发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的缺陷,提供一种结构简单、相容性好、不分层的外保温复合混凝土预制构件。
本发明进一步要解决的技术问题在于,提供一种施工工艺相对简单、制成预制构件质量高、耐候性性强、不易分层的外保温复合混凝土预制构件的制造方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种外保温复合混凝土预制构件的第一种技术方案:所述的外保温复合混凝土预制构件为依次由抗裂砂浆混合料制成的抗裂面层、保温砂浆混合料制成的保温层和混凝土砂浆混合料制成的混凝土层固结而成的不分层复合结构,所述抗裂面层、混凝土层分别位于保温层的两侧,三者固结成一个整体,所述混凝土层包括填充混凝土、骨架和预埋件,所述骨架延伸至保温层中;
所述保温层由保温砂浆混合料制成,其中保温砂浆混合料包括以下重量份数的原料:
所述抗裂面层、保温层、混凝土层之间连接处相互融合成不分层的整体。
所述抗裂面层的厚度为3-6mm;所述保温层厚度为30-40mm。
所述混凝土层内设置的预埋件包括用于预制构件整体吊装的吊装件、预留的管线穿管、地漏中的至少一种。
所述抗裂面层由抗裂砂浆混合料制成,其中抗裂砂浆混合料包括以下重量份数的原料:
所述混凝土层由混凝土砂浆混合料制成,其中混凝土砂浆混合料包 括以下重量份数的原料:
一种外保温复合混凝土预制构件的第二种技术方案:所述的外保温复合混凝土预制构件为依次由抗裂砂浆混合料制成的抗裂面层、保温砂浆混合料制成的保温层和混凝土砂浆混合料制成的混凝土层固结而成的不分层复合结构,所述抗裂面层、混凝土层分别位于保温层的两侧,三者固结成一个整体,所述混凝土层包括填充混凝土、骨架和预埋件;所述抗裂面层、保温层、混凝土层之间连接处相互融合成不分层的整体;所述混凝土层内设置的预埋件包括用于预制构件整体吊装的吊装件、预留的管线穿管;
所述抗裂面层由抗裂砂浆混合料制成,其中抗裂砂浆混合料包括以下重量份数的原料:
所述保温层由保温砂浆混合料制成,其中保温砂浆混合料包括以下重量份数的原料:
所述混凝土层由混凝土砂浆混合料制成,其中混凝土砂浆混合料包括以下重量份数的原料:
外保温复合混凝土预制构件的制造方法,包括以下步骤:
A、模具拼装及处理:将制造所用的模具拼装在一起,并对模具内表面 进行清洁、涂刷脱模油预处理;
B、浇筑抗裂面层:称取原料,混合配制成抗裂砂浆混合料,并将抗裂砂浆混合料浇筑至模具中得到预设厚度的面浆并做均匀处理;
C、浇筑保温层:抗裂面层浇筑完成后或凉浆养护至塑性状态,接着将称取好的保温砂浆材料混合配制成保温砂浆混合料,并将保温砂浆混合料浇筑至抗裂面层上,浇筑到预设厚度后,对模具边缘和阴阳角位进行均匀处理,处理完成后凉浆养护4~5h至塑性状态;
D、浇筑混凝土层:将钢筋骨架、预埋件安装在模具上,与保温层靠近的钢筋骨架端部嵌入到保温层中,将称取好的混凝土砂浆材料混合配制成混凝土砂浆混合料倒入模具,振动使其密实,并将混凝土层表面收光,静置养护至拆模强度后脱模;
E、预制构件表面处理:脱模后,检查抗裂面层、保温层、混凝土层的成型情况,对预制构件表面进行修补后处理,并对预制构件表面进行清洁、打磨处理,最后对预制构件进行防水处理得到产品。
所述步骤E中,所述修补后处理为:对预制构件的瑕疵进行修补,在产品失水前,先将需要修补的部位及周围清理干净,然后用胶水或胶浆将待修补部位润湿,再采用修补料进行修补,待修补料初步固化之后,将修补区域清理干净,并用抹布或细砂纸将修补部分擦拭干净或者轻微打磨一下使之与周围颜色效果基本一致。
所述的外保温复合混凝土预制构件的制造方法,所述步骤E中,所述清洁、打磨处理为:刷子蘸稀盐酸边轻刷预制构件表面,边用清水冲掉表面的污渍和水泥灰浆,并且较大的水泥灰浆块采用铲除方式处理并打磨平整。
本发明的发明目的决定要解决现有技术中外墙各层之间缺乏整体性、易分层的问题,则本发明的预制构件为多层但没有明确分层的整体结构,通过整体结构的不同部分实现不同的功能,避免了现有技术中分层问题。
本发明的抗裂面层为整个预制构件的最外层,起到外墙外表面对整体墙体的保护作用,有较强的耐候性,不易开裂;保温层起到保温隔热的作用,混凝土层为主要承重部分,复合在一起的预制构件形成一个完整的墙体。并且这三层结构都是由不同配方的砂浆制成,具有部分相同的原料,使得三者之间具有良好的相容性,膨胀系数基本相同,不会出现分层、脱离的问题。另一方面这三层结构在制造过程中控制层和层之间的表层相互融合,三者之间并没有严格的界面,并且相互的融合也加强了三者之间的凝结力,使得三者之间不易分层脱离。本发明整体结构可以直接进行安装无需通过另外现场的施工或增加其他部件进行墙体的复合,减少了现场施工时间,也相应减少了现场施工的污染。
本发明明各层采用不同配方的材料,解决传统预制构件的热工问题,即所制造的复合混凝土预制构件具有节能保温作用。还解决传统外墙外保温复杂构造体系,该复合混凝土预制构件省略了传统外墙外保温体系界面层处理,不用界面砂浆,节约施工成本。再者,解决传统外墙外保温体系中各种材料相容性问题,因相容性不佳会导致耐候性不好,耐候性若不好则会引起保温材料层之间的脱节,严重者会带来安全隐患。
本发明的制备方法中,从抗裂面层、保温层和混凝土层逐层浇筑,并且在制造过程中,控制凉浆时间,在前一层达到塑性状态下或浇筑完成后,开始浇筑第二层,使得二者都能分别成型,并且由于前一层还没有完全固化,例如:抗裂面层凉浆时间不作限定,可以在浇筑抗裂面层后即浇筑保温层, 也可以在凉浆至塑性状态(用手触摸感觉面浆有粘手感但不粘手指)下浇筑保温层;而保温层凉浆至塑性状态就开始进行混凝土层的浇筑,使得多层之间能在表层相互融合,使得且多层之间具有更好的结合力,整个预制构件成为不可分割的整体。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1-3所示,一种外保温复合混凝土预制构件,所述的外保温复合混凝土预制构件为依次由抗裂砂浆混合料制成的抗裂面层1、保温砂浆混合料制成的保温层2和混凝土砂浆混合料制成的混凝土层3固结而成的不分层复合结构,所述抗裂面层1、混凝土层3分别位于保温层2的两侧,三者固结成一个整体,所述混凝土层3包括填充混凝土31、骨架32和预埋件,所述骨架32延伸至保温层2中。
抗裂面层1面对环境的第一层结构,其重点要具有较高的耐候性,减少或避免由于环境变化形成热胀冷缩造成开裂、脱落等现象,抗裂面层1不易过厚,使得内外热胀冷缩不同而开裂,一般所述抗裂面层1的厚度为3-6mm。
保温层2的形状和厚度选择是需要达到一定的保温要求,本发明不作限定,本发明保温层2厚度优选为30-40mm,在这个范围内即可达到保温效果,无需更厚的保温层2。
混凝土层3是最后一层结构,是整个预制构件的承重部分,其形状和厚度根据建筑设计要求,在此不作任何限定。由于保温层2处于塑性状态,则设置钢筋骨架32时,可以将靠近保温层2的钢筋骨架32的端部嵌入到保温层2中,所述骨架32延伸至保温层2中,能强化保温层2与混凝土层3之间的结合力。
在预制构件制造过程中,每层浇筑都是在达到塑性状态下或者浇筑前一层后马上就浇筑下一层,则相邻层的两个表层就粘结在一起成为一个整体,没有形成明显界面。即所述粘接砂浆层6、抗裂面层1、保温层2、混凝土层3之间连接处相互融合成不分层的整体。特别是保温层2浇筑,由于保温砂浆混合料中有轻质保温材料,整体质轻,可以不必等到抗裂面层1达到塑性状态,稍微凉浆或不凉浆就可以浇筑保温层2。
所述混凝土层3内设置的预埋件包括用于预制构件整体吊装的吊装件33、预留的管线穿管35、地漏34中的至少一种,预埋件固结在填充混凝土31中。
管线穿管35、地漏34根据实际设计需要而设置,可以设置也可以不设置,具体位置可以在预制构件的任何位置,设置数量也根据实际需要。管线穿管35可以用于电线、网线、数据线等线缆的穿装。地漏34用于连接下水排放管道。
吊装件33设置的位置根据安装施工的要求,一般所述吊装件33设置在混凝土层3的端面上,吊装件33的下部预埋固结在混凝土层3中,所述吊装 件33的上部延伸至混凝土层3端面外。除了上述位置外,吊装件33还可以设置在吊装预制构件最为方便的位置,例如预制构件的正面或背面。管线穿管35根据实际需要设置,管线穿管35可以用于各种用途,例如:电线穿管、自来水管穿管等,地漏34是用于将室内下水管与室外总管连接。
如果本发明作为外墙使用,在需要设置窗户8的外墙中,则所述预制构件设有窗户8,所述窗户8的窗框嵌接在所述混凝土层3内,所述装饰墙面砖5、抗裂面层1、保温层2对应窗框开有窗口。
如图2所示,所述混凝土层3顶部端面和底部端面分别设置有用于施工与相邻预制构件企口扣接的企口。上下层混凝土层3之间企口9相互咬合,对应定位。企口9的形状为凹凸配合,即上一层与下一层的企口9相互是凹凸配合。
由于保温层2处于塑性状态,则设置骨架32时,可以将靠近保温层2的钢筋骨架32的端部嵌入到保温层2中,所述骨架32延伸至保温层2中,能强化保温层2与混凝土层3之间的结合力。
所述抗裂面层由抗裂砂浆混合料制成,其中抗裂砂浆混合料包括以下重量份数的原料:
所述保温层由保温砂浆混合料制成,其中保温砂浆混合料包括以下重量份数的原料:
所述混凝土层由混凝土砂浆混合料制成,其中混凝土砂浆混合料包括以下重量份数的原料:
以下列举几个具体实施方式来详细说明本发明各层具体材料配方:
上述原料中,
水泥选择:硅酸盐水泥。
胶粉选择:可再分散乳胶粉。
保温材料微粒选择:玻化微珠微粒、膨胀珍珠岩微粒。
减水剂选择:聚羧酸系减水剂、萘系减水剂。
聚丙烯短纤:长度为5mm-8mm。
聚丙烯长纤:长度为15mm-20mm。
上述实施例采用以下制造方法进行制造:
外保温复合混凝土预制构件的制造方法,包括以下步骤:
A、模具拼装及处理:将制造所用的模具拼装在一起,并对模具内表面进行清洁、涂刷脱模油预处理。
具体讲有以下步骤:1)先将模具拼装固定在一起,对模具进行清洁处理,保证模具内表面干净光滑,无混凝土残渣,钢筋出孔位及所有模具活动块拼缝处无累积混凝土、无粘模白灰;模具外表面无累积混凝土。然后对整个模具浇筑油漆;
2)模具内表面均匀打脱模油,做到无积油、用手指触模具表面手指上无明显油渍,无污染物。窗盖、底座及中墙板等外表面无积油,慢干(水泥缓凝)剂涂刷均匀无遗漏;
3)检查模具拼缝处的密封情况,密封件是否安装到位,确保无没有漏浆。
4)检查所有模具螺丝紧固,线耳无松动无遗漏,模具拼缝平整,检查模具尺寸、线耳尺寸及PVC水电配件尺寸误差不超过3mm。
B、浇筑抗裂面层:称取原料,混合配制成抗裂砂浆混合料,并将抗裂砂浆混合料浇筑至模具中得到预设厚度的面浆并做均匀处理,处理完成后凉浆 养护,凉浆养护时间是:到用手触摸感觉面浆有粘手感但不粘手指时止。
具体包括以下步骤:1)在材料称重时,要核对原材料的种类与质量,然后严格按照配比进行称量,误差不得大于1%;先将水放入搅拌容器中,再将其余原料倒入搅拌容器中,搅拌4~5min,使料浆成均匀膏状体,静放2~3min即可使用,料浆必须随配随用,配制好的料浆需在2h内用完。
2)将搅拌好的抗裂砂浆混合料倒入模具内,浇筑时要求从模具的边缘和底部开始,注意控制抗裂砂浆的厚度在3~6mm,切不可过厚,不够的地方可补充砂浆。然后开动振动器,振动使其密实;
3)待抗裂砂浆振动均匀后立即开始浇筑保温层或等待抗裂砂浆层达到塑性状态再浇筑保温层。
C、浇筑保温层:抗裂面层养护完成,接着将称取好的保温砂浆材料混合配制成保温砂浆混合料,并将保温砂浆混合料浇筑至抗裂面层上,浇筑到预设厚度后,对模具边缘和阴阳角位进行均匀处理,处理完成后凉浆养护4~5h至塑性状态。
具体步骤如下:
1)保温砂浆混合料的原料进行称重,先将水放入搅拌容器中,再将其余原料放入加水后的搅拌容器中,搅拌3~5min,使料浆成均匀膏状体,即可使用。料浆必须即配即用,配制好的料浆需在60min内用完尽量避免二次加水使用。
2)将搅拌好的保温砂浆混合料分两次倒入模具内,第一次要求从模具的边缘和底部开始均匀浇筑,浇筑厚度控制约在预定厚度的2/3,开动振动器振动密实;然后开始进行第二次浇筑,到达预定厚度30-40mm,再次振动使其密实。
3)浇筑处理均匀后进行凉浆,凉浆时间要根据自然环境温度进行确定。凉浆时间以用手触摸感觉料浆有粘手感但不沾手指(塑性状态)时为宜,凉浆养护时间一般为4-5小时。
D、浇筑混凝土层:保温层的养护至塑性状态后,将钢筋骨架、预埋件安装在模具上,与保温层靠近的钢筋骨架端部嵌入到保温层中,并将称取好的混凝土砂浆材料混合配制成混凝土砂浆混合料倒入模具中,振动使其密实,同时将混凝土层表面收光,静置养护至拆模强度后脱模;
E、预制构件表面处理:脱模后,检查抗裂面层和保温层成型情况,对预制构件表面进行修补后处理,并对预制构件表面进行清洁、打磨处理,最后对预制构件进行防水处理得到产品。
所述修补后处理为:对预制构件的瑕疵进行修补,在产品失水前,先将需要修补的部位及周围清理干净,然后用胶水或胶浆将待修补部位润湿,再采用修补料进行修补,待修补料初步固化之后,将修补区域清理干净,并用抹布或细砂纸将修补部分擦拭干净或者轻微打磨一下使之与周围颜色效果基本一致。
所述清洁、打磨处理为:刷子蘸稀盐酸边轻刷预制构件表面,边用清水冲掉表面的污渍和水泥灰浆,并且较大的水泥灰浆块采用铲除方式处理并打磨平整。
预制构件性能检测:
1、保温砂浆材料性能测试:测试依照GB/T20473-2006中Ι型保温砂浆的技术要求来进行。
测试结果:导热系数:0.07W/m2·K
干密度:289kg/m3
抗压强度:0.4Mpa
所检测结果符合GB/T20473-2006中Ι型保温砂浆的技术要求
2、预制后整体构件的性能测试:
耐候性:经80次高温(70℃)、淋水(15℃)循环和20次加热(50℃)、冷冻(-20℃)循环后没有出现开裂、空鼓或脱落。
抗裂试验:检测预制构件的拉伸粘接强度为0.18MPa,且破坏界面在保温层,证明本发明的预制构件是一个整体结构,各层之间不分层。
冲击强度:3J冲击合格。
耐冻融:10次循环后表面无裂纹、空鼓、旗袍、剥离现象。
系统抗拉强度为0.22,且破坏部位不在各层界面。
传热系数:平均传热系数K=0.784W/m2·K
热阻:平均热阻R=1.118m2·K/W
上述测试是建筑领域的常规测试,测试步骤不作详述,通过上述数据可知:本发明的预制构件具有良好的保温性能,满足外墙的耐候性要求,也满足作为墙体的强度要求,最为重要的是本发明预制构件不分层是一个整体构件。