CN106481019B - 一种结构保温一体化外墙板、连接结构及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种结构保温一体化外墙板、连接结构及其制作方法，该外墙板由保温基底层和结构密柱层分层浇筑而成，保温基底层包括基底部和凸肋部，凸肋部由一组凸肋组成；沿凸肋部的长度方向预留有连接通孔，每道连接通孔内均穿有一根水平连接钢筋，基底部与凸肋部之间的高差形成内凹空间；结构密柱层包括一组密柱，每个密内均预埋有密柱钢筋，位于密柱内的密柱钢筋与水平连接钢筋固定连接为一体；所述板体的侧边部为凸肋、密柱或内凹空间，以保证板体的侧边部至少有一个为内凹空间为准。本发明避免现阶段使用的预制三明治板存在的系列问题，适用于装配式住宅，具有成本低、制作方便、结构保温一体化、无冷热桥，无拉结件等使得施工便捷的优点。

Description

一种结构保温一体化外墙板、连接结构及其制作方法
技术领域
本发明属于建筑构件领域，具体涉及一种一体化结构保温的装配式外墙板、连接结构及其制作方法。
背景技术
现存的村镇住宅建设时一般都只考虑了住宅的遮风挡雨的功能，并没有考虑到入住时具有足够的舒适度，而冬冷夏暖的农村住宅，到了冬季时如若没有取暖设施，室内温度会低于室外温度。这两种住宅的取暖方式依然采用传统的方式，比如煤炭取暖或者空调取暖。
同时，随着我国建筑业的发展，十三五规划提出到2020年新建住宅中，装配式建筑达到30%。为了达到此目标，并且改善现浇建造方式造成的资源浪费、环境污染等一系列的现象，国家大力推行建筑工业化政策。现阶段住宅的施工建造过程中常用的预制结构里，保温一体化外墙板主要是三明治夹心保温墙板，这种墙板由保温层、内外叶墙组成，其缺点有：一、拉接件用来连接内外叶墙与保温层，则形成了冷热桥，增加了能耗的损失；二、若安装拉接件浇筑混凝土时没有使所有拉结件达到锚固标准，则留下了隐患，导致外叶墙脱落；三、拉接件的使用增加了墙板的成本。
由此可见，冬冷夏热的农村地区房屋结合装配式建筑，急需一种低能耗、保温性能好、不需要拉接件、连续无冷热桥的预制墙体作为围护结构中的重要组成，也成为今后装配式建筑重点研究的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构保温一体化外墙板、连接结构及其制作方法，解决现有的预制三明治墙板存在的冷热桥增加能耗损失、保温效果不佳、安装隐患较大和成本较高的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种结构保温一体化外墙板，包括板体，所述板体由保温基底层和结构密柱层分层浇筑而成，所述保温基底层包括平板状的基底部和凸出基底部表面一侧的凸肋部，所述凸肋部由沿基底部的长度方向通长并且平行间隔设置的一组凸肋组成；
沿凸肋部的长度方向间隔预留有至少一道横向贯穿凸肋部的水平的连接通孔，每道连接通孔均位于凸肋的同一标高位置处，每道连接通孔内均穿有一根水平连接钢筋，所述水平连接钢筋的长度大于板体的宽度，所述基底部与凸肋部之间的高差形成内凹空间；
所述结构密柱层包括浇筑于内凹空间内并且宽度与内凹空间的宽度相适应的一组密柱，所述结构密柱层的外侧面与凸肋部的外侧面平齐；
位于内凹空间内的水平连接钢筋均包裹浇筑在结构密柱层内，每个密内均预埋有密柱钢筋，所述密柱钢筋的两端分别伸出密柱的两端，位于密柱内的密柱钢筋与水平连接钢筋固定连接为一体；
所述板体的侧边部为凸肋、密柱或内凹空间，以保证板体的侧边部至少有一个为内凹空间为准。
所述凸肋的横截面为弧形、三角形、矩形、梯形或者燕尾形。
所述凸肋部的中部断开设有至少一道凹槽。
每道凹槽均位于凸肋的同一标高位置处。
所述凹槽的横截面形状为弧形、三角形、矩形、梯形或者燕尾形。
所述结构密柱层还包括在凹槽内与密柱一体浇筑的横梁。
所述横梁内预埋有与水平连接钢筋构造一致的横梁钢筋。
一种结构保温一体化外墙板的连接结构，包括左右拼接的两块结构保温一体化装配式外墙板，两块板体的侧边部紧密贴合，所述板体的一个侧边部为凸肋或密柱，水平连接钢筋的一个端部伸出该侧边部，伸出长度不大于相邻的内凹空间的宽度，所述板体的另一个侧边部为内凹空间，水平连接钢筋的另一个端部位于该内凹空间内，并且该内凹空间内浇筑有左右拼接后浇混凝土。
一种结构保温一体化外墙板的连接结构，包括上下拼接的两块结构保温一体化装配式外墙板，所述密柱的长度小于凸肋的长度，密柱与凸肋高差部分留出有内凹空间，该内凹空间在密柱的两端至少设置一端；
所述密柱钢筋的一端位于密柱与凸肋高差部分留出的内凹空间内，密柱钢筋的另一端伸出板体，留出的内凹空间内浇筑有上下拼接后浇混凝土。
一种结构保温一体化外墙板的制作方法，制作步骤如下：
步骤一、根据结构保温一体化外墙板的板体设计尺寸，制作与结构密柱层的构造尺寸相同的结构密柱层内模具，该结构密柱层内模上开有与连接通孔相对应的模具穿孔；
步骤二、将模台安装好，同时对模台进行清理，并在模台内侧涂刷脱模剂；
步骤三、在模台中先浇筑一层砂浆层，作为板体外装饰涂料层的底衬；
步骤四、将结构密柱层内模具固定在模台内标高预先设计好的位置处，以保证保温基底层的浇筑厚度；
步骤五、备好带有强度的穿管，将穿管穿入模具穿孔内，穿管的两端固定在模台上；
步骤六：向模台中浇筑水泥聚苯颗粒，振动成型以达到密实度要求，形成板体的保温基底层；
步骤七：待水泥聚苯颗粒到达初凝后，撤掉结构密柱层内模具形成内凹空间，抽出穿管形成连接通孔；
根据结构保温一体化外墙板的板体设计，向设计带密柱的内凹空间内放置密柱钢筋，水平连接钢筋插在连接通孔内，然后将水平连接钢筋与密柱钢筋进行焊接或者绑扎固定；
步骤八：向步骤七中带密柱钢筋的内凹空间中浇筑混凝土，振动成型以达到密实度要求，形成结构密柱层；
步骤九：板体养护24小时后脱模台，然后进行自然风干；
步骤十：对养护好的板体带有砂浆层的一侧涂刷装饰涂料，形成装饰层。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
本发明针对低层住宅结构保温一体化的要求，避免现阶段使用的预制三明治板存在的系列问题，提供一种结构保温一体化装配式外墙板，解决了三明治墙板的不足，适用于装配式住宅。本发明的预制墙板具有成本低、制作方便、结构保温一体化、无冷热桥、无拉结件的优点，使得施工更加便捷。
本发明的预制墙板的板体采用分层浇筑的水泥聚苯颗粒的保温层和普通混凝土的结构层，水泥聚苯颗粒作为板体一侧的保温层，摒弃了传统的外保温、内保温及夹心保温做法，断绝了冷热桥，降低了耗能损失，巧妙的起到了既要保温又要承重的难题。普通混凝土的作为板体的另一侧的结构层，与保温层采用之间密排柱咬合连接的形式，没有拉结件，通过水平连接钢筋和密柱钢筋的固定，提高了墙板的整体性与承载力。
本发明的板体相对于传统墙板的密度得到了一定的减轻，提高了墙板的受力性能，提高了抗震性；同时只有两层组成的板体其厚度要小于现阶段的剪力墙体的厚度，减轻了墙板重量，节约材料。
本发明的板体之间均采用湿式连接，连接可靠，传力路径清晰具有很好的受力稳定性，安装方便。本发明的板体制作过程巧妙而简单，设计好结构密柱层内模具即可完成预制工作，便于推广使用。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明实施例一的板体结构示意图。
图2是图1中是保温基底层的结构示意图。
图3是图1中带水平连接钢筋和密柱钢筋的结构密柱层的结构示意图。
图4是实施例一中的结构密柱层内模具的结构示意图。
图5是本发明实施例二的板体结构示意图。
图6是本发明实施例三的板体结构示意图。
图7是本发明实施例四的板体结构示意图。
图8是图7中是保温基底层的结构示意图。
图9是图7中带水平连接钢筋和密柱钢筋的结构密柱层的结构示意图。
图10是实施例四中的结构密柱层内模具的结构示意图。
图11是左右拼接连接结构中板体的一个侧边部为密柱的实施例。
图12是左右拼接连接结构中板体的一个侧边部为凸肋的实施例。
图13是上下拼接连接结构中密柱的下端与板体平齐的一个实施例。
图14是上下拼接连接结构中密柱的下端与凸肋高差部分留出有内凹空间的一个实施例。
附图标记：1－保温基底层、1.1－基底部、1.2－凸肋部、1.21－凸肋、1.3－内凹空间、2－结构密柱层、2.1－密柱、2.2－横梁、3－连接通孔、4－水平连接钢筋、5－密柱钢筋、6－凹槽、7－左右拼接后浇混凝土、8－上下拼接后浇混凝土、9－结构密柱层内模具、9.1－竖向矩形方通、9.2－横向矩形方通、10－模具穿孔、11－横梁钢筋。
具体实施方式
实施例一参见图1-4所示：
一种结构保温一体化外墙板，包括板体，所述板体由保温基底层1和结构密柱层2分层浇筑而成， 所述保温基底层1包括平板状的基底部1.1和凸出基底部表面一侧的凸肋部1.2，所述凸肋部1.2由沿基底部1.1的长度方向通长并且平行间隔设置的一组凸肋1.21组成。
沿凸肋部1.2的长度方向间隔预留有至少一道横向贯穿凸肋部1.2的水平的连接通孔3，每道连接通孔3均位于凸肋1.21的同一标高位置处，每道连接通孔3内均穿有一根水平连接钢筋4，所述水平连接钢筋4的长度大于板体的宽度，所述基底部1.1与凸肋部1.2之间的高差形成内凹空间1.3。
所述结构密柱层2包括浇筑于内凹空间1.3内并且宽度与内凹空间的宽度相适应的一组密柱2.1，所述结构密柱层2的外侧面与凸肋部1.2的外侧面平齐。
位于内凹空间1.3内的水平连接钢筋4均包裹浇筑在结构密柱层2内，每个密柱2.1内均预埋有密柱钢筋5，所述密柱钢筋5的两端分别伸出密柱2.1的两端，位于密柱内的密柱钢筋5与水平连接钢筋4固定连接为一体。所述板体的侧边部为凸肋1.21、密柱2.1或内凹空间1.3，以保证板体的侧边部至少有一个为内凹空间为准。
本实施中为左侧边部为内凹空间1.3，右侧边部为密柱2.1。
所述凸肋1.21的横截面为弧形、三角形、矩形、梯形或者燕尾形。本实施例中为矩形。
例如，使用水泥聚苯颗粒制作成保温基底层1，基底部1.1的尺寸可以为100mm
Figure 22396DEST_PATH_IMAGE001
100mm
Figure 126487DEST_PATH_IMAGE001
3000mm，凸肋部1.2的尺寸可以为100mm
Figure 906225DEST_PATH_IMAGE001
250mm
Figure 239117DEST_PATH_IMAGE001
3000mm；密柱钢筋为钢筋笼，钢筋笼的尺寸可以为90mm
Figure 240440DEST_PATH_IMAGE001
100mm
Figure 62902DEST_PATH_IMAGE001
2900mm，钢筋笼由竖向受力钢筋和水平受力钢筋组成。
以上结构保温一体化外墙板的制作方法，制作步骤如下：
步骤一、根据结构保温一体化外墙板的板体设计尺寸，制作与结构密柱层2的构造尺寸相同的结构密柱层内模具9，本实施例中的结构密柱层内模具9为一组单体的竖向矩形方通9.1。该结构密柱层内模上开有与连接通孔3相对应的模具穿孔10。
步骤二、将模台安装好，同时对模台进行清理，并在模台内侧涂刷脱模剂。
步骤三、在模台中先浇筑一层10mm厚的砂浆层，作为板体外装饰涂料层的底衬。
步骤四、将结构密柱层内模具9固定在模台内标高预先设计好的位置处，以保证保温基底层1的浇筑厚度。
步骤五、备好带有强度的穿管，将穿管穿入模具穿孔10内，穿管的两端固定在模台上，穿管可以采用带有强度的塑料管，直径为50mm。
步骤六：向模台中浇筑水泥聚苯颗粒，振动成型以达到密实度要求，形成板体的保温基底层1。
步骤七：待水泥聚苯颗粒到达初凝后，撤掉结构密柱层内模具9形成内凹空间1.3，抽出穿管形成连接通孔3。
根据结构保温一体化外墙板的板体设计，向设计带密柱的内凹空间1.3内放置密柱钢筋5，水平连接钢筋4插在连接通孔3内，然后将水平连接钢筋4与密柱钢筋5进行焊接或者绑扎固定。
步骤八：根据结构保温一体化外墙板的板体设计，向设计带密柱的内凹空间1.3中浇筑混凝土，振动成型以达到密实度要求，形成结构密柱层2。
步骤九：板体养护24小时后脱模台，然后进行自然风干。
步骤十：对养护好的板体带有砂浆层的一侧涂刷装饰涂料，形成装饰层。
实施例二参见图5所示，与实施例一中不同的是，本实施中为左侧边部为内凹空间1.3，右侧边部也为内凹空间1.3。
实施例三参见图6所示，与实施例一中不同的是，本实施中为左侧边部为内凹空间1.3，右侧边部为凸肋1.21。
实施例四参见图7-10所示：
与实施例一中不同的是，所述凸肋部1.2的中部断开设有至少一道凹槽6，本实施例中为一道，该道凹槽6均位于凸肋1.21的同一标高位置处，所述凹槽6的横截面形状为弧形、三角形、矩形、梯形或者燕尾形，其中做成梯形则容易使横梁的混凝土灌注密实，本实施例中凹槽为矩形。因此结构密柱层2还包括在凹槽6内与密柱2.1一体浇筑的横梁2.2，所述横梁2.2内预埋有与水平连接钢筋4构造和尺寸均一致的横梁钢筋11。横梁钢筋11也与水平连接钢筋4固定连接为一体。
以上结构保温一体化外墙板的制作方法，与实施例一中不同的是，本实施例中的结构密柱层内模具9为一组并列平行的竖向矩形方通9.1，同时竖向矩形方通中部还贯通连接有形成凹槽的横向矩形方通9.2。
这种结构保温一体化外墙板的连接结构，包括左右拼接连接结构和上下拼接连接结构。
参见图11-12所示，左右拼接连接结构包括左右拼接的两块结构保温一体化装配式外墙板，两块板体的侧边部紧密贴合，所述板体的一个侧边部为凸肋1.21或密柱2.1，水平连接钢筋4的一个端部伸出该侧边部，伸出长度不大于相邻的内凹空间1.3的宽度，所述板体的另一个侧边部为内凹空间1.3，水平连接钢筋4的另一个端部位于该内凹空间1.3内，并且该内凹空间1.3内浇筑有左右拼接后浇混凝土7。例如图11中板体的一个侧边部为密柱2.1，而图12中板体的一个侧边部为凸肋1.21。
参见图13-14所示，上下拼接连接结构包括上下拼接的两块结构保温一体化装配式外墙板，所述密柱2.1的长度小于凸肋1.21的长度，密柱2.1与凸肋1.21高差部分留出有内凹空间1.3，该内凹空间1.3在密柱的两端至少设置一端。
所述密柱钢筋5的一端位于密柱2.1与凸肋1.21高差部分留出的内凹空间1.3内，密柱钢筋5的另一端伸出板体，留出的内凹空间1.3内浇筑有上下拼接后浇混凝土8。例如所述密柱钢筋5的上端位于密柱2.1与凸肋1.21高差部分留出的内凹空间1.3内，密柱钢筋5的下端伸出板体，留出的内凹空间1.3内浇筑有上下拼接后浇混凝土8。参见图13中所示，密柱的下侧面与板体平齐没有预留内凹空间，而图14中密柱的下侧面与凸肋1.21高差部分留出有内凹空间1.3。
上下拼接连接结构中的钢筋接长采用现有装配式结构的套筒连接、钢筋现浇连接、钢丝套绳连接等形式。

Claims (4)

1.一种结构保温一体化外墙板，包括板体，其特征在于：所述板体由保温基底层（1）和结构密柱层（2）分层浇筑而成，所述保温基底层（1）包括平板状的基底部（1.1）和凸出基底部表面一侧的凸肋部（1.2），所述凸肋部（1.2）由沿基底部（1.1）的长度方向通长并且平行间隔设置的一组凸肋（1.21）组成；
沿凸肋部（1.2）的长度方向间隔预留有至少一道横向贯穿凸肋部（1.2）的水平的连接通孔（3），每道连接通孔（3）均位于凸肋（1.21）的同一标高位置处，每道连接通孔（3）内均穿有一根水平连接钢筋（4），所述水平连接钢筋（4）的长度大于板体的宽度，所述基底部（1.1）与凸肋部（1.2）之间的高差形成内凹空间（1.3）；
所述结构密柱层（2）包括浇筑于内凹空间（1.3）内并且宽度与内凹空间的宽度相适应的一组密柱（2.1），所述结构密柱层（2）的外侧面与凸肋部（1.2）的外侧面平齐；
位于内凹空间（1.3）内的水平连接钢筋（4）均包裹浇筑在结构密柱层（2）内，每个密柱（2.1）内均预埋有密柱钢筋（5），所述密柱钢筋（5）的两端分别伸出密柱（2.1）的两端，位于密柱内的密柱钢筋（5）与水平连接钢筋（4）固定连接为一体；
所述板体的侧边部为凸肋（1.21）、密柱（2.1）或内凹空间（1.3），以保证板体的侧边部至少有一个为内凹空间为准；
所述保温基底层的材料为水泥聚苯颗粒，所述结构密柱层的材料为混凝土
所述凸肋（1.21）的横截面为弧形、三角形、矩形、梯形或者燕尾形；
所述凸肋部（1.2）的中部断开设有至少一道凹槽（6）；
每道凹槽（6）均位于凸肋（1.21）的同一标高位置处；
所述结构密柱层（2）还包括在凹槽（6）内与密柱（2.1）一体浇筑的横梁（2.2）；
所述凹槽（6）的横截面形状为弧形、三角形、矩形、梯形或者燕尾形；
所述横梁（2.2）内预埋有与水平连接钢筋（4）构造一致的横梁钢筋（11）。
2.根据权利要求1所述的结构保温一体化外墙板的连接结构，包括左右拼接的两块结构保温一体化装配式外墙板，其特征在于：两块板体的侧边部紧密贴合，所述板体的一个侧边部为凸肋（1.21）或密柱（2.1），水平连接钢筋（4）的一个端部伸出该侧边部，伸出长度不大于相邻的内凹空间（1.3）的宽度，所述板体的另一个侧边部为内凹空间（1.3），水平连接钢筋（4）的另一个端部位于该内凹空间（1.3）内，并且该内凹空间（1.3）内浇筑有左右拼接后浇混凝土（7）。
3.根据权利要求1所述的结构保温一体化外墙板的连接结构，包括上下拼接的两块结构保温一体化装配式外墙板，其特征在于：所述密柱（2.1）的长度小于凸肋（1.21）的长度，密柱（2.1）与凸肋（1.21）高差部分留出有内凹空间（1.3），该内凹空间（1.3）在密柱的两端至少设置一端；
所述密柱钢筋（5）的一端位于密柱（2.1）与凸肋（1.21）高差部分留出的内凹空间（1.3）内，密柱钢筋（5）的另一端伸出板体，留出的内凹空间（1.3）内浇筑有上下拼接后浇混凝土（8）。
4.根据权利要求1所述的结构保温一体化外墙板的制作方法，其特征在于，制作步骤如下：
步骤一、根据结构保温一体化外墙板的板体设计尺寸，制作与结构密柱层（2）的构造尺寸相同的结构密柱层内模具（9），该结构密柱层内模上开有与连接通孔（3）相对应的模具穿孔（10）；
步骤二、将模台安装好，同时对模台进行清理，并在模台内侧涂刷脱模剂；
步骤三、在模台中先浇筑一层砂浆层，作为板体外装饰涂料层的底衬；
步骤四、将结构密柱层内模具（9）固定在模台内标高预先设计好的位置处，以保证保温基底层（1）的浇筑厚度；
步骤五、备好带有强度的穿管，将穿管穿入模具穿孔（10）内，穿管的两端固定在模台上；
步骤六：向模台中浇筑水泥聚苯颗粒，振动成型以达到密实度要求，形成板体的保温基底层（1）；
步骤七：待水泥聚苯颗粒到达初凝后，撤掉结构密柱层内模具（9）形成内凹空间（1.3），抽出穿管形成连接通孔（3）；
根据结构保温一体化外墙板的板体设计，向设计带密柱的内凹空间（1.3）内放置密柱钢筋（5），水平连接钢筋（4）插在连接通孔（3）内，然后将水平连接钢筋（4）与密柱钢筋（5）进行焊接或者绑扎固定；
步骤八：根据结构保温一体化外墙板的板体设计，向设计带密柱的内凹空间（1.3）中浇筑混凝土，振动成型以达到密实度要求，形成结构密柱层（2）；
步骤九：板体养护24小时后脱模，然后进行自然风干；
步骤十：对养护好的板体带有砂浆层的一侧涂刷装饰涂料，形成装饰层。
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