CN106869360B - 一种带夹心保温及减震键的z形复合墙体及作法 - Google Patents

一种带夹心保温及减震键的z形复合墙体及作法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体及作法,属于建筑节能抗震技术领域。本发明采用铅管‑粗砂消能减震键,在上、下复合墙板拼装时装配于上、下复合墙板中的带翼圆管固定件的圆孔内,复合墙板设置的用于装配铅管‑粗砂消能减震键的带翼圆管固定件同时连接夹心EPS保温模块和两侧再生混凝土墙板。Z形复合墙体有两道抗震防线,具有良好的消能减震性能。本发明改变了混凝土墙体保温差的缺点,同时克服了装配式混凝土墙体抗震能力差的不足,将发明的铅管‑粗砂减震控制装置与新型构造的装配式复合墙体有机组合,形成了抗震、节能、防火一体化的墙体。同时复合墙体,利用了再生混凝土材料,有利于建筑垃圾资源化发展,环境效益明显。

Description

一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体及作法
技术领域
本发明涉及一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体,减震键为带铅管-粗砂消能减震键,尤其还涉及装配式夹心保温Z形复合墙体及作法,属于建筑节能抗震技术领域。
背景技术
(1)我国地域广阔,人口众多,多数建筑在地震区,其中部分建筑以自建为主,由于对抗震知识的缺乏,建造工艺不能满足抗震基本要求,抗震能力十分薄弱。唐山、汶川、玉树、雅安大地震,房屋破坏与倒塌极其惨重。研发低成本、易操作、实用型的装配式抗震节能一体化结构适应国家发展的重大需求。
(2)房屋墙体保温性能较差,冬冷时节,采暖耗费大量能源,室内热环境和舒适度较差;夏热时节,使用降温电器,耗电量较大。发展低能耗装配式抗震节能一体化结构受到国家高度重视,社会普遍关注。
(3)传统的多层砌体结构耐久性、整体抗震性能普遍较差。而高层住宅剪力墙结构由于对墙体厚度的限制及其配筋构造复杂,在多层剪力墙结构中直接套用存在造价较高、墙体较厚,不易推广的问题。此外,研发模块化结构体系和工业化建造技术,是低、多层结构建设与发展的巨大需求,生态环保建材在房屋结构中的应用是可持续发展的战略需求。基于此,本发明提出了一种低能耗,易于施工,用EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)夹心保温取代全混凝土墙体,用再生混凝土取代普通混凝土适于建筑垃圾资源化,用轻质墙体两侧的再生混凝土取代传统的粘土砖,节能抗震一体化、适宜于低多层建筑抗震节能的结构新体系发展。
(4)研发的该绿色结构体系,适应了国家十三五重点研发计划-“绿色建筑及建筑工业化”重点专项(2016年度指南)、国务院办公厅“关于大力发展装配式建筑的指导意见”(国办发〔2016〕71号)、住房城乡建设部及工业和信息化部“关于开展绿色农房建设的通知”(建村[2013]190号)的美丽乡村发展需求。
发明内容
本发明的目的在于提供操作简单、实用性强、绿色环保、抗震节能、可装配化施工等优点的带夹心保温及减震键的Z形复合墙体及作法,以期有效解决传统砖房建筑抗震耗能能力低,保温性能差、施工速度慢等问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体,Z形复合墙体由两个及以上的Z形复合墙板装配而成;Z形复合墙板由Z形再生混凝土墙板1、EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)保温模块2、带翼圆管固定件3和铅管-粗砂消能减震键4组合装配而成,其中铅管-粗砂消能减震键4由铅管5、粗砂6、镀锌薄钢片盖板7和螺栓8组成。
所述Z形再生混凝土墙板1为单排配筋再生混凝土墙板,位于EPS保温模块2的两侧,既有利于受力,并且对EPS保温模块进行防火控制。EPS保温模块2设置在两侧Z形再生混凝土墙板1之间,两侧Z形再生混凝土墙板1与EPS保温模块2构成夹心结构。两侧Z形再生混凝土墙板1为对称的结构。
所述带翼圆管固定件3嵌套在EPS保温模块2企口中的预留孔洞中,预留孔洞设置在Z形复合墙板的中心对称点处、Z形复合墙板的端部以及Z形复合墙板的拐角处。
带翼圆管固定件3用于放置铅管-粗砂消能减震键4,有效防止铅管-粗砂消能减震键对EPS保温模块的挤压破坏;所述铅管-粗砂消能减震键4通过在铅管5中灌注粒径2mm-5mm的粗砂6,采用镀锌薄钢片盖板7对铅管5的上、下端加盖封堵,并采用螺栓8拧紧。
所述EPS保温模块2作为再生混凝土墙板的夹心保温层,EPS保温模块2的内外表面设有均匀分布的燕尾槽,在浇筑再生混凝土成型后,EPS保温模块2与两侧的Z形再生混凝土墙板1进行机械咬合,构成夹心保温Z形墙体。EPS保温模块2的四周设有企口,方便各个EPS保温模块2进行拼接,有利于Z形复合墙板的装配。
所述带翼圆管固定件3采用具有保温性能的工程塑料制备。
带翼圆管固定件3嵌插在EPS保温模块2设置的预留孔洞内,用于放置铅管-粗砂消能减震键4。
所述铅管-粗砂消能减震键4是由塑性变形消能减震性能好的铅管5、摩擦消能减震性能好的粗砂6、镀锌薄钢片盖板7和螺栓8组成。
所述Z形再生混凝土墙板1是由再生混凝土和单排配筋钢丝网组成,其中再生混凝土的粗骨料颗粒直径为5mm-10mm;再生混凝土墙板规格:长度为600mm-6000mm,长度模数为300mm;截面高度为300mm-1500mm,高度模数为100mm;厚度30mm-60mm,厚度模数为10mm;Z形再生混凝土墙板1的接缝边缘带有45°坡角,坡角边长为3mm-5mm,在装配接缝处用水泥胶浆密封;Z形再生混凝土墙板1的外表面采用5mm~10mm厚抹面胶浆作为防护面层。
所述EPS保温模块2作为再生混凝土墙板夹心保温层,增强了房屋的保温隔热能力;EPS保温模块2兼做两侧再生混凝土墙板的内模板,两侧再生混凝土墙板配置单排配筋钢丝网,工程塑料制作的断桥键穿过EPS保温模块,将两侧单排配筋钢丝网固定,在浇筑再生混凝土过程中,中部夹心的EPS保温模块表面的燕尾槽与Z形复合墙板两侧的再生混凝土墙板构成机械咬合;EPS保温模块四周设有企口,便于用小尺寸的EPS保温模块拼装成大尺寸的EPS保温模板,在拼装接缝处EPS保温模块通过企口紧密咬合。为了防止上、下Z形复合墙板装配时尘土、杂物和积水进入EPS保温模块企口内,下部装配墙板夹心的EPS保温模块上端企口应为凸槽,装配的上部墙板中的EPS保温模块下端企口应为凹槽;EPS保温模块厚度为60mm-100mm。
带翼圆管固定件3由防止冷桥效应的工程塑料热塑成型,两翼分别锚固于EPS保温模块两侧的再生混凝土墙板内,两翼截面为T形或工字形,以保证带翼圆管固定件有足够的刚度和强度,同时加强EPS保温模块2和两侧Z形再生混凝土墙板1的连接。
铅管-粗砂消能减震键4插嵌在带翼圆管固定件3的圆管内。铅管-粗砂消能减震键4中镀锌薄钢板盖板7与铅管外径相同,为40mm~80mm;高度不小于装配接缝处上、下墙板带翼圆管固定件高度之和,且不小于100mm。铅管-粗砂消能减震键4的间隔为300mm~1500mm,模数为100mm。
上述带夹心保温及减震键的Z形复合墙体的作法,制作如下:
第一步:将EPS保温模块作为保温板兼做两侧再生混凝土墙板浇筑的内模板,在其两侧分别固定一片单排配筋钢丝网,钢丝的网格间距为50mm-100mm,钢丝的直径为1.0mm-1.2mm,浇筑再生混凝土后使得其与EPS保温模块表面的燕尾槽构成机械咬合。
第二步:浇筑再生混凝土墙板前,在EPS保温模块咬合部位的预留孔洞处插嵌带翼圆管固定件,带翼圆管固定件两翼放置在单排配筋钢丝网格间。
第三步:在铅管中灌注粗砂,采用镀锌薄钢片盖板对铅管上、下端加盖封堵,并通过螺栓拧紧形成铅管-粗砂消能减震键。
第四步:将铅管-粗砂消能减震键放置在带翼圆管固定件圆管内,其装配缝隙采用环氧树脂粘接;带翼圆管固定件两翼与再生混凝土墙板浇筑在一起。
第五步:在再生混凝土墙板外表面涂抹5~10mm厚抹面胶浆作为防护面层。
第六步:待墙体装配完成后,在再生混凝土墙板(1)接缝坡角处,采用水泥胶浆密封。
与现有技术相比,具有以下优势:
(1)工业化水平高。本发明带夹心保温及减震键的Z形复合墙体适用于低、多层建筑。铅管-粗砂消能减震键、EPS保温模块、及其装配式轻质墙板为工厂化生产,现场装配成轻质保温抗震节能一体化墙体,生产效率高、质量好。
(2)利用了再生混凝土这一量大面广的环保建材,节省资源、有利于可持续发展。
(3)保温、抗震、节能、防火一体化。本发明的轻质墙体中部为夹心保温EPS模块,两侧为再生混凝土墙板,比实心混凝土墙体自重轻,比砖墙抗震性能好。EPS保温模块作为轻质墙体夹心保温层,明显提高墙体保温效果。再生混凝土墙体在EPS保温板两侧既可起到保护EPS模块的作用,又可起到防火作用,耐久性也好。
(4)整体工作性能良好。本发明的带翼圆管固定件,用于放置铅管-粗砂消能减震键,有效防止铅管-粗砂消能减震键对EPS保温模块的挤压破坏;带翼圆管固定件由防止冷桥效应的工程塑料热塑成型,两翼分别锚固于EPS保温模块两侧的再生混凝土墙板内,保证带翼圆管固定件有足够的刚度和强度,同时加强EPS保温模块和两侧再生混凝土墙板的连接。
(5)墙体有两道抗震防线,具有良好的消能减震性能。在上、下装配式墙板之间设置铅管-粗砂消能减震键后,装配墙体整体有多道抗震防线。第一道抗震防线,在小震下,装配式上、下墙板间由于再生混凝土墙板装配缝隙间水泥胶浆的粘接作用,上、下装配墙板间不发生错动,装配成的墙体呈整体受力状态,抗侧力刚度大,墙体水平侧移小,小震下墙体基本处于弹性变形状态;第二道抗震防线,中震或大震下,装配式上、下墙板间再生混凝土墙板装配缝隙间水泥胶浆的粘接作用破坏,上、下装配墙板间开始发生错动,装配成的墙体呈分层墙板缝隙错动性状,墙体抗侧力刚度减小,结构周期变长,周期变长后地震作用相应减小,但墙体水平侧移相对大,这时铅管-粗砂消能减震键开始发挥重要作用,一是限制上、下装配式墙板错动位移发展的作用,二是在水平反复地震作用下的消能减震作用,铅管主要通过塑性变形消能减震,粗砂主要通过摩擦消能减震。
(6)运输、安装方便。本发明采用的预制构件重量轻,运输安装方便。
(7)显著减少施工现场浇筑混凝土的湿,减少混凝土现场养护所需的时间,加快施工进度。采用本发明提出的带夹心保温及减震键的Z形复合墙体减少模板工程、混凝土现浇工程等,节约资源,节省人工,减少管理费用,确保工程质量。
附图说明
图1带夹心保温及减震键的Z形复合墙体立面图;
图2带夹心保温及减震键的Z形复合墙体俯视图;
图3铅管-粗砂消能减震键立面图;
图4带夹心保温及减震键的Z形复合墙体整体装配图;
图5带单排配筋钢丝网的EPS保温模块;
图6带翼圆管固定件;
图7.1带夹心保温及减震键的Z形复合墙体咬合-粘结截面一。
图7.2带夹心保温及减震键的Z形复合墙体咬合-粘结截面二。
图中:1、Z形再生混凝土墙板,2、EPS保温模块,3、带翼圆管固定件,4、铅管-粗砂消能减震键,5、铅管,6、粗砂,7、镀锌薄钢片盖板,8、螺栓。
具体实施方式
下面结合具体实施案例对本发明做进一步说明。
如图1所示,本发明的带夹心保温及减震键的Z形复合墙体,该墙体构造包括Z形复合墙体两侧的Z形再生混凝土墙板1、EPS保温模块2、带翼圆管固定件3、铅管-粗砂消能减震键4、铅管5、粗砂6、镀锌薄钢片盖板7、螺栓8。
具体而言:
所述Z形再生混凝土墙板1是由再生混凝土和单排配筋钢丝网组成,其中再生混凝土粗骨料颗粒直径为5mm-10mm;Z形再生混凝土墙板1规格:长度为600mm-6000mm,长度模数为300mm;截面高度为300mm-1500mm,高度模数为100mm;厚度30mm-60mm,厚度模数为10mm;Z形再生混凝土墙板1接缝边缘带有45°坡角,坡角边长为3mm-5mm,在装配接缝处用水泥胶浆密封;Z形再生混凝土墙板1外表面采用5mm~10mm厚抹面胶浆作为防护面层。
所述EPS保温模块2作为Z形再生混凝土墙板1夹心保温层,增强了房屋的保温隔热能力;EPS保温模块2兼做两侧Z形再生混凝土墙板1的内模板,两侧再生混凝土墙板1配置单排配筋钢丝网,工程塑料制作的断桥键穿过EPS保温模块2将两侧单排配筋钢丝网固定,在浇筑再生混凝土过程中,中部夹心的EPS保温模块2表面的燕尾槽与Z形复合墙板两侧的Z形再生混凝土墙板1构成机械咬合;EPS保温模块2四周设有企口,便于用小尺寸的EPS保温模块拼装成大尺寸的EPS保温模板,在拼装接缝处EPS保温模块通过企口紧密咬合。为了防止上、下Z形复合墙板装配时尘土、杂物和积水进入EPS保温模块2企口内,下部装配墙板夹心的EPS保温模块2上端企口应为凸槽,装配的上部墙板中的EPS保温模块2下端企口应为凹槽;EPS保温模块2厚度为60mm-100mm。
所述带翼圆管固定件3嵌套在EPS保温模块2咬合位置的预留孔洞中,用于放置铅管-粗砂消能减震键4,有效防止铅管-粗砂消能减震键4对EPS保温模块2的挤压破坏;带翼圆管固定件3由防止冷桥效应的工程塑料热塑成型,两翼分别锚固于EPS保温模块2两侧的Z形再生混凝土墙板1内,两翼截面为T形或工字形,以保证带翼圆管固定件3有足够的刚度和强度,同时加强EPS保温模块2和两侧Z形再生混凝土墙板1的连接。
所述铅管-粗砂消能减震键4通过在铅管5中灌注粒径2mm-5mm的粗砂6,采用镀锌薄钢片盖板7对铅管5上、下端加盖封堵,并采用螺栓8拧紧。铅管-粗砂消能减震键4插嵌在带翼圆管固定件3的圆管内。铅管-粗砂消能减震键4中镀锌薄钢板盖板7与铅管外径相同,为40mm~80mm;高度不小于装配接缝处上、下墙板带翼圆管固定件3高度之和,且不小于100mm。铅管-粗砂消能减震键4间隔为300mm~1500mm,模数为100mm,且应在转角处设置。
其制作方法如下:
第一步:将EPS保温模块2作为保温板兼做两侧再生混凝土墙板1浇筑的内模板,在其两侧分别固定一片单排配筋钢丝网,钢丝的网格间距为50mm-100mm,钢丝的直径为1.0mm-1.2mm,浇筑再生混凝土后使得其与EPS保温模块2表面的燕尾槽构成机械咬合。
第二步:浇筑Z形再生混凝土墙板1前,在EPS保温模块2咬合部位的预留孔洞处插嵌带翼圆管固定件3,带翼圆管固定件3两翼放置在单排配筋钢丝网格间。
第三步:在铅管5中灌注粗砂6,采用镀锌薄钢片盖板7对铅管5上、下端加盖封堵,并通过螺栓8拧紧形成铅管-粗砂消能减震键4。
第四步:将铅管-粗砂消能减震键4放置在带翼圆管固定件3圆管内,其装配缝隙采用环氧树脂粘接;带翼圆管固定件3两翼与再生混凝土墙板1浇筑在一起。
第五步:在Z形再生混凝土墙板1外表面涂抹5~10mm厚抹面胶浆作为防护面层。
第六步:待墙体装配完成后,在再生混凝土墙板1接缝坡角处,采用水泥胶浆密封。
采用的铅管-粗砂消能减震键、EPS保温模块、及其装配式轻质墙板为工厂化生产,现场装配成轻质保温抗震节能一体化墙体,生产效率高、质量好;利用了再生混凝土这一量大面广的环保建材,节省资源、有利于可持续发展。结构整体实现保温、抗震、节能、防火一体化的特点。
本发明的目的在于提供操作简单、实用性强、绿色环保、抗震节能、可装配化施工等优点的带夹心保温及减震键的Z形复合墙体及作法,以期有效解决传统砖房建筑抗震耗能能力低,保温性能差、施工速度慢等问题。
以上是本发明的一个典型实施案例,本发明的实施不限于此。

Claims (10)

1.一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体,其特征在于:Z形复合墙体由两个及以上的Z形复合墙板装配而成;Z形复合墙板由Z形再生混凝土墙板(1)、EPS保温模块(2)、带翼圆管固定件(3)和铅管-粗砂消能减震键(4)组合装配而成,其中铅管-粗砂消能减震键(4)由铅管(5)、粗砂(6)、镀锌薄钢片盖板(7)和螺栓(8)组成;
所述Z形再生混凝土墙板(1)为单排配筋再生混凝土墙板,位于EPS保温模块(2)的两侧,既有利于受力,并且对EPS保温模块进行防火控制;EPS保温模块(2)设置在两侧Z形再生混凝土墙板(1)之间,两侧Z形再生混凝土墙板(1)与EPS保温模块(2)构成夹心结构;两侧Z形再生混凝土墙板(1)为对称的结构;
所述带翼圆管固定件(3)嵌套在EPS保温模块(2)咬合位置处的预留孔洞中,预留孔洞设置在Z形复合墙板的中心对称点处、Z形复合墙板的端部以及Z形复合墙板的拐角处;带翼圆管固定件(3)用于放置铅管-粗砂消能减震键(4),有效防止铅管-粗砂消能减震键对EPS保温模块的挤压破坏;所述铅管-粗砂消能减震键(4)通过在铅管(5)中灌注粒径2mm-5mm的粗砂(6),采用镀锌薄钢片盖板(7)对铅管(5)的上、下端加盖封堵,并采用螺栓(8)拧紧。
2.根据权利要求1所述的一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体,其特征在于:所述EPS保温模块(2)作为再生混凝土墙板的夹心保温层,EPS保温模块(2)的内外表面设有均匀分布的燕尾槽,在浇筑再生混凝土成型后,EPS保温模块(2)与两侧的Z形再生混凝土墙板(1)进行机械咬合,构成夹心保温Z形墙体;EPS保温模块(2)的四周设有企口,方便各个EPS保温模块(2)进行拼接,有利于Z形复合墙板的装配。
3.根据权利要求1所述的一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体,其特征在于:所述带翼圆管固定件(3)采用具有保温性能的工程塑料制备。
4.根据权利要求1所述的一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体,其特征在于:带翼圆管固定件(3)嵌插在EPS保温模块(2)设置的预留孔洞内,用于放置铅管-粗砂消能减震键(4)。
5.根据权利要求1所述的一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体,其特征在于:所述铅管-粗砂消能减震键(4)是由塑性变形消能减震性能好的铅管(5)、摩擦消能减震性能好的粗砂(6)、镀锌薄钢片盖板(7)和螺栓(8)组成。
6.根据权利要求1所述的一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体,其特征在于:所述Z形再生混凝土墙板(1)是由再生混凝土和单排配筋钢丝网组成,其中再生混凝土的粗骨料颗粒直径为5mm-10mm;再生混凝土墙板规格:长度为600mm-6000mm,长度模数为300mm;截面高度为300mm-1500mm,高度模数为100mm;厚度30mm-60mm,厚度模数为10mm;Z形再生混凝土墙板(1)的接缝边缘带有45°坡角,坡角边长为3mm-5mm,在装配接缝处用水泥胶浆密封;Z形再生混凝土墙板(1)的外表面采用5mm~10mm厚抹面胶浆作为防护面层。
7.根据权利要求1所述的一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体,其特征在于:所述EPS保温模块(2)作为再生混凝土墙板夹心保温层,增强了房屋的保温隔热能力;EPS保温模块(2)兼做两侧再生混凝土墙板的内模板,两侧再生混凝土墙板配置单排配筋钢丝网,工程塑料制作的断桥键穿过EPS保温模块,将两侧单排配筋钢丝网固定,在浇筑再生混凝土过程中,中部夹心的EPS保温模块表面的燕尾槽与Z形复合墙板两侧的再生混凝土墙板构成机械咬合;EPS保温模块四周设有企口,便于用小尺寸的EPS保温模块拼装成大尺寸的EPS保温模板,在拼装接缝处EPS保温模块通过企口紧密咬合;为了防止上、下Z形复合墙板装配时尘土、杂物和积水进入EPS保温模块企口内,下部装配墙板夹心的EPS保温模块上端企口应为凸槽,装配的上部墙板中的EPS保温模块下端企口应为凹槽;EPS保温模块厚度为60mm-100mm。
8.根据权利要求1所述的一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体,其特征在于:带翼圆管固定件(3)由防止冷桥效应的工程塑料热塑成型,两翼分别锚固于EPS保温模块两侧的再生混凝土墙板内,两翼截面为T形或工字形,以保证带翼圆管固定件有足够的刚度和强度,同时加强EPS保温模块(2)和两侧Z形再生混凝土墙板(1)的连接。
9.根据权利要求1所述的一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体,其特征在于:铅管-粗砂消能减震键(4)插嵌在带翼圆管固定件(3)的圆管内;铅管-粗砂消能减震键(4)中镀锌薄钢板盖板(7)与铅管外径相同,为40mm~80mm;高度不小于装配接缝处上、下墙板带翼圆管固定件高度之和,且不小于100mm;铅管-粗砂消能减震键(4)的间隔为300mm~1500mm,模数为100mm。
10.根据权利要求1所述的一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体制作方法,其特征在于:
第一步:将EPS保温模块作为保温板兼做两侧再生混凝土墙板浇筑的内模板,在其两侧分别固定一片单排配筋钢丝网,钢丝的网格间距为50mm-100mm,钢丝的直径为1.0mm-1.2mm,浇筑再生混凝土后使得其与EPS保温模块表面的燕尾槽构成机械咬合;
第二步:浇筑再生混凝土墙板前,在EPS保温模块咬合部位的预留孔洞处插嵌带翼圆管固定件,带翼圆管固定件两翼放置在单排配筋钢丝网格间;
第三步:在铅管中灌注粗砂,采用镀锌薄钢片盖板对铅管上、下端加盖封堵,并通过螺栓拧紧形成铅管-粗砂消能减震键;
第四步:将铅管-粗砂消能减震键放置在带翼圆管固定件圆管内,其装配缝隙采用环氧树脂粘接;带翼圆管固定件两翼与再生混凝土墙板浇筑在一起;
第五步:在再生混凝土墙板外表面涂抹5~10mm厚抹面胶浆作为防护面层;
第六步:待墙体装配完成后,在再生混凝土墙板(1)接缝坡角处,采用水泥胶浆密封。
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