CN213897664U - 基于织物和gfrp三维网格增强的轻质复合墙板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于织物和GFRP三维网格增强的轻质复合墙板，包括两面层及填充于两面层之间的泡沫混凝土夹芯层，还包括用于连接两面层和夹芯层的连接件，所述连接件包括多个GFRP筋和多个GFRP套箍，GFRP筋对称布置于两面层中，GFRP套箍贯穿泡沫混凝土夹芯层与两面层中的GFRP筋固接组成三维网格状。本实用新型通过设置三维网格状的连接件不仅可以提高夹芯层中泡沫混凝土的强度，还可以减小泡沫混凝土的收缩应变，增加了面层与夹芯层的连接强度，提高了夹芯层材料的整体承载能力，从而提高了复合墙板的整体抗剪强度；连接件通过GFRP筋和GFRP套箍固接而成，可降低生产周期及建造成本，市场前景广阔，并具有显著的经济和社会效益。

Description

基于织物和GFRP三维网格增强的轻质复合墙板

技术领域

本实用新型涉及建筑用复合墙板领域，尤其涉及一种基于织物和GFRP三维网格增强的轻质复合墙板。

背景技术

建筑业的不断发展对墙体材料的要求也不断提高，减少建筑能耗，推广“低碳节能”，绿色建筑将成为建筑发展的必然趋势。在房屋建设中，用重质单一材料增加墙体厚度来达到保温的作法已不能适应节能和环保的要求，通过多种材料复合的墙体很难达到节能的要求，传统的墙体外保温方式不能与建筑同寿命，使用期间不但翻修成本高，火灾危险性也很大。因此，具有坚固、轻质、环保、保温、隔热、隔音、防火等综合优点的轻质复合墙板将成为节能墙体的主流。

泡沫混凝土是一种新型的土木工程节能材料，其具有节能、吸能、环保、低价的特点，别名发泡水泥、轻质混凝土。研究表明，泡沫混凝土具有优良的吸能性能，还具有轻质、热传导系数低和耐燃性好的优点，与轻质复合墙板的设计理念大致相同，因此被用作轻质复合墙板的芯层使用。如公开号为CN102979241A的中国专利申请，就公开了一种泡沫混凝土轻质复合墙板，其包括上下表层及填充于上下表层之间的中间层，上下表层为硅钙板，中间层为泡沫混凝土层，该复合墙板的厚度为60～112mm，硅钙板的厚度为15～16mm，泡沫混凝土层的厚度为30～80mm。

但是泡沫混凝土的力学强度较低、体积稳定性较差、抗冻性不足、冲击下易破碎，在使用过程中会导致其复合墙体承载能力降低、耐久性变差，并降低墙体的使用寿命；硅钙板防水性较差，吸潮吸水之后板面易泛黄、严重时发黑；硅钙板强度不够，吸潮之后自重增加，板子中心部位下坠，呈蝶状，从而限制了上述轻质复合墙板的工程应用范围。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种轻质、承载能力好、节能环保且耐久性良好的基于织物和GFRP三维网格增强的轻质复合墙板。

本实用新型提供的这种基于织物和GFRP三维网格增强的轻质复合墙板，包括两面层及填充于两面层之间的泡沫混凝土夹芯层，还包括用于连接两面层和泡沫混凝土夹芯层的连接件，所述连接件包括多个GFRP筋和多个GFRP套箍，GFRP筋对称布置于两面层中，GFRP套箍贯穿泡沫混凝土夹芯层与两面层中的GFRP筋固接组成三维网格状。

所述GFRP筋和GFRP套箍通过环氧树脂胶粘结连接。

所述GFRP筋沿面层纵向布置，GFRP套箍贯穿泡沫混凝土夹芯层与两面层中的GFRP筋相互垂直固接。

为达到减轻复合墙板重量、提高耐久性和抗弯强度的作用，所述面层包括混凝土和纤维编织网，纤维编织网埋设于混凝土中形成织物增强混凝土。

所述纤维编织网平行于泡沫混凝土夹芯层布置。

所述纤维编织网沿面层厚度方向等距布置有2～4层。

本实用新型通过设置三维网格状的连接件不仅可以提高夹芯层中泡沫混凝土的强度，还可以减小泡沫混凝土的收缩应变，增加了面层与夹芯层的连接强度，提高了夹芯层材料的整体承载能力，从而提高了复合墙板的整体抗剪强度；连接件通过GFRP筋和GFRP套箍固接而成，具有抗剪强度刚度高、导热系数小、加工工艺简单、可批量化生产、施工方便的优点，可降低生产周期及建造成本，市场前景广阔，并具有显著的经济和社会效益。

本实用新型相对于现有泡沫混凝土轻质复合墙板，不仅具有轻质、保温的特点，还具有高强、耐久性好、承载能力高的优点，能适应较大跨度的墙板使用要求，并且结构合理，各层材料同寿命，使用安装方便，可广泛应用于各类建筑的内外较大跨度墙板配套使用。

附图说明

图1为本实用新型的轴侧结构示意图。

图2为图1中A-A处剖视结构示意图。

图3为图2中B-B处剖视结构示意图。

图中示出的标记及所对应的构件名称为：

1、面层；11、混凝土；12、纤维编织网；

2、泡沫混凝土夹芯层；

3、连接件；31、GFRP筋；32、套箍。

具体实施方式

从图1至图3可以看出，本实用新型这种基于织物和GFRP三维网格增强的轻质复合墙板，包括面层1、泡沫混凝土夹芯层2和连接件3，面层1有两个并分为内层和外层，内层和外层相互平行布置；泡沫混凝土夹芯层2填充于内层和外层之间；连接件3包括多个GFRP筋31和多个GFRP套箍32，GFRP筋31对称布置于两面层1中且各GFRP筋31均沿面层1纵向布置，GFRP套箍32贯穿泡沫混凝土夹芯层2与两面层1中的GFRP筋31垂直固接组成三维网格状，两面层1和泡沫混凝土夹芯层2通过三维网格状的连接件3连接成一个整体。

在本实用新型中，GFRP筋31和GFRP套箍32通过环氧树脂胶粘结连接固定。

从图1至图3可以看出，本实用新型中的各面层1均包括混凝土11和纤维编织网12，纤维编织网12埋设于混凝土11中形成织物增强混凝土，纤维编织网12沿面层1厚度方向等距布置有2～4层，各纤维编织网12均平行于泡沫混凝土夹芯层2布置。

在本实用新型中，混凝土11采用由粒径为1.2mm以下的砂、硅酸盐水泥、粉煤灰、硅灰、减水剂与水为主要原料配制而成的细骨料混凝土，纤维编织网12由500～1000D、网格尺寸为10mm的耐碱玻璃纤维长丝或玄武岩纤维长丝编织后经浸胶固化处理而成。

在本实用新型中，还可在细骨料混凝土中加入与细骨料混凝土体积比为0.5～1.5％的短切纤维，从而可以一定程度提高面层1的韧性以及承载能力，短切纤维的种类包括钢纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、聚乙烯醇纤维或聚丙烯纤维。

在本实用新型中，夹芯层还可由加气混凝土组成。

在本实用新型中，面层1选用织物增强混凝土，织物增强混凝土(TRC)是一种由多轴向纤维编织网与高性能细骨料混凝土结合而的新型复合材料，与普通混凝土及纤维增强水泥基复合材料或混凝土(ECC、FRC)相比有显著的力学性能优势。同时，与目前应用较广泛的纤维增强树脂基复合材料(FRP-Fiber Reinforced Polymer)相比，TRC具有良好的热稳定性，同时在环境因素下不易老化，具有良好的耐久性，近年来得到了广泛的关注。具有高强度和高韧性特点，其构件其保护层厚度仅需满足粘结锚固的要求，可广泛应用于薄壁结构，适宜制成面板、三明治构件。因此，面层1的厚度可以做到很薄，由于纤维编织网的耐腐蚀性，因而织物增强混凝土不用考虑纤维编织网保护层厚度的要求，结构构件的厚度主要取决于编织网的纤维编织网锚固层厚度。

在本实用新型中，夹芯层2由泡沫混凝土组成，泡沫混凝土属不燃材料、无毒、环保、低碳是国家大力提倡的一种新型材料，其防火性能达到A1级。该产品抗压强度高(与塑料泡沫比)、导热系数0.045、与混凝土粘接牢固，膨胀系数一致，使用年限与建筑物一致。同时采用掺入石蜡微珠的方法提升泡沫混凝土的储热性能，并且石蜡材料的高韧性同时提升泡沫混凝土的抗冲击性能。

金属连接件力学性能可靠，但其导热系数大，容易形成“冷热桥”，导致墙板保温性能降低，不符合当前国家对节能环保的要求；不锈钢连接件虽然力学性能良好和导热系数低，但其价格略高，国内现阶段难以大规模推广；FRP材料具有导热系数低、耐久性好、造价低、抗拉强度高的优点，作为连接件可有效防止“热桥”，但其抗剪强度低，耐火性能差，而本实用新型中的连接件3采用GFRP材料制成，具有抗剪强度刚度高、导热系数小、加工工艺简单、可批量化生产、施工方便的特点，可降低生产周期及建造成本。

本实用新型的面层与夹芯层之间不再像传统技术那样完全依靠粘合剂连接在一起，而是采用了强度更好、连接稳定性更高的GFRP三维网格连接件将面层和夹芯层连成整体，从而使复合墙板更具有耐久性、抗剪强度和抗压性能。本本实用新型结构重量轻、承载能力高、耐久性好，保温性能优越，能够有效地提高建筑的节能效果，保证墙体面板强度的前提下降低了墙体的厚度和重量，提高复合墙体整体刚度，复合墙体芯层材料发泡水泥板降低了墙体导热性能，大幅提高墙体保温隔热效能。

Claims (6)

1.一种基于织物和GFRP三维网格增强的轻质复合墙板，包括两面层(1)及填充于两面层之间的泡沫混凝土夹芯层(2)，其特征在于：还包括用于连接两面层和泡沫混凝土夹芯层的连接件(3)，所述连接件包括多个GFRP筋(31)和多个GFRP套箍(32)，GFRP筋对称布置于两面层中，GFRP套箍贯穿泡沫混凝土夹芯层与两面层中的GFRP筋固接组成三维网格状。

2.根据权利要求1所述的基于织物和GFRP三维网格增强的轻质复合墙板，其特征在于：所述GFRP筋和GFRP套箍通过环氧树脂胶粘结连接。

3.根据权利要求1或2所述的基于织物和GFRP三维网格增强的轻质复合墙板，其特征在于：所述GFRP筋沿面层纵向布置，GFRP套箍贯穿泡沫混凝土夹芯层与两面层中的GFRP筋相互垂直固接。

4.根据权利要求1所述的基于织物和GFRP三维网格增强的轻质复合墙板，其特征在于：所述面层包括混凝土(11)和纤维编织网(12)，纤维编织网埋设于混凝土中形成织物增强混凝土。

5.根据权利要求4所述的基于织物和GFRP三维网格增强的轻质复合墙板，其特征在于：所述纤维编织网平行于泡沫混凝土夹芯层布置。

6.根据权利要求4或5所述的基于织物和GFRP三维网格增强的轻质复合墙板，其特征在于：所述纤维编织网沿面层厚度方向等距布置有2～4层。

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