CN115126274A - 一种既有建筑的高延性无机增强系统及施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种既有建筑的高延性无机增强系统及施工工艺，包括既有建筑墙体基层、ECC加固层和保温芯层，所述的既有建筑墙体基层表面设置有ECC加固层，所述的ECC加固层外表设置有保温芯层，所述的保温芯层外表设置有ECC防护层，所述的既有建筑墙体基层和保温芯层通过锚固件进行连接固定，所述的ECC加固层、保温芯层和ECC防护层之间通过紧固螺钉进行固定。本发明具有提供墙体的结合强度、避免发生剥落现象、降低施工难度、提高墙体寿命等特点。

Description

一种既有建筑的高延性无机增强系统及施工工艺

技术领域

本发明涉及旧房加固和节能改造技术领域，特别是涉及一种既有建筑的高延性无机增强系统及施工工艺。

背景技术

高延性纤维增强水泥基复合材料是一种具有高强度、高韧性、高抗裂性能和高耐损伤能力的水泥基复合材料，可用于房屋建筑、桥梁隧道、道路地面等工程的修补、加固处理等，因为材料具有的优异性能，将此种材料用于墙体加固(尤其是砌体结构墙)，与传统的钢筋网砂浆面层法、钢筋混凝土板墙法等相比，具有加固面层薄、无需穿钢筋、施工方便、大大节省工期、降低综合造价等优势，因此近年来高延性纤维增强水泥基复合材料(后称“ECC”)加固法得到了广泛的推广和应用，但这一方法在实际应用过程中存在以下问题：

1、ECC面层与墙体的粘结问题。传统方式是通过穿钢筋或使用专用的胶粘剂作为连接方式，确保加固层能与原结构层形成整体、共同工作，但ECC仅仅是通过压抹在墙体基层表面，没有其它连接措施，仅靠材料自身的性质和墙体的粗糙表面来保证粘结力，这是实际应用中最受质疑的一点。

2、ECC面层加固施工中的空鼓问题。ECC需要在现场搅拌，且压抹是人工压抹，材料质量和施工质量受人为因素影响较大，ECC施工后的空鼓现象不能避免，而空鼓造成加固层与基层粘结不足，直接导致不能达到预期的加固效果；另一方面，因为ECC材料的强度高、难凿除，空鼓不达标后的返工较难实现。

3、ECC与保温层的粘结问题。ECC加固面层施工后，通常需要在其表面做一层找平砂浆，再在其上做保温层，而因为ECC材料本身的收缩较大，找平砂浆易开裂，从而影响ECC加固层与保温层之间的粘结。

另一方面，随着我国“碳达峰、碳中和”政策的最新布局，建筑节能越来越受到社会的重视，建筑墙体能耗占围护结构总能耗的60％～70％，因此，实现建筑节能的一项重要工作就是墙体保温技术。墙体保温技术可分为外墙内保温、外墙自保温和外墙外保温，外墙外保温技术是在结构外墙外侧粘贴保温材料以达到保温隔热的目的，这种技术可使主体结构所受温差作用大幅度下降，温度变形减小，从而对结构墙体起到保护作用并可有效阻断冷(热)桥，有利于结构寿命的延长，因此外墙外保温技术得到了最广泛的应用。随着墙体保温技术日新月异的更新换代，市场上的外墙外保温技术仍存在着以下问题：

1、牢固度差，暴露在一年四季温度变化、雨浸风吹的环境下，易与结构层剥落、脱离。

2、耐久性低，通常使用10～15年就需要更换。

3、安装工序复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种既有建筑的高延性无机增强系统及施工工艺，具有提供墙体的结合强度、避免发生剥落现象、降低施工难度、提高墙体寿命等特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种既有建筑的高延性无机增强系统，包括既有建筑墙体基层、ECC加固层和保温芯层，所述的既有建筑墙体基层表面设置有ECC加固层，所述的ECC加固层外表设置有保温芯层，所述的保温芯层外表设置有ECC防护层，所述的既有建筑墙体基层和保温芯层通过锚固件进行连接固定，所述的ECC加固层、保温芯层和ECC防护层之间通过紧固螺钉进行固定。

作为对本技术方案的一种补充，所述的锚固件采用斜插固定的方式进行安装。

作为对本技术方案的一种补充，所述的锚固件和紧固螺钉外表均涂抹有聚氨酯。

作为对本技术方案的一种补充，所述的紧固螺钉的螺帽端位于ECC防护层一侧，所述的紧固螺钉另一端上设置有垫片，并插入到ECC加固层内。

一种既有建筑的高延性无机增强系统的施工工艺，其特征在于：具体步骤如下：

步骤1、既有建筑墙体基层处理：剔除墙体饰面层，清除松散、风化严重的块体和砌筑砂浆，根据步骤2的需要预凿锚固孔洞，清理灰缝，刷净残灰，吹净表面浮灰，用水浇透墙面；

步骤2、固定保温芯材：根据设计和现场需要确定芯材尺寸，运用精准定位系统切割保温芯材、预留锚固孔洞；采用斜插连接方式，将保温芯材固定于既有建筑墙体基层上，并用锚固件斜插对接的方法，使得保温芯材和既有建筑墙体基层进行连接；

步骤3、浇筑加固层：以处理后的既有建筑墙体基层和保温芯层为模板，按设计厚度浇筑加固层；

步骤4、外喷ECC防护层：防护材料采用经过调配的ECC材料，对板材之间的缝隙、板材上的锚固孔洞注意密封加固处理。

作为对本技术方案的一种补充，步骤2中，保温芯材呈块状，通过依次叠放形成保温芯层，块状保温芯材之间有缝隙，缝隙通过高延性混凝土进行填充。

作为对本技术方案的一种补充，步骤3中，浇筑时采用分段浇筑工艺，分段位置根据设计需要和现场条件进行设计，浇筑后采用平板振动器进行外部振实。

有益效果：本发明涉及一种既有建筑的高延性无机增强系统及施工工艺，具体优点如下：

(1)解决ECC面层与墙体的粘结问题；

(2)解决ECC面层加固施工中的空鼓问题，确保施工质量，增加ECC加固层和建筑墙体基层的连接强度；

(3)增加ECC加固层和保温芯层之间的连接强度；降低施工难度、增加施工效率、提高增强系统的使用寿命。

附图说明

图1是本发明的局部结构视图；

图2是本发明的所述的锚固件的结构视图。

图示：1、既有建筑墙体基层，2、ECC加固层，3、锚固件，4、保温芯层，5、ECC防护层，6、紧固螺钉，7、垫片。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

本发明的实施方式涉及一种既有建筑的高延性无机增强系统，如图1—2所示，包括既有建筑墙体基层1、ECC加固层2和保温芯层4，所述的既有建筑墙体基层1表面设置有ECC加固层2，所述的ECC加固层2外表设置有保温芯层4，所述的保温芯层4外表设置有ECC防护层5，所述的既有建筑墙体基层1和保温芯层4通过锚固件3进行连接固定，所述的ECC加固层2、保温芯层4和ECC防护层5之间通过紧固螺钉6进行固定。

作为对本技术方案的一种补充，所述的锚固件3采用斜插固定的方式进行安装。

作为对本技术方案的一种补充，所述的锚固件3和紧固螺钉6外表均涂抹有聚氨酯。

作为对本技术方案的一种补充，所述的紧固螺钉6的螺帽端位于ECC防护层5一侧，所述的紧固螺钉6另一端上设置有垫片7，并插入到ECC加固层2内。

一种既有建筑的高延性无机增强系统的施工工艺，其特征在于：具体步骤如下：

步骤1、既有建筑墙体基层处理：剔除墙体饰面层，清除松散、风化严重的块体和砌筑砂浆，根据步骤2的需要预凿锚固孔洞，清理灰缝，刷净残灰，吹净表面浮灰，用水浇透墙面；

步骤2、固定保温芯材：根据设计和现场需要确定芯材尺寸，运用精准定位系统切割保温芯材、预留锚固孔洞；采用斜插连接方式，将保温芯材固定于既有建筑墙体基层1上，并用锚固件3斜插对接的方法，使得保温芯材和既有建筑墙体基层1进行连接；

步骤3、浇筑加固层：以处理后的既有建筑墙体基层1和保温芯层4为模板，按设计厚度浇筑加固层；

步骤4、外喷ECC防护层：防护材料采用经过调配的ECC材料，对板材之间的缝隙、板材上的锚固孔洞注意密封加固处理。

作为对本技术方案的一种补充，步骤2中，保温芯材呈块状，通过依次叠放形成保温芯层4，块状保温芯材之间有缝隙，缝隙通过高延性混凝土进行填充。

作为对本技术方案的一种补充，步骤3中，浇筑时采用分段浇筑工艺，分段位置根据设计需要和现场条件进行设计，浇筑后采用平板振动器进行外部振实。

实施例1：

本发明提出了一种新型的高延性无机加固、保温、防护一体化系统及其施工方法，该系统包含墙体基层、ECC加固层、保温层和防护层四个主要层次(见后附示意图1)。

既有墙体基层为砌体结构墙体，s也可为经过凿毛处理的混凝土结构墙体，加固层和防护层采用经过特殊配比的“廿冶ECC”：其中的加固层具有流动性好、易浇灌、自身强度和与墙体粘结强度高的特点，其中的防护ECC为内掺无机纳米憎水材料的高延性纤维增强水泥基复合材料，具有憎水防水、自清洁、高抗裂、高耐损伤能力的特点；保温层采用智恒立建新型保温材料，它是对低热导率玻璃纤维基体进行三维结构微孔化设计和树脂改性后形成的一种无机保温芯材，是目前市场上唯一达到防火等级为A1标准的保温芯材，具有导热系数低、坚固耐用、防水隔音、抗冻融能力强等特点。

本一体化系统的施工步骤如下：

步骤1、既有建筑墙体基层处理：剔除墙体饰面层，清除松散、风化严重的块体和砌筑砂浆，根据步骤2的需要预凿锚固孔洞，清理灰缝，刷净残灰，吹净表面浮灰，用水浇透墙面；

此步骤中，若既有建筑为混凝土结构，则需对墙体表面进行凿毛，凿毛深度不小于5mm，且凿毛后的表面凹凸差不小于5mm，凿毛后再吹净表面浮灰，用水浇透墙面；

步骤2、固定保温芯材：首先根据设计和现场需要确定芯材尺寸，运用精准定位系统切割保温芯材、预留芯材中的锚固孔洞；采用斜插连接方式，将保温芯材固定于墙体基层上，其中采用的锚固件根据设计加固厚度进行预制且为经过聚氨酯材料处理过的不锈钢锚固件，斜插连接固定方式见后附示意图2；各块芯材之间紧密贴合并用高延性无机密封材料填充各块芯材之间的缝隙；

此步骤中，既有墙体与锚固件采用铆钉或螺钉连接，连接固定后用无机胶填充孔洞；

与保温芯材接触的各锚固件均外涂聚氨酯材料，以降低热传导，避免“冷桥”现象，提高保温芯材的利用效率；不锈钢锚固件的宽度为5～10cm，厚2～4mm，锚固件根据设计厚度预制时，预先标记连接位置，以精确控制加固厚度；保温芯材预先冲孔，后用无机保温密封材料填充密封；

步骤3、浇筑加固层：以处理后的墙体基层和保温板为模板，按设计厚度浇筑加固层；本系统采用分段浇筑工艺，分段位置根据设计需要和现场条件进行设计，浇筑后采用平板振动器进行外部振实；

此步骤中，分段浇筑的位置可根据墙体落水管安装位置及现场条件确定，分段浇筑可更好的控制ECC的浇筑质量；采用平板振动器可排出浇灌加固层内部气泡，使其均匀密实，提高其强度，保证其质量；

步骤4、外喷ECC防护层：所述防护层厚度为15mm～25mm，对板材之间的缝隙、板材上的锚固孔洞注意密封加固处理。

本发明提出的高延性无机加固、保温、防护一体化系统采用优质的加固材料、保温芯材，结合本文所述的创新性的施工工艺，克服传统工艺的诸多痛点难点，达到安全、合理、耐用、省工省时的效果。

实施例2：

本一体化系统也可采用以下施工步骤：

步骤1、预制保温防护一体板：根据设计和现场需要确定芯材尺寸，运用精准定位系统切割保温芯材、预留芯材中的锚固孔洞；在保温芯材外预制ECC防护层，预留与芯材对应的锚固孔洞；

步骤2、既有建筑墙体基层处理：剔除墙体饰面层，清除松散、风化严重的块体和砌筑砂浆，根据步骤3的需要预凿锚固孔洞，清理灰缝，刷净残灰，吹净表面浮灰，用水浇透墙面；

此步骤中，若既有建筑为混凝土结构，则需对墙体表面进行凿毛，凿毛深度不小于5mm，且凿毛后的表面凹凸差不小于5mm，凿毛后再吹净表面浮灰，用水浇透墙面；

步骤3、固定保温防护一体板：采用斜插连接方式，将保温防护一体板固定于墙体基层上，其中采用的锚固件根据设计加固厚度进行预制且为经过聚氨酯材料处理过的不锈钢锚固件，斜插连接固定方式见后附示意图2；各块芯材之间紧密贴合并用高延性无机密封材料填充各块芯材之间的缝隙；

此步骤中，既有墙体与锚固件采用铆钉或螺钉连接，连接固定后用无机胶填充孔洞；

与保温芯材接触的各锚固件均外涂聚氨酯或其它隔热材料，以降低热传导，避免“冷桥”现象，提高保温芯材的利用效率；不锈钢锚固件的宽度为5～10cm，厚2～4mm，锚固件根据设计厚度预制时，预先标记连接位置，以精确控制加固厚度；保温防护一体板预先冲孔，后用无机保温密封材料填充密封；

步骤4、浇筑加固层：以处理后的墙体基层和保温防护一体板为模板，按设计厚度浇筑加固层；本系统采用分段浇筑工艺，分段位置根据设计需要和现场条件进行设计，浇筑后采用平板振动器进行外部振实；

此步骤中，分段浇筑的位置可根据墙体落水管安装位置及现场条件确定，分段浇筑可更好的控制ECC的浇筑质量；采用平板振动器可排出浇灌加固层内部气泡，使其均匀密实，提高其强度，保证其质量；

本发明提出的高延性无机加固、保温、防护一体化系统采用优质的加固材料、保温芯材，结合本文所述的创新性的施工工艺，克服传统工艺的诸多痛点难点，达到安全、合理、耐用、省工省时的效果。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述做出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上对本申请所提供的一种既有建筑的高延性无机增强系统及施工工艺，进行了详细介绍，本文中应用了具体例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (7)

1.一种既有建筑的高延性无机增强系统，其特征在于：包括既有建筑墙体基层(1)、ECC加固层(2)和保温芯层(4)，所述的既有建筑墙体基层(1)表面设置有ECC加固层(2)，所述的ECC加固层(2)外表设置有保温芯层(4)，所述的保温芯层(4)外表设置有ECC防护层(5)，所述的既有建筑墙体基层(1)和保温芯层(4)通过锚固件(3)进行连接固定，所述的ECC加固层(2)、保温芯层(4)和ECC防护层(5)之间通过紧固螺钉(6)进行固定。

2.根据权利要求1所述的一种既有建筑的高延性无机增强系统，其特征在于：所述的锚固件(3)采用斜插固定的方式进行安装。

3.根据权利要求1所述的一种既有建筑的高延性无机增强系统，其特征在于：所述的锚固件(3)和紧固螺钉(6)外表均涂抹有聚氨酯。

4.根据权利要求1所述的一种既有建筑的高延性无机增强系统，其特征在于：所述的紧固螺钉(6)的螺帽端位于ECC防护层(5)一侧，所述的紧固螺钉(6)另一端上设置有垫片(7)，并插入到ECC加固层(2)内。

5.如权利要求1所述的一种既有建筑的高延性无机增强系统的施工工艺，其特征在于：具体步骤如下：

步骤1、既有建筑墙体基层处理：剔除墙体饰面层，清除松散、风化严重的块体和砌筑砂浆，根据步骤(2)的需要预凿锚固孔洞，清理灰缝，刷净残灰，吹净表面浮灰，用水浇透墙面；

步骤2、固定保温芯材：根据设计和现场需要确定芯材尺寸，运用精准定位系统切割保温芯材、预留锚固孔洞；采用斜插连接方式，将保温芯材固定于既有建筑墙体基层(1)上，并用锚固件(3)斜插对接的方法，使得保温芯材和既有建筑墙体基层(1)进行连接；

步骤3、浇筑加固层：以处理后的既有建筑墙体基层(1)和保温芯层(4)为模板，按设计厚度浇筑加固层；

步骤4、外喷ECC防护层：防护材料采用经过调配的ECC材料，对板材之间的缝隙、板材上的锚固孔洞注意密封加固处理。

6.根据权利要求5所述的一种既有建筑的高延性无机增强系统的施工工艺，其特征在于：步骤2中，保温芯材呈块状，通过依次叠放形成保温芯层(4)，块状保温芯材之间有缝隙，缝隙通过高延性混凝土进行填充。

7.根据权利要求5所述的一种既有建筑的高延性无机增强系统的施工工艺，其特征在于：

步骤3中，浇筑时采用分段浇筑工艺，分段位置根据设计需要和现场条件进行设计，浇筑后采用平板振动器进行外部振实。

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