CN110670743B - 一种装配式免拆复合气凝胶自保温模板的支撑连接体系 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配式免拆复合气凝胶自保温模板的支撑连接体系，其能够用于墙体厚度减小但墙体的保温效果不变或者增加的工况，在混凝土浇筑的过程中，复合气凝胶自保温模板受到混凝土的液柱压力P、摩擦力F_f和冲击力F_i，以使得复合气凝胶自保温模板的用于安装连接部件的孔道处存在应力集中，其中在孔道处的应力集中系数减小的情况下，混凝土能够以压缩复合气凝胶自保温模板的方式渗透至复合气凝胶自保温模板中以使得混凝土与复合气凝胶自保温模板一体式凝接。

Description

一种装配式免拆复合气凝胶自保温模板的支撑连接体系

技术领域

本发明涉及建筑保温工程技术领域，涉及一种保温墙的支撑连接体系，尤其涉及一种装配式免拆复合气凝胶自保温模板的支撑连接体系。

背景技术

复合气凝胶自保温板具有低导热性，其能够应用于诸多隔热或保冷等热能工程领域。随着现代技术的发展和建筑节能工程的发展，复合气凝胶自保温板能够在建筑工程中得到迅速发展。在建筑墙体保温时，一体化墙体结构具有免拆、一次成型和节约工时等诸多优势。

例如，公开号为CN105297943B的中国发明专利公开了一种复合气凝胶的承重保温装饰一体化装配式墙体及其制造方法。该方法包括（1）配制承重混凝土；（2）在承重混凝土上铺设气凝胶材料；（3）在气凝胶材料上铺设增强层和（4）在承重混凝土和增强层外表面做装饰层。该发明复合气凝胶的承重保温装饰一体化装配式墙体能够具有轻质、高强、低导热系数和美观等优势。

例如，公开号为CN108360698A的中国发明专利公开了一种既有建筑外墙一体化结构及施工方法。该结构包括既有墙体、保温板和面层，保温板的内侧布设在既有墙体的外侧，保温板外侧与面层连接，面层内部纵向布设有网格状的钢筋网；既有墙体、保温板和面层内部均预留有相通的圆形孔，圆形孔的两端均不超出既有墙体和面层的两侧。圆形孔内横向布设有连接管；连接管为圆形管，连接管布设在既有墙体的端面均匀开设有细缝，连接管在细缝的右边部位布设有第一圆孔，连接管布设在面层的一侧布设有第二圆孔；连接管设有细缝的一端处布设有管垫，管垫为实心圆台形，管垫的截面呈等腰梯形；管垫的中心横向开设有螺纹孔；连接管布设在面层的一端穿过钢筋网并纵向布设有固定钢筋。该发明实现既有建筑外墙保温与结构一体化，保证了外墙外保温与结构同寿命。

例如，公开号为CN205475850U的中国实用新型专利公开了一种具有保温功能的现浇筑免拆卸装配式外墙构造体。其提供一种增加保温性能耐久性，降 低施工成本、缩短工期，省去保温层二次施工，能够提高建筑墙体保温性能，提高了建 造质量，满足国家防火设计规范，更好的为节能减排做出贡献的自保温永久性具有保温 功能的现浇筑免拆卸装配式外墙构造体。其包括预制整体装配保温外模板和剪力墙，外模板构件自外向内依次包括水泥基细致混凝土外面层、保温层以及水泥基细致混凝土内面层，在水泥基细致混凝土外面层内埋设有数个抗剪连接部件，抗剪连接部件穿过保温层，并伸出水泥基细致混凝土内面层；预制整体装配保温外模板和预制内模板之间绑扎墙体钢筋；设置预制整体装配保温外模板和预制内模板之间绑扎墙体钢筋内浇筑混凝土，形成剪力墙，装配式外模板构件上的抗剪连接部件浇筑在剪力墙体内。

例如，公开号为CN205857434U的中国实用新型专利公开的一种具有保温功能的免拆除建筑模板。包含HVIP气凝胶真空绝热板、复合无机面板、紧固件、高强度背棱，HVIP气凝胶真空绝热板的两侧分别设置有复合无机面板，形成保温模板，且保温模板通过紧固件和数个高强度背棱固定。该实用新型结构设计合理，操作简单，使用方便，通过将真空绝热板作为建筑模板的外模，在真空绝热板内部浇注混凝土材料，如此真空绝热板的外模便可以和混凝土成为一体，既节省了拆模的工序，又节省了后期在建筑物外面粘贴真空绝热板的程序。

例如，公开号为CN205776867U的中国实用新型专利公开的一种超低导热防火钢结构建筑墙体。其包括饰面层、有劲扩张网、抗裂层、轻钢龙骨、保温砂浆、找平层、粘结层、气凝胶保温板、锚固件。轻钢龙骨内侧敷设有抗裂层、抗裂层外侧敷设有饰面层；轻钢龙骨内侧敷设有保温砂浆、保温砂浆表面铺设有有筋扩张网，有筋扩张网表面敷设有找平层，找平层表面敷设有粘接层，粘接层表面铺设有气凝胶保温板，气凝胶保温板通过锚固件固定在墙体上，相邻气凝胶保温板之间用泡沫条填充，然后用防水耐候密封胶修补。

例如，公开号为CN105888099A的中国发明专利公开了一种作为建筑物外墙的保温装置一体化复合墙体及其施工方法。一体化复合墙体包括作为墙体外侧面的装饰板和作为墙体内侧面的纤维板，装饰板固定在龙骨上，纤维板固定在立柱上，且在装饰板内表面、纤维板内侧面、以及建筑主体结构外表面之间形成混凝土浇筑空腔，龙骨和立柱位于该混凝土浇筑空腔内；混凝土浇筑空腔内浇筑有泡沫混凝土而使泡沫混凝土、装饰板、纤维板、龙骨、立柱和建筑主体结构形成作为建筑物外墙的保温装饰一体化复合墙体。由此，本发明直接将装饰板和纤维板兼作浇筑模板，施工快捷、且无需再布置模板，降低了成本，同时采用泡沫混凝土，可以进一步提高保温效果。

例如，公开号为CN207063203U的中国实用新型专利公开了一种建筑保温与结构一体化系统。其包括混凝土墙体、保温层和外保护层；所述保温层位于混凝土墙体和外保护层之间；其特征是，所述外保护层内设有钢丝网片；所述混凝土墙体、保温层和钢丝网片之间通过限位连接部件连接。限位连接部件包括连接杆、圆盘和夹块。圆盘呈片状与连接杆垂直连接；夹块设在连接杆的末端，上面设有连接钢丝网片的夹持孔。

例如，公开号为CN208056398U的中国实用新型专利公开了一种现浇混凝土内置保温连接装置。包括保温连接部件、混凝土保护层、保温层和混凝土外墙；所述保温连接部件包括杆身和套设在杆身上的固定盘；所述保温层位于混凝土保护层和混凝土外墙之间，所述混凝土保护层内设有钢丝网，所述保温连接部件与混凝土外墙、保温层和钢丝网连接，其特征在于，所述保温连接部件还包括与钢丝网固定连接并设在杆身一端的固定部，固定部包括夹持头和套设在夹持头上的夹持头套，所述夹持头和夹持头套之间设有一容置空间，用于将保温连接部件的一端固定在钢丝网上。

例如，公开号为CN104652668B的中国实用新型专利公开了一种铠装一体化墙体及其施工方法。其包括：第一步：在建筑框架上安装开放式钢结构；第二步：在开放式钢结构上进行挂板；第三步：预设管线；第四步：在开放式钢结构上安装内墙板；第五步：在内墙板外进行支模；第六步：在铠装面板和内墙板之间进行浇筑；第七步：脱模；所述第一步安装开放式钢结构具体是，在修建好建筑框架后，将开放式钢结构安装在 建筑框架上，开放式钢结构包括多根立柱，每根立柱包括外立柱、内立柱、立柱连接 板和连接立柱的横向连接角钢，外立柱安装在建筑框架的梁板外侧面，内立柱 安装在建筑框架的上下梁板之间，外立柱和内立柱通过膨胀螺钉分别与梁板连 接固定；对应的外立柱和内立柱通过立柱连接板相互连接，各立柱之间用横向连 接角钢连接，形成开放式钢结构网；铠装面板通过连接挂件与开放式钢结构的横向连接角钢连接。

在现有技术中，聚苯板具有较多的应用，但是其具有吸水性好且吸水后导热系数增大的特点，因此，其保温效果会随着使用年限的增加而降低和在混凝土浇筑过程中吸水而导致其保温效果变差。而复合气凝胶自保温板相比较于聚苯板而言，其具有低热传导性且能够克服聚苯板吸水后保温效果变差的技术问题，因此，复合气凝胶自保温板在现代建筑工程中具有更好的发展前景。不过，复合气凝胶自保温板由于其特殊的纳米级多孔结构，其所需的厚度远小于聚苯板的厚度，因此在浇筑和振捣过程中容易发生气凝胶复合保温板出现以严重变形等不良事故的发生。例如，公开号为CN105780976B的中国专利公开了一种复合混凝土剪力墙结构及其混凝土浇筑方法中，其采用密实混凝土，浇筑时先浇筑复合保温板外侧混凝土，后浇筑符合保温板内侧混凝土，同时采取辅导振捣；复合混凝土剪力墙结构的混凝土浇筑点设置在十字型、T型或L型的墙体相交部位，并开设导流槽和导流孔，在统一浇筑点采用推移式连续浇筑。但是该专利无法应用于含有气凝胶复合板的保温墙的浇筑，其至少具有如下的不足：两侧不同时浇筑，会导致气凝胶复合板一侧受力过大，而导致变形；而且该专利也并未考虑保温板应力集中的情况。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供了一种装配式免拆复合气凝胶自保温模板的支撑连接体系。其能够以将所述复合气凝胶自保温模板及其支撑结构在混凝土浇筑过程中形成装配式的免拆结构的方式形成具有彼此隔离的保护腔体和结构腔体的保温墙体，其能够用于墙体厚度减小但所述墙体的保温效果至少不变的工况。

所述体系包括：第一支撑桁架：位于复合气凝胶自保温模板的一侧，能够与所述复合气凝胶自保温模板形成所述保护腔体，第二支撑桁架：位于所述复合气凝胶自保温模板的另一侧，能够与所述复合气凝胶自保温模板形成所述结构腔体，连接部件：其两端分别固定于所述第一支撑桁架和第二支撑桁架上，并且以穿过所述复合气凝胶自保温模板的方式使其固定，混凝土；其中，所述连接部件用于在所述混凝土浇筑于所述复合气凝胶自保温模板与所述第一支撑桁架形成的保护腔体中及浇筑于所述复合气凝胶自保温模板和所述第二支撑桁架形成的结构腔体中的情况下将所述复合气凝胶自保温模板固定支撑在所述第一支撑桁架和所述第二支撑桁架之间，所述第一支撑桁架与所述第二支撑桁架按照所述第一支撑桁架用于支撑所述复合气凝胶自保温模板而所述第二支撑桁架用于承担外载荷的方式彼此各异设置，在所述混凝土浇筑的过程中，所述复合气凝胶自保温模板受到所述混凝土的液柱压力P、摩擦力F_f和冲击力F_i，从而所述复合气凝胶自保温模板的用于安装所述连接部件的孔道处存在应力集中，其中，在所述孔道处的应力集中系数减小的情况下，所述混凝土能够以压缩所述复合气凝胶自保温模板的方式渗透至所述复合气凝胶自保温模板中以使得所述混凝土与所述复合气凝胶自保温模板一体式凝接。

根据一种优选的实施方式，所述复合气凝胶自保温模板的第一侧面和第二侧面设置有用于所述混凝土流动的用以增加复合气凝胶自保温模板与所述混凝土之间的摩擦力F_f的流动槽，所述流动槽内凹至所述第一侧面和第二侧面，形成能够混凝土的流动通道；其中，所述流动槽的轴线与所述孔道的圆心、中心或重心的距离为3r~5r之间，从而在所述流动槽的设置能够使得所述摩擦力F_f增加的情况下所述孔道处的应力集中系数减小，r为所述孔道的在未浇筑所述混凝土时的半径；其中，所述第一侧面是所述复合气凝胶自保温模板的位于所述保护腔体的一侧，所述第二侧面是所述复合气凝胶自保温模板的位于所述结构腔体的一侧。

根据一种优选的实施方式，在所述复合气凝胶自保温模板的厚度减小的情况下，所述第一侧面与所述混凝土的接触面积小于或等于所述第二侧面与所述混凝土的接触面积，以使得所述混凝土能够在所述第一侧面的摩擦力小于或等于所述第二侧面的摩擦力的情况下渗透至所述复合气凝胶自保温模板；其中，所述摩擦力是所述混凝土在流动过程中与所述复合气凝胶自保温模板之间产生的流动阻力而形成的，其直接地作用于所述复合气凝胶自保温模板的两侧面且所述摩擦力的方向与两侧面的法向量是正交的，从而其会使得所述复合气凝胶自保温模板受到剪切变形。

根据一种优选的实施方式，所述混凝土包括多孔结构的粘稠性胶体，其中，所述粘稠性胶体能够在混凝土浇筑以及振捣过程中仅在具有机械振荡力而无需热量输入的情况下由凝胶状态转化为溶胶状态，从而在所述粘稠性胶体受到所述机械震荡力产生的剪切力时仍然能够保持多孔结构的溶胶状态的情况下，所述混凝土的多孔结构能够基于所述混凝土与所述复合气凝胶自保温模板之间的摩擦力和所述复合气凝胶自保温模板的多孔结构彼此相接，以使得所述混凝土能够以使得所述保护腔体与所述结构腔体两侧的多孔介质的所述复合气凝胶自保温模板的两侧面同向变形的方式与所述复合气凝胶自保温模板彼此嵌合；从而在所述混凝土停止浇筑以及振捣的情况下，所述粘稠性胶体从溶胶变为凝胶状态，以使得所述混凝土能够嵌入所述复合气凝胶自保温模板中以形成所述保温墙体；所述粘稠性胶体是触变性胶体，其至少是有机触变性胶体无机触变性胶体中的至少一种。

根据一种优选的实施方式，在所述孔道按照其轴向与所述复合气凝胶自保温模板的两侧面的法向量呈锐角的方式设置的情况下，所述连接部件能够以斜插入所述复合气凝胶自保温模板的方式分别与所述第一支撑桁架和第二支撑桁架连接，以使得所述保护腔体的厚度能够减小。

根据一种优选的实施方式，所述连接部件按照将所述复合气凝胶自保温模板的第一侧面和第二侧面能够平整或者部分平整的方式设置在第一支撑桁架与第二支撑桁架之间。

根据一种优选的实施方式，述连接部件上设置有平整组件，所述平整组件能够在受到所述混凝土液柱压力的情况下与所述复合气凝胶自保温模板形成固定端，从而所述混凝土在进行浇筑或者振捣作业时能够基于其机械能以所述固定端为作用点将所述复合气凝胶自保温模板平整以防止所述复合气凝胶自保温模板变形。

根据一种优选的实施方式，所述平整组件包括伸入套和与所述伸入套连接的平整套，其中，所述伸入套用于在所述平整组件套接于所述连接柱的情况下伸入所述复合气凝胶自保温模板的用于容纳所述连接柱的孔道中，所述伸入套的伸入深度与所述孔道的布置高度呈正相关，以使得在所述混凝土浇筑过程中，所述复合气凝胶自保温模板的两侧面能够平整或者部分平整；其中，所述平整套的平整面的尺寸大于所述孔道的尺寸，以使得在所述混凝土浇筑过程中，所述平整套液柱压力的情况下与所述复合气凝胶自保温模板形成固定端。

根据一种优选的实施方式，本发明还公开了一种墙体的混凝土与复合气凝胶自保温模板的连接方法，所述方法包括：连接部件在混凝土浇筑于所述复合气凝胶自保温模板与第一支撑桁架形成的保护腔体中及浇筑于所述复合气凝胶自保温模板和第二支撑桁架形成的结构腔体中的情况下将所述复合气凝胶自保温模板固定支撑在所述第一支撑桁架和所述第二支撑桁架之间，所述第一支撑桁架与所述第二支撑桁架按照所述第一支撑桁架用于支撑所述复合气凝胶自保温模板而所述第二支撑桁架用于承担外载荷的方式彼此各异设置，在所述混凝土浇筑的过程中，所述复合气凝胶自保温模板受到所述混凝土的液柱压力P、摩擦力F_f和冲击力F_i，以使得所述复合气凝胶自保温模板的用于安装所述连接部件的孔道处存在应力集中，其中在所述孔道处的应力集中系数减小的情况下，所述混凝土能够以压缩所述复合气凝胶自保温模板的方式渗透至所述复合气凝胶自保温模板中以使得所述混凝土与所述复合气凝胶自保温模板一体式凝接。

根据一种优选的实施方式，在所述复合气凝胶自保温模板的第一侧面和第二侧面设置用于所述混凝土流动的用以增加复合气凝胶自保温模板与所述混凝土之间的摩擦力F_f的流动槽，所述流动槽内凹至所述第一侧面和第二侧面，形成能够混凝土的流动通道；其中，其中，所述流动槽的轴线与所述孔道的圆心、中心或重心的距离为3r~5r之间，从而在所述流动槽的设置能够使得所述摩擦力F_f增加的情况下所述孔道处的应力集中系数减小，r为所述孔道的在未浇筑所述混凝土时的半径。

本发明提供的支撑连接体系至少能够使得保温墙体具有如下优势：

（1）本发明还能够用于解决墙体保温工程出现的开裂、渗透、空鼓、脱落以及保温性能衰减等技术问题，能够避免维修过程中带来的环境污染、资源浪费等问题。同时，该发明形成的保温墙能够具有与建筑同寿命、安全可靠和施工方面等优势，对于建筑保温设计和施工方法的一次重大变革，对于提高建筑节能工作和促进建筑领域可持续发展具有重要的意义。

（2）耐冻寿命显著提高。耐冻寿命远高于国家规定的70年产权寿命。

（3）有效地从根本上解决建筑墙体外保温工程出现的开裂、渗漏、空鼓、脱落和保温性能衰减等问题。

（4）该体系为无空腔符合保温结构——保护层、保温层及结构层均匀紧密结构，连接构件能够起到模板支撑作用，有效地保证了墙体的平整度，使用铝模板浇筑后，内外墙可达到抹灰要求。

（5）耐火极限显著提高。耐火极限能够提高至4小时，远高于防火要求，其进阻止火灾的发生又能限制火焰的蔓延。

附图说明

图1是本发明提供的一种保温墙的优选结构示意图；

图2是复合气凝胶自保温模板的受力示意图；

图3是复合气凝胶自保温模板的一侧面的优选结构示意图；

图4是本发明提供的一种连接部件平整的示意图；

图5是本发明提供的一种连接部件的优选结构示意图。

附图标记列表

100：第一支撑桁架 500a：第一侧面

200：第二支撑桁架 500b：第二侧面

300：连接部件 600：平整组件

400：混凝土 600a：伸入套

500：复合气凝胶自保温模板 600b：平整套。

具体实施方式

下面结合附图1和5进行详细说明。

实施例1

本实施例公开一种含有复合气凝胶自保温板的支撑连接体系。

在本发明中，常用术语如下：

剪力墙：建筑物中用于承受风载或地震波引起的水平荷载和竖向荷载或其自身重力的墙体，并能防止结构剪切（受剪）破坏。一般情况下，采用钢筋混凝土制成。

非承重墙：非承重墙是指不承受上部楼层荷载的后砌墙体，只起分隔空间的作用。非承重墙并非不承重，“非”仅是相对于承重墙而言的。非承重墙由于其不需要承受承重墙过多的载荷。在本发明中，非承重墙一般会将保护腔体的厚度按照等于结构腔体的厚度的方式设置，如窗下腔。在施工时，非承重墙应该以最大限度提高保温效果为主。即：需要充分地发挥复合气凝胶自保温模板500的作用，尽量的不损坏其自身结构。

复合气凝胶自保温模板：由气凝胶形成一种纳米自保温板。气凝胶是一种新型的纳米绝热材料，其具有以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，孔隙率可高达80%~99.8%，密度可低至0.003g/cm³，室温导热系数可低达0.013W/（m·K），其使用厚度为传统保温材料的1/3和1/10。因此，气凝胶材料应用于承重保温装饰一体化墙体结构能够获得优异的保温效果。

混凝土，即：混凝土，是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料。

连接部件：其两端分别固定于第一支撑桁架和第二支撑桁架上，并且穿过复合气凝胶自保温模板使其固定。例如，连接部件可以是限位连接部件包括连接杆、圆盘和夹块。圆盘呈片状与连接杆垂直连接。夹块设在连接杆的末端，上面设有连接钢丝网片的夹持孔。

第一支撑桁架：可以由钢筋形成的钢筋焊网，也可以是由钢筋形成钢筋绑接网。

第二支撑桁架：与第一支撑桁架形成机制一致，可以由钢筋形成的钢筋焊网，也可以是由钢筋形成钢筋绑接网。第一支撑桁架和第二支撑桁架的不同点在于：第二支撑桁架需要承担外载荷，而第一支撑桁架主要支撑复合气凝胶自保温模板。因此，第二支撑桁架的布置密度可以大于第一支撑桁架的布置密度。或者，第二支撑桁架使用的钢材的力学性能可以优于第一支撑桁架使用钢材的力学性能。

浇筑：指把混凝土等材料到模子里制成预定形体。其能够用于在复合气凝胶自保温模板500与第一支撑桁架100形成的保护腔体中浇筑和用于在复合气凝胶自保温模板500与第二支撑桁架200形成的结构腔体中浇筑以形成保温结构内置的保温墙体。

应力集中，是指中应力局部增高的现象，一般出现在物体形状急剧变化的地方。应力集中系数是在该形状急剧变化的部位的最大应力值比平均应力值。

如图1所示，该支撑连接体系包括：第一支撑桁架100、第二支撑桁架200、连接部件300和混凝土400。第一支撑桁架100，设置于复合气凝胶自保温模板500的一侧。连接部件300用于在混凝土400浇筑于复合气凝胶自保温模板500与第一支撑桁架100形成的保护腔体中及浇筑于复合气凝胶自保温模板500和第二支撑桁架200形成的结构腔体中的情况下将复合气凝胶自保温模板500固定支撑在第一支撑桁架100和第二支撑桁架200之间。例如，第二支撑桁架200，设置于复合气凝胶自保温模板500的另一侧。连接部件300，用于将复合气凝胶自保温模板500于第一支撑桁架100和第二支撑桁架200之间。

优选地，在混凝土400浇筑的过程中，复合气凝胶自保温模板500受到混凝土400的液柱压力P、摩擦力F_f和冲击力F_i。如图1所示，混凝土400在保护腔体和结构腔体中浇筑时，混凝土400对复合气凝胶自保温模板500会产生液柱压力P，液柱压力P的作用方向为垂直于复合气凝胶自保温模板500的壁面并且朝里。混凝土400对复合气凝胶自保温模板500的壁面产生摩擦力F_f，摩擦力F_f的作用方向为混凝土400流动方向的方向。由于混凝土400在浇筑过程中需要振捣，因此会产生冲击力F_i并作用于复合气凝胶自保温模板500，而且冲击力F_i的大小和方向是难以预测的。在混凝土400的液柱压力P、摩擦力F_f和冲击力F_i的作用下，复合气凝胶自保温模板500受到的外载是及其复杂的，而且复合气凝胶自保温模板500开设有用于安装连接部件300的孔道500c，使得复合气凝胶自保温模板500在宏观结构上是非连续的，容易产生应力集中。如果应力集中系数不减小或者不消除，容易产生微裂纹。在保温墙的后续使用过程中，微裂纹在外载的疲劳作用下逐渐发展为宏观裂纹，而使得保温墙的承载能力下降。由于受到混凝土400的挤压作用，复合气凝胶自保温模板500会被其压缩从而厚度进一步地减小，此时，混凝土400中微小粒子、分子和离子能够在孔道500c处的应力集中系数减小的情况下渗透进复合气凝胶自保温模板500中。在混凝土400凝结的过程中，混凝土400与复合气凝胶自保温模板500一体式凝接。按照上述设置，本发明至少具有如下的几点优势：1)、在降低了复合气凝胶自保温模板500的应力集中系数的情况下，使得复合气凝胶自保温模板500的受力更均匀，混凝土400更均匀地渗入复合气凝胶自保温模板500中使得两者之间的凝接力均匀，既能保证保温/隔热/保冷效果又不降低墙体承载能力；2)、由于复合气凝胶自保温模板500的受力更均匀，其厚度减小的幅度是趋近于一致的，因此在混凝土400凝接完成之后，形成的保温墙体的墙面的平整度高，能够达到抹灰要求或者接近达到抹灰要求。

优选地，复合气凝胶自保温模板500的第一侧面500a和第二侧面500b设置有用于混凝土400流动的用以增加复合气凝胶自保温模板500与混凝土400之间的摩擦力F_f的流动槽500d。流动槽5a内凹至第一侧面500a和第二侧面500b，形成能够混凝土400的流动通道。首先，设置流动槽5a具有如下优势：流动槽5a中的混凝土400能够在此处产生漩涡，增加了混凝土400在流动槽5a内与复合气凝胶自保温模板500接触时间，有利于其渗透至复合气凝胶自保温模板500内，便于两者凝接。其次，由于流动槽5a的设置会增加复合气凝胶自保温模板500与混凝土400之间的摩擦力，也是利于两者之间的摩擦作用，有利于其渗透至复合气凝胶自保温模板500内，便于两者凝接。而且，更重要的是：流动槽500d能够按照以在摩擦力F_f增加的情况下孔道500c处的应力集中系数减小的方式设置。例如，孔道500c的半径为r，流动槽500d按照其轴线与孔道500c的轴线在空间上相互正交的方式，且在如图2所示的平面上，流动槽500d的轴线与孔道500c的圆心或者中心、重心的距离优选在3r~5r之间。在没有开设流动槽500d时，孔道500c的最大应力值应力峰值与平均应力值的比值较大。由于开设了流动槽500d，流动槽500d到孔道500c的距离在3r~5r之间，流动槽500d也存在一定的形状突变能够协助孔道500c承担一定的变形，而降低孔道500c的最大应力值，使得孔道500c和流动槽500d之间的应力梯度减小，从而降低孔道500c处的应力集中系数。其中，第一侧面500a是复合气凝胶自保温模板500的位于保护腔体的一侧，第二侧面500b是复合气凝胶自保温模板500的位于结构腔体的一侧。

优选地，在复合气凝胶自保温模板500的厚度减小的情况下，第一侧面500a与混凝土400的接触面积小于或等于第二侧面500b与混凝土400的接触面积。例如，第一侧面500a的第一流动槽的宽度和深度均小于第二侧面500b的第一流动槽的宽度和深度，在实际工程中，这种设置优选地适用于剪力墙等承重墙的制作中。那么第一侧面500a的摩擦力小于第二侧面500b摩擦力。摩擦力是混凝土400在流动过程中与复合气凝胶自保温模板500之间产生的流动阻力而形成的，其直接地作用于复合气凝胶自保温模板500的两侧面且与摩擦力的方向与两侧面的法向量是正交的，从而其会使得复合气凝胶自保温模板500受到剪切变形。在本发明中，第一侧面500a是复合气凝胶自保温模板500的位于保护腔体的一侧。第二侧面500b是复合气凝胶自保温模板500的位于结构腔体的一侧。该设置能够在有效地保证结构墙的承载能力的情况下，由于第二侧面500b的剪切变形较大会使得复合气凝胶自保温模板500的孔隙变大，有利于混凝土中的粘性物质渗透，以使得证复合气凝胶自保温模板500能够伸入结构墙的能力大于气凝胶自保温模板5能够伸入保护墙的能力，有利于在保护墙在受到风吹日晒破损后仍然能够起到隔热效果；其次，第一侧面500a的剪切变形小于第二侧面500b的剪切变形，这是由于摩擦力不一致造成的，但是这种情况给第一侧面500a提供了足够的变形空间，有利于保证气凝胶自保温模板500的隔热寿命。例如，在浇筑过程中，第一侧面500a壁面的混凝土400的流动速度小于第二侧面500b壁面的混凝土400的流动速度，以保证第一侧面500a受到的摩擦力小于第二侧面500b。或者，第一侧面500a的第一流动槽的宽度和深度均分别等于第二侧面500b的第一流动槽的宽度和深度，在实际工程中，这种设置优选地适用于窗下墙等非承重墙的制作中。那么第一侧面500a的摩擦力等于第二侧面500b摩擦力。通过这种方式，复合气凝胶自保温模板500至少不是倾向于与保护层凝接，而是倾向于与结构层凝接，这有利于在保证墙体结构强度的情况下又能保证保温效果。

优选地，混凝土400包括了多孔结构的粘稠性胶体。胶体的粒度优选在1~100nm之间。由于粒子之间能够相互形成具有三维网格的纳米多孔骨架中，其在受到较强的剪切力时仍然能够保持多孔结构而保证了其粘稠性。例如，可以粘稠性胶体是触变性胶体，其包括有机触变性胶体无机触变性胶体。

无机触变性胶体可以是氧化铝胶体、氧化钛胶体和预剪切硅凝胶等中的一种或者几种。由于粘稠性胶体的多孔结构，其能够在机械力的作用下而不需要额外输入热量便能处于溶胶状态，从而混凝土400能够在粘稠性胶体处于溶胶状态时与复合气凝胶自保温模板彼此结合，即：在混凝土400浇筑以及振捣过程中既能对混凝土400搅匀、又能保证混凝土400的粘稠性，还能将复合气凝胶保温板与混凝土400相互结合，以保证混凝土400墙体结构的密实性、承载能力以及保证保温板在墙体中的稳定性。在浇筑和振捣完成后，混凝土400能够在静置条件下便能基于粘稠性胶体的特性——能够自动地由溶胶变为凝胶，从而形成墙体。此外，由于复合气凝胶保温板也属于多孔介质，在复合气凝胶保温板两侧面的摩擦力的作用下，复合气凝胶保温板5的多孔结构与粘稠性胶体的多孔结构彼此相接，并且在粘稠性胶体从溶胶变为凝胶状态时，混凝土400中的物质能够扩散至复合气凝胶保温板5中，是两者之间产生相互作用的分子力，有助于复合气凝胶保温板5的固定。

优选地，如图2所示，孔道500c按照其轴向与复合气凝胶自保温模板500的两侧面的法向量呈锐角的方式设置。例如，相邻的两条孔道500c能够以两侧面的垂直线对称布置。锐角优选在5~15°之间，最优选择可以选择10°。在这种情况下，连接部件300能够以斜插入复合气凝胶自保温模板500的方式分别与第一支撑桁架100和第二支撑桁架200连接，以使得保护腔体的厚度能够减小。由于连接部件300与第一支撑桁架100和第二支撑桁架200连接之间形成的结构更牢固可可靠，因此，至少可以降低保护腔体的厚度。此外，按照这种方式，本发明还具有如下优势：1、能够提高复合气凝胶自保温模板500的变形系数从而提高其承载能力，降低其应力；2、由于孔道500c的斜向布置，增加了其与连接部件300的接触面积，复合气凝胶自保温模板500能够更好地与连接部件300贴合。

优选地，连接部件300是按照将复合气凝胶自保温模板500的两侧面能够平整或者部分平整的方式设置在第一支撑桁架100和第二支撑桁架200之间。这样设置主要的好处有：1、在混凝土400浇筑过程中，复合气凝胶自保温模板500的受力能够均匀，不会发生两侧面受力模式不统一的情况，两侧受力模式不统一会导致复合气凝胶自保温模板500容易产生畸变或者导致某一侧发生过大变形；2、在混凝土400浇筑后形成的保温墙体的墙面平整度高，基本不需要再次平整或者即使需要平整其平整成本也大大降低，且内外墙在墙体成型后既能达到抹灰要求；3、由于其平整度高，在混凝土400浇筑形成保温墙体之后，保温墙的隔热效果明显、保温寿命延长且耐冻。在连接部件300能够使得复合气凝胶自保温模板500的两侧面以平整或者部分平整的方式固定于第一支撑桁架100和第二支撑桁架200之间的情况下，在混凝土400注入保护腔体和结构腔体的过程中，复合气凝胶自保温模板500的两侧面能够同向变形从而复合气凝胶自保温模板500在混凝土400浇筑完成自后其变形是连续而不是间断的，其应力是连续且不是间断的；一方面，同向变形对于多孔介质的复合气凝胶自保温模板500来说是及其有利的，因为在连续的应变和连续的应力作用下，多孔介质的孔状变化不大，复合气凝胶自保温模板500内部的结构不会受到较大的影响，从而能够保证复合气凝胶自保温模板500的性能；另一方面，在复合气凝胶自保温模板500上设置的用于连接部件300穿过的孔道500c在混凝土400浇筑过程中，由于混凝土400的作用，该孔道500c处会产生明显的应力集中现象，应力集中容易导致复合气凝胶自保温模板500在此处产生裂痕，但是在连续的应变和连续的应力作用下，工程人员能够预判应力集中的应力集中系数和应力的方向，从而能够采取措施降低应力集中带来的损害。例如，如图4和5所示，连接部件300上设置有平整组件600。优选地，平整组件600按照如下套接的方式与连接部件300彼此移动，如平整组件600是空心结构，平整组件600的内径略大于连接部件300的外径。在连接部件300穿过复合气凝胶保温板500上的孔道500c时，将平整组件600也套在连接部件300上，并且平整组件600上的伸入套600a伸入孔道500c中，使平整组件600的平整套600b与复合气凝胶保温板500接触，平整组件600的平整套600b的外径大于孔道500c的外径，在若干个平整组件600的作用下，复合气凝胶保温板500能够平整或者部分平整。在混凝土400浇筑时，其形成的液柱压力作用于平整组件600上。当平整组件600能够在受到混凝土400液柱压力的情况下与复合气凝胶自保温模板500形成固定端，从而混凝土400在进行浇筑或者振捣作业时能够基于其机械能以固定端为作用点将复合气凝胶自保温模板500平整以防止复合气凝胶自保温模板500变形。

优选地，如图4和5所示平整组件600包括伸入套600a和与伸入套600a连接的平整套600b。例如，伸入套600a和平整套600b可以采用一体式连接，最好两者之间采用圆弧过渡。平整组件600套接在连接部件300上，连接部件300穿过复合气凝胶自保温模板500的孔道500c，伸入套600a也伸入复合气凝胶自保温模板500的孔道500c中，平整套600b与复合气凝胶自保温模板500的侧面接触。优选地，在平整套600b与复合气凝胶自保温模板500的侧面接触的情况下，伸入套600a完全伸入孔道500c中。优选地，伸入套600a的伸入深度与孔道500c的布置高度呈正相关。即，在竖直方向上，孔道500c的布置高度越低，伸入套600a的伸入深度越小；孔道500c的布置高度越高，伸入套600a的伸入深度越大。以使得在混凝土400浇筑过程中，复合气凝胶自保温模板500的两侧面能够基于混凝土400的液柱压力平整或者部分平整。优选地，平整套600b的平整面的尺寸大于孔道500c的尺寸，以使得在混凝土400浇筑过程中，平整套600b能够在受到混凝土400液柱压力的情况下与复合气凝胶自保温模板500形成固定端。

实施例2

本实施例公开一种含有复合气凝胶保温棒的保温墙体的混凝土浇筑方法。

方法包括：连接部件300在混凝土400浇筑于复合气凝胶自保温模板500与第一支撑桁架100形成的保护腔体中及浇筑于复合气凝胶自保温模板500和第二支撑桁架200形成的结构腔体中的情况下将复合气凝胶自保温模板500固定支撑在第一支撑桁架100和第二支撑桁架200之间。在混凝土400浇筑的过程中，复合气凝胶自保温模板500受到混凝土400的液柱压力P、摩擦力F_f和冲击力F_i，以使得复合气凝胶自保温模板500的用于安装连接部件300的孔道500c处存在应力集中，其中在孔道500c处的应力集中系数减小的情况下，混凝土400能够以压缩复合气凝胶自保温模板500的方式渗透至复合气凝胶自保温模板500中以使得混凝土400与复合气凝胶自保温模板500一体式凝接。按照上述设置，本发明至少具有如下的几点优势：1、保证保温/隔热/保冷效果又不降低墙体承载能力；2、在混凝土400凝接完成之后，形成的保温墙体的墙面的平整度高，能够达到抹灰要求或者接近达到抹灰要求。

优选地，在复合气凝胶自保温模板500的第一侧面500a和第二侧面500b设置用于混凝土400流动的用以增加复合气凝胶自保温模板500与混凝土400之间的摩擦力F_f的流动槽500d，其中，流动槽500d按照以在摩擦力F_f增加的情况下孔道500c处的应力集中系数减小的方式设置。

例如，在本实施例中，可以按照如下方式制造保温墙体，包括：

1、将具有流动槽500d的复合气凝胶自保温模板500用连接部件300与第一支撑桁架100连接，形成第一支撑桁架架保温板结构；

2、将钢丝网架保温板内置于结构钢筋外侧；

3、用连接部件主筋穿透保温板与主体结构连接并支撑模板；

4、内外同时浇筑结构腔体与保护腔体混凝土，形成结构内置保温体系。

本发明中，复合气凝胶自保温模板实质上具有保冷和隔热的效果，因此，采用本发明公开的技术方案去解决保温、保冷和隔热领域的技术问题，应属于本发明保护范畴。

需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种装配式免拆复合气凝胶自保温模板的支撑连接体系，其能够以将所述复合气凝胶自保温模板及其支撑结构在混凝土浇筑过程中形成装配式的免拆结构的方式形成具有彼此隔离的保护腔体和结构腔体的保温墙体，

所述体系包括：

第一支撑桁架（100）：位于复合气凝胶自保温模板（500）的一侧，能够与所述复合气凝胶自保温模板（500）形成所述保护腔体，

第二支撑桁架（200）：位于所述复合气凝胶自保温模板（500）的另一侧，能够与所述复合气凝胶自保温模板（500）形成所述结构腔体，

连接部件（300）：其两端分别固定于所述第一支撑桁架（100）和第二支撑桁架（200）上，并且以穿过所述复合气凝胶自保温模板（500）的方式使其固定，和

混凝土（400）；

其中，所述连接部件（300）用于在所述混凝土（400）浇筑于所述复合气凝胶自保温模板（500）与所述第一支撑桁架（100）形成的保护腔体中及浇筑于所述复合气凝胶自保温模板（500）和所述第二支撑桁架（200）形成的结构腔体中的情况下将所述复合气凝胶自保温模板（500）固定支撑在所述第一支撑桁架（100）和所述第二支撑桁架（200）之间，

其特征在于，

所述第一支撑桁架（100）与所述第二支撑桁架（200）按照所述第一支撑桁架（100）用于支撑所述复合气凝胶自保温模板（500）而所述第二支撑桁架（200）用于承担外载荷的方式彼此各异设置，

在所述混凝土（400）浇筑的过程中，所述复合气凝胶自保温模板（500）受到所述混凝土（400）的液柱压力P、摩擦力F_f和冲击力F_i，从而所述复合气凝胶自保温模板（500）的用于安装所述连接部件（300）的孔道（500c）处存在应力集中，其中，在所述孔道（500c）处的应力集中系数减小的情况下，所述混凝土（400）能够以压缩所述复合气凝胶自保温模板（500）的方式渗透至所述复合气凝胶自保温模板（500）中以使得所述混凝土（400）与所述复合气凝胶自保温模板（500）一体式凝接；

所述复合气凝胶自保温模板（500）的第一侧面（500a）和第二侧面（500b）设置有用于所述混凝土（400）流动的用以增加复合气凝胶自保温模板（500）与所述混凝土（400）之间的摩擦力F_f的流动槽（500d），所述流动槽（500d）内凹至所述第一侧面（500a）和第二侧面（500b），形成能够混凝土（400）的流动通道；

其中，所述流动槽（500d）的轴线与所述孔道（500c）的圆心、中心或重心的距离为3r~5r之间，从而在所述流动槽（500d）的设置能够使得所述摩擦力F_f增加的情况下所述孔道（500c）处的应力集中系数减小，r为所述孔道（500c）的在未浇筑所述混凝土（400）时的半径；

其中，所述第一侧面（500a）是所述复合气凝胶自保温模板（500）的位于所述保护腔体的一侧，所述第二侧面（500b）是所述复合气凝胶自保温模板（500）的位于所述结构腔体的一侧。

2.根据权利要求1所述的连接体系，其特征在于， 在所述复合气凝胶自保温模板（500）的厚度减小的情况下，所述第一侧面（500a）与所述混凝土（400）的接触面积小于或等于所述第二侧面（500b）与所述混凝土（400）的接触面积，以使得所述混凝土（400）能够在所述第一侧面（500a）的摩擦力小于或等于所述第二侧面（500b）的摩擦力的情况下渗透至所述复合气凝胶自保温模板（500）；

其中，所述摩擦力是所述混凝土（400）在流动过程中与所述复合气凝胶自保温模板（500）之间产生的流动阻力而形成的，其直接地作用于所述复合气凝胶自保温模板（500）的两侧面且所述摩擦力的方向与两侧面的法向量是正交的，从而其会使得所述复合气凝胶自保温模板（500）受到剪切变形。

3.根据权利要求2所述的连接体系，其特征在于， 所述混凝土（400）包括多孔结构的粘稠性胶体，其中，所述粘稠性胶体能够在混凝土浇筑以及振捣过程中仅在具有机械振荡力而无需热量输入的情况下由凝胶状态转化为溶胶状态，从而在所述粘稠性胶体受到所述机械震荡力产生的剪切力时仍然能够保持多孔结构的溶胶状态的情况下，所述混凝土（400）的多孔结构能够基于所述混凝土（400）与所述复合气凝胶自保温模板（500）之间的摩擦力和所述复合气凝胶自保温模板（500）的多孔结构彼此相接，以使得所述混凝土（400）能够以使得所述保护腔体与所述结构腔体两侧的多孔介质的所述复合气凝胶自保温模板（500）的两侧面同向变形的方式与所述复合气凝胶自保温模板（500）彼此嵌合；

从而在所述混凝土（400）停止浇筑以及振捣的情况下，所述粘稠性胶体从溶胶变为凝胶状态，以使得所述混凝土（400）能够嵌入所述复合气凝胶自保温模板（500）中以形成所述保温墙体；

所述粘稠性胶体是触变性胶体，其至少是有机触变性胶体无机触变性胶体中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的连接体系，其特征在于， 在所述孔道（500c）按照其轴向与所述复合气凝胶自保温模板（500）的两侧面的法向量呈锐角的方式设置的情况下，所述连接部件（300）能够以斜插入所述复合气凝胶自保温模板（500）的方式分别与所述第一支撑桁架（100）和第二支撑桁架（200）连接，以使得所述保护腔体的厚度能够减小。

5.根据权利要求4所述的连接体系，其特征在于， 所述连接部件（300）按照将所述复合气凝胶自保温模板（500）的第一侧面（500a）和第二侧面（500b）能够平整或者部分平整的方式设置在第一支撑桁架（100）与第二支撑桁架（200）之间。

6.根据权利要求5所述的连接体系，其特征在于， 所述连接部件（300）上设置有平整组件，所述平整组件能够在受到所述混凝土（400）液柱压力的情况下与所述复合气凝胶自保温模板（500）形成固定端，从而所述混凝土（400）在进行浇筑或者振捣作业时能够基于其机械能以所述固定端为作用点将所述复合气凝胶自保温模板（500）平整以防止所述复合气凝胶自保温模板（500）变形。

7.根据权利要求6所述的连接体系，其特征在于， 所述平整组件（600）包括伸入套（600a）和与所述伸入套（600a）连接的平整套（600b），

其中，所述伸入套（600a）用于在所述平整组件（600）套接于连接柱（3）的情况下伸入所述复合气凝胶自保温模板（500）的用于容纳所述连接柱（3）的孔道（500c）中，所述伸入套（600a）的伸入深度与所述孔道（500c）的布置高度呈正相关，以使得在所述混凝土（400）浇筑过程中，所述复合气凝胶自保温模板（500）的两侧面能够平整或者部分平整；

其中，所述平整套（600b）的平整面的尺寸大于所述孔道（500c）的尺寸，以使得在所述混凝土（400）浇筑过程中，所述平整套（600b）能够在受到所述混凝土（400）液柱压力的情况下与所述复合气凝胶自保温模板（500）形成固定端。

8.一种墙体的混凝土与复合气凝胶自保温模板的连接方法，所述方法包括：

连接部件（300）在混凝土（400）浇筑于所述复合气凝胶自保温模板（500）与第一支撑桁架（100）形成的保护腔体中及浇筑于所述复合气凝胶自保温模板（500）和第二支撑桁架（200）形成的结构腔体中的情况下将所述复合气凝胶自保温模板（500）固定支撑在所述第一支撑桁架（100）和所述第二支撑桁架（200）之间，

其特征在于，

所述第一支撑桁架（100）与所述第二支撑桁架（200）按照所述第一支撑桁架（100）用于支撑所述复合气凝胶自保温模板（500）而所述第二支撑桁架（200）用于承担外载荷的方式彼此各异设置，

在所述混凝土（400）浇筑的过程中，所述复合气凝胶自保温模板（500）受到所述混凝土（400）的液柱压力P、摩擦力F_f和冲击力F_i，以使得所述复合气凝胶自保温模板（500）的用于安装所述连接部件（300）的孔道（500c）处存在应力集中，其中在所述孔道（500c）处的应力集中系数减小的情况下，所述混凝土（400）能够以压缩所述复合气凝胶自保温模板（500）的方式渗透至所述复合气凝胶自保温模板（500）中以使得所述混凝土（400）与所述复合气凝胶自保温模板（500）一体式凝接；

在所述复合气凝胶自保温模板（500）的第一侧面（500a）和第二侧面（500b）设置用于所述混凝土（400）流动的用以增加复合气凝胶自保温模板（500）与所述混凝土（400）之间的摩擦力F_f的流动槽（500d），所述流动槽（500d）内凹至所述第一侧面（500a）和第二侧面（500b），形成能够混凝土（400）的流动通道；

其中，所述流动槽（500d）的轴线与所述孔道（500c）的圆心、中心或重心的距离为3r~5r之间，从而在所述流动槽（500d）的设置能够使得所述摩擦力F_f增加的情况下所述孔道（500c）处的应力集中系数减小，r为所述孔道（500c）的在未浇筑所述混凝土（400）时的半径。

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