组合又可成为另一种单层工字形预制结构件。 

根据本发明的工字形预制结构件，其单个工字形预制件上下两横的外表有低台平面，有长条钢筋嵌入槽，另一面有预应力钢筋的嵌入槽。上下两横间是热阻槽，预制件外表有两排腰圆小凹坑作增强灰缝粘接力用。 

根据本发明的预制结构件，其单个工字形预制件，同样用云石胶或水泥来粘结两块普通砖成一体。 

根据本发明的预制结构件，其双层工字形预制结构件取消预应力钢筋，形成无预应力钢筋的双层工字形预制结构件。 

为了在墙体内形成上述抗拉保温结构，本发明的施工方法包括下述几个步骤：墙体内外两侧大量采用普通多孔承重砖作为主材；内外两侧的中间填充阻燃型聚苯乙烯泡沫板；整个墙体面上均匀分布多个内外联系构件，并按照不同位置强度需要布置不同的构件。构件结构和材料按联系的强度从强到弱分为四等：第一等最强，使用有预应力钢筋的双层工字形预制结构件作联系；第二等使用双层工字形预制结构件作联系，与第一等区别是取消预应力钢筋；第三等使用单层工字形预制结构件作联系；第四等使用普通实心砖和普通十孔砖组合。又为了使各联系构件与周围其它砖形成坚实整体，在砌墙时各水泥预制件的上下结合面、平行于墙面部位嵌入长条钢筋，并且长条钢筋与墙的两侧柱体能有效连接。 

根据本发明的预制结构件施工保温墙方法，还包括所述单个工字形预制件 有低台平面与普通多孔承重砖平面齐平，外墙面成一条直线，长条钢筋直径小于灰浆缝宽度。 

根据本发明的预制结构件施工保温墙方法，还包括所述按实际墙体可能受到的外力，灵活布置内外联系构件的强弱材料等级；但在砌墙过程中，要在构件位置嵌入长条钢筋，钢筋在构件的上下结合面或上结合面；当有钢筋在构件的下结合面时，采用细铁丝扎紧上下两钢筋，防止下钢筋从构件的长条钢筋嵌入槽脱落。 

根据本发明的预制结构件施工保温墙方法，还可以包括所述内外两侧的中间填充泡沫保温板，保温板的长度和高度尺寸，视墙的内外联系构件分佈位置而调整。标准宽度可以切割成长方形，在图示左下角开缺，砌一层后插在槽内不会倒，保温板厚度与内外侧砖体的空隙相配。 

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步详细的说明。 

图1是保温墙体典型结构主视图。 

图2是图1所示墙体沿A-A～D-D线的各不同截面结构件剖面图。 

图3是用以联系墙内外面的单个工字形预制件主视图。 

图4是图3所示单个工字形预制件俯视图。 

图5是图4所示单个工字形预制件沿E-E线的剖面图。 

图6是双层工字形预制结构件内部安置预应力钢筋的分解立体图。 

图7是图6所示双层工字形预制结构件内部安置予应力钢筋后粘合并切割的整体图。 

图8是双层工字形预制结构件内部不安置预应力钢筋的分解立体图。 

图9是图8所示双层工字形预制件内部不安置予应力钢筋的粘合整体图。 

图10是单层工字形预制结构件与普通实心砖配合分解立体图。 

图11是图10所示单层工字形预制结构件与普通实心砖粘合后的整体图。 

图12是使用普通实心砖与普通十孔砖配合，用来加强墙内外侧联系的工字形搭配布局图。 

图13是保温墙体局部立体表示的各构件示意图。 

图14是图13所示内部不安置预应力钢筋双层工字形预制结构件与普通十二孔砖相邻局部放大图。 

图15是保温墙体某一侧面表示的各构件示意图。 

图16是保温墙体某一局部区域立体表示的各构件示意图。 

图17是图16所示泡沫保温板开缺放置图。 

图中各序号名称含义如下：1墙两边水泥构造柱；2普通十孔砖；3普通实心砖；4普通十二孔砖；5单层工字形预制结构件；7双层工字形预制结构件；8有预应力钢筋的双层工字形预制结构件；9平行于墙面嵌入的长条钢筋；10墙中间的泡沫保温板；11砌墙用水泥；83单个工字形预制件；84双层工字形预制件的预应力钢筋；85粘结预制件的云石胶；8a单个工字形预制件外表低台平面；8b单个工字形预制件长条钢筋嵌入槽；8c单个工字形预制件预应力钢筋嵌入槽；8d单个工字形预制件热阻槽；8e单个工字形预制件腰圆小凹坑。 

采用本发明的有益效果是：可大量采用普通十二孔、普通十孔砖、普通实心砖，中间的泡沫保温板材也裁剪方便；预先制作不同的内外联系结构件可根据墙的受力情况灵活布置，用量不多；因此总体造价不高，砌成的墙整体保温和 强度较好。 

具体实施方式

下面将根据优选实施例对本发明进行更加详细的说明。在所有附图中，相同的构件以相同的标号指代。这些附图和相关的描述仅仅是说明性的而非限制性的，单位以毫米计。 

图1是保温墙体典型结构主视图，表示墙体联结构件的分布图。墙体宽4850，高2875，墙厚240，两边是水泥柱。根据墙体受力情况，作为第一等最强联系构件，有预应力钢筋的双层工字形预制结构件8放置在墙中心偏下部位，共二个结构件；第二等联系构件使用双层工字形预制结构件7均布在墙中心四周，距中心间隔距离为横向三块砖，竖向三层，共六个结构件；第三等联系构件即用粘结材料云石胶85使单层工字形预制结构件5与两块普通实心砖3粘结成一体，同上述的间隔距离，共九个结构件；第四等联系构件使用普通十孔砖2和普通实心砖3作联系，放置在墙底部，共四组，因为此处不需要太高的强度，实施例共十组配合构件。按图1所示结构尺寸进行计算，不同材料、不同结构的240墙体传热系数比较： 

①墙体材料导热系数λ： 

页岩砖(本实施例中普通砖) 0.9w/m·℃ 

钢材 58.2w/m·℃ 

聚苯乙烯泡沫(保温)板 0.04w/m·℃ 

混凝土预制件 1.5w/m·℃ 

②传热系数K的计算式 

K＝1/∑(δ/λ)_i  (w/m·℃) 

式中δ_i为该材料的厚度(m)，λ_i为该材料的导热系数(w/m·℃) 

③墙体各部分K_i的计算结果 

页岩砖墙 K＝λ/δ＝0.9/0.240＝3.75w/m²·℃ 

混凝土墙体 K＝λ/δ＝1.5/0.240＝6.25w/m²·℃ 

予应力钢筋 K＝λ/δ＝58.2/0.240＝242.5w/m²·℃ 

中间聚苯乙烯板两侧页岩砖墙 K＝1/∑(δ/λ)＝1/(0.2/0.9+0.05/0.04)＝0.6792w/m²·℃ 

中间聚苯乙烯板两侧混凝土块 K＝0.7229w/m²·℃ 

④墙体各部分占总面积的百分比S_i％： 

加予应力钢筋的工字混凝土(中心连通部分) 0.1388％ 

无钢筋的工字混凝土(中心连通部分) 0.7288％ 

用页岩砖加强的墙体 0.4277％ 

中间聚苯乙烯板两侧混凝土 1.735％ 

中间聚苯乙烯板两侧页岩砖 96.92％ 

⑤墙体加权平均传热系数 K＝∑K_i×S_i％＝0.7631w/m²·℃ 

以上式中，w为瓦，m为米，℃为度 

从以上计算可见，普通240砖墙传热系数为3.75w/m²·℃，而采用本发明施工的墙体传热系数为0.7631w/m²·℃，仅为砖墙的20.35％，即墙体热损失减少了近80％，保温性能优良。 

从图2所知，A-A剖面图为普通十孔砖2、普通实心砖3、普通十二孔砖4和单层工字形预制结构件5、泡沫保温板10的联系形式；B-B剖面图为普通十二孔砖4、泡沫保温板10、单层工字形预制结构件5和双层工字形预制结构件7的联系形式；C-C剖面图为普通十孔砖2、普通实心砖3、普通十二孔砖4、 泡沫保温板10、双层工字形水泥预制结构件7和有预应力钢筋的双层工字形预制结构件8的联系形式；最底层D-D剖面图仅用三种普通砖即可。每层剖面平行于墙面嵌入的长条钢筋9进入墙两边水泥构造柱1，采用打孔粘接的新工艺。 

本发明实施的基础是做出联系构件，包括：单个工字形预制件83、有预应力钢筋的双层工字形预制结构件8、双层工字形预制结构件7、单层工字形预制结构件5，以下叙述制作方法： 

单个工字形预制件83的形状和构造如图3到图5所示，用高标号水泥混凝土倒入工字形专用模具制作，注意底部有两凹槽8C放置予应力钢筋用，亦可用干法压制。 

图6、图7所示的有预应力钢筋的双层工字形预制结构件8可以采用如下加工步骤制成：先将单个工字形预制件83有序排列在工作台上，作为下方的单个工字形预制件83，使嵌入槽8c向上且对应相同方向；预应力钢筋84放置在嵌入槽8c后，用牵引机构夹紧二根钢筋的两端并施以预应力，同时涂敷云石胶85或水泥；一一对应地粘叠重合上方的单个工字形预制件83(图8中只表示了一个结构件)；待固化后，用切断机切断每两块预制件间的钢筋，形成双层工字形预制结构件8。 

图8、图9所示的双层工字形预制结构件7与上述有预应力钢筋的双层工字形预制结构件8相比，只是没有预应力钢筋84。 

图10、图11所示为单个工字形预制件83与普通实心砖3用云石胶85连接成一体的单层工字形预制结构件5。 

具备以上联系构件后，砌墙时还有图12普通十孔砖2和普通实心砖3的联系形式；图13双层工字形预制结构件8与三种普通砖及长条钢筋9之间的关系示意；图14放大显示单个工字形预制件外表低台平面8a与普通十二孔砖 4的关系示意，保证了灰缝外观平整饱满成一条线。 

根据事先强度分布设计，砌墙的过程除单层工字形普通结构件5，其它可以在图15到图17看见，包括：有预应力钢筋的双层工字形预制结构件8、双层工字形预制结构件7、普通十孔砖2和普通实心砖3的联系形式。砌墙的的过程如下：每隔四层墙中间先插入开缺口的泡沫保温板10，当插入一块砖的深度，泡沫保温板就不会倒，在保温板10两边砖面上放置二根通长Φ8或Φ6螺纹长条钢筋9，并嵌入单个工字形预制件83到槽8b内。墙体连接组成的图中分布，一般横向间隔1米，竖向间隔0.5米，本实施例，每砌4层重复上述类似过程。 

本发明不限于上述实施例的尺寸关系，其构造及方法的技术要点均属于本发明范围，长条钢筋9同样可以嵌入构件的上下两侧，在下侧时采用细铁丝扎紧上下两钢筋，防止下钢筋从构件的嵌入槽8b脱落。 

Claims (9)

1.一种工字形预制结构件，该结构件由先在模具中制成单个工字形预制件(83)、预应力钢筋(84)和云石胶(85)组成，其特征在于：它的构成是先在模具中制成单个工字形预制件(83)，然后在专用工装上对预应力钢筋(84)施加预应力的同时，用云石胶(85)来粘结上下两块单个工字形预制件(83)，粘接面嵌入预应力钢筋(84)，固化后沿预制件(83)边缘切割预应力钢筋(84)，形成有预应力钢筋(84)的双层工字形预制结构件(8)；单个工字形预制件(83)与普通砖(6)组合又可成为另一种单层工字形预制结构件(5)。

2.根据权利要求1所述的工字形预制结构件，其特征在于：单个工字形预制件(83)上下两横的外表有低台平面(8a)，有长条钢筋(9)嵌入槽(8b)，另一面有预应力钢筋(84)的嵌入槽(8c)；上下两横间是热阻槽(8d)。

3.根据权利要求1或2所述的工字形预制结构件，其特征在于：单个工字形预制件(83)的材料可以采用水泥混凝土。

4.根据权利要求1所述的工字形预制结构件，其特征在于：所述单层工字形预制结构件(5)由单个工字形预制件(83)用云石胶(85)来粘结两块普通实心砖(6)组成一体。

5.根据权利要求1所述的工字形预制结构件，其特征在于：所述双层工字形预制结构件(8)取消预应力钢筋(84)，形成无预应力钢筋(84)的双层工字形预制结构件(7)。

6.一种保温墙的施工方法，墙体内外两侧采用普通孔洞承重砖作为主材，内外两侧的中间填充泡沫保温板(10)；整个墙体面上均匀分布多个内外联系构件，并按照不同位置强度需要布置不同的构件；构件结构和材料按联系的强度从强到弱分为四等：其特征在于：第一等最强，使用有预应力钢筋(84)的双层工字形预制结构件(8)作联系；第二等使用双层工字形预制结构件作联系，与第一等区别是取消预应力钢筋(84)；第三等使用单层工字形预制结构件(5)作联系；第四等使用普通实心砖(3)和普通十孔砖(2)组合；又为了使各联系构件与周围其它砖形成坚实整体，在砌墙时各预制件的上下结合面、平行于墙面部位用长条钢筋(9)嵌入到槽(8b)中，并且长条钢筋(9)与墙的两侧柱体能有效连接。

7.根据权利要求6所述保温墙的施工方法，其特征在于：单个工字形预制件(83)有低台平面(8a)的端面与普通孔洞承重砖平面齐平，外墙面成一条直线。

8.根据权利要求6所述保温墙的施工方法，其特征在于：按实际墙体可能受到的外力，灵活布置内外联系构件的强弱材料等级；在砌墙时单个工字形预制件(83)的上下结合面嵌入槽(8b)嵌入长条钢筋(9)，长条钢筋(9)直径小于灰浆缝宽度。

9.根据权利要求1所述预制结构件施工保温墙的方法，其特征在于：内外两侧的中间填充泡沫保温板(10)，保温板的长度和高度尺寸，视墙的内外联系构件分佈位置而调整。

Images