CN104674983B - 一种小柱距钢结构自保温墙体及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的小柱距钢结构自保温墙体及其制作方法，其中自保温墙体由保温墙体主板、空腹梁保温板、主梁保温板三种不同规格的保温混凝土预制空心板与钢结构柱、钢结构主梁、钢结构空腹梁及轻骨料混凝土构成，所述保温墙体主板以钢结构主梁为支座，上下焊接固定在钢结构主梁上，所述空腹梁保温板、主梁保温板以钢结构空腹梁、钢结构主梁的下翼缘为支座，所述保温墙体主板、空腹梁保温板、主梁保温板均设置预埋钢板与钢结构主梁焊接，所述保温墙体主板与钢结构柱之间的间隙灌注轻骨料混凝土。本发明具有耐候性和耐久性好，长期维护费用低，构件自重小，自保温墙体制作、施工简单，成本低，易于实现工业化、机械化。
Description
技术领域
本发明涉及墙体制作领域，具体地说，涉及一种基于轻骨料混凝土制作的小柱距钢结构自保温墙体及其制作方法。
背景技术
小柱距钢结构是一种梁、柱间距为2米左右的小柱网新型钢结构形式，该结构可广泛用于一般民用建筑。现有钢结构外墙板一般采用保温和维护两种不同功能材料组成的复合墙板，其耐久性难以达到建筑物正常使用设计期限要求；在外部环境作用下，保温材料和维护功能材料之间的结合也难以保持原有的基本性能，建筑物全寿命维护费用较高，维修过程中给用户带来不便。
发明内容
针对现有技术存在的上述技术问题，本发明的目的是提供一种易于维护、保温效果好、具有良好的耐候性和耐久性的小柱距钢结构自保温墙体，及制作这种墙体的方法。
为实现上述目的，本发明的一种小柱距钢结构自保温墙体，包括保温混凝土预制空心板、钢结构梁柱和现浇混凝土，钢结构梁柱搭建墙体架构，其间焊接有保温混凝土预制空心板，所述保温混凝土预制空心板与钢结构梁柱的间隙灌注现浇混凝土。
所述保温混凝土预制空心板为轻骨料混凝土制成的自保温墙板，分为保温墙体主板、空腹梁保温板、主梁保温板三种不同规格；所述钢结构梁柱分为钢结构柱、钢结构主梁、钢结构空腹梁；所述保温墙体主板以钢结构主梁为支座，所述空腹梁保温板、主梁保温板以钢结构空腹梁、钢结构主梁的下翼缘为支座，所述保温墙体主板、空腹梁保温板、主梁保温板均设置预埋钢板与钢结构梁柱焊接，所述三种自保温墙板与钢结构梁柱的间隙灌注轻骨料混凝土。
所述保温墙体主板，上下各配置双向Φ4@150钢筋；所述空腹梁保温板，上下各配置3Φ4钢筋；所述主梁保温板，上下各配置2Φ4钢筋。
所述自保温墙板厚度为200～240mm；钢管外径为140～180mm，单向排列，间距160～210mm。
所述轻骨料混凝土由粘土陶粒、425#水泥、轻砂、水、微沫剂组成，所述粘土陶粒分为粒径2～5mm的小陶粒和粒径5～10mm的大陶粒，质量配比为：大陶粒19.5％～23.6％，小陶粒5.1％～6.2％，425#水泥23％～27.9％，轻砂22.6％～27.3％，水20.6％～24.9％，微沫剂0.09％～0.11％。
所述微沫剂为普通水泥砂浆添加剂。
一种小柱距钢结构自保温墙体的制作方法，具体步骤如下：
(1)准备普通加气混凝土碎渣及废弃料、粘土陶粒；
(2)采用破碎设备将加气混凝土碎渣及废弃料进行破碎、分筛，将破碎后的轻砂分筛至粒径为0～2.5mm，细度模数为3.0；
(3)将粘土陶粒、轻砂、425#水泥、水和微沫剂在混凝土搅拌机中搅拌2～4分钟，制成轻骨料混凝土；
(4)制作保温混凝土预制空心板，将拌和的轻骨料混凝土倒入预制板钢模振捣成型；
(5)保温混凝土预制空心板养护2～3天后，抽出钢管、拆除侧模板，继续养护至达到设计强度；
(6)安装保温混凝土预制空心板，将保温混凝土预制空心板与钢结构梁柱焊接；
(7)保温混凝土预制空心板与钢结构梁柱之间的间隙灌注现浇混凝土，优选灌注轻骨料混凝土；
(8)外墙水泥砂浆粉刷或饰面。
所述步骤(3)中粘土陶粒分为粒径2～5mm的小陶粒和粒径5～10mm的大陶粒，大陶粒、小陶粒、425#水泥、轻砂、水和微沫剂的质量配比为：大陶粒19.5％～23.6％，小陶粒5.1％～6.2％，425#水泥23％～27.9％，轻砂22.6％～27.3％，水20.6％～24.9％，微沫剂0.09％～0.11％。
所述步骤(4)中保温混凝土预制空心板分为保温墙体主板、空腹梁保温板、主梁保温板三种不同规格，厚度为200～240mm；钢管外径为140～180mm，单向排列，间距160～210mm；所述保温墙体主板，上下各配置双向Φ4@150钢筋；所述空腹梁保温板，上下各配置3Φ4钢筋；所述主梁保温板，上下各配置2Φ4钢筋。
本发明的以加气混凝土砌块破损废渣和陶粒为基料，砌块废渣经破碎、筛分制成轻砂干粉，再按比例配给水泥、纯水、微沫剂调制成水硬性胶凝组合物，克服了现有保温墙体耐候性和耐久性较差，长期维护费用高，维修时造成用户不便等缺陷。预制空心保温墙板降低了构件自重，提高了墙体的保温性能，实现机械化，提高效率，易于实现文明施工。自保温墙体制作、施工技术方案，其生产工艺极其简单，不需要增加新的生产设备和资金投入，且设备操作、维护都较容易，节省了人力资源和能源资源，易于实现工业化、机械化，减轻劳动强度，提高生产效率。
附图说明
图1为本发明的框架组装图；
图2为图1的3-3视图；
图3为图1的2-2视图；
图4为图1的1-1视图；
图5为本发明空腹梁保温板的主视图；
图6为本发明空腹梁保温板的横剖视图；
图7为本发明空腹梁保温板的纵剖视图；
图8为本发明主梁保温板的主视图；
图9为本发明主梁保温板的横剖视图；
图10为本发明主梁保温板的纵剖视图；
图11为本发明保温墙体主板的主视图；
图12为本发明保温墙体主板的横剖视图；
图13为本发明保温墙体主板的纵剖视图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，本发明的一种小柱距钢结构自保温墙体由保温墙体主板4、空腹梁保温板5、主梁保温板6三种不同规格的保温混凝土预制空心板与钢结构柱1、钢结构主梁2、钢结构空腹梁3以及现浇保温混凝土7构成保温墙体，保温墙体主板4以钢结构主梁2为支座，上下焊接固定在钢结构主梁2上，空腹梁保温板5、主梁保温板6以钢结构空腹梁3、钢结构主梁2的下翼缘为支座，保温墙体主板4、空腹梁保温板5、主梁保温板6均设置预埋钢板8与钢结构主梁2焊接，保温墙体主板4与钢结构柱1之间的空间浇筑保温混凝土。预制空心板两端与钢管间灌注轻骨料混凝土。
如图11、12、13所示，保温墙体主板4，上下各配置双向Φ4@150钢筋。如图5、6、7所示，空腹梁保温板5，上下各配置3Φ4钢筋。如图8、9、10所示，主梁保温板6，上下各配置2Φ4钢筋。
本发明的自保温墙板以加气混凝土碎渣及废弃料制作的轻砂、粘土陶粒、425#水泥为基料，制成轻骨料混凝土强度等级为LC15，其1立方米用量配比如下：
其操作步骤如下：
(1)准备普通加气混凝土碎渣及废弃料、粘土陶粒；
(2)采用破碎设备将加气混凝土碎渣及废弃料进行破碎、分筛，将破碎后的轻砂分筛至粒径为0～2.5mm，细度模数为3.0；
(3)将质量配比为：425#水泥：大陶粒：小陶粒：轻砂：水：微沫剂＝1:0.85:0.22:0.98:0.89:0.004的材料在混凝土搅拌机中搅拌2～4分钟，制成轻骨料混凝土；
(4)制作保温混凝土预制空心板，将拌和的轻骨料混凝土倒入预制板钢模振捣成型；保温混凝土预制空心板分为保温墙体主板、空腹梁保温板、主梁保温板三种不同规格，厚度为200～240mm；钢管外径为140～180mm，单向排列，间距160～210mm；保温墙体主板，上下各配置双向Φ4@150钢筋；空腹梁保温板，上下各配置3Φ4钢筋；主梁保温板，上下各配置2Φ4钢筋；
(5)保温混凝土预制空心板养护2～3天后，抽出钢管、拆除侧模板，继续养护至达到设计强度；
(6)安装保温混凝土预制空心板，将保温混凝土预制空心板与钢结构梁柱焊接；
(7)保温混凝土预制空心板与钢结构梁柱之间的间隙灌注轻骨料混凝土；
(8)外墙水泥砂浆粉刷或饰面。
轻骨料混凝土干表观密度密度1200～1300kg/m3，自保温墙体表观密度为650～750kg/m3。
本发明的自保温墙板，以厚度为240mm和200mm为例，所得相关指标如下：
本发明相比现有技术所产生的有益效果：
(I)采用以加气混凝土砌块破损废渣为基料，经破碎、筛分制成轻砂作为保温混凝土的细骨料，较好地解决了废弃的加气混凝土砌块碎渣废弃物如何处置和二次污染的难题；
(II)采用以粘土陶粒、轻砂、425#水泥等为基料，配制成具有保温和维护功能于一体的轻骨料混凝土，较好地解决了复合材料保温墙板耐久性和耐候性较差的难题；
(III)采用轻骨料混凝土制作的保温混凝土预制空心板，减轻了墙体的重量，提高了墙体的保温效果；
(IV)自保温墙体制作、施工技术方案，其生产工艺极其简单，不需要增加新的生产设备和资金投入，且设备操作、维护都较容易，节省了人力资源和能源资源；
(V)自保温墙体的制作、安装技术方案，其施工工艺极其简单，易于实现工业化、机械化，减轻劳动强度，提高生产效率。
本发明适合小柱距钢结构自保温墙体之用，也可拓展到一般钢结构的自保温墙体之用。
Claims (8)
1.一种小柱距钢结构自保温墙体，其特征在于，包括保温混凝土预制空心板、钢结构梁柱和现浇混凝土，钢结构梁柱搭建墙体架构，其间焊接有保温混凝土预制空心板，所述保温混凝土预制空心板与钢结构梁柱的间隙灌注现浇混凝土；
所述保温混凝土预制空心板为轻骨料混凝土制成的自保温墙板，分为保温墙体主板、空腹梁保温板、主梁保温板三种不同规格；所述钢结构梁柱分为钢结构柱、钢结构主梁、钢结构空腹梁；所述保温墙体主板以钢结构主梁为支座，所述空腹梁保温板、主梁保温板以钢结构空腹梁、钢结构主梁的下翼缘为支座，所述保温墙体主板、空腹梁保温板、主梁保温板均设置预埋钢板与钢结构梁柱焊接，所述三种自保温墙板与钢结构梁柱的间隙灌注轻骨料混凝土。
2.如权利要求1所述的小柱距钢结构自保温墙体，其特征在于，所述保温墙体主板，上下各配置双向Φ4@150钢筋；所述空腹梁保温板，上下各配置3Φ4钢筋；所述主梁保温板，上下各配置2Φ4钢筋。
3.如权利要求1所述的小柱距钢结构自保温墙体，其特征在于，所述自保温墙板厚度为200～240mm；钢管外径为140～180mm，单向排列，间距160～210mm。
4.如权利要求1所述的小柱距钢结构自保温墙体，其特征在于，所述轻骨料混凝土由粘土陶粒、425#水泥、轻砂、水、微沫剂组成，所述粘土陶粒分为粒径2～5mm的小陶粒和粒径5～10mm的大陶粒，质量配比为：大陶粒19.5％～23.6％，小陶粒5.1％～6.2％，425#水泥23％～27.9％，轻砂22.6％～27.3％，水20.6％～24.9％，微沫剂0.09％～0.11％。
5.如权利要求4所述的小柱距钢结构自保温墙体，其特征在于，所述微沫剂为普通水泥砂浆添加剂。
6.一种如权利要求1所述的小柱距钢结构自保温墙体的制作方法，其特征在于，具体步骤如下：
(1)准备普通加气混凝土碎渣及废弃料、粘土陶粒；
(2)采用破碎设备将加气混凝土碎渣及废弃料进行破碎、分筛，将破碎后的轻砂分筛至粒径为0～2.5mm，细度模数为3.0；
(3)将粘土陶粒、轻砂、425#水泥、水和微沫剂在混凝土搅拌机中搅拌2～4分钟，制成轻骨料混凝土；
(4)制作保温混凝土预制空心板，将拌和的轻骨料混凝土倒入预制板钢模振捣成型；
(5)保温混凝土预制空心板养护2～3天后，抽出钢管、拆除侧模板，继续养护至达到设计强度；
(6)安装保温混凝土预制空心板，将保温混凝土预制空心板与钢结构梁柱焊接；
(7)保温混凝土预制空心板与钢结构梁柱之间的间隙灌注现浇混凝土；
(8)外墙水泥砂浆粉刷或饰面。
7.如权利要求6所述的小柱距钢结构自保温墙体的制作方法，其特征在于，所述步骤(3)中粘土陶粒分为粒径2～5mm的小陶粒和粒径5～10mm的大陶粒，大陶粒、小陶粒、425#水泥、轻砂、水和微沫剂的质量配比为：大陶粒19.5％～23.6％，小陶粒5.1％～6.2％，425#水泥23％～27.9％，轻砂22.6％～27.3％，水20.6％～24.9％，微沫剂0.09％～0.11％；
所述步骤(7)中的现浇混凝土为轻骨料混凝土。
8.如权利要求6所述的小柱距钢结构自保温墙体的制作方法，其特征在于，所述步骤(4)中保温混凝土预制空心板分为保温墙体主板、空腹梁保温板、主梁保温板三种不同规格，厚度为200～240mm；钢管外径为140～180mm，单向排列，间距160～210mm；所述保温墙体主板，上下各配置双向Φ4@150钢筋；所述空腹梁保温板，上下各配置3Φ4钢筋；所述主梁保温板，上下各配置2Φ4钢筋。
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| Date | Code | Title | Description |
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170222 |