CN106545106A - 一种带有防水结构的保温一体化墙体及其制作工艺 - Google Patents

一种带有防水结构的保温一体化墙体及其制作工艺 Download PDF

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翟传伟
李壮贤
侯钦鹏
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青岛科瑞新型环保材料集团有限公司
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Abstract

一种有防水结构的一体化墙体及其制备工艺,所述墙体包括多块混凝土墙体,所述混凝土墙体竖直方向两端分别设置凸部和凹部,相邻的混凝土墙体通过凸部和凹部连接。本发明通过设置一体化混凝土墙体设置凸部和凹部,避免水进入墙体,从而实现防水。

Description

一种带有防水结构的保温一体化墙体及其制作工艺
技术领域
[0001] 本发明涉及建筑材料技术领域,特别是涉及一种新型装配式墙体的制作方法、设计与安装领域。背景技术
[0002] 作为最大的发展中国家,我国单位GDP能耗是世界平均水平的2倍多,面对越来越严峻的能源安全形势,国家在各个领域都在大力推进节能减排。建筑能耗占据我国总能耗的20~30%,因此建筑节能就显得尤为重要。最新的建筑节能标准是北方地区如北京、天津、 山东、河北、新疆等省已实现75%的节能标准,大部分地区的城镇居住建筑为65%,极少数地区要求为50%。由于我国建筑节能发展较晚,各方面与欧美发达国家相比都欠成熟,节能技术措施与标准也相对落后,但总体来说,超低能耗建筑、绿色建筑是我国建筑的发展趋势。
[0003] 超低能耗建筑在国内一般称为被动式建筑,即不用主动的采暖和空调或采用极低的能耗就可以维持舒适的室内热环境的建筑。被动式建筑要求建筑物的外围护结构具有极好的保温效果和密闭性,根据目前被动式建筑的情况看,使用保温性能最好的有机类保温材料聚氨酯或聚苯乙烯泡沫作为保温结构,其厚度超过15cm,而使用真空绝热保温板,总厚度控制在6cm以内即能满足超低能耗建筑的保温需求。
[0004] 装配式建筑是工程建设的主流方向,即建造房屋如同生产汽车一样,全面实行工厂化预制生产,现场进行组装的建造模式。但是目前装配式墙体采用普遍采用三明治式的构造形式,该构造形式,是通过穿过保温板的连接件将保温板外侧5-8cm厚混凝土板与主体结构的混凝土连接住,该三明治的构造存在着生产繁琐、造价成本高、安全系统低,用于固定外侧5-8cm厚的混凝土板的连接件没有实施标准,质量难以保证,且形成大量的冷桥,目前全部依赖进口,成本居高不下,造成目前装配式建筑难以推广,增量成本居高不下。
[0005] 目前的一体化墙体的墙体接缝处会普遍存在漏水现象,因此本发明提出了一种新的一体化墙体的结构,以达到防水的效果。发明内容
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种带有防水结构的一体化墙体,所述墙体包括多块混凝土墙体,所述混凝土墙体竖直方向两端分别设置凸部和凹部,相邻的混凝土墙体通过凸部和凹部连接。
[0007] 作为优选,所述混凝土墙体的上部设置凸部,下部设置凹部。
[0008] 作为优选,所述混凝土墙体的上部凸部的厚度小于下部凹部的厚度。
[0009] 作为优选,所述混凝土墙体的上部凸部的厚度比下部凹部的厚度少1.5 -4 cm。
[0010] 作为优选,相邻的混凝土墙体的凸部和凹部连接处设置弹性密封材料。[〇〇11]作为优选,所述的混凝土墙体外部设置保温材料,所述保温材料外部设置保护层或者饰面层。
[0012]作为优选,相邻的混凝土墙体的保温材料之间设置密封胶。
[0013]作为优选,所述保温材料和混凝土墙体通过锚固件组合件进行固定,所述锚固件组合件包括外锚固件和内锚固件,所述外锚固件包括外锚固件中心杆以及位于外锚固件中心杆外端的第一端盖,所述第一端盖的尺寸大于外锚固件中心杆的横截面的尺寸;所述外锚固件中心杆为中空结构;所述内锚固件包括内锚固件中心杆以及位于内锚固件中心杆外端的第二端盖,所述第二端盖的尺寸大于内锚固件中心杆的横截面的尺寸,所述内锚固件中心杆插入外锚固件中心杆的中空结构中。
[0014]作为优选,所述中空结构的内壁面设置第一突起,所述内锚固件中心杆外壁面设置第二突起,所述内锚固件中心杆插入外锚固件中心杆的中空结构时,所述第一突起和第二突起互相卡合。
[0015]作为优选,所述第一突起和第二突起是构刺。
[0016]作为优选,所述第一突起从内壁面向外端或者内端方向延伸,第二突起的延伸方向与第一突起相反。
[0017] 作为优选,将构刺的密度M设置为从外端向内端的距离L的函数,S卩M=F (L),则F’(L) >0,则F’ ’ 00>0,其中?’ (L)、F’ ’(L)分别是F(L)的一次导数和二次导数。
[0018]作为优选,所述外锚固件的内端端部设置凸部。
[0019]作为优选,所述外锚固件的内端端部设置开口,延伸到外锚固件中心杆中。
[0020]作为优选,所述的外锚固件中心杆的外壁面设置构刺,所述构刺朝着外端延伸。
[0021] 作为优选,所述第一端盖和第二端盖为圆形,所述第一端盖的直径大于第二端盖的直径。
[0022] —种如前面所述的一体化墙体的制备工艺,包括如下步骤:
步骤I,在钢平台上固定模板,并将窗框固定好;
步骤2,在钢平台上模板内先铺设一层l-2cm厚的水泥砂浆层,内部嵌入网格布或镀锌钢丝网;
步骤3,把带有保护层的保温板反铺于模板的底层;
步骤4,预埋并固定锚固件;
步骤5,在铺好的带有保护层的保温板上部铺设钢筋笼或直接在上面绑扎钢筋;
步骤6,固定相应的吊装点、钢筋套筒、固定支点等预埋到混凝土中的固定点;
步骤7,一次性浇注混凝土并振捣密实;
步骤8,养护;
步骤9,脱模起吊并修整表面缺陷;
步骤10,将制作好的自保温墙体按设计要求进行组合安装。
[0023] —种如前面所述的一体化墙体的制备工艺,包括如下步骤:
第一步,在模台上支好模板,并固定好窗框;
第二步,将提前根据设计制作好的钢筋笼铺设在模板内,或直接在模板内铺设绑扎钢筋,在钢筋笼上固定自保温墙板用的套筒、吊钩、支撑点、穿线管、电线盒等部件;
第三步,浇注混凝土并振捣,混凝土的表面抹平收光;
第四步,直接在混凝土的表面铺设带有保护层的保温板,同时将锚固标识件或锚固件组合件的外锚固件插入保温板的板缝处,保温板铺设完后要用发泡材料处理并填塞满保温板的板缝;第五步,在铺设好的保温板的表面喷涂或刮涂一道0.5-2cm厚的水泥砂层并铺设一道镀锌钢丝网或玻纤网,同时将常规锚固件插入锚固标识件内或将锚固件组合件的内锚固件插入外锚固件的长径内筒内,并一起将镀锌钢丝网或玻纤网锚固住,锚固件安装完后,在镀锌钢丝网或玻纤网的上面再喷涂或和刮涂一道〇.5-2cm厚的水泥砂浆层;第六步,将铺好保温板的自保温墙体送到养护窑内养护;第七步,脱模起吊并修整表面缺陷;第八步,将制作好的自保温墙体按设计要求进行组合安装。
[0024] 相对于现有技术,本发明具有以下有益效果或优点:1)本发明通过设置一体化混凝土墙体设置凸部和凹部,避免水进入墙体,从而实现防水。[〇〇25] 2)本发明通过在相邻的混凝土墙体之间设置密封材料,进一步实现防水。
[0026] 3)本发明的锚固件主要用于工厂生产自保温墙体的预制构件中,其中外锚固件主要用于将保温板固定于混凝土中,内锚固件主要用于将嵌入保温板外侧的水泥砂浆保护层中玻纤网或钢丝网锚固住,且不另外占用保温板的板缝,自保温墙体的热桥降到最低,且通过内外锚固件组合件上倒构刺的相互倒挂,形成了很大的拉拔力,且无需再用金属钉来固定。[0〇27] 4)本发明通过设置内外两个锚固件,内锚固件很轻易就可以插入外锚固件的中间的套管内,但是无法拔出,保证玻纤网或钢丝网与保温板的固定。
[0028] 5)本发明通过外锚固件内壁面和内锚固件外壁面的构刺的密度随着从外端向内端的变化相互倒挂,保证了内外锚固件的进一步固定。[0〇29] 6)本发明通过外锚固件外壁面设置构刺,保证了外锚固件的固定,保证了保温板的固定。
[0030] 7)本发明通过外锚固件外壁面的构刺的密度随着从外端向内端的变化,保证了外锚固件的进一步固定。
[0031] 8)本发明公开了一种新的保温一体化墙体的制备工艺,该自保温墙体的结构包括了承重结构、防水构造,该自保温墙体一次浇注成形,通过正打或反打的施工工艺,可以有效的保证保温材料的完整性,施工工艺更简单便捷,具有保温层牢固耐久,可以与建筑同寿命,通过该保温板的正打或反打工艺,克服了现有的三明治墙板存在自重重,不防火、外页墙板易脱落,存在严重安全隐患等问题,该自保温墙体的生产工艺较现在三明治墙板的制作生产简单快捷,将二次浇注减为一次浇注,取消了外页墙板与连接件,墙体的重量减少, 成本节省了至少100元每平米。附图说明
[0032] 图1是设置防水结构的混凝土墙体结构示意图。[〇〇33]图2是混凝土墙体组合在一起的结构示意图。
[0034]图3是一体化墙体的局部放大示意图。[〇〇35]图4为外锚固件的结构示意图。
[0036]图5为内错固件的结构不意图。[〇〇37]图6为内外锚固件组合在一起的结构示意图。
[0038]图7为在墙体上应用内外锚固件的结构示意图。
[0039]图中:图中:1、外锚固件;2、内锚固件;3、混凝土墙体;4、保温板,5、玻璃网或钢丝网,6、保护层或饰面层;7、凸部,8、凹部,9、弹性密封材料,10、密封胶
1-1、中心杆,1-2、第一端盖,1-3、凸部,1-4、开口,1-5、突起,1-6突起;
2_1、中心杆,2-2、第二端盖,2_3突起。
具体实施方式
[0040]下面结合附图,对本发明作进一步描述。
[0041]图1展示了一种带有防水结构的一体化墙体,所述墙体包括多块混凝土墙体3,所述混凝土墙体3竖直方向两端分别设置凸部7和凹部8,相邻的混凝土墙体通过凸部7和凹部8连接。
[0042] 该装配式自保温墙体的结构层包括了承重、抗震的结构混凝土层与防水构造层,该防水构造层通过该装配式自保温墙体的构造造型,通过该构造安装组合后,将外界的雨水挡在混凝土的结构外侧,不会因为墙外的雨水渗到墙体腐蚀结构层的钢筋,不会将外面的雨水渗到室内。该装配式自保温墙体的上端设置一个凸起,与之相对的另一端设置一个凹槽,该挡水构造层通过一个在承重构造层上的倒立凸起,与上一层楼的另一块装配式自保温墙体结构层的凹槽相组合,形成一个挡水构造层。
[0043] 作为优选,所述混凝土墙体的上部设置凸部,下部设置凹部。
[0044]作为优选,所述混凝土墙体的上部的厚度小于下部的厚度。通过如此设置,可以在相邻的混凝土墙体的连接处设置一个凹部,从而在凹部中填充相关的材料,例如混凝土材料,从而保证相邻的混凝土更好的连接,同时保证连接的混凝土墙体的牢固和强度。
[0045]作为优选,所述混凝土墙体的上部凸部的厚度小于下部凹部的厚度。
[0046] 作为优选,所述混凝土墙体的上部凸部的厚度比下部凹部的厚度少1.5-4cm。
[0047]作为优选,所述混凝土墙体的上部的厚度是下部的厚度的0.3-0.5倍。
[0048] 作为优选,混凝土墙体的薄的部分的高度是200-400mm。
[0049] 通过上述尺寸的优化设计,能够使得混凝土墙体最大程度节约材料,降低成本,同时还能够保证连接墙体的强度和牢固度。
[0050] 作为优选,相邻的混凝土墙体的凸部和凹部连接处设置弹性密封材料。通过设置弹性密封材料,可以使得密封性能更好。进一步达到防水的效果。
[0051]作为优选,所述的混凝土墙体外部设置保温材料,所述保温材料外部设置保护层或者饰面层。
[0052]作为优选,相邻的混凝土墙体的保温材料之间设置密封胶。
[0053]作为优选,所述保温材料优选为保温板。
[0054]图4-6展示了 一种用于保温材料锚固定用的锚固件组合件,包括外锚固件I和内锚固件2,如图1所示,所述外锚固件I包括外锚固件中心杆1-1以及位于外锚固件中心杆1-1夕卜端的第一端盖1-2,所述第一端盖1-2的尺寸大于外锚固件中心杆1-1的横截面的尺寸;所述外锚固件中心杆1-1为中空结构。
[0055] 如图2所示,所述内锚固件2包括内锚固件中心杆2-1以及位于内锚固件中心杆2-1外端的第二端盖2-2,所述第二端盖2-2的尺寸大于内锚固件中心杆2-1的横截面的尺寸,所述内锚固件中心杆2-1插入外锚固件中心杆1-1的中空结构中,如图3所示。
[0056] 作为优选,所述第一端盖1-2和第二端盖2-1为圆形,所述的中心杆1-1和1-2是圆形截面。[〇〇57] 作为优选,所述第一端盖1-2的直径大于第二端盖2-2的直径。作为优选,第一端盖 1-2的直径是第二端盖2-2的直径的1.2-1.8倍,优选为1.3-1.5倍。[〇〇58] 作为优选,中心杆卜1的直径是6-8mm,中心杆卜2的直径是3-4mm。
[0059] 作为优选,所述中空结构的内壁面设置第一突起1-5,所述内锚固件中心杆2-1夕卜壁面设置第二突起2-3,所述内锚固件中心杆2-1插入外锚固件中心杆1-1的中空结构时,所述第一突起和第二突起互相卡合。
[0060] 作为优选,所述第一突起1-5和第二突起2-3是构刺。
[0061] 作为优选,所述第一突1-5起从内壁面向外端(即图1的上部端盖1-2方向)或者内端(即图1的下部凸部1-3)方向延伸,第二突起2-3的延伸方向与第一突起相反。[〇〇62] 通过设置突起的延伸方向相反,可以使得通过内外锚固件组合件上倒构刺的相互倒挂,形成了很大的拉拔力,且无需再用金属钉来固定。[〇〇63] 作为优选,将构刺的密度M设置为从外端向内端的距离L的函数,S卩M=F(L),则F’ (L)>0,则F’ ’(L)>0,其中F’(L)、F’ ’(L)分别是F(L)的一次导数和二次导数。
[0064] 通过上述设置,使得第一突起(构刺)1-5和第二突起(构刺)2-3的分布密度沿着外端向内端不断的增加,而且增加的幅度也越来越大。通过上述设置,使得内外突起的结合力随着从外端向内端的延伸不断的增加,保证了内部的结合力,使得内锚固件更难以拔出,从而保证了内外锚固件的紧密结合。通过实验发现,通过如此设置,可以提高20 — 40%左右的固定力。[〇〇65] 上述公式适用于突起1-5和2 — 3。
[0066] 作为优选,从外锚固构件1的中心杆1-1长度为S总,在中心杆的内端端部设置的突起1 -5的密度是脚g,则突起1 -5的密度M=脚g* (s/S々)a,其中a是系数,1.18〈a〈 1.23。
[0067] 上述的关系是通过大量的数值模拟及其实验获得的,通过大量的实验得到了验证。通过上述的关系进行密度分配,能够使得结合程度达到最好。
[0068] 作为优选,1.19〈a〈1.21。
[0069] 作为优选,随着s/S增加,a逐渐减小。
[0070] 作为优选,所述外锚固件1的内端端部设置凸部1-3。通过设置凸部,进一步保证内端与墙体的结合力,保证内端不容易拔出。
[0071] 作为优选,所述外锚固件的内端端部设置开口 1-4,延伸到外锚固件中心杆1-1中。 相应的,内锚固件2内端也设置与开口 1-4相对应的开口,如图2所示。[〇〇72] 通过设置开口 1-4,也能进一步保证外锚固件1与墙体的结合力,保证外锚固件1不容易拔出。
[0073] 作为优选,所述的外锚固件中心杆1-1的外壁面设置构刺1-6,所述构刺1-6朝着外端延伸。即向着图1上部方向延伸。
[0074] 作为优选,将外壁面构刺的密度m设置为从外端向内端的距离L的函数,S卩m = f (L),则f ’(L) >0,则f ’ ’(L) >0,其中f ’(L)、f ’ ’(L)分别是f (L)的一次导数和二次导数。
[0075] 通过上述设置,使得构刺1-6的分布密度沿着外端向内端不断的增加,而且增加的幅度也越来越大。通过上述设置,使得突起1-6与墙体的结合力随着从外端向内端的延伸不断的增加,使得外锚固件更难以拔出,从而保证了内外锚固件的紧密结合。通过实验发现,通过如此设置,可以提高15 — 30%左右的固定力。
[0076] 作为优选,所述第一端盖和第二端盖为圆形,所述第一端盖的直径大于第二端盖的直径。
[0077] 一种保温墙体,包括混凝土墙体3、保温板4、保护层6和前面所述的锚固件组合件,所述外锚固件设置在相邻的保温板4之间,用于将保温板4固定在混凝土3中,所述保温板4外部设置玻纤网或钢丝网5,所述内锚固件2设置在玻纤网或钢丝网5外部,用于固定玻纤网或钢丝网5,所述固定玻纤网或钢丝网5外部设置保护层6。
[0078] 此锚固件主要用于工厂生产自保温墙体的预制构件中,其中外锚固件主要用于将保温板固定于混凝土中,内锚固件主要用于将嵌入保温板外侧的水泥砂浆保护层中玻纤网或钢丝网锚固住,且不另外占用保温板的板缝,自保温墙体的热桥降到最低,且通过内外锚固件组合件上倒构刺的相互倒挂,形成了很大的拉拔力,且无需再用金属钉来固定。
[0079] 本发明还公开了一种如前面所述的一体化墙体的制备工艺,包括如下步骤:
步骤I,在钢平台上固定模板,并将窗框固定好;
步骤2,把带有保护膜的保温装饰板反铺于模板的底层;
步骤3,预埋并固定锚固件,保温装饰板铺设完后要用发泡材料处理并填塞满保温装饰板的板缝;
步骤4,在铺好的保温装饰板上部铺设钢筋笼或直接在上面绑扎钢筋;
步骤5,固定相应的吊装点、钢筋套筒、固定支点等预埋到混凝土中的固定点;
步骤6,一次性浇注混凝土并振捣密实;
步骤7,养护;
步骤8,脱模起吊;
步骤9,保温装饰板外侧饰面揭保护膜,做密封胶处理;
步骤10,将制作好的自保温墙体按设计要求进行组合安装。
[0080] —种如前面所述的一体化墙体的制备工艺,包括如下步骤:
第一步,在模台上支好模板,并固定好窗框;
第二步,将提前根据设计制作好的钢筋笼铺设在模板内,或直接在模板内铺设绑扎钢筋,在钢筋笼上固定自保温墙板用的套筒、吊钩、支撑点、穿线管、电线盒等部件;
第三步,浇注混凝土并振捣,混凝土的表面抹平收光;
第四步,直接在混凝土的表面铺设带有保护膜的保温装饰板,同时将锚固标识件或锚固件组合件的外锚固件插入保温板的板缝处,保温板铺设完后要用发泡材料处理并填塞满保温板的板缝;
第五步,将铺好保温装饰板的自保温墙体送到养护窑内养护;
第六步,脱模起吊并修整表面缺陷;
第七步,保温装饰板外出饰面揭保护膜,做密封胶处理;
第八步,将制作好的自保温墙体按设计要求进行组合安装。
[0081] 本发明的自保温墙体的结构包括了承重结构、防水构造,该自保温墙体一次浇注成形,通过正打或反打的施工工艺,可以有效的保证保温材料的完整性,施工工艺更简单便捷,具有保温层牢固耐久,可以与建筑同寿命,通过该保温板的正打或反打工艺,克服了现有的三明治墙板存在自重重,不防火、外页墙板易脱落,存在严重安全隐患等问题,该自保温墙体的生产工艺较现在三明治墙板的制作生产简单快捷,将二次浇注减为一次浇注,取消了外页墙板与连接件,墙体的重量减少,成本节省了至少100元每平米。
[0082]以上所述,仅为本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于此发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的技术人员来说,在不脱离本发明原理的任何改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带有防水结构的一体化墙体,所述墙体包括多块混凝土墙体,所述混凝土墙体竖直方向两端分别设置凸部和凹部,相邻的混凝土墙体通过凸部和凹部连接。
2.如权利要求1所述的墙体,其特征在于,所述混凝土墙体的上部设置凸部,下部设置凹部。
3.如权利要求1所述的墙体,其特征在于,所述混凝土墙体的上部凸部的厚度小于下部凹部的的厚度。
4.如权利要求3所述的墙体,其特征在于,所述混凝土墙体的上部凸部的厚度比下部凹部的厚度少1.5-4cm0
5.如权利要求1所述的墙体,其特征在于,相邻的混凝土墙体的凸部和凹部连接处设置弹性密封材料。
6.如权利要求1所述的墙体,其特征在于,所述的混凝土墙体外部设置保温材料,所述保温材料外部设置保护层或者饰面层。
7.如权利要求1所述的墙体,其特征在于,相邻的混凝土墙体的保温材料之间设置密封胶。
8.如权利要求1所述的墙体,其特征在于,所述保温材料和混凝土墙体通过锚固件组合件进行固定,所述锚固件组合件包括外锚固件和内锚固件,所述外锚固件包括外锚固件中心杆以及位于外锚固件中心杆外端的第一端盖,所述第一端盖的尺寸大于外锚固件中心杆的横截面的尺寸;所述外锚固件中心杆为中空结构;所述内锚固件包括内锚固件中心杆以及位于内锚固件中心杆外端的第二端盖,所述第二端盖的尺寸大于内锚固件中心杆的横截面的尺寸,所述内锚固件中心杆插入外锚固件中心杆的中空结构中。
9.如权利要求8所述的墙体,其特征在于,所述中空结构的内壁面设置第一突起,所述内锚固件中心杆外壁面设置第二突起,所述内锚固件中心杆插入外锚固件中心杆的中空结构时,所述第一突起和第二突起互相卡合。
10.—种如权利要求1 一 9之一所述的一体化墙体的制备工艺,包括如下步骤: 第一步,在模台上支好模板,并固定好窗框; 第二步,将提前根据设计制作好的钢筋笼铺设在模板内,或直接在模板内铺设绑扎钢筋,在钢筋笼上固定自保温墙板用的套筒、吊钩、支撑点、穿线管、电线盒等部件; 第三步,浇注混凝土并振捣,混凝土的表面抹平收光; 第四步,直接在混凝土的表面铺设带有保护层的保温板,同时将锚固标识件或锚固件组合件的外锚固件插入保温板的板缝处,保温板铺设完后要用发泡材料处理并填塞满保温板的板缝; 第五步,在铺设好的保温板的表面喷涂或刮涂一道0.5-2cm厚的水泥砂层并铺设一道镀锌钢丝网或玻纤网,同时将常规锚固件插入锚固标识件内或将锚固件组合件的内锚固件插入外锚固件的长径内筒内,并一起将镀锌钢丝网或玻纤网锚固住,锚固件安装完后,在镀锌钢丝网或玻纤网的上面再喷涂或和刮涂一道0.5-2cm厚的水泥砂浆层; 第六步,将铺好保温板的自保温墙体送到养护窑内养护; 第七步,脱模起吊并修整表面缺陷; 第八步,将制作好的自保温墙体按设计要求进行组合安装。
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