CN113585521A - 预制无机保温复合钢筋混凝土外墙 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，有效的解决了在先技术中三明治PC构件造价较高、工艺复杂、重量较重的问题；其解决的技术方案是由混凝土墙板、自流平砂浆层、玻纤网格布和无机自保温砌块组成，所述的无机保温复合钢筋混凝土外墙从上至下依次为混凝土墙板、自流平砂浆层、玻纤网格布、无机自保温砌块、玻纤网格布和自流平砂浆层；本发明结构简洁，便于制造成型，同时重量较小，便于运输和安装，有效的提高了预制件的生产效率和建筑装配率，实用性强。

Description

预制无机保温复合钢筋混凝土外墙
技术领域
本发明涉及混凝土技术领域，具体是预制无机保温复合钢筋混凝土外墙。
背景技术
混凝土预制件，又称PC构件，是指在工厂中通过标准化、机械化方式加工生产的混凝土制品。与之相对应的传统现浇混凝土需要工地现场制模、现场浇注和现场养护。混凝土预制件被广泛应用于建筑、交通、水利等领域，在国民经济中扮演重要的角色。
在先技术中常用PC构件包括有三明治PC构件，三明治PC构件包括钢筋混凝土板和挤塑板，其存在以下不足：
1、每平方造价较高；
2、施工工艺较为复杂；
3、重量较重。
因此，本发明提供一种预制无机保温复合钢筋混凝土外墙来解决上述问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，有效的解决了在先技术中三明治PC构件造价较高、工艺复杂、重量较重的问题。
本发明为预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，其特征在于，由混凝土墙板、自流平砂浆层、玻纤网格布和无机自保温砌块组成，所述的无机保温复合钢筋混凝土外墙从上至下依次为混凝土墙板、自流平砂浆层、玻纤网格布、无机自保温砌块、玻纤网格布和自流平砂浆层。
优选的，所述无机自保温砌块由以下原料组成：
粉煤灰25~45质量份、生石灰10~12质量份、熟石灰3-5质量份、水泥7~8质量份、脱硫石膏1~2质量份，还包含有辅料。
优选的，所述辅料包括铝粉膏0.4~0.5质量份、早强剂0.05~0.1质量份、稳泡剂0.05~0.1质量份、聚苯烯纤维0.05~0.1质量份、矿粉1~1.5质量份、硅灰1~2质量份、引气剂0.5~1质量份。
优选的，所述无机自保温砌块的制备方法为：
1）用颚式破碎机将生石灰破碎后，倒入球磨机粉磨至细度 0.06 mm 方孔筛筛余不大于 8 % 的粉状物备用 ；
2）将铝粉膏、稳泡剂、聚苯烯纤维、矿粉、硅灰加入铝粉搅拌罐中搅拌均匀，搅拌速率控制在 180~240 r/min，搅拌时间60S~90S，完成后备用 ；
3）将粉煤灰和水混合搅拌，搅拌过程中加入生石灰和脱硫石膏，控制搅拌速率130~150 r/min，搅拌时间 2~3 h ，温度 40~50℃；然后将混合均匀的水泥和生石灰粉加入，所得物料搅拌混匀，同时加入早强剂和引气剂，温度在 35~45℃，搅拌速率 650~750 r/min，然后再加入步骤 2）所得物料搅拌 1分钟左右即进行浇注，浇注后送进温度 40~45℃，湿度 55~65 % 的静养室中静止养护 100~150 min ；
4）静止养护结束后进行脱模，然后按照尺寸要求切割成块；送进温度 80~90℃、湿度 60~80 % 的预养室中养护 50~60 min，完成后放置至蒸压釜中蒸养，蒸养条件保证在2.5~3h 内进气升压升温1.0~1.3MPa、180~190℃ ；恒压恒温保持 9~10 h 后；于1.5~2 h内排气降温降压出釜后自然养护 5 天得到容重为150kg/m³，导热系数为0.05W/（m·k），强度0.4MPa的无机自保温砌块。
优选的，所述的自流平砂浆层由以下原料组成：自流平材料100质量份、水18质量份、早强剂0.1质量份。
优选的，所述自流平砂浆层的制备步骤为：
将自流平材料、水、早强剂放入搅拌桶中，使用手持式搅拌机搅拌均匀，搅拌转速控制在600~700r/min，温度控制在20±2℃，测试流动度合格后备用。
优选的，所述的混凝土墙板由混凝土和钢筋制成。
优选的，所述的混凝土墙板的厚度为200mm，所述的自流平砂浆层厚度为5mm，所述的无机自保温砌块厚度为110mm～120mm。
优选的，所述的自流平砂浆层上开设有孔，所述的孔内设置有连接件，所述的连接件穿过所述的无机自保温砌块。
优选的，所述的连接件包括穿过所述无机自保温砌块的定位杆，所述的定位杆一端同轴固定连接有埋设在所述自流平砂浆层内的定位盘，所述的定位盘上端设置有固和所述定位杆同轴固定连接的托盘，所述的定位杆另一端开设有螺纹，所述的托盘上方设置有和所述定位杆螺纹配合的夹紧板，所述的夹紧板上方接触连接有套筒，所述的套筒上方接触连接有和所述的定位杆螺纹配合的托板。
本发明针对在先技术中三明治PC构件造价较高、工艺复杂、重量较重的问题做出改进，利用无机自保温砌块材料的保温隔热性能，配合自流平砂浆层，使得整体结构强度能够达到3.5MPa导热系数0.05，大大提高了性能，同时还具有以下有益效果：
1、利用自流平砂浆层和无机自保温砌块代替钢筋混凝土保护层和挤塑板，降低了生产成本，简化了制造工艺，具体的，本发明比正常三明治PC工艺外墙每立方米成本降低35元；
2、降低了各个板层的层厚，在保证性能的同时，降低了构件的重量，具体的，本发明比正常三明治PC工艺外墙重量减少50%的附加重量；
3、利用内隔墙和外围护、水平构件加竖向构件结构，能够实现50%的装配率；
4、节材节能，更加环保；
本发明结构简洁，便于制造成型，同时重量较小，便于运输和安装，有效的提高了预制件的生产效率和建筑装配率，实用性强。
附图说明
图1为本发明各个板层结构立体示意图。
图2为本发明连接件立体示意图。
图3为本发明连接件主视示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图3对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
下面将参照附图描述本发明的各示例性的实施例。
实施例一，本发明为预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，其特征在于，由混凝土墙板1、自流平砂浆层2、玻纤网格布3和无机自保温砌块4组成，所述的无机保温复合钢筋混凝土外墙从上至下依次为混凝土墙板1、自流平砂浆层2、玻纤网格布3、无机自保温砌块4、玻纤网格布3和自流平砂浆层2。
其中，所述的无机自保温砌块4厚度为110mm～120mm，用于为PC构件提供保温隔热能力，保证保温性能。
所述的自流平砂浆层2中的自流平材料为自流平砂浆，厚度为5mm；
所述的混凝土墙板1由混凝土和钢筋制成，厚度为200mm，混凝土墙板1作为PC构件的承重结构为PC构件提供抗压结构强度。
所述的自流平砂浆层2上开设有孔，所述的孔内设置有连接件，所述的连接件穿过所述的无机自保温砌块4，在浇筑下层自流平砂浆层2后，将连接件埋设在自流平砂浆内，之后放置无机自保温砌块4，无机自保温砌块4上开设有通孔，以便于连接件穿过，连接件上端穿过所述无机自保温砌块4后伸出一截，之后在浇筑上层自流平砂浆层2后将连接件一同浇筑；
所述的混凝土墙板内埋设有钢筋笼，钢筋笼的设置用于增加混凝土承重墙的强度，所述的钢筋笼内设置有半罐浆套筒和压扁套筒，半灌浆套筒用于上下层墙体的钢筋连接，压扁套筒用于安装墙体时的临时支撑固定；
PC构件和门窗洞口等防水薄弱部位采用材料防水和构造防水相结合的做法，具体的：PC构件水平接缝采用高低缝或企口构造；PC构件竖向缝采用平口或槽口构造；当PC构件板缝空腔需要设置导水管排水时，板缝内侧应增设气密条密封构造。
实施例二，在实施例一的基础上，参考图2、图3，所述的连接件包括穿过所述无机自保温砌块4的定位杆5，所述的定位杆5一端同轴固定连接有埋设在所述自流平砂浆层2内的定位盘6，所述的定位盘6位于所述定位杆5下端且距下端面存在一定距离，定位盘6的作用用于使定位杆5能够稳定的埋设在砂浆内，并不易拉出，所述的定位盘6上端设置有固和所述定位杆5同轴固定连接的托盘7，所述的托盘7用于承托下层自流平砂浆层2上方的无机自保温砌块4，所述的定位杆5另一端开设有螺纹，所述的螺纹位于定位杆5上端且均位于无机自保温砌块4外，所述的托盘7上方设置有和所述定位杆5螺纹配合的夹紧板8，所述的夹紧板8配合托盘7用于将无机自保温砌块4夹紧，从而使下层自流平材料2和无机自保温砌块4能够更好的结合，所述的夹紧板8上方接触连接有套筒9，所述的套筒9上方接触连接有和所述的定位杆5螺纹配合的托板10，所述的托板10用于承托钢筋笼，在上层砂浆浇筑完成后，需要在上层砂浆之上架设钢筋笼，托板10用于承托钢筋笼，使得浇筑混凝土时钢筋笼能位于中间位置，套筒9的设置用于夹紧板8的止退，在钢筋笼放置在托板10上后，依靠钢筋笼的重力防止夹紧板8松开，从而保证上下两层自流平砂浆层2均能和无机自保温砌块4更好的贴合。
实施例三，无机自保温砌块的原料组成为：
粉煤灰25~45质量份、生石灰10~12质量份、熟石灰3-5质量份、水泥7~8质量份、脱硫石膏1~2质量份，还包含有辅料。
粉煤灰选用煤炭经过热电厂烧结后形成的废弃物，是Ⅱ级干排灰。
优选的，粉煤灰35质量份、生石灰11质量份、熟石灰4质量份、水泥7.5质量份、脱硫石膏1.5质量份，还包含有辅料。
实施例四，在实施例三中的辅料包括铝粉膏0.4~0.5质量份、早强剂0.05~0.1质量份、稳泡剂0.05~0.1质量份、聚苯烯纤维0.05~0.1质量份、矿粉1~1.5质量份、硅灰1~2质量份、引气剂0.5~1质量份。
优选的，铝粉膏0.45质量份、早强剂0.07质量份、稳泡剂0.08质量份、聚苯烯纤维0.08质量份、矿粉1.3质量份、硅灰1.5质量份、引气剂0.07质量份。
铝粉膏为水分散性好的水剂型铝粉膏，早强剂采用碳酸锂或甲酸钙，稳泡剂为拉开粉、皂荚粉、茶皂素等可溶性油。
实施例五，无机自保温砌块的制备方法包括以下步骤：
1）用颚式破碎机将生石灰11质量份破碎后，倒入球磨机粉磨至细度 0.06 mm 方孔筛筛余不大于 8 % 的粉状物备用 ；
2）将铝粉膏0.45质量份、稳泡剂0.08质量份、聚苯烯纤维0.08质量份、矿粉1.3质量份、硅灰1.5质量份加入铝粉搅拌罐中搅拌均匀，搅拌速率控制在 180~240 r/min，搅拌时间60S~90S，完成后备用 ；
3）将粉煤灰和水按2.5:1混合搅拌，搅拌过程中加入熟石灰和脱硫石膏1.5质量份，控制搅拌速率 130~150 r/min，搅拌时间 2~3 h ，温度 40~50℃；然后将混合均匀的水泥7.5质量份和生石灰粉11质量份加入，所得物料搅拌混匀，同时加入早强剂0.1质量份和引气剂0.07质量份，温度在 35~45℃，搅拌速率 650~750 r/min，然后再加入步骤 2）所得物料搅拌 1分钟左右即进行浇注，浇注后送进温度 40~45℃，湿度 55~65 % 的静养室中静止养护 100~150 min ；
4）静止养护结束后进行脱模，然后按照尺寸要求切割成块；送进温度 80~90℃、湿度 60~80 % 的预养室中养护 50~60 min，完成后放置至蒸压釜中蒸养，蒸养条件保证在2.5~3h 内进气升压升温1.0~1.3MPa、180~190℃ ；恒压恒温保持 9~10 h 后；于1.5~2 h内排气降温降压出釜后自然养护 5 天得到容重为150kg/m³，导热系数为0.05W/（m·k），强度0.4MPa的无机自保温砌块。
实施例六，所述的自流平砂浆层由以下原料组成：自流平材料100质量份、水18质量份、早强剂0.1质量份。
实施例七，所述自流平砂浆层的制备步骤为：
将自流平材料100质量份、水18质量份、早强剂0.1质量份放入搅拌桶中，使用手持式搅拌机搅拌均匀，搅拌转速控制在600~700r/min，温度控制在20±2℃，测试流动度合格后备用。
以下提供四种不同配比的无机自保温砌块的原料，并根据不同无机自保温砌块的原料配比在无机保温复合钢筋混凝土外墙中的效果对比：
配比1、自流平砂浆层由以下原料组成：自流平材料100质量份、水18质量份、早强剂0.1质量份配合搅拌而成。无机自保温块由以下原料组成：粉煤灰45质量份、生石灰12质量份、熟石灰5质量份、水泥8质量份、脱硫石膏2质量份，所述辅料包括铝粉膏0.5质量份、早强剂0.1质量份、稳泡剂0.1质量份、聚苯烯纤维0.1质量份、矿粉1.5质量份、硅灰2质量份、引气剂1质量份。
无机保温复合钢筋混凝土外墙制备方法包括以下步骤：
1、模具组装并刷脱模剂；
2、浇筑底层自流平砂浆；
3、铺设底层玻纤网格布；
4、放置无机自保温砌块；
5、对玻纤网进行固定；
6、钻孔并设置上层玻纤网格布连接件；
7、浇筑上层自流平砂浆；
8、组装上层模具和绑扎钢筋；
9、固定封堵压扁套筒和波纹管；
10、封堵模具；
11、混凝土浇筑；
12、振捣密实；
13、收面、成型。
配比2：
自流平砂浆层由以下原料组成：自流平材料100质量份、水18质量份、早强剂0.1质量份配合搅拌而成。无机自保温块由以下原料组成：粉煤灰25质量份、生石灰10质量份、熟石灰3质量份、水泥7质量份、脱硫石膏1质量份，所述辅料包括铝粉膏0.4质量份、早强剂0.05质量份、稳泡剂0.05质量份、聚苯烯纤维0.05质量份、矿粉1质量份、硅灰1质量份、引气剂0.5质量份。
无机保温复合钢筋混凝土外墙制备方法包括以下步骤：
1、模具组装并刷脱模剂；
2、浇筑底层自流平砂浆；
3、铺设底层玻纤网格布；
4、放置自保温砌块；
5、对玻纤网进行固定；
6、钻孔并设置上层玻纤网格布和插入连接件；
7、浇筑上层自流平砂浆；
8、组装上层模具和绑扎钢筋；
9、封堵模具；
10、混凝土浇筑；
11、振捣密实；
12、收面、成型。
配比3：
自流平砂浆层由以下原料组成：自流平材料100质量份、水18质量份、早强剂0.1质量份配合搅拌而成。无机自保温块由以下原料组成：粉煤灰20质量份、生石灰7质量份、熟石灰2质量份、水泥5质量份、脱硫石膏0.05质量份，所述辅料包括铝粉膏0.2质量份、早强剂0.03质量份、稳泡剂0.03质量份、聚苯烯纤维0.03质量份、矿粉0.05质量份、硅灰0.05质量份、引气剂0.03质量份。
无机保温复合钢筋混凝土外墙制备方法包括以下步骤：
1、模具组装并刷脱模剂；
2、浇筑底层自流平砂浆；
3、铺设底层玻纤网格布；
4、放置自保温砌块；
5、对玻纤网进行固定；
6、钻孔并设置上层玻纤网格布和插入连接件；
7、浇筑上层自流平砂浆；
8、组装上层模具和绑扎钢筋；
9、封堵模具；
10、混凝土浇筑；
11、振捣密实；
12、收面、成型。
配比4：
自流平砂浆层由以下原料组成：自流平材料100质量份、水18质量份、早强剂0.1质量份配合搅拌而成。无机自保温块由以下原料组成：粉煤灰35质量份、生石灰11质量份、熟石灰4质量份、水泥7.5质量份、脱硫石膏1.5质量份，所述辅料包括铝粉膏0.45质量份、早强剂0.07质量份、稳泡剂0.08质量份、聚苯烯纤维0.08质量份、矿粉1.3质量份、硅灰1.5质量份、引气剂0.07质量份。
无机保温复合钢筋混凝土外墙制备方法包括以下步骤：
1、模具组装并刷脱模剂；
2、浇筑底层自流平砂浆；
3、铺设底层玻纤网格布；
4、放置自保温砌块；
5、对玻纤网进行固定；
6、钻孔并设置上层玻纤网格布和插入连接件；
7、浇筑上层自流平砂浆；
8、组装上层模具和绑扎钢筋；
9、封堵模具；
10、混凝土浇筑；
11、振捣密实；
12、收面、成型。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
由此可知：
本发明中改进后的配比1、2、4的导热系数、PC构件密度、抗压强度、凝结时间都优于现在混凝土保温砌块，而配比1、2、4中配比4的导热系数、PC构件干密度优于配比1、2。
而配比3的导热系数、抗压强度、凝结时间优于现有配比，但PC构件密度略差于现有配比，配比3的导热系数、PC构件密度略差于配比4。
本发明针对在先技术中三明治PC构件造价较高、工艺复杂、重量较重的问题做出改进，具有以下有益效果：
1、利用自流平砂浆层和无机自保温砌块代替三明治外墙中的外页板和夹心保温层，降低了生产成本，简化了制造工艺；
2、在保证性能的同时，降低了构件的重量，使施工更加方便和经济；
3、节材节能，更加环保，主要材料是粉煤灰，属于工业废物再利用；
本发明结构简洁，便于制造成型，同时重量较小，便于运输和安装，有效的提高了预制件的生产效率和建筑装配率，实用性强。

Claims (10)

1.预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，其特征在于，由混凝土墙板（1）、自流平砂浆层（2）、玻纤网格布（3）和无机自保温砌块（4）组成，所述的无机保温复合钢筋混凝土外墙从上至下依次为混凝土墙板（1）、自流平砂浆层（2）、玻纤网格布（3）、无机自保温砌块（4）、玻纤网格布（3）和自流平砂浆层（2）。
2.根据权利要求1所述的预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，其特征在于，所述无机自保温砌块（4）由以下原料组成：
粉煤灰25~45质量份、生石灰10~12质量份、熟石灰3-5质量份、水泥7~8质量份、脱硫石膏1~2质量份，还包含有辅料。
3.根据权利要求2所述的预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，其特征在于，所述辅料包括铝粉膏0.4~0.5质量份、早强剂0.05~0.1质量份、稳泡剂0.05~0.1质量份、聚苯烯纤维0.05~0.1质量份、矿粉1~1.5质量份、硅灰1~2质量份、引气剂0.5~1质量份。
4.根据权利要求3所述的预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，其特征在于，所述无机自保温砌块的制备方法为：
1）用颚式破碎机将生石灰破碎后，倒入球磨机粉磨至细度 0.06 mm 方孔筛筛余不大于 8 % 的粉状物备用 ；
2）将铝粉膏、稳泡剂、聚苯烯纤维、矿粉、硅灰加入铝粉搅拌罐中搅拌均匀，搅拌速率控制在 180~240 r/min，搅拌时间60S~90S，完成后备用 ；
3）将粉煤灰和水混合搅拌，搅拌过程中加入熟石灰和脱硫石膏，控制搅拌速率 130~150 r/min，搅拌时间 2~3 h ，温度 40~50℃；然后将混合均匀的水泥和生石灰粉加入，所得物料搅拌混匀，同时加入早强剂和引气剂，温度在 35~45℃，搅拌速率 650~750 r/min，然后再加入步骤 2）所得物料搅拌 1分钟左右即进行浇注，浇注后送进温度 40~45℃，湿度55~65 % 的静养室中静止养护 100~150 min ；
4）静止养护结束后进行脱模，然后按照尺寸要求切割成块；送进温度 80~90℃、湿度60~80 % 的预养室中养护 50~60 min，完成后放置至蒸压釜中蒸养，蒸养条件保证在 2.5~3h 内进气升压升温1.0~1.3MPa、180~190℃ ；恒压恒温保持 9~10 h 后；于1.5~2 h 内排气降温降压出釜后自然养护 5 天得到容重为150kg/m³，导热系数为0.05W/（m·k），强度0.4MPa的无机自保温砌块。
5.根据权利要求1所述的预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，其特征在于，所述的自流平砂浆层（2）由以下原料组成：自流平材料100质量份、水18质量份、早强剂0.1质量份。
6.根据权利要求5所述的预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，其特征在于，所述自流平砂浆层（2）的制备步骤为：
将自流平材料、水、早强剂放入搅拌桶中，使用手持式搅拌机搅拌均匀，搅拌转速控制在600~700r/min，温度控制在20±2℃，测试流动度合格后备用。
7.根据权利要求1所述的预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，其特征在于，所述的混凝土墙板（1）由混凝土和钢筋制成。
8.根据权利要求1中所述的预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，其特征在于，所述的混凝土墙板（1）的厚度为200mm，所述的自流平砂浆层（2）厚度为5mm，所述的无机自保温砌块（4）厚度为110mm～120mm。
9.根据权利要求1所述的预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，其特征在于，所述的自流平砂浆层（2）上开设有孔，所述的孔内设置有连接件，所述的连接件穿过所述的无机自保温砌块（4）。
10.根据权利要求9所述的预制无机保温复合钢筋混凝土外墙，其特征在于，所述的连接件包括穿过所述无机自保温砌块（4）的定位杆（5），所述的定位杆（5）一端同轴固定连接有埋设在所述自流平砂浆层（2）内的定位盘（6），所述的定位盘（6）上端设置有固和所述定位杆（5）同轴固定连接的托盘（7），所述的定位杆（5）另一端开设有螺纹，所述的托盘（7）上方设置有和所述定位杆（5）螺纹配合的夹紧板（8），所述的夹紧板（8）上方接触连接有套筒（9），所述的套筒（9）上方接触连接有和所述的定位杆（5）螺纹配合的托板（10）。
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