CN114033120A - 建筑干挂石材墙体建造施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种建筑干挂石材墙体建造施工方法,属于土木建筑工程领域,包括以下步骤:操作支架搭设、竖向龙骨安装、横向龙骨安装、石材开槽、底部石材临时支托安装、石材安装、支架拆除等步骤,可以大幅提升石材的搬运、加工效率,减少石材堆放的占用面积,提升干挂石材施工效率,灵活调节石材底部标高,增强干挂石材墙面结构的稳定性、节省建筑材料。

Description

建筑干挂石材墙体建造施工方法
技术领域
本发明涉及土木建筑工程领域,具体涉及一种建筑干挂石材墙体建造施工方法。
背景技术
建筑物石材幕墙的施工方式主要有以下两种:一是湿法施工;二是干挂施工,由于湿法施工需要依赖砂浆之类的材料,因而施工效率低、成本高、周期长,尤其难以保障与墙体之间的持久结合效果,因此渐遭冷遇甚至逐步趋于淘汰,取而代之的是干挂施工,石材干挂法即空挂法,是幕墙装饰中一种新型的施工工艺。以金属挂件将饰面石材直接吊挂于墙面或空挂于钢架之上,无需灌浆粘贴,其原理是在主体结构上设主要受力点,通过金属挂件将石材固定在建筑物上,形成石材干挂幕墙,而在挂件和石材槽间则需要用环氧石材干挂胶粘接。由于干挂施工基本上能够全面地弥补湿法工的弊端,因而受到业界的器重。由于对建筑物墙体特别是外墙墙体构建石材幕墙具有典雅古朴和自然逼真的韵味,因而成了建筑物墙体装饰的趋势。
石材干挂法即空挂法,是幕墙装饰中一种新型的施工工艺。以金属挂件将饰面石材直接吊挂于墙面或空挂于钢架之上,无需灌浆粘贴,其原理是在主体结构上设主要受力点,借助于钢骨即轻钢龙骨将石材、板材拼接成一个整体,通过金属挂件将石材固定在建筑物上,形成石材干挂幕墙,而在挂件和石材槽间则需要用环氧石材干挂胶粘接。
目前广为使用的胶粘剂普遍为环氧体系胶粘剂,并且由双组分构成:组分A的原料为环氧树脂、稀释剂、填充料和触变剂;组分B的原料为胺类固化剂、增塑剂、填料和触变剂。使用时将组分A与组分B按比例混合均匀。
由环氧树脂制备得到的干挂胶即干挂用结构胶在固化后具有粘接强度高、耐候性好以及耐湿热耐溶剂性好等特点。但是存在以下缺憾:在常温特别是低温环境下固化速度缓慢,例如在5-10℃时的初凝时间达50-80min,2h后,石材与石材压缩剪切强度小于3MPa,因而会影响施工进度;其次,在完全固化后抗冲击能力较为脆弱。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种建筑干挂石材墙体建造施工方法。
本发明的目的采用以下技术方案来实现:
一种建筑干挂石材墙体建造施工方法,包括以下步骤:
(1)操作支架搭设:将移动式定型化操作支架推到施工位置,调节移动式定型化操作支架到合适的高度,通过下部撑拉伸缩杆、上部撑拉伸缩杆进行固定;
(2)竖向龙骨安装:根据确定的墙体控制线位置,用膨胀螺栓将槽钢固定件固定在墙体或地面,然后安装竖向槽钢龙骨,竖向槽钢龙骨与槽钢固定件之间通过螺栓锚固;
(3)横向龙骨安装:在干挂石材墙面安装横向角钢龙骨,在钢筋混凝土柱干挂石材墙面安装横向冷弯角钢龙骨,横向冷弯角钢龙骨与竖向槽钢龙骨之间通过同平面组合件连接,然后在横向角钢龙骨和横向冷弯角钢龙骨上安装不锈钢干挂件;
(4)石材开槽:石材开槽深度和长度根据挂件尺寸确定,糟深不小于10mm;
(5)底部石材临时支托安装:将底部石材临时支托安装在底层的横向冷弯角钢龙骨和横向角钢龙骨上,在底部石材临时支托上搁置石材,旋转支托调节螺栓调节石材底部标高;
(6)石材安装:从底层开始,吊垂直线依次向上安装石材;将石材轻放在不锈钢干挂件上,按线就位后调整准确位置,并立即清孔,槽内注入环氧结构胶,石材垂直度、平整度拉线校正后拧紧固定螺栓,石材之间缝隙填充嵌缝膏;
所述环氧结构胶由A、B两组分组成,其中,所述A组分包括木质素改性环氧树脂聚合单体和双酚A型环氧树脂,所述B组分为固化剂;
(7)支架拆除:施工完成后将辅助操作支架拆除;
优选的,所述木质素改性环氧树脂聚合单体的制备方法包括以下步骤:
A1、称取木质素磺酸盐并溶解在去离子水中,充分混合均匀后加入4-甲基愈创木酚和市售37%的甲醛溶液,充分混合均匀,得到溶液A,在保护气氛下,将所述溶液A加热升温至沸,保温回流3-5h,反应完成后冷却至室温,离心分离上清液,以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为流动相,经硅胶柱色谱纯化去除未反应原料,再蒸除溶剂后制得酚化的木质素基产物;
其中,所述木质素磺酸盐与所述去离子水、所述4-甲基愈创木酚和所述甲醛的摩尔比例为20:(100-200):2:1;
A2、称取所述酚化的木质素基产物并分散在环氧氯丙烷中,加入苄基三乙基氯化铵做催化剂,混合后在80-100℃下保温搅拌反应1-2h,反应完成后冷却至室温,再依次加入与前次等量的苄基三乙基氯化铵和氢氧化钠溶液,混合后继续在室温条件下搅拌反应0.5-1h,加入乙酸乙酯洗涤并分离有机相,以无水硫酸盐干燥后,蒸除溶剂以及过量的环氧氯丙烷,以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为流动相,经硅胶柱色谱纯化去除未反应原料,再次蒸除溶剂后制得碳酸酯化产物,即为所述木质素改性环氧树脂聚合单体;
其中,所述酚化的木质素基产物与所述环氧氯丙烷、所述苄基三乙基氯化铵、所述氢氧化钠的质量比例为(1.2-1.3):4:(0.09-0.1):(0.65-0.7)。
优选的,所述A组分还包括有填料,所述填料包括气相白炭黑和纳米碳酸钙。
优选的,所述气相白炭黑和纳米碳酸钙经过表面聚二甲基硅氧烷改性处理。
优选的,所述纳米碳酸钙平均粒径为10-100nm。
优选的,所述A组分包括木质素改性环氧树脂聚合单体、双酚A型环氧树脂、甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、气相白炭黑和纳米碳酸钙,各组分重量份数比例依次为18-22份、25-30份、25-30份、0.1-1.5份、6-10份。
优选的,所述固化剂中还包括有固化促进剂,所述固化促进剂包括三乙醇胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)-苯酚,所述三乙醇胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)-苯酚与所述双酚A型环氧树脂的质量比例为2:1:50。
本发明的有益效果为:
(1)本发明所述建造施工方法安装方便,可节省龙骨安装占用空间,减少材料成本;可以有效避免湿贴法的板材空鼓、开裂、脱落等现象,提高建筑的安全性和耐久性;避免泛碱现象,保持幕墙清洁美观;可较大程度减轻工人劳动强度,加快工程进度。
(2)本发明通过聚二碳酸酯结构在环氧树脂交联体系中引入木质素结构,提高了胶黏剂在常温及低温下的固化速度,有利于提高施工效率;同时固化后还具有粘接强度高、柔韧性好、耐湿热和耐候性理想的特性,有益于保障石材的持久干挂效果;更进一步的,本发明以改性聚合单体、常规缩水甘油醚以及甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐为聚合单体,在固化促进剂下形成环氧树脂交联网络,其中,三乙醇胺的羟基和叔氨基团可促进缩水甘油醚环氧-环酸酐固化过程,进一步提高固化速率和固化强度;另一方面,通过PDMS改性纳米填料使胶黏层同时具有良好的耐水性能,减少外墙多孔材料对水分的吸附。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种建筑干挂石材墙体建造施工方法,包括以下步骤:
(1)操作支架搭设:将移动式定型化操作支架推到施工位置,调节移动式定型化操作支架到合适的高度,通过下部撑拉伸缩杆、上部撑拉伸缩杆进行固定;
(2)竖向龙骨安装:根据确定的墙体控制线位置,用膨胀螺栓将槽钢固定件固定在墙体或地面,然后安装竖向槽钢龙骨,竖向槽钢龙骨与槽钢固定件之间通过螺栓锚固;
(3)横向龙骨安装:在干挂石材墙面安装横向角钢龙骨,在钢筋混凝土柱干挂石材墙面安装横向冷弯角钢龙骨,横向冷弯角钢龙骨与竖向槽钢龙骨之间通过同平面组合件连接,然后在横向角钢龙骨和横向冷弯角钢龙骨上安装不锈钢干挂件;
(4)石材开槽:石材开槽深度和长度根据挂件尺寸确定,糟深不小于10mm;
(5)底部石材临时支托安装:将底部石材临时支托安装在底层的横向冷弯角钢龙骨和横向角钢龙骨上,在底部石材临时支托上搁置石材,旋转支托调节螺栓调节石材底部标高;
(6)石材安装:从底层开始,吊垂直线依次向上安装石材;将石材轻放在不锈钢干挂件上,按线就位后调整准确位置,并立即清孔,槽内注入环氧结构胶,石材垂直度、平整度拉线校正后拧紧固定螺栓,石材之间缝隙填充嵌缝膏;
(7)支架拆除:施工完成后将辅助操作支架拆除;
所述环氧结构胶由A、B两组分组成,其中,所述A组分包括木质素改性环氧树脂聚合单体20份、双酚A型环氧树脂26份、气相白炭黑0.5份、纳米碳酸钙8份,所述纳米碳酸钙平均粒径为10-100nm;所述B组分为D230固化剂;
所述木质素改性环氧树脂聚合单体的制备方法包括以下步骤:
A1、称取木质素磺酸盐并溶解在去离子水中,充分混合均匀后加入4-甲基愈创木酚和市售37%的甲醛溶液,充分混合均匀,得到溶液A,在保护气氛下,将所述溶液A加热升温至沸,保温回流3-5h,反应完成后冷却至室温,离心分离上清液,以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为流动相,经硅胶柱色谱纯化去除未反应原料,再蒸除溶剂后制得酚化的木质素基产物;
其中,所述木质素磺酸盐与所述去离子水、所述4-甲基愈创木酚和所述甲醛的摩尔比例为20:100:2:1;
A2、称取所述酚化的木质素基产物并分散在环氧氯丙烷中,加入苄基三乙基氯化铵做催化剂,混合后在80-100℃下保温搅拌反应1-2h,反应完成后冷却至室温,再依次加入与前次等量的苄基三乙基氯化铵和氢氧化钠溶液,混合后继续在室温条件下搅拌反应0.5-1h,加入乙酸乙酯洗涤并分离有机相,以无水硫酸盐干燥后,蒸除溶剂以及过量的环氧氯丙烷,以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为流动相,经硅胶柱色谱纯化去除未反应原料,再次蒸除溶剂后制得碳酸酯化产物,即为所述木质素改性环氧树脂聚合单体;
其中,所述酚化的木质素基产物与所述环氧氯丙烷、所述苄基三乙基氯化铵、所述氢氧化钠的质量比例为1.2:4:0.09:0.67。
实施例2
一种建筑干挂石材墙体建造施工方法,同实施例1,区别在于,所述环氧结构胶由A、B两组分组成,其中,所述A组分包括木质素改性环氧树脂聚合单体20份、双酚A型环氧树脂26份、甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐26份、气相白炭黑0.5份、纳米碳酸钙8份,所述纳米碳酸钙平均粒径为10-100nm,所述气相白炭黑和纳米碳酸钙经过表面聚二甲基硅氧烷改性处理,所述B组分包括D230固化剂和固化促进剂,所述固化促进剂包括三乙醇胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)-苯酚,所述三乙醇胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)-苯酚与所述双酚A型环氧树脂的质量比例为2:1:50。
实施例3
一种建筑干挂石材墙体建造施工方法,同实施例1,区别在于,所述环氧结构胶由A、B两组分组成,其中,所述A组分包括双酚A型环氧树脂26份、气相白炭黑0.5份、纳米碳酸钙8份,所述纳米碳酸钙平均粒径为10-100nm,所述B组分包括D230固化剂。
对实施例1、2、3所述防水胶黏剂的基本性能进行测试,测试结果如下:
实施例1 实施例3 实施例4
初凝时间(25℃) 227s 184s 423s
固化时间(25℃) 476s 371s 768s
弯曲弹性模量≥3900MPa 5800MPa 6300MPa 5200MPa
拉剪强度(钢-钢)>13MPa 16.9MPa 18.7MPa 12.4MPa
压剪强度(石材-石材)>12MPa 16.1MPa 18.0MPa 11.8MPa
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种建筑干挂石材墙体建造施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)操作支架搭设:将移动式定型化操作支架推到施工位置,调节移动式定型化操作支架到合适的高度,通过下部撑拉伸缩杆、上部撑拉伸缩杆进行固定;
(2)竖向龙骨安装:根据确定的墙体控制线位置,用膨胀螺栓将槽钢固定件固定在墙体或地面,然后安装竖向槽钢龙骨,竖向槽钢龙骨与槽钢固定件之间通过螺栓锚固;
(3)横向龙骨安装:在干挂石材墙面安装横向角钢龙骨,在钢筋混凝土柱干挂石材墙面安装横向冷弯角钢龙骨,横向冷弯角钢龙骨与竖向槽钢龙骨之间通过同平面组合件连接,然后在横向角钢龙骨和横向冷弯角钢龙骨上安装不锈钢干挂件;
(4)石材开槽:石材开槽深度和长度根据挂件尺寸确定,糟深不小于10mm;
(5)底部石材临时支托安装:将底部石材临时支托安装在底层的横向冷弯角钢龙骨和横向角钢龙骨上,在底部石材临时支托上搁置石材,旋转支托调节螺栓调节石材底部标高;
(6)石材安装:从底层开始,吊垂直线依次向上安装石材;将石材轻放在不锈钢干挂件上,按线就位后调整准确位置,并立即清孔,槽内注入环氧结构胶,石材垂直度、平整度拉线校正后拧紧固定螺栓,石材之间缝隙填充嵌缝膏;
所述环氧结构胶由A、B两组分组成,其中,所述A组分包括木质素改性环氧树脂聚合单体和双酚A型环氧树脂,所述B组分为固化剂;
(7)支架拆除:施工完成后将辅助操作支架拆除。
2.根据权利要求1所述的一种建筑干挂石材墙体建造施工方法,其特征在于,所述木质素改性环氧树脂聚合单体的制备方法包括以下步骤:
A1、称取木质素磺酸盐并溶解在去离子水中,充分混合均匀后加入4-甲基愈创木酚和市售37%的甲醛溶液,充分混合均匀,得到溶液A,在保护气氛下,将所述溶液A加热升温至沸,保温回流3-5h,反应完成后冷却至室温,离心分离上清液,以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为流动相,经硅胶柱色谱纯化去除未反应原料,再蒸除溶剂后制得酚化的木质素基产物;
其中,所述木质素磺酸盐与所述去离子水、所述4-甲基愈创木酚和所述甲醛的摩尔比例为20:(100-200):2:1;
A2、称取所述酚化的木质素基产物并分散在环氧氯丙烷中,加入苄基三乙基氯化铵做催化剂,混合后在80-100℃下保温搅拌反应1-2h,反应完成后冷却至室温,再依次加入与前次等量的苄基三乙基氯化铵和氢氧化钠溶液,混合后继续在室温条件下搅拌反应0.5-1h,加入乙酸乙酯洗涤并分离有机相,以无水硫酸盐干燥后,蒸除溶剂以及过量的环氧氯丙烷,以石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂为流动相,经硅胶柱色谱纯化去除未反应原料,再次蒸除溶剂后制得碳酸酯化产物,即为所述木质素改性环氧树脂聚合单体;
其中,所述酚化的木质素基产物与所述环氧氯丙烷、所述苄基三乙基氯化铵、所述氢氧化钠的质量比例为(1.2-1.3):4:(0.09-0.1):(0.65-0.7)。
3.根据权利要求1所述的一种建筑干挂石材墙体建造施工方法,其特征在于,所述A组分还包括有填料,所述填料包括气相白炭黑和纳米碳酸钙。
4.根据权利要求3所述的一种建筑干挂石材墙体建造施工方法,其特征在于,所述气相白炭黑和纳米碳酸钙经过表面聚二甲基硅氧烷改性处理。
5.根据权利要求3所述的一种建筑干挂石材墙体建造施工方法,其特征在于,所述纳米碳酸钙平均粒径为10-100nm。
6.根据权利要求3-5之一所述的一种建筑干挂石材墙体建造施工方法,其特征在于,所述A组分包括木质素改性环氧树脂聚合单体、双酚A型环氧树脂、甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、气相白炭黑和纳米碳酸钙,各组分重量份数比例依次为18-22份、25-30份、25-30份、0.1-1.5份、6-10份。
7.根据权利要求6所述的一种建筑干挂石材墙体建造施工方法,其特征在于,所述固化剂中还包括有固化促进剂,所述固化促进剂包括三乙醇胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)-苯酚,所述三乙醇胺和2,4,6-三(二甲氨基甲基)-苯酚与所述双酚A型环氧树脂的质量比例为2:1:50。
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