CN113006367A - 一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板及制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板，所述预制混凝土外墙板包括依次相邻设置的混凝土墙体、具有高抗拉强度及高粘结强度的保温板、具有高早期强度及高粘结强度的砂浆饰面防护层；所述保温板的一侧面自粘结于所述砂浆饰面防护层，另一侧面自粘结于所述混凝土墙体。本发明还公开了一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板制备工艺，通过反打的施工工艺，有效的保证了保温板的完整性及其与混凝土和防护层的粘结强度。本发明采用高粘结强度的保温板和砂浆饰面防护层，通过反打工艺，保温板及防护层无需通过胶粘剂或锚固连接，保温板与混凝土墙体不必采用预埋件进行固定，结构稳定，制备简单、脱模时间短。

Description

一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板及制备工艺
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板及制备工艺。
背景技术
近年来，随着外墙外保温系统屡屡出现开裂、空鼓甚至脱落等质量问题，使得外墙外保温系统的质量和安全问题引起了社会的广泛关注及政府管理部门的高度重视。另一方面，随着绿色建筑和建筑工业化发展，对围护结构整体性能的要求不断提高，而墙体和保温材料耐久性失效、墙体开裂及渗漏和保温层空鼓、脱落等事故时有发生，给人民财产造成损失，且外保温层设计基准年限仅为主体结构的50%，维护和返修压力巨大。建筑围护结构安全、耐久、功能提升及结构功能一体化等亟待研究。
目前应用最广泛的结构与功能一体化的围护结构为预制混凝土夹心保温墙板系统，其通过三明治结构设计，将保温与结构一体化复合，可使保温层不易受到环境因素影响而破坏，有助于提高墙体系统的功能性和使用寿命。但从当前的推广应用情况看，其市场占有率较低，分析其推广受限的原因包括：（1）外叶板厚度要求混凝土厚度不低于60mm，且内部需配置钢筋，导致其对混凝土和钢筋材料消耗高、且自重大；（2）行业内对连接件的长期安全性和耐久性存有顾虑；（3）保温材料的消防安全、耐久和功能性难以兼顾，当前采用的保温材料防火等级偏低，与混凝土粘结力较差；（4）混凝土、钢筋、连接件等造成墙体体系综合成本偏高，市场接受度受限。
申请号为CN202011362332.6的中国专利公开了一种预制保温结构一体化墙板及其制备工艺，所述预制保温结构一体化墙板于工厂标准化生产完成出厂，其内部含有真空绝热板，通过对拉螺栓固定在现浇混凝土墙的外侧作为外模板使用，所述预制保温结构一体化墙板，其结构从内到外依次包括：内侧防护层、真空绝热板、外侧防护层和紧固件，所述内侧防护层、真空绝热板和外侧防护层之间通过胶粘剂或直接锚固连接；或其结构从内到外依次包括：真空绝热板、外侧防护层和紧固件，所述真空绝热板和外侧防护层之间通过胶粘剂或直接锚固连接。
申请号为CN202011365315.8的中国专利公开了一种预制保温结构一体化墙体结构及其施工工艺，所述预制保温结构一体化墙体结构，从内到外依次包括：外墙内抹灰层、现浇钢筋混凝土层、保温结构一体化墙板、抗裂砂浆加耐碱玻纤网和饰面层，所述保温结构一体化墙板通过预埋件固定安装在现浇钢筋混凝土层上。
上述专利所公开的技术方案虽然能实现预制混凝土夹心保温墙板系统存在的一些不足，但是保温板和防护层之间仍然需要通过胶粘剂或直接锚固连接；保温结构一体化墙板仍需要通过预埋件固定安装在现浇钢筋混凝土层上；预制时间较长，一般需要一周左右；成本高，开发商接受度不高。
因此，探求一种保温板和外侧防护层无需通过胶粘剂或锚固连接，墙板和混凝土墙体不必通过预埋件进行固定，结构稳定、制造简单、成本较低、节能环保同时又具有良好的保温性能和防火性能的结构保温一体化的预制混凝土外墙板是十分必要的。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板及制备工艺，采用高粘结强度的保温板和砂浆饰面防护层，通过反打的制备工艺，其保温板及防护层无需通过胶粘剂或锚固连接，其保温板与混凝土墙体不必采用预埋件进行固定，而是以自粘结为主的外墙体系，改变现有技术方案中外墙板结构受力方式。
为了达到上述目的，本发明提供了一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板，所述预制混凝土外墙板包括依次相邻设置的混凝土墙体、具有高抗拉强度及高粘结强度的保温板、具有高早期强度及与保温板具有高粘结强度的砂浆饰面防护层；
所述保温板的一侧面自粘结于所述砂浆饰面防护层，另一侧面自粘结于所述混凝土墙体。
进一步地，所述保温板为硅墨烯改性聚苯板，所述保温板的燃烧性能为A级，抗拉强度≥0.20MPa。
进一步地，所述保温板的抗压强度≥0.3MPa，干表观密度为130~170kg/m，导热系数≤0.049W/(m•K)，干收缩率≤0.3％，抗压强度≥0.3MPa，软化系数≥0.8。
进一步地，所述保温板的一侧面及另一侧面可设置有多个键槽形凹槽，以增强所述保温板与所述混凝土墙体、所述砂浆饰面防护层的抗拉强度。
进一步地，所述砂浆饰面防护层28d拉伸粘结强度大于0.2MPa，1d抗压强度可达到10MPa以上，满足预制混凝土外墙板1d拆模的作业要求，同时可实现装饰功能。
进一步地，所述混凝土强度等级不低于C30。
进一步地，所述砂浆饰面防护层内置有经防腐蚀处理的钢丝网或耐碱玻璃纤维网格布，所述保温板内置有经防腐蚀处理的钢丝网。
进一步地，所述预制混凝土外墙板的接缝作防排水处理。
进一步地，所述预制混凝土外墙板，还可以包括多个连接件，所述保温板与所述混凝土墙体之间通过多个所述连接件进行辅助连接，所述连接件为尼龙塑料锚栓、不锈钢锚栓或经防腐处理的金属锚栓中的一种或多种。
进一步地，每平米墙面上所述连接件的布置数量不少于4个，所述连接件在所述混凝土墙体中的锚固深度不小于30mm，所述连接件抗拉承载力标准值不小于0.6kN。
本发明还提供了一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板制备工艺，包括：
步骤一、架设好模板后将经防腐蚀处理的钢丝网或耐碱玻璃纤维网格布固定于模板内，然后浇筑水泥砂浆并震动找平，得到砂浆饰面防护层；
步骤二、在所述砂浆饰面防护层的上方铺设保温板，所述保温板自粘结于所述砂浆饰面防护层；
步骤三、将钢筋笼铺设在所述保温板上方，或直接在所述保温板上方铺设绑扎钢筋，然后浇筑混凝土并振捣，并将混凝土表面抹平收光，得到混凝土墙体，所述保温板自粘结于所述混凝土墙体；
步骤四、将经步骤三处理之后的所述砂浆饰面防护层、所述保温板及所述混凝土墙体进行养护，然后脱模并修整表面缺陷，得到预制混凝土外墙板。
进一步地，步骤一中所述砂浆饰面防护层28d拉伸粘结强度大于0.2MPa，1d抗压强度可达到10MPa以上，满足预制混凝土外墙板1d拆模的作业要求，同时可实现装饰功能。
进一步地，步骤二中所述保温板为燃烧性能为A级，抗拉强度≥0.20MPa的硅墨烯改性聚苯板。
进一步地，步骤二中所述保温板的抗压强度≥0.3MPa，干表观密度为130~170kg/m，导热系数≤0.049W/(m•K)，干收缩率≤0.3％，抗压强度≥0.3MPa，软化系数≥0.8。
进一步地，步骤二中所述保温板的两侧可设置有多个键槽形凹槽，以增强所述保温板与所述混凝土墙体、所述砂浆饰面防护层的粘结强度。
进一步地，步骤二中所述保温板内置有经防腐蚀处理的钢丝网。
进一步地，步骤三中所述混凝土强度等级不低于C30。
进一步地，所述步骤四中得到预制混凝土外墙板后，在其接缝处作防排水处理。
进一步地，步骤四中养护的天数至少为1天。
进一步地，所述步骤二中还可以包括：在所述保温板上设置多个连接件，多个所述连接件从所述保温板的下表面贯穿至所述保温板上表面并向外延伸。
与现有技术相比，本发明公开的一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板及制备工艺，能产生的有益效果包括：
（1）高性能的砂浆饰面防护层能实现外叶板厚度从原有60mm以上大幅减薄至20mm，降低预制混凝土墙板体系自重，兼具防水、防裂等功能性及装饰性。
（2）采用防腐处理钢丝网片取代构造钢筋，减少外叶层钢筋材料消耗。
（3）所述保温板采用与水泥基材料相容性比较好的A级硅墨烯改性聚苯板，其具有较高的抗拉强度及抗弯性，能确保墙体的整体稳定性，与现有技术方案相比，成本大幅下降，成本可节省20%左右，提高了生产效率，降低建筑物的自重，为推动绿色建筑和建筑工业化做出贡献，实现围护体系与主体结构同寿命。
（4）所述预制混凝土外墙板制备工艺，通过保温板表面的键槽处理和反打的施工工艺，可以有效的保证保温板的完整性及其与混凝土和防护层的粘结力，制备工艺更简单便捷。
（5）缩短了脱模的时间，本制备工艺制备的预制混凝土外墙板一天即可脱模使用，为工期进度提供了保障。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板的结构示意图。
附图标记：1、混凝土墙体；2、保温板；3、砂浆饰面防护层。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
实施例一
请参阅图1，图1为本发明实施例一提供的一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板的结构示意图。
一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板，包括依次相邻设置的混凝土墙体1、具有高抗拉强度及高粘结强度的保温板2、具有高早期强度及与保温板2具有高粘结强度的砂浆饰面防护层3；
保温板2的一侧面自粘结于砂浆饰面防护层3，另一侧面自粘结于混凝土墙体1。
具体的，保温板2为硅墨烯改性聚苯板，其与水泥基材料有良好的相容性，其主要性能指标如下：抗压强度≥0.3MPa，干表观密度为130~170kg/m，导热系数≤0.049W/(m•K)，干收缩率≤0.3％，抗压强度≥0.3MPa，软化系数≥0.8，抗拉强度≥0.20MPa，燃烧性能为A级，其厚度为5cm。
具体的，保温板2的一侧面及另一侧面均设置有多个键槽形凹槽，以增强保温板2与混凝土墙体1、砂浆饰面防护层3的抗拉强度。
具体的，砂浆饰面防护层的厚度为2cm，砂浆饰面防护层3的28d拉伸粘结强度大于0.2MPa，1d抗压强度可达到10MPa以上，满足预制混凝土外墙板1d拆模作业要求，同时可实现装饰功能。
具体的，混凝土强度等级为C30。
具体的，砂浆饰面防护层3内置有一层或多层经镀锌防腐蚀处理的钢丝网或耐碱玻璃纤维网格布，保温板2内置有两层或多层经镀锌防腐蚀处理的钢丝网。
具体的，预制混凝土外墙板的接缝作防排水处理。
实施例二
与实施例一不同的是，本实施例提供的一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板，还包括多个连接件，保温板2与混凝土墙体1之间通过多个连接件进行辅助连接，连接件为尼龙塑料锚栓、不锈钢锚栓或经防腐处理的金属锚栓中的一种或多种。
其中，每平米墙面上连接件的布置数量为4个，连接件在混凝土墙体1中的锚固深度为30mm，连接件抗拉承载力标准值为0.6kN。
现场实施作业表明，实施例一和实施例二提供的预制混凝土外墙板，砂浆饰面防护层与保温层的拉伸粘结强度可达0.20~0.30MPa，保证了各层间的粘结可靠性，且加工安装效率高、质量可靠稳定、造价较低。
实施例三
一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板制备工艺，包括：
步骤一、架设好模板后将经防腐蚀处理的钢丝网或耐碱玻璃纤维网格布固定于模板内，然后浇筑水泥砂浆并震动找平，得到砂浆饰面防护层3，其中，砂浆饰面防护层3的28d拉伸粘结强度大于0.2MPa，1d抗压强度可达到10MPa以上，满足预制混凝土外墙板1d拆模的作业要求，同时可实现装饰功能。
步骤二、在砂浆饰面防护层3上方铺设保温板2，保温板2自粘结于砂浆饰面防护层3，其中保温板2为硅墨烯改性聚苯板，其性能指标为：
抗拉强度≥0.20MPa，抗压强度≥0.3MPa，干表观密度为130~170kg/m，导热系数≤0.049W/(m•K)，干收缩率≤0.3％，抗压强度≥0.3MPa，软化系数≥0.8，燃烧性能为A级。
步骤三、将钢筋笼铺设在保温板2上方，或直接在保温板2的上方铺设绑扎钢筋，然后浇筑混凝土并振捣，并将混凝土表面抹平收光，形成混凝土墙体1，其中，保温板2自粘结于混凝土墙体1。
步骤四、将经步骤三处理之后的砂浆饰面防护层3、保温板2、及混凝土墙体1送至养护窑进行养护，然后脱模并修整表面缺陷，得到预制混凝土外墙板。
具体的，步骤二中保温板2的两侧设置有多个键槽形凹槽，以增强保温板2与混凝土墙体1、砂浆饰面防护层3的粘结强度。
具体的，步骤二中保温板2内置有一层经防腐蚀处理的两层钢丝网。
具体的，步骤三中混凝土强度等级不低于C30。
具体的，步骤四中养护的时间至少为1天。
具体的，步骤四中得到预制混凝土外墙板后，在其接缝处作防排水处理。
实施例四
与实施例三不同的是，本实施例提供的一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板制备工艺，步骤二中还包括：在硅墨烯改性聚苯板上设置多个连接件，多个连接件从硅墨烯改性聚苯板的下表面贯穿至硅墨烯改性聚苯板上表面并向外延伸，其中每平米硅墨烯改性聚苯板上连接件的布置数量不少于4个，向外延伸的长度为30mm。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板，其特征在于，包括依次相邻设置的混凝土墙体、具有高抗拉强度及高粘结强度的保温板、具有高早期强度及与保温板具有高粘结强度的砂浆饰面防护层；
所述保温板的一侧面自粘结于所述砂浆饰面防护层，另一侧面自粘结于所述混凝土墙体。
2.如权利要求1所述的预制混凝土外墙板，其特征在于，所述保温板为硅墨烯改性聚苯板，所述保温板的燃烧性能为A级，抗拉强度≥0.20MPa。
3.如权利要求2所述的预制混凝土外墙板，其特征在于，所述保温板的一侧面及另一侧面均设置有多个键槽形凹槽，以增强所述保温板与所述混凝土墙体、所述砂浆饰面防护层的粘结强度。
4.如权利要求3所述的预制混凝土外墙板，其特征在于，所述砂浆饰面防护层28d拉伸粘结强度大于0.2MPa，1d抗压强度可达到10MPa以上。
5.如权利要求4所述的预制混凝土外墙板，其特征在于，所述混凝土强度等级不低于C30。
6.如权利要求5所述的预制混凝土外墙板，其特征在于，所述砂浆饰面防护层内置有经防腐蚀处理的钢丝网或耐碱玻璃纤维网格布。
7.如权利要求6所述的预制混凝土外墙板，其特征在于，所述保温板内置有经防腐蚀处理的钢丝网。
8.如权利要求7所述的预制混凝土外墙板，其特征在于，所述预制混凝土外墙板的接缝作防排水处理。
9.一种结构保温一体化的预制混凝土外墙板制备工艺，其特征在于，包括：
步骤一、架设好模板后将经防腐蚀处理的钢丝网或耐碱玻璃纤维网格布固定于模板内，然后浇筑水泥砂浆并震动找平，得到砂浆饰面防护层；
步骤二、在所述砂浆饰面防护层的上方铺设保温板，所述保温板自粘结于所述砂浆饰面防护层；
步骤三、将钢筋笼铺设在所述保温板上方，或直接在所述保温板上方铺设绑扎钢筋，然后浇筑混凝土并振捣，并将混凝土表面抹平收光，形成混凝土墙体，所述保温板自粘结于所述混凝土墙体；
步骤四、将经步骤三处理之后的所述砂浆饰面防护层、所述保温板、所述混凝土墙体进行养护，然后脱模起吊并修整表面缺陷，得到预制混凝土外墙板。
10.如权利要求9所述的预制混凝土外墙板制备工艺，其特征在于，步骤四中养护的天数至少为1天。
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