CN113653257A - 一种uhpc预制构件、装饰外墙及装饰外墙制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种UHPC预制构件、装饰外墙及装饰外墙制作方法，通过在UHPC本体的上端设置第一凸起和第二凸起形成容置槽，并在UHPC本体的下端设置插块；当上下两个UHPC预制构件进行组合时，上方的插块即可插入下方的容置槽内，实现插槽式连接，并在插块与容置槽形成的填充腔内填充砂浆，实现上下两个UHPC预制构件的连接，保证了上下之间连接的可靠性以及墙体在竖直方向上的稳定性；同时，进一步设置了连接件，由连接件对UHPC预制构件和外部构造柱之间进行连接，使得UHPC预制构件形成的墙体不会向外或向内倾倒，保证了墙体的整体稳定性，解决了现有传统砌筑方式实现镂空砖墙的建筑效果会导致建筑幕墙稳定性差的问题。

Description

一种UHPC预制构件、装饰外墙及装饰外墙制作方法
技术领域
本发明属于建筑外墙装饰技术领域，尤其涉及一种UHPC预制构件、装饰外墙及装饰外墙制作方法。
背景技术
随着建筑幕墙的发展和现代公共建筑、(超)大型建筑的需求，超高性能混凝土(ultra-high performance concrete简称UHPC)逐渐应用于建筑外墙装饰。超高性能混凝土具有超高的耐久性和超高的力学性能。与传统混凝土相比而言，UHPC是具备高强度、高密实性、极佳的耐久性及高韧性的建筑材料。可以加工成特定的规格和形状，通过艺术的形式来改变建筑外墙外观，使之具有立体感。
为达到建筑设计的镂空砖墙的建筑效果，如釆用传统的砌筑方式进行施工，需设置构造柱，以此增强装饰外墙的整体稳定性，但是如果采用传统的砌筑方式设置构造柱，会影响UHPC预制构件装饰外墙整体的美观度、协调性；此外传统的砌筑方式各版块间依靠粘结砂浆进行连接，结构整体稳定性差、抗剪能力弱。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种UHPC预制构件、装饰外墙及装饰外墙制作方法，以解决现有传统砌筑方式实现镂空砖墙的建筑效果会导致建筑幕墙稳定性差的问题。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
本发明的一种UHPC预制构件，包括：
UHPC本体，
所述UHPC本体的上端设有沿长度方向间隔设置的第一凸起和第二凸起，所述第一凸起与所述第二凸起之间配合形成一容置槽；
所述UHPC本体的下端设有沿长度方向设置的插块，且所述插块与所述容置槽相对应，用于插入下方的所述UHPC本体的所述容置槽内并配合形成一填充腔，所述填充腔内用于填充砂浆；
连接件，预埋于所述UHPC本体朝向外部构造柱的一侧，用于与外部构造柱连接。
本发明的UHPC预制构件，还包括至少一个套筒组件；
所述套筒组件包括套筒和插接件；所述套筒预埋于所述第一凸起或所述第二凸起的上表面；所述插接件预埋于所述UHPC本体的下端，并与所述套筒相对应。
本发明的UHPC预制构件，还包括至少一根拉结钢筋，所述拉结钢筋沿长度方向设置，且穿设于所述填充腔。
本发明的UHPC预制构件，所述连接件包括预埋于所述UHPC本体内的槽式埋件和转接件，所述转接件通过螺栓连接于所述槽式埋件上。
本发明的UHPC预制构件，所述UHPC本体上沿长度方向开设有至少一个减重孔。
本发明的一种装饰外墙，包括上述任意一项所述的UHPC预制构件。
本发明的装饰外墙，还包括若干竖向钢龙骨，所述竖向钢龙骨设于外部主体结构上，并与若干所述UHPC预制构件相对应；所述竖向钢龙骨与对应的若干所述UHPC预制构件之间设有连接件进行连接。
本发明的一种装饰外墙制作方法，应用于上述任意一项所述的装饰外墙，步骤如下：
步骤S1：制作UHPC预制构件；
步骤S2：安装钢龙骨至外部主体结构；
步骤S3：根据设计图纸依次安装UHPC预制构件，上下所述UHPC预制构件之间采用砂浆砌筑；
步骤S4：所述UHPC预制构件与所述钢龙骨之间采用连接件连接。
本发明的装饰外墙制作方法，所述步骤S1包括：
步骤S101：UHPC预制构件模具生产；
步骤S102：UHPC预制构件模具检验；
步骤S103：浆料配制；
步骤S104：UHPC预制构件浇筑；
步骤S105：养护成型脱模；
步骤S106：UHPC预制构件清洗及修补；
步骤S107：成品养护。
本发明的装饰外墙制作方法，所述步骤S1与所述步骤S2之间还包括步骤S5：测量放线。
本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：
本发明一实施例通过在UHPC本体的上端设置第一凸起和第二凸起形成容置槽，并在UHPC本体的下端设置插块；当上下两个UHPC预制构件进行组合时，上方的插块即可插入下方的容置槽内，实现插槽式连接，并在插块与容置槽形成的填充腔内填充砂浆，实现上下两个UHPC预制构件的连接，保证了上下之间连接的可靠性以及墙体在竖直方向上的稳定性；同时，进一步设置了连接件，由连接件对UHPC预制构件和外部构造柱之间进行连接，使得UHPC预制构件形成的墙体不会向外或向内倾倒，保证了墙体的整体稳定性，解决了现有传统砌筑方式实现镂空砖墙的建筑效果会导致建筑幕墙稳定性差的问题。
附图说明
图1为本发明的UHPC预制构件的示意图；
图2为本发明的装饰外墙的示意图；
图3为本发明的装饰外墙制作方法的流程图。
附图标记说明：1：UHPC本体；2：插块；3：第一凸起；4：第二凸起；5：砂浆；6：插接件；7：套筒；8：拉结钢筋；9：减重孔；10：槽式埋件；11：转接件；12：竖向钢龙骨。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种UHPC预制构件、装饰外墙及装饰外墙制作方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。
实施例一
参看图1和图2，在一个实施例中，一种UHPC预制构件，包括UHPC本体1和连接件。
UHPC本体1上开设有设计所需的镂空通孔，UHPC本体1的上端设有沿长度方向间隔设置的第一凸起3和第二凸起4，第一凸起3与第二凸起4之间配合形成一容置槽。UHPC本体1的下端设有沿长度方向设置的插块2，且插块2与容置槽相对应，用于插入下方的UHPC本体1的容置槽内并配合形成一填充腔，填充腔内用于填充砂浆5。
连接件则预埋于UHPC本体1朝向外部构造柱的一侧，用于与外部构造柱连接。
本实施例通过在UHPC本体1的上端设置第一凸起3和第二凸起4形成容置槽，并在UHPC本体1的下端设置插块2。当上下两个UHPC预制构件进行组合时，上方的插块2即可插入下方的容置槽内，实现插槽式连接，并在插块2与容置槽形成的填充腔内填充砂浆5，实现上下两个UHPC预制构件的连接，保证了上下之间连接的可靠性以及墙体在竖直方向上的稳定性。同时，进一步设置了连接件，由连接件对UHPC预制构件和外部构造柱之间进行连接，使得UHPC预制构件形成的墙体不会向外或向内倾倒，保证了墙体的整体稳定性，解决了现有传统砌筑方式实现镂空砖墙的建筑效果会导致建筑幕墙稳定性差的问题。
同时，幕墙材料采用超高性能混凝土场外预制，现场装配施工，工业化集成的施工方式有效的节约了人力物力，避免了混凝土生产及运输时产生的大量碳排放，低碳、环保。UHPC预制构件在工厂预制加工，现场直接拼装，外立面施工工序得到大大简化。加快了施工进度。相比于金属单元幕墙或普通混凝土砌筑，其省去了大量繁琐工序，共计节省工期20天。UHPC预制构件现场直接拼装施工，使得幕墙快速组装成型。省去大量机械及人工投入。平米造价方面，UHPC预制构件形成的幕墙比传统金属砖幕墙造价节省15％。
本实施例的预制构件采用UHPC材料，不仅具有超高的强度和耐久性，同时通过正确的加工方法和工艺，它能够为高规格的建筑构件，创意建筑设计灵感，建筑的经济性提供满足其需求的解决方案。UHPC可以精确复制模具的表面和几何图案，在图形，质感和外形上具有超强的塑造能力和无限的可能性；无机的，以天然矿物为基础的原材料带来环保和生态友好的环境；超强耐久性和低维护成本超越多种石材；超高强度使UHPC板材比石材，普通的混凝土预制件，多数陶板更轻更薄；更高的跨度和重量比，从而减少了与主体的连接点数量和简化或取消背负钢架，节约安装成本和五金连接件成本；具有优良的后加工性能，包括切割，钻孔，表面效果加工和胶黏。UHPC在至今的梁板柱结构、薄壁薄壳结构、维修加固、功能或装饰构件等应用中，已经显示出坚固、耐久、美观、节材、低碳、低维护成本等优越性，彻底改变了混凝土结构的面貌。
下面对本实施例的UHPC预制构件的具体结构进行进一步说明：
在本实施例中，UHPC预制构件还包括至少一个套筒7组件。具体可为四个套筒7组件，当然，在其他实施例中，其他数量也可以，不作具体限定。
进一步地，套筒7组件具体包括套筒7和插接件6。四个套筒7分别两两预埋于第一凸起3和第二凸起4的上表面。四个插接件6则预埋于UHPC本体1的下端，并与各自对应的套筒7相匹配。当上下两个UHPC预制构件进行拼接时，插接件6分别插入与对应的套筒7内，从而实现连接。
具体地，插接件6可为钢销，可在UHPC本体1的下端开设砖孔，钢销的一端插入于砖孔内并通过AB胶粘接。
在本实施例中，UHPC预制构件还包括至少一根拉结钢筋8，拉结钢筋8沿长度方向设置，且穿设于填充腔。在装饰幕墙的拼接过程中，需要多个UHPC预制构件在横向和竖向的方向进行拼接，而横向布置的UHPC预制构件之间的填充腔为连通的，拉结钢筋8的作用即为伸入于这些连通的填充腔之间，配合填充的砂浆5实现横向的UHPC预制构件之间的连接稳定。
在本实施例中，连接件具体可包括预埋于UHPC本体1内的槽式埋件10和转接件11，转接件11通过螺栓连接于槽式埋件10上。其中，转接件11可为角钢或其他钢连接件。
在本实施例中，UHPC本体1上沿长度方向开设有至少一个减重孔9。该减重孔9具体可开设在下方的插块2位置，以避免影响UHPC预制构件的外表。
实施例二
参看图2，本实施例提供了一种装饰外墙，包括有上述实施例一中的UHPC预制构件。
在本实施例中，装饰外墙还可包括设置在主体结构上的基座挑板，该基座挑板设置在最下方UHPC预制构件的底部，在结构施工阶段将基座挑板一次性浇筑成型，确保基层受力稳定可靠。
该装饰外墙还包括若干沿UHPC预制构件长度方向布置的竖向钢龙骨12，竖向钢龙骨12设于外部主体结构和/或基座挑板上，并与若干UHPC预制构件相对应。竖向钢龙骨12与对应的若干UHPC预制构件之间设有连接件进行连接。
竖向钢龙骨12的设置是借鉴了砌筑结构构造柱理念，UHPC预制构件形成的墙体背部每4m设置一根竖向钢龙骨12作为构造柱，通过槽式埋件10与下部的基座挑板及主体结构连接；UHPC预制构件的内侧面预留埋件，与竖向钢龙骨12连接固定，增强墙体整体稳定性。
实施例三
参看图3，本实施例提供了一种用于制造上述实施例二中的装饰外墙的方法，具体如下：
一、UHPC预制构件模具生产
根据BIM模型，确定UHPC预制构件的砖形种类，根据不同砖型，制作对应的模具，模具使用木模、玻璃钢、硅胶三种材质组合并模方式制作。按照UHPC预制构件单元图纸和BIM模型进行一比一模种制作。经过检查合格后进行模具制作。严格控制模具长、宽、高、对角线尺寸，同时提高模具的使用率确保后期生产的产品在尺寸方面减少膜变量。。
二、UHPC预制构件模具检验
对加工完成的模具进行检查。寸检查主要检查边长、板高、预埋件位置、扭曲度、表面平整度、边侧弯曲、对角线偏差。表观检验分木模、FRP模、硅胶膜。木模检查表面平整度、光滑面、油漆、裂缝、裂痕以及加固情况；FRP模检查表面平整度、光滑面、加固，分块以及焊接情况；硅胶模检查表面(应无气孔)、厚度10mm，±1mm、套膜密水性、裂痕、表面凹凸不平以及加固情况。模具完成制作后进行灌水，确定无渗漏。
三、浆料配制
按照配比严格控制配料计量，骨料误差控制在±1％以内，颜料严格控制±0.1％以内，所有材料的计量，需要经过校正的专用器具进行计量，严格控制，每次秤料都要有记录(日期、时间、用料量等)在搅拌之前，先将所有用料(水泥、骨料、减水剂、颜料、水)全部称量好待用。
采用立轴行量式搅拌机，搅拌速度控制在60转/min，整个搅拌过程如下：先将计量好的粉料及色粉投入搅拌仓内进行预混搅拌4min，然后加入3/4计量好的减水剂及水溶液，进行搅拌3分钟，然后加上剩余的1/4溶液再继续搅拌3min。最后加入纤维，纤维采取分撒式投入舱体内。以开始加计时三分钟投放完毕，全部投放完成后再搅拌6min。完成整个搅拌过程。(产品在浇筑过程中防止浆料干燥，不定时开机进行30秒的转动，保持浆料的流动性。)
四、UHPC预制构件浇筑
浆料搅拌完成后进行流动度测试,浆料流动度控制在4-7环，便于浇灌。模具每六个一组放在平板车上，然后推放于预先安置好的大型震动平台上，人员配置在8人左右，预摆放好PVC管道，人后依次推动平板车逐一进行浇灌，整个过程伴随震动，全部灌注完毕后再震动30秒左右。然后用行吊进行吊装下车。后续人员进行收光磨平工作。吊装落地产品前后左右全部间隔60cm进行摆放。所有产品上口面做好支撑覆盖保温膜，间隔内部3m处架设增温设备。
五、养护成型脱模
UHPC预制构件成型结束，即进入养护状态需要12-16小时，应用保温薄膜全面覆盖。脱模之前，应尽量不要对模具进行搬运和或者使产品局部受力，尤其是初凝之后至脱模前这段时间。
检查产品在成型是否可以脱模，一般以铁物划磨构件的背面，没有划痕即可。脱模前在产品背后写上产品编号，准备脱模工具：电子螺丝起子、橡皮锤子、脱模架。脱模过程拆除螺丝及套筒7加固螺栓，检查螺丝的数量是否缺少。拆除产品周围的模板。使用龙门架把构建整体吊起，运输摆放在平板车上运到指定位置，脱完的模具按照编号归类摆放，清除所有污垢，打好脱模剂进行组装。特别是硅胶与玻璃钢粘连处用抹灰刀及气枪清理干净。套筒7用螺栓加固无晃动，所有边板加固螺栓拧死无松动。组装好的模具生产前上口覆盖好，防止污垢落入影响产品表面质量。
六、UHPC预制构件清洗及修补
制作及转运过程中，不可避免的易产生部分划伤及破损。产品转运至半成品区后立即安排修补人员，进行对应性修补。产品修补前先用拉法基配套清洗剂清洗一遍成品去除污垢灰尘，晾干后进行修补，修补时先用水乳溶液将需修补处用毛刷进行润湿，然后用调配好的修补砂浆5进行操作，借助修补工具，遵循少量多次刮平的原则，修补做到越紧凑越好，避免大面积抹刮污染其他效果面。修补完成后用湿布进行覆盖，防止失水过快。所有修补处晾干时间达8小时候后进行打磨抛光处理。先用80目砂纸进行粗打磨一次，再用320目及以上砂纸精打磨一遍，确保边口挺直，触摸无凹凸感。
七、成品养护
所有处理完成的半成品进行对应的加湿保温养护3-4天，架设喷雾设备，24小时不间断雾化洒水。产品经养护期结束后，通风晾干(用面纸覆盖表面，用力挤压无溢水情况即可)进行养护剂的喷涂，整个过程三次少量多次喷涂。一遍结束晾干再进行二道处理。防护制作晾干过程中即可进行检验，避免少喷漏喷，所有效果面无修补伤痕，对应产品编号标识清楚。
八、测量放线
(1)测量放线工依据基准点线和水准点。再用全站仪在底楼放出外控制线，用激光垂直仪，将控制点引至标准层顶层进行定位。
(2)依据外控制线以及水平标高点，定出UHPC预制构件安装控制线，填写测量放线记录表，验收后进入下道工序。
(3)根据设计图纸中UHPC预制构件的安装位置、尺寸和标高，依据轴线量出完成面控制线及标高线。
(4)依据轴线放出UHPC预制构件上各个门窗洞口位置。
九、钢龙骨安装
(1)对偏位的埋件进行纠偏处理或增加后置埋板。
(2)安装热浸镀锌钢转接件11。
(3)安装竖向钢方通，安装时先安装单个立面左右侧竖向龙骨，拉水平通线后，安装其他竖向钢方通。
(4)立柱的安装，依据放线的位置进行安装。为确保外立面的平整。首先将角位垂直钢丝布置好。安装施工人员依据钢丝作为定位基准，进行角位立柱的安装。立柱在安装之前，首先对立柱进行直线度的检查，检查的方法采用拉进法、若不符合要求，经矫正后再上墙进行安装，将误差控制在允许的范围内。
(5)立柱就位后，依据测量组所布置的钢丝线、综合施工图进行安装检查，各尺寸符
合要求后，对钢龙骨进行直线的检查，确保钢龙骨的轴线偏差。
十、UHPC预制构件安装
(1)UHPC预制构件首层单元从混凝土结构起底，上下UHPC预制构件之间采用砌筑砂浆5砌筑。
(2)在弹好线的基面上按组砌方式先用UHPC预制构件试摆，以核对所弹出的墨线在门洞、窗口、墙垛等处是否符合设计要求。注意仿砖单元块的种类和规格，避免用错。
(3)每层UHPC预制构件安装时挂水平线施工，保证墙体的顺直。
(4)上下层UHPC预制构件之间设置两根通长的拉结钢筋8，并将上下层UHPC预制构件用钢销与套筒7连接起来。UHPC预制构件就位后，填砌筑砂浆5，砂浆5需饱满。安装后及时清理溢出的砌筑砂浆5。
十一、UHPC预制构件与钢龙骨紧固连接
UHPC预制构件与钢龙骨之间采用钢连接件和不锈钢螺栓组连接。镀锌方通与竖向钢方管通过焊接连接。焊缝须敲除焊渣，涂刷防锈漆两遍。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种UHPC预制构件，其特征在于，包括：
UHPC本体，
所述UHPC本体的上端设有沿长度方向间隔设置的第一凸起和第二凸起，所述第一凸起与所述第二凸起之间配合形成一容置槽；
所述UHPC本体的下端设有沿长度方向设置的插块，且所述插块与所述容置槽相对应，用于插入下方的所述UHPC本体的所述容置槽内并配合形成一填充腔，所述填充腔内用于填充砂浆；
连接件，预埋于所述UHPC本体朝向外部构造柱的一侧，用于与外部构造柱连接。
2.如权利要求1所述的UHPC预制构件，其特征在于，还包括至少一个套筒组件；
所述套筒组件包括套筒和插接件；所述套筒预埋于所述第一凸起或所述第二凸起的上表面；所述插接件预埋于所述UHPC本体的下端，并与所述套筒相对应。
3.如权利要求1所述的UHPC预制构件，其特征在于，还包括至少一根拉结钢筋，所述拉结钢筋沿长度方向设置，且穿设于所述填充腔。
4.如权利要求1所述的UHPC预制构件，其特征在于，所述连接件包括预埋于所述UHPC本体内的槽式埋件和转接件，所述转接件通过螺栓连接于所述槽式埋件上。
5.如权利要求1所述的UHPC预制构件，其特征在于，所述UHPC本体上沿长度方向开设有至少一个减重孔。
6.一种装饰外墙，其特征在于，包括如权利要求1-5任意一项所述的UHPC预制构件。
7.如权利要求6所述的装饰外墙，其特征在于，还包括若干竖向钢龙骨，所述竖向钢龙骨设于外部主体结构上，并与若干所述UHPC预制构件相对应；所述竖向钢龙骨与对应的若干所述UHPC预制构件之间设有连接件进行连接。
8.一种装饰外墙制作方法，其特征在于，应用于如权利要求6-7任意一项所述的装饰外墙，步骤如下：
步骤S1：制作UHPC预制构件；
步骤S2：安装钢龙骨至外部主体结构；
步骤S3：根据设计图纸依次安装UHPC预制构件，上下所述UHPC预制构件之间采用砂浆砌筑；
步骤S4：所述UHPC预制构件与所述钢龙骨之间采用连接件连接。
9.如权利要求8所述的装饰外墙制作方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
步骤S101：UHPC预制构件模具生产；
步骤S102：UHPC预制构件模具检验；
步骤S103：浆料配制；
步骤S104：UHPC预制构件浇筑；
步骤S105：养护成型脱模；
步骤S106：UHPC预制构件清洗及修补；
步骤S107：成品养护。
10.如权利要求8所述的装饰外墙制作方法，其特征在于，所述步骤S1与所述步骤S2之间还包括步骤S5：测量放线。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114295294A (zh) * 2021-12-07 2022-04-08 中建八局第一建设有限公司 一种装配式建筑用渗水显色式外墙砖

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