CN112031210A - 一种中空墙体复合保温外墙构造及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中空墙体复合保温外墙构造及制备方法。具有墙体外侧保温层、墙体外侧面、墙体内侧面、墙体空腔、上端梁、下端梁;本墙体的内、外两侧墙体分别采用石膏基、水泥基材料,充分利用其材料特性,将保温、隔热、防火、防水、隔声、抗震的功能集于外围护墙体构造上,同时在墙体外侧复合保温系统,以满足寒冷地区、严寒地区的保温要求以及防止热桥产生;以本发明的制备方法,可以实现装配式建筑最为简单的施工方法,即主体结构由混凝土结构、钢结构担当,而墙体部份包括内隔墙、外墙由轻钢龙骨、钢丝网或纤维增强水泥板及填充材料担当。通过本发明的技术贡献,可以大量消纳工艺副产石膏,变废为宝,净化环境,极大提升装配式建筑物的施工效率。

Description

一种中空墙体复合保温外墙构造及制备方法
技术领域
本发明涉及一种装配式技术外墙构造及施工方法,尤其是一种利用工业副产石膏为原料制作的中空墙体复合保温外墙构造及制备方法。
背景技术
我国工业副产石膏的年产生量约为1.84亿吨,累计堆存量超过5亿吨。但每年新增产生量的综合利用率仅为48.1%,未利用部分只能露天堆存。 大量堆存石膏废渣一是占用大量土地;二是堆场投资大、运营费高,堆放渣场的容积和地基防渗处理要求严格;三是浪费了宝贵的硫资源;四是含有的酸性及其他有害物质容易对周边环境造成污染,与国家倡导的环境保护政策格格不入。然而,工业副产石膏是一种重要的再生石膏资源,其主要成分是硫酸钙(CaSO4·2H2O),是一种优秀的胶凝材料,具有早凝快硬,防火、节能的技术特征,对人体无害,适合做为室内装饰材料,包括墙体材料。但目前主要用于水泥缓凝剂、纸面石膏板等,利用量已趋于饱和,上升空间有限。因此,开发工业副产石膏用于建材领域的其它方面,迫在眉睫。
当前,国家大力倡导装配式建筑房屋技术,包括装配式混凝土结构、装配式钢结构、装配式木结构,并要求建筑非承重围护墙采用非砌筑技术及围护墙与保温、隔热一体化。已知的非砌筑类型围护墙体包括各种中大型板材、幕墙、木骨架或轻钢骨架复合墙体等,满足工厂生产、现场安装、以“干法“施工为主的要求。
喷筑式石膏复合墙体是我司开发的新兴技术,主要用于非承重内隔墙体。作为装配式技术,若喷筑式石膏复合墙体仅仅做在内隔墙上,而外围护墙需要防水的部位采用另外的建造方式,会给施工管理带来不便。另外,建筑节能是我国建筑领域的强制性标准,现行我国的墙体节能方式主要是在外墙的外侧或内侧安装保温节能系统。高效的保温材料强度较低,用于外墙内侧上不方便使用,用于外墙外侧上容易产生开裂、脱落现象,且防火等级不足,容易着火,对居民构成生命威胁。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种中空墙体复合保温外墙
构造及制备方法,利用中空墙体构造及石膏基、水泥基的材料特性,以及在墙体外侧复合保温系统,将保温、隔热、防火、防水、隔声、抗震的功能集于外围护墙体构造上,以满足寒冷地区、严寒地区的保温要求,达到在符合装配式建造技术前提下,大量消纳工业副产石膏并有效解决房屋建筑节能减排问题。
为此,本发明解决所述问题的技术方案是:一种中空墙体复合保
温外墙构造,具有墙体外侧保温层、墙体外侧面、墙体内侧面、墙体空腔、上端梁、下端梁;其中,所述墙体外侧保温层由抗裂砂浆层、耐碱网格布、保温层、粘结砂浆构成;所述墙体外侧面由笼框、纤维增强水泥板、发泡混凝土填充层、钢丝网、发泡条、密封胶构成;所述墙体内侧面由笼框、石膏砂浆填充层、玻纤网、石膏砂浆找平层构成;所述墙体空腔由墙体外侧面、墙体内侧面围合空间构成;所述笼框分为内笼框、外笼框,分别由轻钢龙骨上、下导轨,立柱、螺栓、自攻螺丝、射钉构成;所述上端梁由混凝土结构梁或钢结构梁或顶板构成;所述下端梁由混凝土结构梁或钢结构梁或楼板构成;由所述墙体外侧保温层、墙体外侧面、墙体内侧面、墙体空腔、上端梁、下端梁构成复合墙体。
进一步地,由抗裂砂浆层、耐碱网格布、保温层、粘结砂浆构成的墙体外侧保温层设置在所述上端梁、下端梁以及墙体外侧面的外侧,且包覆上端梁、下端梁及墙体外侧面;
进一步地,由外笼框、纤维增强水泥板、发泡混凝土填充层、钢丝网、发泡条、密封胶构成的墙体外侧面设置在上端梁、下端梁及主体构造柱之间的外侧,且用螺栓将外笼框与主体结构固定连接且与上下端梁齐平;
进一步地,由内笼框、石膏砂浆填充层、玻纤网、石膏砂浆找平层构成的墙体内侧面设置在所述上端梁、下端梁及主体构造柱之间的内侧,且以石膏砂浆找平层将上端梁、下端梁、主体构造柱覆盖抹平。
进一步地,由所述的轻钢龙骨上、下导轨,立柱、螺栓、自攻螺丝、射钉构成的笼框设置在所述上端梁、下端梁之间,且以螺栓与上端梁、下端梁、主体构造柱相连接。
进一步地,由墙体外侧面、墙体内侧面围合而成的墙体空腔是一种复合保温外墙的且具有隔声、保温、隔热结构的中空层。
并且,一种中空墙体复合保温外墙构造及制备方法,具有如下步骤:
第一步,安装外笼框步骤:将轻钢龙骨骨架的上、下导轨安装在外墙墙体外侧的上、下端梁上,两侧立柱安装在主体构造柱外侧,用膨胀螺栓连结固定;在轻钢龙骨中间立柱的上、下两端用自攻螺丝与上下导轨连结固定;使外笼框与外墙墙体的上、下端梁、主体构造柱合为一体;
第二步,安装纤维增强水泥板步骤:在外笼框轻钢龙骨骨架的两侧安装纤维增强水泥板,用自攻螺丝将纤维增强水泥板固定在轻钢龙骨骨架的上下导轨及立柱上;用密封胶封堵纤维增强水泥板的板缝处,防止浇筑发泡混凝土时外泄;
第三步,填充发泡混凝土工艺步骤:将发泡混凝土沿纤维增强水泥板预留的洞口浇筑到外笼框内部至一定高度,使之静置硬化;然后再浇筑第二层,直至将外笼框全部浇满;
第四步,安装内笼框及钢丝网步骤:在地面上将轻钢龙骨上下导轨、立柱用自攻螺丝固定形成笼框,然后将钢丝网用射钉固定在笼框上,再将带网笼框(网在内侧)安装至上、下端梁及主体构造柱内侧,用膨胀螺栓将带网笼框与主体结构固定;
第五步,填缝步骤:在内笼框、外笼框与墙体上、下端梁、主体构造柱接缝处,填充发泡条或聚氨酯发泡剂并将缝隙填实、填满;外笼框接缝处外侧,再用耐候胶填满,防止雨水滲入;
第六步,安装预埋件步骤:在内笼框钢丝网上安装水电管槽、接线盒、缆线及其它预埋件;
第七步,喷筑石膏砂浆步骤:向内笼框钢丝网上喷射石膏砂浆填充层第一道,并沿轻钢龙骨立柱刮平,使其与墙体上、下端梁齐平;
第八步,墙体内侧面接缝处防裂处理步骤:在石膏砂浆填充层与墙体上、下端梁及构造柱接缝处设置宽度为250mm的玻纤网,防止接缝处开裂;
第九步,内侧墙面平整度处理步骤a:在石膏砂浆填充层上打灰饼、冲筋,以控制石膏砂浆找平层平整度、垂直度;
第十步,内侧墙面平整度处理步骤b:在石膏砂浆填充层喷射石膏砂浆找平层并沿冲筋条刮平,经修补打磨后达到工程验收标准;
第十一步,墙体外侧面接缝处防裂处理步骤:在墙体外侧面与墙体上、下端梁、构造柱接缝处设置宽度为300mm的钢丝网,防止接缝处开裂;
第十二步,墙体外侧面界面处理步骤:在纤维增强水泥板及主体结构柱外侧墙面涂抹界面砂浆,以提高与墙体保温系统的粘结强度。
第十三步,安装墙体外侧保温层步骤:用粘结砂浆将保温板粘贴在界面砂浆层上;或将水泥基保温砂浆涂抹在界面砂浆层上;
第十四步,安装墙体外侧保温层保护层步骤:在外侧保温层上设置一层带有耐碱网格布的抗裂砂浆层,形成墙体外侧保温层的保护层;
第十五步,验收步骤:逐步检查并最终集合以上步骤,实现由墙体内侧面为石膏砂浆层、中空为墙体空腔层、墙体外侧面为发泡混凝土及保温系统构成的中空墙体复合保温外墙构造。
相比现有技术,本发明产生的积极效果是:对建筑物外围护墙而言,本墙体构造可以满足外墙对防水、防火、保温、隔热、隔声等功能性要求,其节能效率可以满足严寒地区、寒冷地区对保温节能的高要求,同时避免热桥的产生及满足外墙对隔声的需求。以本发明的制备方法,可以完成装配式建筑最为简单的施工方法,即主结构由混凝土结构、钢结构担当,而围护部份包括内隔墙、外墙等工作由喷筑复合墙体完成。通过本发明的技术贡献,可大量消纳工艺副产石膏,变废为宝,保护我们的绿水青山。
附图说明
图1一种中空墙体复合保温外墙的结构示意图。
图中:1-上端梁、2-下端梁或楼板、 3-上导轨、4-下导轨,5-螺栓,6-立柱、7-自攻螺丝、8-钢丝网,9-纤维增强水泥板、10-射钉、11-界面砂浆层、12-保温层、13-耐碱网格布、14-抗裂砂浆层、15-发泡混凝土(填充层)、16-石膏砂浆填充层及找平层、17-玻纤网、18-墙体空腔。
具体实施方式
参见附图1,以下实施例说的是一种中空墙体复合保温外墙构造,
具有混凝土结构或钢结构梁或顶板构成的上端梁1、由混凝土结构或钢结构梁或楼板构成的下端梁2;由轻钢龙骨上导轨3、下导轨4,立柱6、螺栓5、自攻螺丝7、射钉10构成的内外笼框;由抗裂砂浆层14、耐碱网格布13、保温层12、粘结砂浆及界面砂浆层11构成的墙体外侧保温层;由纤维增强水泥板9、发泡混凝土填充层15、钢丝网8构成的墙体外侧面;由石膏砂浆填充层15、玻纤网17、石膏砂浆填充层16构成的墙体内侧面;以及由墙体外侧面、墙体内侧面围合而成的墙体空腔18。
实践中,本实施例中的墙体外侧保温层设置在所述上端梁1、下端梁2和墙体外侧面的外侧上,且将上端梁1、下端梁2和墙体外侧面完全包覆;本实施例中的墙体外侧面设置在所述上端梁1、下端梁2和主体构造柱之间的外侧面,且以螺栓5固定连接,且以纤维增强水泥板固定在外笼框上并浇筑发泡混凝土构成;本实施例中的墙体内侧面设置在所述上端梁1、下端梁2和主体构造柱之间的内侧面,且在内笼框中填充石膏砂浆并找平16,将上端梁1、下端梁2和主体构造柱内侧面包覆抹平;本实施例中的内笼框、外笼框,分别由轻钢龙骨上、下导轨,立柱、螺栓、自攻螺丝、射钉构成;本实施例中的墙体空腔18是位于所述墙体外侧面与墙体内侧面之间的中空层,实践中可将其设置成具有隔声、保温、隔热结构的复合保温外墙的中空层;并且,实施例中由所述墙体外侧保温层、墙体外侧面、墙体空腔、墙体内侧面、上端梁、下端梁构成了一个整体的复合墙体。
再一实施例:本实施例说的是一种中空墙体复合保温外墙构造的制备方法,具有如下步骤:
第一步是安装外笼框步骤:将轻钢龙骨骨架的上、下导轨安装在外墙墙体外侧的上、下端梁上,两侧立柱安装在主体构造柱外侧,用膨胀螺栓连结固定;在轻钢龙骨中间立柱的上、下两端用自攻螺丝与上下导轨连结固定;使外笼框与外墙墙体的上、下端梁、主体构造柱合为一体;
第二步是安装纤维增强水泥板步骤:在外笼框轻钢龙骨骨架的两侧安装纤维增强水泥板,用自攻螺丝将纤维增强水泥板固定在轻钢龙骨骨架的上下导轨及立柱上;用密封胶封堵纤维增强水泥板的板缝处,防止浇筑发泡混凝土时外泄;
第三步是填充发泡混凝土工艺步骤:将发泡混凝土沿纤维增强水泥板预留的洞口浇筑到外笼框内部至一定高度,使之静置硬化;然后再浇筑第二层,直至将外笼框全部浇满;
第四步是安装内笼框及钢丝网步骤:在地面上将轻钢龙骨上下导轨、立柱用自攻螺丝固定形成笼框,然后将钢丝网用射钉固定在笼框上,再将带网笼框(网设在笼框的内侧)安装至上、下端梁及主体构造柱内侧,用膨胀螺栓将带网笼框与主体结构固定;
第五步是填缝步骤:在内笼框、外笼框与墙体上、下端梁、主体构造柱接缝处,填充发泡条或聚氨酯发泡剂并将缝隙填实、填满;外笼框接缝处外侧,再用耐候胶填满,防止雨水滲入;
第六步是安装预埋件步骤:在内笼框钢丝网上安装水电管槽、接线盒、缆线及其它预埋件;
第七步是喷筑石膏砂浆步骤:向内笼框钢丝网上喷射石膏砂浆填充层第一道,并沿轻钢龙骨立柱刮平,使其与墙体上、下端梁齐平;
第八步是墙体内侧面接缝处防裂处理步骤:在石膏砂浆填充层与墙体上、下端梁及构造柱接缝处设置宽度为250mm的玻纤网,防止接缝处开裂;
第九步是内侧墙面平整度处理步骤a:在石膏砂浆填充层上打灰饼、冲筋,以控制石膏砂浆找平层平整度、垂直度;
第十步是内侧墙面平整度处理步骤b:在石膏砂浆填充层喷射石膏砂浆找平层并沿冲筋条刮平,经修补打磨后达到工程验收标准;
第十一步是墙体外侧面接缝处防裂处理步骤:在墙体外侧面与墙体上、下端梁、构造柱接缝处设置宽度为300mm的钢丝网,防止接缝处开裂;
第十二步是墙体外侧面界面处理步骤:在纤维增强水泥板及主体结构柱外侧墙面涂抹界面砂浆,以提高与墙体保温系统的粘结强度。
第十三步是安装墙体外侧保温层步骤:用粘结砂浆将保温板粘贴在界面砂浆层上;或将水泥基保温砂浆涂抹在界面砂浆层上;
第十四步是安装墙体外侧保温层保护层步骤:在外侧保温层上设置一层带有耐碱网格布的抗裂砂浆层,形成墙体外侧保温层的保护层;
第十五步是验收步骤:逐步检查并最终集合以上步骤,实现由墙体内侧面为石膏砂浆层、中空为墙体空腔层、墙体外侧面为发泡混凝土及保温系统构成的中空墙体复合保温外墙构造。
综上,构建本发明涉及的中空墙体复合保温外墙构造的重要举措在于:在外墙体建筑结构的上端梁、下端梁、主体构造柱之间安装双层笼框,其中:外笼框采用纤维增强水泥板固定于两侧,并用发泡混凝土浇筑于笼框内部,形成具有优良耐水性能、耐候性能的轻质高强的墙体外侧面,以克服石膏基材料耐水性能差的不足;发泡混凝土、墙体空腔及墙体喷筑砂浆共同组合成具有保温隔热功能的外围护墙体,适用于夏热冬冷、夏凉冬冷、夏热冬暖、温和地区及部分寒冷地区,但严寒地区及部分寒冷地区对保温及结构热桥有更高的要求。因此,在墙体外侧面粘贴高效保温板或着涂抹无机保温砂浆及其抗裂砂浆、耐碱网布保护层,以提高复合墙体更好的保温节能效果,杜绝热桥产生;内侧笼框采用石膏基砂浆材料喷筑在内侧钢丝网上并将之完全覆盖形成内侧墙体,钢丝网做为内侧墙体的增强材料;石膏基材料具有暖性、调湿、呼吸及极佳防火功能,是舒适宜家材料,同时石膏基材料取自于工业副产石膏,来源广泛,价格低廉,充分利用石膏基材料,可大量消纳工业副产石膏,可解决固体废渣堆存难题;内外两侧墙体围合而成的空间,就是墙体空腔,这个空腔起到保温隔热及隔声功能。

Claims (7)

1.一种中空墙体复合保温外墙构造,具有墙体外侧保温层、墙体外侧面、墙体内侧面、墙体空腔、上端梁、下端梁;其特征在于,所述墙体外侧保温层由抗裂砂浆层、耐碱网格布、保温板、粘结砂浆构成;所述墙体外侧面由外笼框、纤维增强水泥板、发泡混凝土填充层、发泡条、钢丝网构成;所述墙体内侧面由石膏砂浆填充层、石膏砂浆找平层、发泡条、玻纤网构成;所述墙体空腔由墙体外侧面、墙体内侧面围合构成;所述笼框分为内笼框、外笼框,分别由轻钢龙骨上、下导轨,立柱、螺栓、自攻螺丝、射钉构成;所述上端梁由混凝土结构梁或钢结构梁或顶板构成;所述下端梁由混凝土结构梁或钢结构梁或顶板构成;由所述墙体外侧保温层、墙体外侧面、墙体内侧面、墙体空腔、上端梁、下端梁构成复合墙体。
2.根据权利要求1所说的一种中空墙体复合保温外墙构造,其特征在于,由所述的轻钢龙骨上、下导轨,立柱、螺栓、自攻螺丝、射钉构成的笼框设置在所述上端梁、下端梁和主体构造柱之间,且以螺栓与上之固定连接。
3.根据权利要求1所说的一种中空墙体复合保温外墙构造,其特征在于,由抗裂砂浆层、耐碱网格布、保温板、粘结砂浆构成的墙体外侧保温层设置在所述上端梁、下端梁和主体构造柱的外侧面,且包覆其上。
4.根据权利要求1所说的一种中空墙体复合保温外墙构造,其特征在于,由钢丝网、纤维增强水泥板、发泡混凝土填充层、发泡条、钢丝网构成的墙体外侧面设置在上端梁、下端梁及主体构造柱之间的外侧面,且用螺栓与之固定。
5.根据权利要求1所说的一种中空墙体复合保温外墙构造,其特征在于,由石膏砂浆填充层、玻纤网、石膏砂浆找平层、发泡条构成的墙体内侧面设置在所述上端梁、下端梁和主体构造柱之间的内侧面,且用螺栓与之固定,并以石膏砂浆找平层将上端梁、下端梁和主体构造柱之间的内侧面包覆齐平。
6.根据权利要求1所说的一种中空墙体复合保温外墙构造,其特征在于,由墙体外侧面、墙体内侧面围合而成的墙体空腔是一种具有隔声、保温、隔热结构的中空层。
7.一种中空墙体复合保温外墙构造的制备方法,其特征在于,所述方法具有如下步骤:
第一步,安装外笼框步骤:将轻钢龙骨骨架的上、下导轨安装在外墙墙体外侧的上、下端梁上,两侧立柱安装在主体构造柱外侧,用膨胀螺栓连结固定;在轻钢龙骨中间立柱的上、下两端用自攻螺丝与上下导轨连结固定;使外笼框与外墙墙体的上、下端梁、主体构造柱合为一体;
第二步,安装纤维增强水泥板步骤:在外笼框轻钢龙骨骨架的两侧安装纤维增强水泥板,用自攻螺丝将纤维增强水泥板固定在轻钢龙骨骨架的上下导轨及立柱上;用密封胶封堵纤维增强水泥板的板缝处,防止浇筑发泡混凝土时外泄;
第三步,填充发泡混凝土工艺步骤:将发泡混凝土沿纤维增强水泥板预留的洞口浇筑到外笼框内部至一定高度,使之静置硬化;然后再浇筑第二层,直至将外笼框全部浇满;
第四步,安装内笼框及钢丝网步骤:在地面上将轻钢龙骨上下导轨、立柱用自攻螺丝固定形成笼框,然后将钢丝网用射钉固定在笼框上,再将带网笼框(网在内侧)安装至上、下端梁及主体构造柱内侧,用膨胀螺栓将带网笼框与主体结构固定;
第五步,填缝步骤:在内笼框、外笼框与墙体上、下端梁、主体构造柱接缝处,填充发泡条或聚氨酯发泡剂并将缝隙填实、填满;外笼框接缝处外侧,再用耐候胶填满,防止雨水滲入;
第六步,安装预埋件步骤:在内笼框钢丝网上安装水电管槽、接线盒、缆线及其它预埋件;
第七步,喷筑石膏砂浆步骤:向内笼框钢丝网上喷射石膏砂浆填充层第一道,并沿轻钢龙骨立柱刮平,使其与墙体上、下端梁齐平;
第八步,墙体内侧面接缝处防裂处理步骤:在石膏砂浆填充层与墙体上、下端梁及构造柱接缝处设置宽度为250mm的玻纤网,防止接缝处开裂;
第九步,内侧墙面平整度处理步骤a:在石膏砂浆填充层上打灰饼、冲筋,以控制石膏砂浆找平层平整度、垂直度;
第十步,内侧墙面平整度处理步骤b:在石膏砂浆填充层喷射石膏砂浆找平层并沿冲筋条刮平,经修补打磨后达到工程验收标准;
第十一步,墙体外侧面接缝处防裂处理步骤:在墙体外侧面与墙体上、下端梁、构造柱接缝处设置宽度为300mm的钢丝网,防止接缝处开裂;
第十二步,墙体外侧面界面处理步骤:在纤维增强水泥板及主体结构柱外侧墙面涂抹界面砂浆,以提高与墙体保温系统的粘结强度。
第十三步,安装墙体外侧保温层步骤:用粘结砂浆将保温板粘贴在界面砂浆层上;或将水泥基保温砂浆涂抹在界面砂浆层上;
第十四步,安装墙体外侧保温层保护层步骤:在外侧保温层上设置一层带有耐碱网格布的抗裂砂浆层,形成墙体外侧保温层的保护层;
第十五步,验收步骤:逐步检查并最终集合以上步骤,实现由墙体内侧面为石膏砂浆层、中空为墙体空腔层、墙体外侧面为发泡混凝土及保温系统构成的中空墙体复合保温外墙构造。
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