CN105569260A - 装配式混凝土复合墙板结构 - Google Patents

Abstract

本发明为一种装配式混凝土复合墙板结构，包括朝向建筑外布置的外墙板、朝向建筑室内布置内墙板以及处于外墙板与内墙板之间的加强肋，外墙板、加强肋、内墙板三者之间通过网架拉结成一体，外墙板外表面粘结有功能复合层；网架伸出外墙板、加强肋和内墙板的部分用于与现浇混凝土结合形成暗梁；加强肋上沿竖向开设有用于降低结构自重的芯孔；芯孔内设有沿芯孔轴向布置并用于布设管线的管线通道，和/或芯孔内还填充有用于保温和隔热的芯孔填充材料；内墙板内预埋有与管线通道相对应的管线盒。通过芯孔填充材料的种类与量满足南北地区不同保温要求，亦可通过调节吸音层采用种类和厚度满足建筑隔音需求，从而提高装配式混凝土多功能复合墙板适用范围。

Description

装配式混凝土复合墙板结构

技术领域

本发明涉及建筑墙体结构技术领域，尤其涉及一种装配式混凝土复合墙板结构。

背景技术

随着我国经济持续增长和城镇化建设进程的加快，建筑产业成为当前消费热点、经济增长点和主导驱动力。然而，传统粗放低层次的住宅产业发展模式存在资源、能耗、环境污染和可持续发展等问题，故以低碳排放为特征的建设工业化模式将成为建筑业发展主导方向。尽管建筑工业化的“五化优势”(建筑设计标准化、生产工厂化、现场施工装配化、结构装修一体化和过程管理信息化)赋予其具有广阔的应用前景，但是尚未研发出适宜于我国国情的装配式混凝土多功能复合墙板。当前预制装配式墙板结构体系的不足主要体现为墙板隔声效果不佳、外保温墙板在风荷载作用下变形过大、复合墙板的离缝、长期固定稳定性不良、现浇施工缝渗水等现象，极易引起高空坠物、节能效果下降、啮齿动物损坏、渗水、火灾等问题。例如中国发明专利“一种机械锚固金属网加筋聚苯板的外保温墙体”(专利号为ZL201010154842.4)所制备的外保温墙体，因使用大量的可燃性聚苯板，易于发生火灾且产生大量有害烟气，还会因外保温墙体上下联通而引发“烟筒效应”诱发大面积火灾；中国发明专利“住宅工业化建筑外墙防水”(专利号为ZL201410555159.X)选用弹性成型防水材料采用填充法防水，因有机材料易于老化，其长期耐久性问题突出，一旦损坏则易漏水。此外，部分装配式混凝土结构体系的抗震性能差，部分现浇构建与装配式结构整体性不强，故不适于地震区有较高抗震等级要求的建筑物。针对上述问题，有必要研发装配式混凝土多功能复合墙板。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种装配式混凝土复合墙板结构，以解决现有墙板隔声效果不佳、外保温墙板在风荷载作用下变形过大、复合墙板的离缝、长期固定稳定性不良、现浇施工缝渗水等现象，极易引起高空坠物、节能效果下降、啮齿动物损坏、渗水、火灾等问题。

为了实现上述技术目的，本发明专利的技术方案是：一种装配式混凝土复合墙板结构，包括朝向建筑外布置的外墙板、朝向建筑室内布置内墙板以及处于外墙板与内墙板之间的加强肋，外墙板、加强肋、内墙板三者之间通过网架拉结成一体，外墙板外表面粘结有功能复合层；网架伸出外墙板、加强肋和内墙板的部分用于与现浇混凝土结合形成暗梁；加强肋上沿竖向开设有用于降低结构自重的芯孔；芯孔内设有沿芯孔轴向布置并用于布设管线的管线通道，和/或芯孔内还填充有用于保温和隔热的芯孔填充材料；内墙板内预埋有与管线通道相对应的管线盒。

进一步地，芯孔的径向截面形状为圆形、正方形、长方形、椭圆形、半圆形、半椭圆形或梯形。

进一步地，网架包括沿横向预埋在外墙板和内墙板内的横向钢筋、沿竖向预埋在外墙板和内墙板内的竖向钢筋、两端分别连接外墙板中的横向钢筋和内墙板中的横向钢筋的钢筋桁架、连接横向钢筋或竖向钢筋并悬挑于外墙板以及加强肋和内墙板外的U型钢筋。

进一步地，加强肋上设有沿竖向布置的预应力筋张拉孔。

进一步地，外墙板、加强肋和内墙板形成的墙体沿竖向间隔布置，相邻两组墙体之间设有预应力筋波纹管，预应力筋波纹管连通上下的预应力筋张拉孔，相邻两组墙体之间的竖向钢筋上下连通，相邻两组墙体之间的竖向钢筋上搭设有后插入横向钢筋；楼面板搭设于下层墙体的顶部；外墙板、加强肋、内墙板、楼面板之间通过伸出预埋钢筋拉结，外墙板内还嵌固有伸向楼面板的弯起钢筋。

进一步地，墙体上开设有用于固定墙体位置的支护预留孔；墙体底部设有用于调整墙体平衡和墙体定位的墙板调平支座。

进一步地，功能复合层包括粘附于外墙板侧壁面上的吸音粘结层、粘附于吸音粘结层外的吸音层、粘附于吸音层外的保温粘结层、粘附于保温粘结层外的保温层、粘附于保温层的饰面粘结层以及粘附于饰面粘结层外的装饰层。

进一步地，饰面粘结层内预埋有用于防止饰面粘结层断裂的密孔网格栅；吸音粘结层内预埋有用于防止吸音粘结层断裂的疏孔网格栅。

进一步地，功能复合层与外墙板之间设有从外向内依次贯穿饰面粘结层、密孔网格栅、保温层、保温粘结层、吸音层、吸音粘结层、疏孔网格栅和外墙板并用于将功能复合层锚固于外墙板侧壁面上的固定件。

进一步地，固定件采用伞形、丁字形或十字形。

进一步地，功能复合层底部还设有用于防水和密封的密封件；密封件采用密封条和密封胶。

一种装配式混凝土复合墙板结构，包括装饰层、饰面粘结层、密孔网格栅、保温层、保温粘结层、吸音层、吸音粘结层、疏孔网格栅、固定件、外墙板、钢筋桁架、伸出预埋钢筋、内墙板、加强肋、芯孔、芯孔填充材料、管线通道、管线盒、U型钢筋、弯起钢筋、楼面板、预应力筋张拉孔、预应力筋波纹管、密封条、密封胶、支护预留孔、墙板调平支座、功能复合层、横向钢筋、后插入横向钢筋。装饰层通过饰面粘结层和密孔网格栅与保温层的外表面粘结，而保温层的内表面通过保温粘结层与吸音层粘结，吸音层通过吸音粘结层与疏孔网格栅粘结。装饰层、饰面粘结层、密孔网格栅、保温层、保温粘结层、吸音层、固定件、吸音粘结层和疏孔网格栅组成了功能复合层。固定件的一端位于密孔网格栅的外侧，其另一端穿过保温层、保温粘结层、吸音层、吸音粘结层和疏孔网格栅而插入外墙板，从而实现了将功能复合层固定于外墙板作用。伸出预埋钢筋、横向钢筋与钢筋桁架分布于外墙板和内墙板内并组成空间钢筋网架，外墙板与内墙板通过钢筋桁架浇筑的混凝土形成的加强肋而连接成为一体。加强肋间为芯孔，芯孔内有管线通道和芯孔填充材料。管线盒位于管线通道对应的内墙板内。U型钢筋位于内墙板与外墙板的周边，弯起钢筋则位于外墙板的上下两端，伸出预埋钢筋则位于楼面板的周边，U型钢筋和后插入横向钢筋可形成暗梁，可以实现墙板和楼面板间相连接。支护预留孔位于垂直于内墙板方向的加强肋内，预应力筋张拉孔纵向贯穿于部分加强肋且其端部埋设有预应力筋波纹管。预应力筋波纹管连接上层和下层墙体内的预应力筋张拉孔，以便于预应力筋穿插、张拉。墙板调平支座位于内墙板和外墙板间加强肋的端部，密封条填充在上层和下层墙体的功能复合层之间，并采用密封胶进行密封、固定。上层和下层墙体的内墙板、外墙板、楼面板的结合部采用现浇混凝土浇筑为一体。本发明具有保温、节能、装饰、隔音、抗震、结构与功能一体化、整体性好等优点，弥补了现有装配式混凝土墙板体系的不足，可应用于多层和高层建筑领域。

装饰层通过饰面粘结层和密孔网格栅与保温层的外表面粘结，而保温层的内表面通过保温粘结层与吸音层粘结，吸音层通过吸音粘结层与疏孔网格栅粘结。密孔网格栅因具有大量孔洞，透过孔洞饰面粘结层材料可将其包覆并与保温层粘结，密孔网格栅主要起到阻裂、联系、应力重分布和增强复合效果等作用。装饰层、饰面粘结层、密孔网格栅、保温层、保温粘结层、吸音层、固定件、吸音粘结层和疏孔网格栅组成了功能复合层。固定件为伞状、十字形、丁字形的金属或塑料类装置，其伞状、十字形、丁字形端头位于密孔网格栅的外侧，其另一端杆体穿过保温层、保温粘结层、吸音层、吸音粘结层和疏孔网格栅并插入外墙板内，根据受力特征固定件可采用垂直、倾斜中的一种或几种方式插入外墙板，从而实现了将功能复合层固定于外墙板作用。疏孔网格栅含有大孔洞，透过孔洞饰面保温粘结层材料可将其包覆并与吸音层粘结，疏孔网格栅主要起到阻裂、联系、传力、抗折、加劲和增强等效果。弯起钢筋、横向钢筋与钢筋桁架分布于外墙板和内墙板内并组成空间钢筋网架，外墙板与内墙板通过钢筋桁架浇筑的混凝土形成的加强肋而连接成为一体。加强肋间为芯孔，芯孔内填充芯孔填充材料起到保温节能与隔音效果。部分芯孔还含有管线通道，在内墙板适宜位置有管线盒与管线通道连接，从而组成结构的管线体系，便于建筑物结构体系内部管线通道的连接与布设。弯起钢筋则位于外墙板的上下两端，伸出预埋钢筋则位于楼面板的周边。U型钢筋位于内墙板与外墙板的周边，其数量和长度可通过与相邻墙板的U型钢筋组成的暗柱或暗梁承载力与构造要求计算。同一平面内相邻墙板间形成的竖缝，可通过墙板上的U型钢筋拼接、对靠并竖向插入钢筋而形成暗柱。上层和下层墙板间的水平缝，则通过墙板上的U型钢筋、弯起钢筋、后插入横向钢筋和楼面板的伸出预埋钢筋连接可形成暗梁。因此，通过U型钢筋、伸出预埋钢筋和弯起钢筋可将装配式混凝土结构体系形成整体，显著提升结构体系的稳定性、抗震性和整体性。此外，所形成的暗柱和暗梁将墙体划分为独立单元，避免火灾过程中产生的“烟筒效应”，可以提高结构体系的抗火性能。支护预留孔位于垂直于内墙板方向的加强肋内，预应力筋张拉孔贯纵向穿于部分加强肋，其在墙体端部设有预应力筋波纹管，用以连接上层和下层墙体间的预应力筋张拉孔，以便于预应力筋上下贯通、张拉。墙板调平支座位于内墙板和外墙板的加强肋端部，上层和下层间外墙板的外部功能复合层错位搭接。密封条填充在上层和下层的功能复合层之间，并采用密封胶进行密封，使得该体系具备构造和材料双重防水效果。上层和下层间墙板的U型钢筋、弯起钢筋、伸出预埋钢筋、横向钢筋、预应力筋波纹管、管线通道和楼面板弯起钢筋布设完成后，即可采用高强混凝土浇筑为一体。

进一步地，通过对结构体系施加外部竖向预应力，提高结构体系的抗侧向力和倾覆力，具有保温节能、装饰、隔音、抗震、防水、结构与功能一体化、整体性好等优点，弥补了现有装配式混凝土墙板体系的不足。该结构体系不仅适用于非震区的建筑领域，还可应用于震区有较大抗震等级要求的多层和高层建筑，具有巨大的经济、环境和社会效益。此外，本发明还可根据实际需要通过调节保温层和芯孔填充材料的种类与量满足南北地区不同保温要求，亦可通过调节吸音层采用种类和厚度满足建筑隔音需求，从而提高装配式混凝土多功能复合墙板适用范围。

进一步地，装饰层为陶瓷质外墙面砖、彩色釉面陶瓷墙砖、马赛克、玻化砖、混凝土彩砖、彩色烧结砖、玻璃(砖)、大理石板、涂料、乳胶漆和金属单板(砖)饰材或金属帷幕产品中的一种或几种，可通过饰面粘结层与体系粘结为一体，起装饰、美化、防水、保护墙体等作用。

进一步地，保温层为聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫材料、硅酸钙板、水泥泡沫板、发泡水泥板、膨胀玻化微珠板、橡塑海绵、胶粉聚苯颗粒、岩棉保温毡和泡沫混凝土中的一种或几种复合，可通过饰面粘结层和保温粘结层与装饰层、吸音层粘结为整体，起到保温和节能等效果。

进一步地，吸音层是由橡胶颗粒、活性炭颗粒、苯丙乳液、环氧树脂、硅氧烷偶联剂、水泥、粉煤灰和矿粉制备的多孔材料。活性炭颗粒因含有大量的开口微孔，可起到良好的吸音效果。橡胶颗粒可以为工业橡胶颗粒成品，也可为废弃轮胎或其他橡胶制品通过粒化、加工实现的再生利用橡胶颗粒替代品，因橡胶颗粒具有良好的吸音、减隔震等功能，其与活性炭颗粒颗粒复合可起到更佳的消音效果。吸音层的制作过程：首先，将硅氧烷偶联剂喷洒于橡胶颗粒和活性炭颗粒表面，并密封0.5-10小时待硅氧烷偶联剂基团水解备用；其次，在搅拌机内将水泥、粉煤灰、矿粉、处理后的橡胶颗粒和活性炭颗粒混合均匀；最后，依次加入苯丙乳液和环氧树脂，持续搅拌5-30分钟即可得到所需吸音层材料。

进一步地，饰面粘结层和保温粘结层是由环氧树脂、苯丙乳液、酚醛树脂、砂子、矿物掺合料、短切纤维、水泥组成的特种砂浆。饰面粘结层和保温粘结层的组成材料可相同，也可以不同。若饰面粘结层和保温粘结层的组成材料可不同，其差别主要体现为所含各种材料的重量百分比不同。

进一步地，短切纤维为耐碱玻璃纤维、碳纤维、竹纤维、岩棉纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维和聚氯乙烯纤维中的一种或几种。

进一步地，吸音粘结层是由环氧树脂、苯丙乳液、酚醛树脂、石英砂、硅氧烷偶联剂、发泡剂、水泥组成的特种聚合物砂浆。使用过程中可通过调节氧树脂、苯丙乳液、酚醛树脂、石英砂和硅氧烷偶联剂的用量来改变吸音粘结层的力学性能和粘结强度。

进一步地，密孔网格栅和疏孔网格栅为金属网、有机塑料网、碳纤维网，密孔网格栅和疏孔网格栅的差别主要是网孔大小不同。因密孔网格栅和疏孔网格栅具有大量孔洞，透过孔洞饰面粘结层和保温粘结层材料可将其包覆并与保温层、吸音层粘结，主要起到阻裂、联系、抗折、加劲、应力重分布和增强等作用。

进一步地，装饰层、饰面粘结层、密孔网格栅、保温层、保温粘结层、吸音层、固定件、吸音粘结层和疏孔网格栅组成了功能复合层。

进一步地，固定件为伞状、十字形、丁字形的金属或塑料类装置。其伞状、十字形、丁字形端头位于密孔网格栅的外侧，其另一端杆体穿过保温层、保温粘结层、吸音层、吸音粘结层和疏孔网格栅并插入外墙板内，根据受力特征固定件可采用垂直、倾斜中的一种或几种方式插入外墙板，从而实现了将功能复合层固定于外墙板作用。

进一步地，芯孔的截面形状为圆形、正方形、长方形、椭圆形、半圆形、半椭圆形、梯形和其他多边形中的一种或几种。芯孔的作用主要为降低墙体结构自重、减少墙体导热系数、便于布设管线通道。

进一步地，芯孔填充材料为加气混凝土、陶粒轻质混凝土、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫材料、膨胀玻化微珠、橡塑海绵、胶粉聚苯颗粒和泡沫混凝土中的一种或几种。芯孔填充材料作用主要为保温节能、消音和减隔震，通过选取不同种类和用量的芯孔填充材料实现不同地区对墙体热工性能要求。

进一步地，密封条为三元乙丙橡胶密封条、丁晴橡胶密封条、氯丁橡胶密封条、硅胶类密封条、橡塑类密封条和塑料类密封条中的一种或几种。密封条主要用来切断外环境与外墙板间的热质传输，进而起到防水、防渗和减少空气对流等作用，有利于提高该结构体系的防水性能和热阻值。

进一步地，密封胶为硅酮耐候胶、铝酸盐胶泥、硫酸盐胶泥、氯丁胶、丁基胶、改性沥青中的一种或几种。密封胶注入在上下墙板的功能复合层之间，起到固定密封条、防水、防渗和减少空气对流等作用，与密封条共同作用有利于提高该结构体系的防水性能和热阻值。

进一步地，墙板调平支座为位于墙端部且浇筑在墙板上的钢板、型钢或铅支座板。墙板调平支座主要用来装配过程中调节墙体高程、倾角和转角等，以便于上下墙板精确装配。

进一步地，功能复合层在外墙板上错位，以实现上层和下层墙体结构的功能复合层间形成构造防水。

本发明的有益技术效果是：

本发明装配式混凝土复合墙板结构，具有节能、环保、技术成熟、机械化程度高和可持续发展等优点，可促进建筑行业从传统手工湿作业向机械化装配的转型，带来巨大的经济、环境和社会效益。通过不同功能层复合，制备出具有保温节能、装饰、隔音、防水、抗震、结构与功能一体化、整体性好等优点，实现了装配式混凝土多功能复合墙板的功能要求。通过网架的伸出，造成的暗柱和暗梁构件等联系。可根据实际需要，通过调节芯孔填充材料的种类与量满足南北地区不同保温要求，亦可通过调节吸音层采用种类和厚度满足建筑隔音需求，从而提高装配式混凝土多功能复合墙板适用范围。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明实施例装配式混凝土多功能复合墙板结构体系拼装的结构示意图；

图2为本发明实施例装配式混凝土多功能复合墙板的墙板横截面A-A的示意图；

图3为本发明的功能复合层的横截面示意图；

图4为本发明的固定件结构示意图之一；

图5为本发明的固定件结构示意图之二；

图6为本发明的固定件结构示意图之三。

图例说明：

1、装饰层；2、饰面粘结层；3、密孔网格栅；4、保温层；5、保温粘结层；6、吸音层；7、吸音粘结层；8、疏孔网格栅；9、固定件；10、外墙板；11、钢筋桁架；12、伸出预埋钢筋；13、内墙板；14、加强肋；15、芯孔；16、芯孔填充材料；17、管线通道；18、管线盒；19、U型钢筋；20、弯起钢筋；21、楼面板；22、预应力筋张拉孔；23、预应力筋波纹管；24、密封条；25、密封胶；26、支护预留孔；27、墙板调平支座；28、功能复合层；29、横向钢筋；30、后插入横向钢筋。

具体实施方式

下面对本发明技术内容的进一步说明，但并非对本发明实质内容的限制。

图1为本发明实施例装配式混凝土多功能复合墙板结构体系拼装的结构示意图；图2为本发明实施例装配式混凝土多功能复合墙板的墙板横截面A-A的示意图；图3为本发明的功能复合层的横截面示意图；图4为本发明的固定件结构示意图之一；图5为本发明的固定件结构示意图之二；图6为本发明的固定件结构示意图之三。

如图1所示，本实施例的装配式混凝土复合墙板结构，包括朝向建筑外布置的外墙板10、朝向建筑室内布置内墙板13以及处于外墙板10与内墙板13之间的加强肋14，外墙板10、加强肋14、内墙板13三者之间通过网架拉结成一体，外墙板10外表面粘结有功能复合层28；网架伸出外墙板10、加强肋14和内墙板13的部分用于与现浇混凝土结合形成暗梁；加强肋14上沿竖向开设有用于降低结构自重的芯孔15；芯孔15内设有沿芯孔15轴向布置并用于布设管线的管线通道17，和/或芯孔15内还填充有用于保温和隔热的芯孔填充材料16；内墙板13内预埋有与管线通道17相对应的管线盒18。

如图1和图2所示，本实施例中，芯孔15的径向截面形状为圆形、正方形、长方形、椭圆形、半圆形、半椭圆形或梯形。

如图1和图2所示，本实施例中，网架包括沿横向预埋在外墙板10和内墙板13内的横向钢筋29、沿竖向预埋在外墙板10和内墙板13内的竖向钢筋、两端分别连接外墙板10中的横向钢筋29和内墙板13中的横向钢筋29的钢筋桁架11、连接横向钢筋29或竖向钢筋并悬挑于外墙板10以及加强肋14和内墙板13外的U型钢筋19。

如图1和图2所示，本实施例中，加强肋14上设有沿竖向布置的预应力筋张拉孔22。

如图1和图2所示，本实施例中，外墙板10、加强肋14和内墙板13形成的墙体沿竖向间隔布置。相邻两组墙体之间设有预应力筋波纹管23。预应力筋波纹管23连通上下的预应力筋张拉孔22。相邻两组墙体之间的竖向钢筋上下连通。相邻两组墙体之间的竖向钢筋上搭设有后插入横向钢筋30。楼面板21搭设于下层墙体的顶部。外墙板10、加强肋14、内墙板13、楼面板21之间通过伸出预埋钢筋12拉结。外墙板10内还嵌固有伸向楼面板21的弯起钢筋20。

如图1所示，本实施例中，墙体上开设有用于固定墙体位置并浇筑墙体的支护预留孔26。墙体底部设有用于调整墙体平衡和墙体定位的墙板调平支座27。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，功能复合层28包括粘附于外墙板10侧壁面上的吸音粘结层7、粘附于吸音粘结层7外的吸音层6、粘附于吸音层6外的保温粘结层5、粘附于保温粘结层5外的保温层4、粘附于保温层4的饰面粘结层2以及粘附于饰面粘结层2外的装饰层1。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，饰面粘结层2内预埋有用于防止饰面粘结层2断裂的密孔网格栅3；吸音粘结层7内预埋有用于防止吸音粘结层7断裂的疏孔网格栅8。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，功能复合层28与外墙板10之间设有从外向内依次贯穿饰面粘结层2、密孔网格栅3、保温层4、保温粘结层5、吸音层6、吸音粘结层7、疏孔网格栅8和外墙板10并用于将功能复合层28锚固于外墙板10侧壁面上的固定件9。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例中，固定件9采用伞形、丁字形或十字形。

如图1所示，本实施例中，功能复合层28底部还设有用于防水和密封的密封件。密封件采用密封条24和密封胶25。

实施时，提供一种装配式混凝土多功能复合墙板结构，包括装饰层1、饰面粘结层2、密孔网格栅3、保温层4、保温粘结层5、吸音层6、吸音粘结层7、疏孔网格栅8、固定件9、外墙板10、钢筋桁架11、伸出预埋钢筋12、内墙板13、加强肋14、芯孔15、芯孔填充材料16、管线通道17、管线盒18、U型钢筋19、弯起钢筋20、楼面板21、预应力筋张拉孔22、预应力筋波纹管23、密封条24、密封胶25、支护预留孔26、墙板调平支座27、功能复合层28、横向钢筋29、后插入横向钢筋30。

如图1所示，装饰层1、饰面粘结层2、密孔网格栅3、保温层4、保温粘结层5、吸音层6、固定件9、吸音粘结层7和疏孔网格栅8组成了功能复合层28。固定件9的伞状、十字形、丁字形端头位于密孔网格栅3的外侧。固定件9的另一端杆体穿过保温层4、保温粘结层5、吸音层6、吸音粘结层7和疏孔网格栅8并插入外墙板10内。根据受力特征固定件9可采用垂直、倾斜中的一种或几种方式插入外墙板10，从而实现了将功能复合层28固定于外墙板10上的作用。伸出预埋钢筋12与钢筋桁架11分布于外墙板10和内墙板13内并组成空间钢筋网架。外墙板10与内墙板13通过钢筋桁架11浇筑的混凝土所形成的加强肋14连接成为一体。加强肋14间有芯孔15，芯孔15内所含有的芯孔填充材料16可起到保温节能与隔音效果。部分芯孔15还含有管线通道17。在内墙板13适宜位置有管线盒18且与管线通道17连接，从而组成室内管线体系，便于建筑物结构体系内部管线通道的连接与布设。弯起钢筋20则位于内墙板13与外墙板10的上下两端，伸出预埋钢筋12则位于楼面板21的周边，用以实现墙板和楼面板间相连接。U型钢筋19位于外墙板10的周边，其数量可通过与相邻墙板的U型钢筋19组成的暗柱或暗梁承载力与构造要求计算。同一平面内相邻墙板间的竖缝，通过墙体上的U型钢筋19拼接、对靠并竖向插入钢筋而形成暗柱。上下层墙板间的水平缝，则可利用墙体上的U型钢筋19、弯起钢筋20、后插入横向钢筋30和楼面板的伸出预埋钢筋12构造成暗梁。因此，通过墙体U型钢筋19、后插入横向钢筋30和弯起钢筋20将装配式混凝土结构体系形成整体，增强了体系的稳定性、抗震性和整体性。此外，所形成的暗柱和暗梁将墙体划分为独立单元，避免火灾过程中产生的“烟筒效应”并且可以提高结构体系的抗火性能。支护预留孔26位于垂直于内墙板方向的加强肋14内，预应力筋张拉孔22贯纵向穿于部分加强肋14，其内在墙体端部设有预应力筋波纹管23，用以连接上下层间的预应力筋张拉孔22，以便于预应力筋穿插、张拉。墙板调平支座27位于内墙板13和外墙板10的加强肋14端部，外墙板10与功能复合层28错位连接，以便于实现墙体的构造防水。此外，上层和下层间的功能复合层28错位充当混凝土模板，以便于浇筑混凝土。密封条24填充与上下层间的功能复合层28之间，并采用密封胶25进行密封，使得该体系具备构造和材料双重防水效果。上下层间墙体的U型钢筋19、弯起钢筋20、横向钢筋29、后插入横向钢筋30、预应力筋波纹管23、管线通道17和楼面板伸出预埋钢筋12布设完成后，即可采用高强混凝土浇筑为一体。

如图2所示，装饰层1通过饰面粘结层2和密孔网格栅3与保温层4的外表面粘结。而保温层4的内表面通过保温粘结层5与吸音层6粘结。吸音层6通过吸音粘结层7与疏孔网格栅8粘结。密孔网格栅3因具有大量孔洞，透过孔洞的饰面粘结层2的材料可将密孔网格栅3包覆并与保温层4粘结。密孔网格栅3主要起到阻裂、联系、应力重分布和增强复合效果等作用。装饰层1、饰面粘结层2、密孔网格栅3、保温层4、保温粘结层5、吸音层6、固定件9、吸音粘结层7和疏孔网格栅8组成了功能复合层28。功能复合层28利用固定件9的杆端固定于外墙板10，外墙板10与内墙板13通过钢筋桁架11浇筑的混凝土所形成的加强肋14连接成为一体。加强肋14间为芯孔15，芯孔15内所含的芯孔填充材料16可起到保温节能与隔音效果。部分芯孔15还含有管线通道17，在内墙板13适宜位置有管线盒18且与管线通道17连接，从而组成室内管线体系，便于建筑物结构体系内部管线通道的连接与布设。弯起钢筋20则位于外墙板10的上下两端，预应力筋张拉孔22贯穿于加强肋14，以便于预应力钢筋穿插、张拉。U型钢筋19位于内墙板13与外墙板10的周边，其数量可通过与相邻墙板的U型钢筋19组成的暗柱或暗梁承载力与构造要求计算。

如图3所示，装饰层1通过饰面粘结层2和密孔网格栅3与保温层4的外表面粘结。而保温层4的内表面通过保温粘结层5与吸音层6粘结。吸音层6通过吸音粘结层7与疏孔网格栅8粘结。密孔网格栅3因具有大量孔洞，透过孔洞饰面粘结层2的材料可将密孔网格栅3包覆并与保温层4粘结。密孔网格栅3主要起到阻裂、联系、应力重分布和增强复合效果等作用。装饰层1、饰面粘结层2、密孔网格栅3、保温层4、保温粘结层5、吸音层6、固定件9、吸音粘结层7和疏孔网格栅8组成了功能复合层28。

如图4、5、6所示，固定件9为伞状、十字形、丁字形的金属或塑料类装置，其伞状、十字形、丁字形端头位于密孔网格栅3的外侧，其另一端杆体穿过保温层4、保温粘结层5、吸音层6、吸音粘结层7和疏孔网格栅8并插入外墙板10内。根据受力特征固定件9可采用垂直、倾斜中的一种或几种方式插入外墙板10，从而实现了将功能复合层28固定于外墙板10上的作用。

本发明具有保温、节能、隔音、装饰、防水、抗震、结构与功能一体化、整体性好等优点，并通过对结构体系施加外部预应力来提高结构体系的抗侧向力和倾覆力，弥补了现有装配式混凝土墙板体系的不足，不仅适用于非震区的建筑领域，还可应用于震区有较大抗震等级要求的多层和高层建筑，具有巨大的经济、环境和社会效益。此外，本发明还可根据实际需要通过调节保温层4和芯孔填充材料16的种类与量满足南北地区不同保温要求，亦可通过调节吸音层6采用种类和厚度满足建筑隔音需求，从而提高装配式混凝土多功能复合墙板适用范围。

本发明实施例，装饰层1为陶瓷质外墙面砖、彩色釉面陶瓷墙砖、马赛克、玻化砖、混凝土彩砖、彩色烧结砖、玻璃(砖)、大理石板、涂料、乳胶漆和金属单板(砖)饰材或金属帷幕产品中的一种或几种，可通过饰面粘结层2与体系粘结为一体，起装饰、美化、防水、保护墙体等作用。

本发明实施例，保温层4为聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫材料、硅酸钙板、水泥泡沫板、发泡水泥板、膨胀玻化微珠板、橡塑海绵、胶粉聚苯颗粒、岩棉保温毡和泡沫混凝土中的一种或几种复合，可通过饰面粘结层2和保温粘结层5与装饰层1、吸音层6粘结为整体，起到保温和节能等效果。

本发明实施例，吸音层6是由橡胶颗粒、活性炭颗粒、苯丙乳液、环氧树脂、硅氧烷偶联剂、水泥、粉煤灰和矿粉制备的多孔材料。活性炭颗粒因含有大量的开口微孔，可起到良好的吸音效果；同时，橡胶颗粒可以为工业橡胶颗粒成品，也可为废弃轮胎或其他橡胶制品通过粒化、加工实现的再生利用橡胶颗粒替代品。因橡胶颗粒具有良好的吸音、减隔震等功能，其与活性炭颗粒复合可起到更佳的消音效果。吸音层的制作过程：首先，将硅氧烷偶联剂喷洒于橡胶颗粒和活性炭颗粒表面，并密封0.5-10小时待硅氧烷偶联剂基团水解备用；其次，在搅拌机内将水泥、粉煤灰、矿粉、处理后的橡胶颗粒和活性炭颗粒混合均匀；最后，依次加入苯丙乳液和环氧树脂，持续搅拌5-30分钟即可得到所需吸音层材料。

本发明实施例，饰面粘结层2和保温粘结层5是由环氧树脂、苯丙乳液、酚醛树脂、砂子、矿物掺合料、短切纤维、水泥组成的特种砂浆。饰面粘结层2和保温粘结层5的组成材料可相同，也可以不同。若饰面粘结层2和保温粘结层5的组成材料可不同，其差别主要体现为所含各种材料的重量百分比不同。此外，短切纤维可为耐碱玻璃纤维、碳纤维、竹纤维、岩棉纤维、聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维、聚丙烯腈纤维、聚丙烯纤维和聚氯乙烯纤维中的一种或几种。

本发明实施例，吸音粘结层7是由环氧树脂、苯丙乳液、酚醛树脂、石英砂、硅氧烷偶联剂、发泡剂、水泥组成的特种聚合物砂浆。使用过程中可通过调节氧树脂、苯丙乳液、酚醛树脂、石英砂和硅氧烷偶联剂的用量来改变吸音粘结层7的力学性能和粘结强度。

本发明实施例，密孔网格栅3和疏孔网格栅8为金属网、有机塑料网、碳纤维网，密孔网格栅和疏孔网格栅的差别主要是网孔大小不同。因密孔网格栅3和疏孔网格栅8具有大量孔洞，透过孔洞饰面粘结层2和保温粘结层5材料可将其包覆并与保温层4、吸音层6粘结，主要起到阻裂、联系、抗折、加劲、应力重分布和增强等作用。

本发明实施例，固定件9为伞状、十字形、丁字形的金属或塑料类装置。其伞状、十字形、丁字形端头位于密孔网格栅的外侧，其另一端杆体穿过保温层4、保温粘结层5、吸音层6、吸音粘结层7和疏孔网格栅8并插入外墙板10内，根据受力特征固定件9可采用垂直、倾斜中的一种或几种方式插入外墙板10，从而实现了将功能复合层28固定于外墙板10作用。

本发明实施例，芯孔15的截面形状为圆形、正方形、长方形、椭圆形、半圆形、半椭圆形、梯形和其他多边形中的一种或几种。芯孔15的作用主要为降低墙体结构自重、减少墙体导热系数、便于布设管线通道17。

本发明实施例，芯孔填充材料16为加气混凝土、聚苯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料、酚醛泡沫材料、膨胀玻化微珠、橡塑海绵、胶粉聚苯颗粒和泡沫混凝土中的一种或几种。芯孔填充材料16作用主要为保温节能、消音和减隔震，通过选取不同种类和用量的芯孔填充材料16可实现不同墙体热工性能特性。

本发明实施例，密封条24为三元乙丙橡胶密封条、丁晴橡胶密封条、氯丁橡胶密封条、硅胶类密封条、橡塑类密封条和塑料类密封条中的一种或几种。密封条24主要用来切断外环境与外墙板10间的热质传输，进而起到防水、防渗和减少空气对流等作用，有利于提高该结构体系的防水性能和热阻值。

本发明实施例，密封胶25为硅酮耐候胶、铝酸盐胶泥、硫酸盐胶泥、氯丁胶、丁基胶、改性沥青中的一种或几种。密封胶25注在上下墙板的功能复合层28之间，起到固定密封条24、防水、防渗和减少空气对流等作用，与密封条24共同作用有利于提高该结构体系的防水性能和热阻值。

本发明实施例，墙板调平支座27为位于墙端部且浇筑在墙板内的钢板、型钢或铅支座板。墙板调平支座27主要用来装配过程中调节墙体高程、倾角和转角等，以便于上下墙板精确装配。

本发明实施例，功能复合层28在外墙板10上错位，以便于上下层间的墙体结构的功能复合层28间形成构造防水。

实施时，上下层间墙板的U型钢筋19、弯起钢筋20、横向钢筋29、预应力筋波纹管23、管线通道17和楼面板伸出预埋钢筋12布设完成后，即可采用高强混凝土浇筑为一体。

与传统建造技术相比，本发明具有节能、环保、技术成熟、机械化程度高和可持续发展等优点，可促进建筑行业从传统手工湿作业向机械化装配的转型，带来巨大的经济、环境和社会效益。

本发明通过不同功能层复合，制备出具有保温节能、装饰、隔音、防水、抗震、结构与功能一体化、整体性好等优点，实现了装配式混凝土多功能复合墙板的功能要求。

本发明可通过U型钢筋、伸出预埋钢筋与弯起钢筋构造成的暗柱和暗梁构件等联系，并通过对结构体系施加外部预应力来提高了结构体系的抗侧向力和倾覆力，提升了结构体系的整体性、抗震性和稳定性，弥补了现有装配式混凝土墙板体系的不足，不仅适用于非震区的建筑领域，还可应用于震区有较大抗震等级要求的多层和高层建筑。

本发明还可根据实际需要，通过调节保温层和芯孔填充材料的种类与量满足南北地区不同保温要求，亦可通过调节吸音层采用种类和厚度满足建筑隔音需求，从而提高装配式混凝土多功能复合墙板适用范围。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的保护范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种装配式混凝土复合墙板结构，其特征在于，包括朝向建筑外布置的外墙板(10)、朝向建筑室内布置内墙板(13)以及处于外墙板(10)与内墙板(13)之间的加强肋(14)，外墙板(10)、加强肋(14)、内墙板(13)三者之间通过网架拉结成一体，外墙板(10)外表面粘结有功能复合层(28)；

网架伸出外墙板(10)、加强肋(14)和内墙板(13)的部分用于与现浇混凝土结合形成暗梁；

加强肋(14)上沿竖向开设有用于降低结构自重的芯孔(15)；

芯孔(15)内设有沿芯孔(15)轴向布置并用于布设管线的管线通道(17)，和/或芯孔(15)内还填充有用于保温和隔热的芯孔填充材料(16)；

内墙板(13)内预埋有与管线通道(17)相对应的管线盒(18)。

2.根据权利要求1所述的装配式混凝土复合墙板结构，其特征在于，芯孔(15)的径向截面形状为圆形、正方形、长方形、椭圆形、半圆形、半椭圆形或梯形。

3.根据权利要求1所述的装配式混凝土复合墙板结构，其特征在于，网架包括沿横向预埋在外墙板(10)和内墙板(13)内的横向钢筋(29)、沿竖向预埋在外墙板(10)和内墙板(13)内的竖向钢筋、两端分别连接外墙板(10)中的横向钢筋(29)和内墙板(13)中的横向钢筋(29)的钢筋桁架(11)、连接横向钢筋(29)或竖向钢筋并悬挑于外墙板(10)以及加强肋(14)和内墙板(13)外的U型钢筋(19)。

4.根据权利要求3所述的装配式混凝土复合墙板结构，其特征在于，加强肋(14)上设有沿竖向布置的预应力筋张拉孔(22)。

5.根据权利要求4所述的装配式混凝土复合墙板结构，其特征在于，外墙板(10)、加强肋(14)和内墙板(13)形成的墙体沿竖向间隔布置，相邻两组墙体之间设有预应力筋波纹管(23)，预应力筋波纹管(23)连通上下的预应力筋张拉孔(22)，相邻两组墙体之间的竖向钢筋上下连通，相邻两组墙体之间的竖向钢筋上搭设有后插入横向钢筋(30)；楼面板(21)搭设于下层墙体的顶部；外墙板(10)、加强肋(14)、内墙板(13)、楼面板(21)之间通过伸出预埋钢筋(12)拉结，外墙板(10)内还嵌固有伸向楼面板(21)的弯起钢筋(20)。

6.根据权利要求5所述的装配式混凝土复合墙板结构，其特征在于，墙体上开设有用于固定墙体位置的支护预留孔(26)；墙体底部设有用于调整墙体平衡和墙体定位的墙板调平支座(27)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的装配式混凝土复合墙板结构，其特征在于，功能复合层(28)包括粘附于外墙板(10)侧壁面上的吸音粘结层(7)、粘附于吸音粘结层(7)外的吸音层(6)、粘附于吸音层(6)外的保温粘结层(5)、粘附于保温粘结层(5)外的保温层(4)、粘附于保温层(4)的饰面粘结层(2)以及粘附于饰面粘结层(2)外的装饰层(1)。

8.根据权利要求7所述的装配式混凝土复合墙板结构，其特征在于，饰面粘结层(2)内预埋有用于防止饰面粘结层(2)断裂的密孔网格栅(3)；吸音粘结层(7)内预埋有用于防止吸音粘结层(7)断裂的疏孔网格栅(8)。

9.根据权利要求7所述的装配式混凝土复合墙板结构，其特征在于，功能复合层(28)与外墙板(10)之间设有从外向内依次贯穿饰面粘结层(2)、密孔网格栅(3)、保温层(4)、保温粘结层(5)、吸音层(6)、吸音粘结层(7)、疏孔网格栅(8)和外墙板(10)并用于将功能复合层(28)锚固于外墙板(10)侧壁面上的固定件(9)；或者固定件(9)采用伞形、丁字形或十字形。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的装配式混凝土复合墙板结构，其特征在于，功能复合层(28)底部还设有用于防水和密封的密封件；密封件采用密封条(24)和密封胶(25)。