CN211447352U - 一种村镇住宅装配式节能生态复合墙体 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于装配式住宅建筑领域，公开了一种村镇住宅装配式节能生态复合墙体，包括肋柱、肋梁和秸秆板，所述的肋柱沿竖直方向相间地设在所述的墙体上，所述的肋梁沿横向方向与所述的肋柱相交并相间地设在所述的墙体上，同时划出若干个肋格，所述的肋格内嵌有所述的秸秆板，其中，所述的肋柱和肋梁由秸秆混凝土浇筑制成。本实用新型的复合墙体具有保温隔热性能好、抗震性能好、结构形式灵活和节能环保等优点。

Description

一种村镇住宅装配式节能生态复合墙体

技术领域

本实用新型涉及装配式住宅建筑领域，特别涉及一种村镇住宅装配式节能生态复合墙体。

背景技术

农作物秸秆是庄稼收获之后的残留物，具有节能、环保、可再生的特点。但是由于受传统的消费观念以及生活方式的影响，我国农作物秸秆资源利用率极低，秸秆价值没有得到充分的开发利用，大部分被废弃或者焚烧，造成了大气污染以及资源浪费。

另外，长期以来我国量大面广的农房建设一直处于自由无序、粗放型建设状态，当前农房仍多以粘土为主要原料的实心砖砌墙，消耗大量能源资源，占用大量耕地，造成环境污染，劳动生产率及技术含量低，结构形式单一，农宅的抗震安全性及舒适性亟待提高。随着乡村振兴战略的提出，开展农村装配式建筑的研发，成为当今村镇住宅建设转型的重要载体。基于此，若把“秸秆”和“装配”结合，加强农作物秸秆资源的合理利用，发展农村装配式建筑，则能形成环保轻盈具有良好性能的建筑，对于节约资源、保护生态环境，促进社会经济的可持续发展具有重要的现实意义

实用新型内容

为此，本实用新型提供了一种村镇住宅装配式节能生态复合墙体。

本实用新型的技术方案如下：

一种村镇住宅装配式节能生态复合墙体，包括若干根肋柱、若干根肋梁和若干块秸秆板，所述的肋柱沿竖直方向相间地设在所述的墙体上，所述的肋梁沿横向方向与所述的肋柱相交并相间地设在所述的墙体上，同时划出若干个肋格，所述的肋格内嵌有所述的秸秆板，其中，所述的肋柱和肋梁由秸秆混凝土浇筑制成。

在本实用新型的一实施例，还包括构造柱和圈梁，在每根所述的肋柱的顶端预留有第一拉结筋，在每根所述的肋梁的两侧端面上均预留有第二拉结筋，所述的第一拉结筋通过浇筑混凝土与所述的圈梁连接，所述的第二拉结筋通过浇筑混凝土与所述的构造柱连接。

在本实用新型的一实施例，在所述的肋柱与所述的肋梁交接处箍筋加密处理。

在本实用新型的一实施例，所述的肋柱与所述的肋梁的截面高度尺寸差值≥20mm，所述的肋柱与所述的肋梁的纵筋直径差值≥2mm。

在本实用新型的一实施例，所述的肋格为方形，所述的秸秆板的周向面与所述的肋格的周向面通过平滑接触嵌内式连接。

在本实用新型的一实施例，所述的肋格沿其周向面设有用于与所述的秸秆板配合连接的凹凸结构。

在本实用新型的一实施例，所述的凹凸结构为直角凸齿或燕尾凸齿。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1)保温隔热性能好：本实用新型的新型装配式生态复合墙板通过内嵌秸秆板可极大程度提高墙体的保温隔热性能；同时肋格处选用秸秆混凝土浇筑，有利于进一步提高墙体的保温隔热性能，经过测试，本实用新型的墙体传热系数为0.48W/(m²·K)。

2)抗震性能好：本实用新型的内嵌秸秆板，由于其具有一定的强度及延性的性质，填充到本实用新型的装配式生态复合墙的肋格中，不仅起围护、节能作用，而且与秸秆混凝土肋格相互作用、相互约束、共同受力，充当着本实用新型墙体的第一道抗震防线。

本实用新型墙体的承力体系由三部分构件组成：内嵌秸秆板、肋柱-肋梁组成的肋格及构造柱-圈梁组成的框架，这三部分构件连接简单可靠，墙体具有一定的承载力及刚度，能够确保在小震、中震及大震作用下依次发挥主要作用，分阶段释放地震能量，具有明确的三道抗震防线。

3)结构形式灵活：肋格中填充的秸秆板的尺寸、个数可根据建筑开间、进深等因素进行调整，简化墙体构造，降低造价和方便施工。

4)节能环保：与现有墙体构造相比，一方面墙体中内嵌秸秆板，另一方面肋格由秸秆类混凝土浇筑，实现了农作物废物再利用，所以本实用新型的墙体内含碳量大大降低，符合当前绿色、生态、低碳的农村建房指导理念

附图说明

图1为本实用新型实施例的一种村镇住宅装配式节能生态复合墙体的单片结构平面示意图；

图2为图1的Ⅰ-Ⅰ剖面图；

图3为图1的Ⅱ-Ⅱ剖面图；

图4为本实用新型实施例的一种村镇住宅装配式节能生态复合墙体的整体结构平面示意图；

图5为秸秆板3与肋格41之间连接的截面示意图，5(a)为平滑接触、5(b) 为直角凸齿接触，5(c)为燕尾凸齿接触。

图中标记：1-肋柱、11-第一拉结筋、2-肋梁、21-第二拉结筋、3-秸秆板、 4-墙体、41-肋格、411-凹凸结构、5-构造柱、6-圈梁。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是焊接连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参见图1～3所示，本实用新型的一实施例公开了一种村镇住宅装配式节能生态复合墙体，包括若干根肋柱1、若干根肋梁2和若干块秸秆板3，所述的肋柱1沿竖直方向相间地设在所述的墙体4上，所述的肋梁2沿横向方向与所述的肋柱1相交并相间地设在所述的墙体4上，同时划出若干个肋格41，所述的肋格41内嵌有所述的秸秆板3。

其中，秸秆板3由整根稻草或麦秸秆单向机械压缩成型而成，制作时无需外加胶体，秸秆间的粘接靠机械高压下秸秆自身渗出的胶体。优选，秸秆板3的密度约为440kg/m³，其导热系数约0.1W/m·K。具有自重轻、保温隔热隔音效果好、造价低等优点，同时利用了农村秸秆再生资源，符合国家绿色建材的发展方向，经济效益和社会效益明显。

参见图4所示，在本实用新型的另一实施例，还包括构造柱5和圈梁6，在每根所述的肋柱1的顶端预留有第一拉结筋11，在每根所述的肋梁2的两侧端面上均预留有第二拉结筋21，所述的第一拉结筋11通过浇筑混凝土与所述的圈梁6连接，所述的第二拉结筋21通过浇筑混凝土与所述的构造柱5连接。

在本实用新型的又一实施例，基于“强柱弱梁”和“强节点弱构件”的设计原则，在所述的肋柱1与所述的肋梁2交接处箍筋加密处理。且，所述的肋柱1 与所述的肋梁2的截面高度尺寸差值≥20mm，所述的肋柱1与所述的肋梁2 的纵筋直径差值≥2mm，因此，增大肋柱1截面尺寸和节点区的配筋率，以推迟肋柱1出现裂缝的时间，减轻对复合墙体4的破坏程度，提高屈服荷载与极限荷载。

进一步，由肋柱1与肋梁2制得的复合墙体4由在混凝土中掺入秸秆纤维制得，可提高墙体的热工性能，增大脆性基材抵抗裂缝开展的能力，增大韧性和延性，防止突然破坏。具体优选，包括如下制备步骤：

第一步：制备秸秆纤维，制备方法如下：①首先制备秸秆段粗纤维：将稻草秸秆段剪切至长约5～15mm，筛选备用；②制备细秸秆纤维：粉磨至长 2～10mm，贮于密封袋中平衡水分，备用；③细秸秆纤维的处理工艺：将上述2～10mm长度的稻草纤维放入4％NaOH溶液中浸泡18h，过滤后冲洗掉 NaOH残液，经烘干制成改性纤维。

第二步：将秸秆混凝土的所需材料分别称重好，然后按顺序加入搅拌机。先将水泥、砂、石加入，其中搅拌约60s左右，之后加入秸秆再搅拌30s，然后再加入水继续搅拌60s。

同时，还对秸秆混凝土的抗压强度进行了基本力学性能试验，在31MPa 压力下的抗压试验破坏形态，具体试验步骤如下：

第一步：根据上述方制备尺寸为150mm×150mm×150mm的标准秸秆试块，每组配合比的试场制作2组，共6个试块。

第二步：在龄期达到28d后采用TYA-2000型电液式压力试验机按GBT 50081-2002标准进行测定。

第三步：对实验结果进行计算，得出秸秆混凝土立方体抗压强度为 31MPa。

参见图5(a)所示，在本实用新型的一实施例，秸秆板3内嵌肋格41的方式可以是，所述的肋格41为方形，所述的秸秆板3的周向面与所述的肋格 41的周向面通过平滑接触嵌内式连接。秸秆板3与秸秆混凝土具有较强的粘结力，在普通混凝土内掺与秸秆纤维，增强两者之间的摩擦力，提高对应的摩擦耗能能力。

还可以是，所述的肋格41沿其周向面设有用于与所述的秸秆板3配合连接的凹凸结构411。秸秆板3上设置一个或者多个凸齿，肋格41上设置与凸齿相匹配的凹槽，使秸秆板3与肋格41之间形成齿合连接，如图5(b)与5(c) 所示的直角凸齿和燕尾凸齿两种连接形式。秸秆板5与秸秆混凝土具有较强的粘结力，但秸秆板5与肋格41的界面仍为受力相对薄弱区，尤其在发生地震时，该处也将首次开裂破坏，为此，需扩大秸秆板3与肋格41的接触面积，基于此，秸秆板3与肋格41之间的设计呈一个或多个齿合接触，秸秆板3被肋格41所约束的机械咬合力和摩阻力必然会提高，两者之间的界面粘结强度也将随之提高，可有效推迟墙体受拉屈服时间；此外，即使屈服后肋格41处混凝土会开裂，但由于凹凸齿缝的存在，裂缝往往只会从凸起部位的混凝土扩展、最后与整体分割，很难贯通整个肋柱1、肋梁2和肋格41。

实施例

本申请所提供的墙体可以在施工现场浇筑而成，也可以预先预制成型，具体的制作方法如下：

步骤1：定位：根据建筑物尺寸以及墙体作用确定单片墙体尺寸、外模的尺寸。

步骤2：内嵌秸秆板制作：首先将秸秆板3按照设计尺寸切割、拼装，在外模内绘制标线，以切割完成的九块秸秆板3作为内模，木模板为外模，相邻秸秆板3之间留有的间隙作为预留的肋格41尺寸，纵向间隙为墙体的肋柱 1，横向间隙为墙体的肋梁1。

步骤3：肋格41钢筋笼安装：绑扎肋柱1、肋梁2钢筋笼，并将该钢筋笼按照预留的肋格41尺寸位置安装。

步骤4：肋格41混凝土浇筑：浇筑混凝土，并在混凝土内掺加秸秆纤维，浇筑的秸秆混凝土填满由相邻秸秆板3构成的肋柱1和肋梁2，浇筑的混凝土与秸秆板3上表面齐平；同时，在肋柱1、肋梁2端部预留与外部构造柱5、圈梁6的拉结筋(11/12)。

步骤5：养护成型，形成单片装配式节能生态复合墙板。

步骤6：墙体装配整浇：当上述单片复合墙板达到一定强度后，将该批复合墙板吊装就位，绑扎构造柱5、圈梁6的钢筋，安装时使之与复合墙板周边预留的拉结筋(11/12)连接嵌套，以保证生态复合墙体4与边框的可靠连接。最后浇筑构造柱5、圈梁6混凝土，直至墙体达到建筑物尺寸要求，从而形成房屋结构的建筑外墙。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.一种村镇住宅装配式节能生态复合墙体，其特征在于，包括若干根肋柱、若干根肋梁和若干块秸秆板，所述的肋柱沿竖直方向相间地设在所述的墙体上，所述的肋梁沿横向方向与所述的肋柱相交并相间地设在所述的墙体上，同时划出若干个肋格，所述的肋格内嵌有所述的秸秆板，

其中，所述的肋柱和肋梁由秸秆混凝土浇筑制成。

2.根据权利要求1所述的复合墙体，其特征在于，还包括构造柱和圈梁，在每根所述的肋柱的顶端预留有第一拉结筋，在每根所述的肋梁的两侧端面上均预留有第二拉结筋，所述的第一拉结筋通过浇筑混凝土与所述的圈梁连接，所述的第二拉结筋通过浇筑混凝土与所述的构造柱连接。

3.根据权利要求2所述的复合墙体，其特征在于，在所述的肋柱与所述的肋梁交接处箍筋加密处理。

4.根据权利要求3所述的复合墙体，其特征在于，所述的肋柱与所述的肋梁的截面高度尺寸差值≥20mm，所述的肋柱与所述的肋梁的纵筋直径差值≥2mm。

5.根据权利要求1～4任一项所述的复合墙体，其特征在于，所述的肋格为方形，所述的秸秆板的周向面与所述的肋格的周向面通过平滑接触嵌内式连接。

6.根据权利要求1～4任一项所述的复合墙体，其特征在于，所述的肋格沿其周向面设有用于与所述的秸秆板配合连接的凹凸结构。

7.根据权利要求6所述的复合墙体，其特征在于，所述的凹凸结构为直角凸齿或燕尾凸齿。

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