CN106917460A - 一种结构与节能一体化装配式预制外墙板及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种结构与节能一体化装配式预制外墙板及制备方法，包括预制外墙板本体，所述预制外墙板本体包括轻骨料混凝土面层、硬质发泡聚氨酯夹芯层和钢丝网架，所述预制外墙板本体的六个外层均为轻骨料混凝土面层，所述钢丝网架为方型框架，所述钢丝网架的六个网架面均对应被浇筑在六个轻骨料混凝土面层内，六个所述轻骨料混凝土面层围成的腔体内填充硬质发泡聚氨酯夹芯层。通过轻骨料混凝土面层的粗糙面、斜插丝、聚氨酯自身的粘结力将混凝土层和PU保温层牢固的结合在一起，保证墙板剖面各层协同工作，达到保温与结构一体化；墙体与保温同时工业化生产、施工，简化了施工流程。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑工程领域，具体涉及一种结构与节能一体化装配式预制外墙板及制备方法。
背景技术
我国正处于工业化、城镇化加速发展的重要阶段，是环境约束与经济社会快速发展的矛盾突出阶段，节能减排形式严峻，传统建筑业存在耗能大、对环境扰动大等问题。因此，2013年以来，我国先后发布了《绿色建筑行动方案》、《关于推进建筑业发展和改革的若干意见》等文件，号召以绿色节能建筑为主旨，以预制装配式建筑为主要生产方式，走新型建筑工业化之路，实现建筑经济积极转型升级。
建筑墙体是建筑物的重要组成部分，约占建筑总工程量的三分之一，实现建筑墙体由传统人工砌块转变为工业化墙板制造是实现建筑工业化发展的重要举措。其中，建筑外墙是与室外环境接触最多的外围护结构，也是最大的耗能构件，其保温隔热性能对建筑的能耗影响甚大，尤其在采暖能耗中所占的比例最大，约占总能耗的三分之一。此外，大量地震震害表明，传统建筑维护墙体在地震中损坏严重，大量出现变形、破坏、甚至倒塌，危及人身安全。因此，建筑外墙的保温节能性以及结构安全性至关重要。工信部2015年10月发布《促进绿色建材生产和应用行动方案》(工信部联原〔2015〕309号)[]提出：“重点发展本质安全和节能环保、轻质高强的墙体材料……。鼓励发展保温、隔热及防火性能良好、施工便利、使用寿命长的外墙保温材料，开发推广结构与保温装饰一体化外墙板”。
而现在传统的外墙保温做法有如下四个问题：1、《外墙外保温工程技术规定》JGJ144规定，外墙外保温工程的使用年限不应少于25年，故外墙外保温不能与建筑同寿命，后期围护、更换等问题暂无较好的解决方案。2、保温材料易燃，如09年央视大火，其外层才用是易燃的聚苯板，导致了火势的一发不可收，这次火灾造成直接经济损失上亿元。3、建筑保温二次施工，保温系统与主体结构分开施工，延长施工周期。4、现场仍存在湿作业，工业化程度低。
因此本发明提出了一种结构与节能一体化装配式预制外墙板及其生产方法，以绿色节能为宗旨，以解决传统建筑墙体保温体系的技术缺陷为目的，密切契合建筑工业化发展需求，达到保温与建筑同寿命，保温、围护、结构一体，墙体与保温同时工业化生产、施工，有利于建筑节能产业化推广。
发明内容
本发明的目的即在于克服现有技术的不足，提供一种结构与节能一体化装配式预制外墙板及制备方法，以解决现有技术中外墙外保温脱落、外墙保温与建筑不同寿命、外墙保温二次施工、外墙保温易燃等问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种结构与节能一体化装配式预制外墙板，包括预制外墙板本体，所述预制外墙板本体包括轻骨料混凝土面层、硬质发泡聚氨酯夹芯层和钢丝网架，所述预制外墙板本体的外层均为轻骨料混凝土面层，所述钢丝网架的网架面均对应被浇筑在轻骨料混凝土面层内，所述轻骨料混凝土面层围成的腔体内填充硬质发泡聚氨酯夹芯层。
进一步的，所述轻骨料混凝土面层采用陶粒混凝土浇筑制成。陶粒混凝土与普通混凝土强度相当，但重量较低，保温性能也较好。
进一步的，所述钢丝网架由上层钢丝网片、下层钢丝网片和单向布置的斜插丝桁架构成，所述斜插丝桁架连接在上层钢丝网片和下层钢丝网片之间。
进一步的，所述上层钢丝网片由均布设置的纵向钢丝和均布设置的横向钢丝垂直交错构成；下层钢丝网片也由均布设置的纵向钢丝和均布设置的横向钢丝垂直交错构成。
进一步的，所述上层钢丝网片和下层钢丝网片的纵向钢丝上下对齐设置，所述上层钢丝网片和下层钢丝网片的横向钢丝也上下对齐设置，上层钢丝网片上同一列中选取某一交错点与下层钢丝网片上下对应一列中斜向第一个交错点通过斜插丝桁架连接，同一列中的斜插丝桁架斜向相同设置，相邻两列的斜插丝桁架斜向不同设置。
本发明通过下述另一技术方案实现：
一种结构与节能一体化装配式预制外墙板制备方法，包括步骤：
步骤1)将上层钢丝网片和下层钢丝网片与单向布置的斜插丝桁架焊接形成钢丝网架(3)；
步骤2)根据预制外墙板本体尺寸制备墙板模具；
步骤3)在模具内涂抹隔离剂；
步骤4)向模具内浇筑下层轻骨料混凝土，振捣；
步骤5)放置钢丝网架，网架定位；
步骤6)均匀喷涂硬质发泡聚氨酯PU；PU发泡，硬质成型为硬质发泡聚氨酯夹芯层；
步骤7)浇筑上层轻骨料混凝土，振捣，刮平；
步骤8)通过一段时间的养护，脱模形成预制外墙板本体成品。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
1、通过轻骨料混凝土面层的粗糙面、斜插丝、聚氨酯自身的粘结力将混凝土层和PU保温层牢固的结合在一起，保证墙板剖面各层协同工作，达到保温与结构一体化；
2、墙体与保温同时工业化生产、施工，简化了施工流程；
3、墙板在使用阶段，夹芯保温层位于封闭空间、处于静止状态，免受紫外线照射和火灾等外界环境影响，从而达到了保温层与墙体同寿命；
4、在满足甲类公共建筑保温节能要求的情况下，本发明的墙板较传统钢丝网架聚苯板厚度减少29.1％；在满足乙类公共建筑和居住建筑保温节能要求的情况下，本发明的墙板较传统钢丝网架聚苯板厚度减少41.2％，极大的建小了墙体厚度，为用户提供了更多的使用空间。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明一种结构与节能一体化装配式预制外墙板的结构示意图；
图2为本发明图1中的A-A截面结构示意图；
图3为本发明图1中的B-B截面结构示意图；
图4为本发明钢丝网架的结构示意图；
图5为本发明制作流程示意图；
附图中标记及对应的零部件名称：
1-轻骨料混凝土面层，2-硬质发泡聚氨酯夹芯层，3-钢丝网架，4-上层钢丝网片，5-下层钢丝网片，6-斜插丝桁架，7-纵向钢丝，8-横向钢丝，9-预制外墙板本体，10-某一交错点，11-第一个交错点。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
如图1-4所示，本发明一种结构与节能一体化装配式预制外墙板，包括预制外墙板本体9，预制外墙板本体9包括轻骨料混凝土面层1、硬质发泡聚氨酯夹芯层2和钢丝网架3，预制外墙板本体9的六个外层均为轻骨料混凝土面层1，钢丝网架3为方型框架，将钢丝网片与单向布置(一排的斜插丝桁架同一方向设置)的斜插丝焊接形成钢丝网架3，钢丝网架3的六个网架面均对应被浇筑在六个轻骨料混凝土面层1内，通过钢丝网架3可以使六个轻骨料混凝土面层1连接为一个牢固的整体结构，提供了预制外墙板整体结构的一体化，六个所述轻骨料混凝土面层1围成的腔体内填充硬质发泡聚氨酯夹芯层2。轻骨料混凝土面层1采用陶粒混凝土浇筑制成。陶粒混凝土与普通混凝土强度相当，但重量较低，保温性能也较好。
如图5所示，一种结构与节能一体化装配式预制外墙板的制作方法：将钢丝网片与单向布置的斜插丝焊接形成钢丝网架3；根据墙板尺寸制备墙板模具；在模具上涂抹隔离剂，浇筑下层陶粒混凝土，振捣；放置钢丝网架，网架定位；均匀喷涂B1级硬质发泡聚氨酯PU；PU发泡，硬质成型；浇筑上层陶粒混凝土，振捣，刮平；通过一段时间的养护，脱模形成成品。陶粒混凝土与普通混凝土强度相当，但重量较低，保温性能也较好；PU较传统聚苯板保温性能更加优异；因此本发明提供的墙板较传统钢丝网架聚苯板的保温效果更好。生产工艺也极大的简化了传统钢丝网架聚苯板的生产流程。同时可解决传统外墙保温做法中存在的问题，如外墙保温层脱落，墙体与保温层不同寿命，保温材料易燃等。
综上，采用上述结构制备的墙板，本申请一种结构与节能一体化装配式预制外墙板具有以下优点：
1、通过轻骨料混凝土面层的粗糙面、斜插丝、聚氨酯自身的粘结力将混凝土层和PU保温层牢固的结合在一起，保证墙板剖面各层协同工作，达到保温与结构一体化。
2、墙体与保温同时工业化生产、施工，简化了施工流程。
3、墙板在使用阶段，夹芯保温层位于封闭空间、处于静止状态，免受紫外线照射和火灾等外界环境影响，从而达到了保温层与墙体同寿命。
4、在满足甲类公共建筑保温节能要求的情况下，本发明的墙板较传统钢丝网架聚苯板厚度减少29.1％；在满足乙类公共建筑和居住建筑保温节能要求的情况下，本发明的墙板较传统钢丝网架聚苯板厚度减少41.2％，极大的建小了墙体厚度，为用户提供了更多的使用空间。
实施例2
如图4所示，一种结构与节能一体化装配式预制外墙板，在实施例1的基础上，钢丝网架3由上层钢丝网片4、下层钢丝网片5和单向布置的斜插丝桁架6构成，斜插丝桁架6连接在上层钢丝网片4和下层钢丝网片5之间。上层钢丝网片4由均布设置的纵向钢丝7和均布设置的横向钢丝)垂直交错构成；下层钢丝网片5也由均布设置的纵向钢丝7和均布设置的横向钢丝8垂直交错构成。
上层钢丝网片4和下层钢丝网片5的纵向钢丝7上下对齐设置，所述上层钢丝网片4和下层钢丝网片5的横向钢丝8也上下对齐设置，上层钢丝网片4上同一列中选取某一交错点10与下层钢丝网片5上下对应一列中斜向第一个交错点11通过斜插丝桁架6连接，第一个交错点即为：下层钢丝网片5上下对应一列上与某一交错点上下对应的交错点相邻的一个交错点，同一列中的斜插丝桁架6斜向相同设置，相邻两列的斜插丝桁架6斜向不同设置。
采用上述钢丝网架3的结构，上层钢丝网片4和下层钢丝网片5之间通过斜插丝桁架6连接，在相同厚度的钢丝网架3结构中，采用斜插丝桁架6，可以增加斜插丝桁架6在硬质发泡聚氨酯夹芯层2的穿插长度，有利于提高硬质发泡聚氨酯夹芯层2的强度，提高墙板的使用寿命，同一列中的斜插丝桁架6斜向相同设置，便于钢丝网架3的制作；相邻两列的斜插丝桁架6斜向不同设置，使斜插丝桁架6相互交错设置，可以增加钢丝网架3连接强度，有效避免预制墙板出现炸裂，或外层轻骨料混凝土面层1脱落。
实施例3
如图5所示，一种结构与节能一体化装配式预制外墙板制备方法，包括步骤：
步骤1)将上层钢丝网片4和下层钢丝网片5与单向布置的斜插丝桁架6焊接形成钢丝网架3；
步骤2)根据预制外墙板本体9尺寸制备墙板模具；
步骤3)在模具内涂抹隔离剂；
步骤4)向模具内浇筑下层轻骨料混凝土，振捣；
步骤5)放置钢丝网架3，网架定位；
步骤6)均匀喷涂硬质发泡聚氨酯PU；PU发泡，硬质成型为硬质发泡聚氨酯夹芯层2；
步骤7)浇筑上层轻骨料混凝土，振捣，刮平；
步骤8)通过一段时间的养护，脱模形成预制外墙板本体9成品。
陶粒混凝土与普通混凝土强度相当，但重量较低，保温性能也较好；PU较传统聚苯板保温性能更加优异；因此本发明提供的墙板较传统钢丝网架聚苯板的保温效果更好。生产工艺也极大的简化了传统钢丝网架聚苯板的生产流程。同时可解决传统外墙保温做法中存在的问题，如外墙保温层脱落，墙体与保温层不同寿命，保温材料易燃等。
综上，采用上述方法制备的墙板，具有以下优点：
1、通过轻骨料混凝土面层的粗糙面、斜插丝、聚氨酯自身的粘结力将混凝土层和PU保温层牢固的结合在一起，保证墙板剖面各层协同工作，达到保温与结构一体化。
2、墙体与保温同时工业化生产、施工，简化了施工流程。
3、墙板在使用阶段，夹芯保温层位于封闭空间、处于静止状态，免受紫外线照射和火灾等外界环境影响，从而达到了保温层与墙体同寿命。
4、在满足甲类公共建筑保温节能要求的情况下，本发明的墙板较传统钢丝网架聚苯板厚度减少29.1％；在满足乙类公共建筑和居住建筑保温节能要求的情况下，本发明的墙板较传统钢丝网架聚苯板厚度减少41.2％，极大的建小了墙体厚度，为用户提供了更多的使用空间。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种结构与节能一体化装配式预制外墙板，包括预制外墙板本体(9)，其特征在于，所述预制外墙板本体(9)包括轻骨料混凝土面层(1)、硬质发泡聚氨酯夹芯层(2)和钢丝网架(3)，所述预制外墙板本体(9)的外层均为轻骨料混凝土面层(1)，所述钢丝网架(3)的网架面均对应被浇筑在六个轻骨料混凝土面层(1)内，所述轻骨料混凝土面层(1)围成的腔体内填充硬质发泡聚氨酯夹芯层(2)。
2.根据权利要求1所述的一种结构与节能一体化装配式预制外墙板，其特征在于，所述轻骨料混凝土面层(1)采用陶粒混凝土浇筑制成。
3.根据权利要求1所述的一种结构与节能一体化装配式预制外墙板，其特征在于，所述钢丝网架(3)由上层钢丝网片(4)、下层钢丝网片(5)和单向布置的斜插丝桁架(6)构成，所述斜插丝桁架(6)连接在上层钢丝网片(4)和下层钢丝网片(5)之间。
4.根据权利要求3所述的一种结构与节能一体化装配式预制外墙板，其特征在于，所述上层钢丝网片(4)由均布设置的纵向钢丝(7)和均布设置的横向钢丝(8)垂直交错构成；下层钢丝网片(5)也由均布设置的纵向钢丝(7)和均布设置的横向钢丝(8)垂直交错构成。
5.根据权利要求4所述的一种结构与节能一体化装配式预制外墙板，其特征在于，所述上层钢丝网片(4)和下层钢丝网片(5)的纵向钢丝(7)上下对齐设置，所述上层钢丝网片(4)和下层钢丝网片(5)的横向钢丝(8)也上下对齐设置，上层钢丝网片(4)上同一列中选取某一交错点(10)与下层钢丝网片(5)上下对应一列中斜向第一个交错点(11)通过斜插丝桁架(6)连接，同一列中的斜插丝桁架(6)斜向相同设置，相邻两列的斜插丝桁架(6)斜向不同设置。
6.一种结构与节能一体化装配式预制外墙板制备方法，其特征在于：包括步骤：
制备钢丝网架：将上层钢丝网片(4)和下层钢丝网片(5)与单向布置的斜插丝桁架(6)焊接形成钢丝网架(3)；
制备墙板模具：根据预制外墙板本体(9)尺寸制备墙板模具；
准备浇注制备墙板：在模具内涂抹隔离剂；
制备墙板：向模具内浇筑下层轻骨料混凝土，振捣；放置钢丝网架(3)，网架定位；均匀喷涂硬质发泡聚氨酯PU；PU发泡，硬质成型为硬质发泡聚氨酯夹芯层(2)；浇筑上层轻骨料混凝土，振捣，刮平；
养护：通过一段时间的养护，脱模形成预制外墙板本体(9)成品。
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