CN113931352B - 一种含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体及其制备方法 - Google Patents

一种含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体及其制备方法，涉及一种复合保温墙体。目的是解决建筑模板施工复杂、周期长、模板利用率低和耗损量大等缺点。墙体包括高延性固废基免拆模板和内部粘结层、保温层、抹面砂浆层、钢筋混凝土材料层。制备：制备高延性固废基免拆模板，保温层表面涂刷界面剂层，利用粘结层将保温层粘于固废基免拆模板内侧，在保温层外喷涂抹面砂浆层，布设钢筋浇筑混凝土材料。本发明采用高延性固废基免拆模板对保温材料起到保护作用，节省施工工序和原料，代替现有的模板施工能够提高施工进度，减少模板损耗量；提高复合墙体的整体抗震性能、抗拉性能、抗剪切性能、抗腐蚀性能和抗冻性能。本发明适用于制备复合保温墙体。

Description

一种含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑墙体工程技术领域，特别是涉及一种含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体及其制备方法。
背景技术
经济的快速发展和居民生活水平的不断提高导致能源消耗量不断增加，据统计，在世界不同地区，建筑部分消耗的能源约占总能源的20％～60％。而建筑物能源的消耗主要是用于给建筑物内部创造舒适的工作和生活条件。因此，建筑部分产生的能源与供暖和制冷设备密切相关。而通过在建筑物围护结构上安装保温材料来降低建筑物能耗被认为是最有效措施。而在已有的建筑中，绝大多数建筑采用的保温形式是外墙外保温。虽然这种保温形式具有施工简便、基本上可以消除热桥以及增加房屋使用面积等优点。但同样存在致命的缺点，如易发生火灾及易脱落。这些缺点已严重制约了外墙外保温形式被广泛应用。
随着国内建筑行业的不断发展，模板的需求量日益增多。模板作为一种临时性支护结构，通常是为新浇筑的混凝土提供支撑。传统模板工程通常具有施工过程复杂、施工周期长、以及重复利用率低等缺点，严重制约了建筑行业的快速发展。已有研究表明，高空坠落是导致建筑行业发生事故风险的主要原因，随着建筑高度的逐渐增加，当对模板进行加固或拆卸时，会存在很大的高空坠落风险。
随着我国经济快速发展，陶瓷废弃量在全国范围内日益增多。据估计，我国每年产生约1000万吨的废弃陶瓷量。根据陶瓷的用途，其种类主要包括外墙陶瓷、卫浴陶瓷、屋瓦陶瓷、地砖陶瓷以及餐具陶瓷等等。此外，由于粉煤灰作为火电厂燃烧发电的副产物，其产出量巨大，据估计，我国的粉煤灰掺量已累计达到近10亿吨。然而，这些废弃物并没有被很好的回收利用，大多以直接倾倒或填埋的形式处理。这样处理方式不仅占用土地使用面积，影响空气质量，还会污染地下水质。
发明内容
本发明针对上述背景技术中提出的问题，提供一种含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体及其制备方法，通过含高延性固废基免拆模板代替原有的普通混凝土模板，并充当混凝土保护层，可有效提高墙体的整体抗腐蚀性、抗冻性能以及抗震性能，同时可以促进固体废弃物的利用，减少模板的耗损量，更符合绿色可持续发展。通过将保温层内置于保温层套内部，可以对保温层起到一定的保护作用，实现保温层与墙体同寿命，防止保温层脱落或发生大火，而且会缩短施工周期、减少人工和材料的消耗。
本发明一种含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体，包括高延性固废基免拆模板、粘结层、保温层、抹面砂浆层以及钢筋混凝土材料层；高延性固废基免拆模板为中空立方体形，高延性固废基免拆模板的顶部开有混凝土浇注口，高延性固废基免拆模板的室内一侧开有施工洞口；粘结层、保温层、抹面砂浆层以及钢筋混凝土材料层由室外侧至室内侧依次设置在高延性固废基免拆模板内部；
施工洞口用于在高延性固废基免拆模板外部对内部的保温层抹面砂浆层以及钢筋混凝土材料层的施工时使用；粘结层用于将保温层固定在高延性固废基免拆模板的内侧壁上；
本发明含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体可以在工厂预制，也可以做为现浇墙体制备。
优选地，所述高延性固废基免拆模板厚度为2cm。
优选地，所述高延性固废基免拆模板材质为纤维增强水泥基材料，内部掺有固体陶瓷粉和粉煤灰。
优选地，所述高延性固废基免拆模板的配合比为：水泥316kg/m3、粉煤灰758.4kg/m3、固废陶瓷粉189.6kg/m3、石英砂455kg/m3、水303kg/m3、PVA纤维26kg/m3、减水剂16.32kg/m3、消泡剂3.79kg/m3、增稠剂1.01kg/m3。所述固废陶瓷粉为300目；减水剂为改性聚羧酸盐类减水剂，消泡剂为有机硅消泡剂，增稠剂为羟丙甲基纤维素；所述水泥为P·O 42.5水泥；所述粉煤灰为I级粉煤灰。
优选地，所述高延性固废基免拆模板的拉伸应变为普通混凝土的400余倍。
优选地，所述粘结层和保温层之间还设置有界面剂层；界面剂层能够提高粘结层和保温层之间的附着力。
优选地，所述保温层为岩棉板、挤塑聚苯板、玻璃棉板、酚醛泡沫板、聚氨酯泡沫板或泡沫混凝土。
优选地，所述抹面砂浆层的材质为工程纤维增强水泥基复合材料。抹面砂浆层可以通过喷射涂覆于保温层表面；抹面砂浆层能够防止保温层在钢筋混凝土材料层的混凝土浇筑过程中发生损伤。
优选地，所述钢筋混凝土材料层内设置有双排横向钢筋和双排纵向钢筋，横向钢筋和纵向钢筋捆扎固定。
优选地，所述钢筋混凝土材料层内设置的横向钢筋两端和纵向钢筋的上端分别探出至高延性固废基免拆模板的外部。横向钢筋的端部和纵向钢筋的端部分别用于与同建筑上下层的构件内部钢筋、同层的构件内部钢筋进行连接，提高建筑墙体的整体性能。
上述含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体的现浇式成型和安装方法按照以下步骤进行：
一、制备高延性固废基免拆模板；高延性固废基免拆模板通过模具一次浇筑成型；
二、在保温层一表面涂刷一层界面剂形成界面剂层，待界面剂层干燥后，在界面剂层表面涂抹一层粘结剂形成粘结层，利用粘结层将保温层粘于高延性固废基免拆模板内侧；
三、为了防止混凝土在浇筑过程中对保温材料造成损害，在保温层外表面喷涂一层ECC(工程纤维增强水泥基复合材料)砂浆，形成抹面砂浆层；
四、在高延性固废基免拆模板的周围钻孔，在高延性固废基免拆模板内抹面砂浆层外侧布设横向钢筋和纵向钢筋，横向钢筋两端和纵向钢筋的上端分别探出至高延性固废基免拆模板的外部，在建筑下层预留钢筋并由高延性固废基免拆模板的底部向上穿入内部并与纵向钢筋搭接，并对高延性固废基免拆模板内搭接的钢筋进行绑扎；高延性固废基免拆模板外部的横向钢筋端部和纵向钢筋端部与同建筑的上部构件和两侧构件进行连接；钢筋直径、布置密度等按照设计要求确定；
五、采用建筑模板对高延性固废基免拆模板的施工洞口进行支护，在抹面砂浆层和建筑模板之间形成空腔；建筑模板可以采用木制模板或钢制模板；
六、从模板顶部的混凝土浇注口向空腔浇筑混凝土形成钢筋混凝土材料层；
七、拆除建筑模板。
上述含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体的预制成型和安装方法按照以下步骤进行：
一、制备高延性固废基免拆模板；高延性固废基免拆模板通过模具一次浇筑成型；
二、在保温层一表面涂刷一层界面剂形成界面剂层，待界面剂层干燥后，在界面剂层表面涂抹一层粘结剂形成粘结层，利用粘结层将保温层粘于高延性固废基免拆模板内侧；
三、为了防止混凝土在浇筑过程中对保温材料造成损害，在保温层外表面喷涂一层ECC(工程纤维增强水泥基复合材料)砂浆，形成抹面砂浆层；
四、在高延性固废基免拆模板的周围钻孔，在高延性固废基免拆模板内抹面砂浆层外侧布设横向钢筋和纵向钢筋并进行绑扎；横向钢筋两端和纵向钢筋的上端分别探出至高延性固废基免拆模板的外部，在纵向钢筋的下端设置灌浆套筒，灌浆套筒的注浆口和出浆口探出至高延性固废基免拆模板的下表面；钢筋直径、布置密度等按照设计要求确定；
五、采用建筑模板对高延性固废基免拆模板的施工洞口进行支护，在抹面砂浆层和建筑模板之间形成空腔；建筑模板可以采用木制模板或钢制模板；
六、从模板顶部的混凝土浇注口向空腔浇筑混凝土形成钢筋混凝土材料层；
七、拆除建筑模板。
八、在建筑下层设置预留钢筋并与灌浆套筒连接，高延性固废基免拆模板外部的横向钢筋端部和纵向钢筋端部与同建筑的上部构件和两侧构件进行连接。其中灌浆套筒的设置按照《装配式混凝土结构建筑技术规范》(GB/T 51231-2016)进行；
本发明所述的含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体的有益效果是：
1、本发明采用高延性固废基免拆模板可以防止保温层的脱落现象；同时可以对保温材料起到很好的保护作用，防止保护材料因吸水或冻胀影响其保温效果；而且可以很好的避免火灾发生。较传统的外墙保温施工工艺相比，可节省大量的施工工序，避免不必要的高空作业，而且可以节省大量的原材料，如耐碱网格布和保温材料锚固件。
2、本发明通过采用高延性固废基免拆模板代替现有的模板施工，可有效提高施工进度，且会减少模板的损耗量；此外，所采用的高延性固废基免拆模板成型效果好，且对提高复合墙体的整体抗震性能、抗拉强度、抗剪切强度、抗腐蚀性能以及抗冻性能均有积极作用。
3、本发明采用的高延性固废陶瓷材料不仅可以提高免拆模板的韧性，还会促进固体废弃物的回收利用率。固废陶瓷材料和粉煤灰的回收利用，可以缓解废弃物的处置压力，改善环境了污染问题，还会为固体废弃物的资源化利用方面提供指引。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体的结构示意图，d为建筑下层预留钢筋；
图2为含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体的剖视图，图中a为界面剂层，b为横向钢筋，c为纵向钢筋。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：结合图1和图2进行说明，本实施例含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体，包括高延性固废基免拆模板1、粘结层2、保温层3、抹面砂浆层4以及钢筋混凝土材料层5；高延性固废基免拆模板1为中空立方体形，高延性固废基免拆模板1的顶部开有混凝土浇注口，高延性固废基免拆模板1的室内一侧开有施工洞口；粘结层2、保温层3、抹面砂浆层4以及钢筋混凝土材料层5由室外侧至室内侧依次设置在高延性固废基免拆模板1内部；
施工洞口用于在高延性固废基免拆模板1外部对内部的保温层3抹面砂浆层4以及钢筋混凝土材料层5的施工时使用；粘结层用于将保温层3固定在高延性固废基免拆模板1的内侧壁上；
所述高延性固废基免拆模板1厚度为2cm；
所述高延性固废基免拆模板1材质为纤维增强水泥基材料，高延性固废基免拆模板的拉伸应变为普通混凝土的400余倍，高延性固废基免拆模板的配合比为：水泥316kg/m3、粉煤灰758.4kg/m3、固废陶瓷粉189.6kg/m3、石英砂455kg/m3、水303kg/m3、PVA纤维26kg/m3、减水剂16.32kg/m3、消泡剂3.79kg/m3、增稠剂1.01kg/m3；所述固废陶瓷粉为300目；减水剂为改性聚羧酸盐类减水剂，消泡剂为有机硅消泡剂，增稠剂为羟丙甲基纤维素；所述水泥为P·O 42.5水泥；所述粉煤灰为I级粉煤灰；
所述粘结层2和保温层3之间还设置有界面剂层a；界面剂层a能够提高粘结层2和保温层3之间的附着力；
所述保温层3为挤塑聚苯板；
所述抹面砂浆层4的材质为工程纤维增强水泥基复合材料。抹面砂浆层4通过喷射涂覆于保温层3表面；抹面砂浆层4能够防止保温层3在钢筋混凝土材料层5的混凝土浇筑过程中发生损伤。
所述钢筋混凝土材料层5内设置有双排横向钢筋b和双排纵向钢筋c，横向钢筋b和纵向钢筋c捆扎固定。
所述钢筋混凝土材料层5内设置的横向钢筋b的端部和纵向钢筋c的上端部分别探出至高延性固废基免拆模板1的外部。横向钢筋b的端部和纵向钢筋c的端部用于同建筑上下层的构件与同层的构件内部钢筋进行连接，提高建筑墙体的整体性能。
上述含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体的现浇式成型和安装方法按照以下步骤进行：
一、制备高延性固废基免拆模板1；高延性固废基免拆模板1通过模具一次浇筑成型；
二、在保温层3一表面涂刷一层界面剂形成界面剂层，待界面剂层干燥后，在界面剂层表面涂抹一层粘结剂形成粘结层2，利用粘结层2将保温层3粘于高延性固废基免拆模板1内侧；
三、为了防止混凝土在浇筑过程中对保温材料造成损害，在保温层3外表面喷涂一层ECC工程纤维增强水泥基复合材料砂浆，形成抹面砂浆层4；
四、在高延性固废基免拆模板1的周围钻孔，在高延性固废基免拆模板1内抹面砂浆层4外侧布设横向钢筋和纵向钢筋，横向钢筋两端和纵向钢筋的上端分别探出至高延性固废基免拆模板1的外部，在建筑下层预留钢筋并由高延性固废基免拆模板1的底部向上穿入内部并与纵向钢筋搭接，并对高延性固废基免拆模板1内搭接的钢筋进行绑扎；高延性固废基免拆模板1外部的横向钢筋端部和纵向钢筋端部与同建筑的上部构件和两侧构件进行连接；钢筋直径、布置密度等按照设计要求确定；
五、采用建筑模板对高延性固废基免拆模板1的施工洞口进行支护，在抹面砂浆层4和建筑模板之间形成空腔；建筑模板可以采用木制模板或钢制模板；
六、从模板顶部的混凝土浇注口向空腔浇筑混凝土形成钢筋混凝土材料层5；
七、拆除建筑模板。
1、本实施例采用高延性固废基免拆模板可以防止保温层的脱落现象；同时可以对保温材料起到很好的保护作用，防止保护材料因吸水或冻胀影响其保温效果；而且可以很好的避免火灾发生。较传统的外墙保温施工工艺相比，可节省大量的施工工序，避免不必要的高空作业，而且可以节省大量的原材料，如耐碱网格布和保温材料锚固件。
2、本实施例通过采用高延性固废基免拆模板代替现有的模板施工，可有效提高施工进度，且会减少模板的损耗量；此外，所采用的高延性固废基免拆模板成型效果好，且对提高复合墙体的整体抗震性能、抗拉性能、抗剪切性能、抗腐蚀性能以及抗冻性能均有积极作用。
3、本实施例采用的固废陶瓷材料不仅可以提高免拆模板的韧性，还会促进固体废弃物的回收利用率。固废陶瓷材料和粉煤灰的回收利用，可以缓解废弃物的处置压力，改善环境了污染问题，还会为固体废弃物的资源化利用方面提供指引。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体，其特征在于：含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体包括高延性固废基免拆模板（1）、粘结层（2）、保温层（3）、抹面砂浆层（4）以及钢筋混凝土材料层（5）；高延性固废基免拆模板（1）为中空立方体形，高延性固废基免拆模板（1）的顶部开有混凝土浇注口，高延性固废基免拆模板（1）的室内一侧开有施工洞口；粘结层（2）、保温层（3）、抹面砂浆层（4）以及钢筋混凝土材料层（5）由室外侧至室内侧依次设置在高延性固废基免拆模板（1）内部。
2.根据权利要求1所述的含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体，其特征在于：所述高延性固废基免拆模板（1）材质为纤维增强水泥基材料，内部掺有固体陶瓷粉和粉煤灰。
3.根据权利要求2所述的含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体，其特征在于：所述固废基免拆模板的配合比为：水泥316kg/m3、粉煤灰758.4kg/m3、固废陶瓷粉189.6kg/m3、石英砂455kg/m3、水303kg/m3、PVA纤维26kg/m3、减水剂16.32kg/m3、消泡剂3.79kg/m3、增稠剂1.01kg/m3。
4.根据权利要求1所述的含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体，其特征在于：所述粘结层（2）和保温层（3）之间还设置有界面剂层。
5.根据权利要求1所述的含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体，其特征在于：所述保温层（3）为岩棉板、挤塑聚苯板、玻璃棉板、酚醛泡沫板、聚氨酯泡沫板或泡沫混凝土。
6.根据权利要求1所述的含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体，其特征在于：所述抹面砂浆层（4）的材质为工程纤维增强水泥基复合材料。
7.根据权利要求1所述的含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体，其特征在于：所述钢筋混凝土材料层（5）内设置有双排横向钢筋和双排纵向钢筋，横向钢筋和纵向钢筋捆扎固定。
8.根据权利要求7所述的含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体，其特征在于：所述钢筋混凝土材料层（5）内设置的横向钢筋两端和纵向钢筋上端分别探出至高延性固废基免拆模板（1）的外部。
9.如权利要求1所述的含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体的现浇式成型和安装方法，其特征在于：该方法按照以下步骤进行：
一、制备高延性固废基免拆模板（1）；高延性固废基免拆模板（1）通过模具一次浇筑成型；
二、在保温层（3）一表面涂刷一层界面剂形成界面剂层，待界面剂层干燥后，在界面剂层表面涂抹一层粘结剂形成粘结层（2），利用粘结层（2）将保温层（3）粘于高延性固废基免拆模板（1）内侧；
三、为了防止混凝土在浇筑过程中对保温材料造成损害，在保温层（3）外表面喷涂一层ECC砂浆，形成抹面砂浆层（4）；
四、在高延性固废基免拆模板（1）的周围钻孔，在高延性固废基免拆模板（1）内抹面砂浆层（4）外侧布设横向钢筋和纵向钢筋，横向钢筋两端和纵向钢筋的上端分别探出至高延性固废基免拆模板（1）的外部，在建筑下层预留钢筋并由高延性固废基免拆模板（1）的底部向上穿入内部并与纵向钢筋搭接，并对高延性固废基免拆模板（1）内搭接的钢筋进行绑扎；高延性固废基免拆模板（1）外部的横向钢筋端部和纵向钢筋端部与同建筑的上部构件和两侧构件进行连接；钢筋直径、布置密度按照设计要求确定；
五、采用建筑模板对高延性固废基免拆模板（1）的施工洞口进行支护，在抹面砂浆层（4）和建筑模板之间形成空腔；建筑模板可以采用木制模板或钢制模板；
六、从模板顶部的混凝土浇注口向空腔浇筑混凝土形成钢筋混凝土材料层（5）；
七、拆除建筑模板。
10.如权利要求1所述的含高延性固废基免拆模板的复合保温墙体的预制成型和安装方法，其特征在于：该方法按照以下步骤进行：
一、制备高延性固废基免拆模板（1）；高延性固废基免拆模板（1）通过模具一次浇筑成型；
二、在保温层（3）一表面涂刷一层界面剂形成界面剂层，待界面剂层干燥后，在界面剂层表面涂抹一层粘结剂形成粘结层（2），利用粘结层（2）将保温层（3）粘于高延性固废基免拆模板（1）内侧；
三、为了防止混凝土在浇筑过程中对保温材料造成损害，在保温层（3）外表面喷涂一层ECC砂浆，形成抹面砂浆层（4）；
四、在高延性固废基免拆模板（1）的周围钻孔，在高延性固废基免拆模板（1）内抹面砂浆层（4）外侧布设横向钢筋和纵向钢筋并进行绑扎；横向钢筋两端和纵向钢筋的上端分别探出至高延性固废基免拆模板（1）的外部，在纵向钢筋的下端设置灌浆套筒，灌浆套筒的注浆口和出浆口探出至高延性固废基免拆模板（1）的下表面；钢筋直径、布置密度按照设计要求确定；
五、采用建筑模板对高延性固废基免拆模板（1）的施工洞口进行支护，在抹面砂浆层（4）和建筑模板之间形成空腔；建筑模板可以采用木制模板或钢制模板；
六、从模板顶部的混凝土浇注口向空腔浇筑混凝土形成钢筋混凝土材料层（5）；
七、拆除建筑模板；
八、在建筑下层设置预留钢筋并与灌浆套筒连接，高延性固废基免拆模板（1）外部的横向钢筋端部和纵向钢筋端部与同建筑的上部构件和两侧构件进行连接。
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