专利名称：蒸压砂加气保温板外墙外保温结构的制作方法
技术领域：
本实用新型属于建筑物外墙保温技术，尤其涉及一种蒸压砂加气保温板外墙外保温结构及其施工方法。
背景技术：
随着我国住宅建设的不断发展，建筑能耗已逐渐成为我国能源消耗的大户。据统计，建筑能耗已占全国总能耗的1/3左右，而建筑能耗的30%-50%是通过外围护结构损失的。目前，国内外保温绝热材料品种匮乏，市场需求巨大，特别是高性能保温材料更是供不应求。且随着科学技术的不断发展和环保意识的不断增强，科技含量高、产品性能好、生产稳定、环境友好的保温材料已逐渐成为国内外研究的重点和热点。特别是近年来建筑易燃、可燃保温材料已成为一类新的火灾隐患，由此引发的火灾呈多发势头，因此国家对建筑保温材料提出了更高的要求，不但要求其具有良好的保温性能，而且要求具有较好的防火性能和耐久性能。目前建筑节能已备受关注，新建建筑要严格执行建筑节能设计标准。墙体材料是建筑材料的主体，约占建筑耗材的70%。而传统的墙体材料和传统生产方式已经不能适应建设“节能省地型住宅”和住宅产业化发展的需要。传统的材料与生产方式技术含量低，不但难以提高住宅的质量和性能，而且耗费大量能源和资源。蒸压加气混凝土是一种多孔轻质混凝土，它是由硅质材料和钙质材料为主要原材料，加入适量的发气剂，经磨细、配料、搅拌、浇注、发泡、静停、切割、蒸压养护而成的一种新型建筑材料。目前高层建筑外墙外保温工程采用的主要材料为模塑聚苯板(EPS)、挤塑聚苯板(XPS)等有机保温材料，此类材料最大的缺点是耐久性差且容易产生火灾隐患。新型节能墙体材料蒸压砂加气属于无机硅酸盐制品，为A级不燃材料，具有保温、隔热、防火、隔声、耐久、质轻、施工便捷及绿色环保等特点，作为外墙外保温技术体系，完全能满足国家65%的节能要求，并与建筑同寿命。因此，如何通过技术手段构建蒸压砂加气外墙外保温系统，通过深化细部构造、提高产品性能来完善该系统的安全、节能、防火、隔声及耐久性能，成为一项重要的研究课题。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，提供一种蒸压砂加气保温板外墙外保温结构及其施工方法，可以解决节能建筑外墙外保温体系的保温性能及安全性能。本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案:一种蒸压砂加气保温板外墙外保温结构，包括混凝土基层墙体，其特征是:所述混凝土基层墙体自内向外依次设有混凝土界面剂层、蒸压砂加气保温板和砂加气界面剂层，所述混凝土基层墙体水平方向平行间隔固定有若干层拉结钢筋，所述蒸压砂加气保温板上端侧壁中部横向设有贯通的凹槽，所述蒸压砂加气保温板通过其侧壁的凹槽埋设拉结钢筋，使蒸压砂加气保温板与混凝土基层墙体固定连接，所述蒸压砂加气保温板下端侧壁设有能够托住并固定蒸压砂加气保温板的连接件。[0007]所述拉结钢筋垂直方向间隔设有若干钢筋固定头，所述拉结钢筋通过钢筋固定头与混凝土基层墙体固接。所述蒸压砂加气保温板与混凝土界面剂层之间设有胶粘剂层，所述蒸压砂加气保温板通过胶粘剂层与混凝土基层墙体连成整体。所述连接件为直角L形，在连接件两直角侧壁上分别设有过孔。所述蒸压砂加气保温板容重在300_325kg/m3之间，强度达到1.8MPa以上，导热系数不大于0.08W/ (m.K) ο所述砂加气界面剂层外表面依次设有聚合物抗裂砂衆层、耐碱网格布层及饰面层。有益效果:蒸压砂加气混凝土是一种多孔结构材料，容重一般在200_525kg/m3，应用它作为填充墙体材料或外墙保温材料，既能降低建筑物自重，又有利于建筑物的抗震性和耐久性，是高层建筑和大空间结构建筑的理想墙体材料。生产蒸压砂加气制品又能实现高度机械化、自动化，劳动效率高，能量消耗低，是一种高效节能的建材产品。它不仅在生产过程中比其它建筑材料节约能源，而且在建筑应用上，由于本身特有的保温隔热性能，建筑节能效果显著，可以节约采暖的大量能源。蒸压砂加气制品属于A级不燃保温材料，若能替代传统的可燃保温材料而应用于外墙保温工程中，并且做到与蒸压砂加气填充自保温墙体一体化，不仅能减少火灾隐患的发生，而且能够做到外保温工程与建筑物同寿命，解决了困扰外墙外保温工程多年的一个技术难题。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是连接件的结构示意图；图3是拉结钢筋的纵向剖面图；图4是拉结钢筋的横向剖面图；图5是蒸压砂加气保温板的铺装状态布置图。图中:1、混凝土基层墙体层，2、混凝土界面剂层，3、胶粘剂层，4、蒸压砂加气保温板，4-1、凹槽,5、砂加气界面剂层,6、聚合物抗裂砂衆层,7、耐碱网格布层,8、饰面层,9、连接件，10、拉结钢筋，10-1、钢筋固定头，11、过孔。
具体实施方式
下面结合较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式
。参见图1，本实用新型提供一种蒸压砂加气保温板外墙外保温结构，包括混凝土基层墙体，所述混凝土基层墙体I自内向外依次设有混凝土界面剂层2、蒸压砂加气保温板4和砂加气界面剂层5、聚合物抗裂砂浆层6、耐碱网格布层7及饰面层8。所述混凝土基层墙体水平方向平行间隔固定有若干层拉结钢筋10，所述蒸压砂加气保温板上端侧壁中部横向设有贯通的凹槽4-1，所述蒸压砂加气保温板通过其侧壁的凹槽埋设拉结钢筋，使蒸压砂加气保温板与混凝土基层墙体固定连接，所述蒸压砂加气保温板下端侧壁设有能够托住并固定蒸压砂加气保温板的连接件9。所述拉结钢筋垂直方向间隔设有若干钢筋固定头10-1，所述拉结钢筋通过钢筋固定头与混凝土基层墙体固接。优选方案中，所述蒸压砂加气保温板与混凝土界面剂层之间设有胶粘剂层，所述蒸压砂加气保温板通过胶粘剂层与混凝土基层墙体连成整体。同时蒸压砂加气保温板又通过固定在混凝土基层墙体上的拉结钢筋进行加固，再用连接件将蒸压砂加气保温板下方托住。所述蒸压砂加气保温板容重在300_325kg/m3之间，强度达到1.8MPa以上，导热系数不大于0.08W/ (m.K) ο优选方案中，所述蒸压砂加气保温板层4通过连接件9及拉结钢筋10与混凝土基层墙体层连接。所述连接件为直角L形，在连接件两直角侧壁上分别设有过孔11，L型连接件一侧面通过胀管与混凝土基层墙体固定，其另一侧面利用两个过孔用钢钉将其与蒸压蒸压砂加气保温板层固定。本实用新型主要采用蒸压蒸压砂加气保温板外墙外保温体系，由蒸压蒸压砂加气保温板通过胶粘剂的粘结和连接件及拉结钢筋的连接与混凝土墙体组成一个整体，共同抵抗气候的变化及作用力的破坏。在混凝土表面及保温板表面分别涂刷专用界面剂，以提高其粘结性能，确保体系的耐久性及安全性。同时，为了证明该体系的安全性能满足国家相关标准的规定，进行了一系列试验研究，包括耐候性及抗风压试验、抗震台试验、低周反复荷载试验及ANSYS有限元计算等研究；耐候性试验，是通过模拟外墙保温系统经受夏季高温日晒后突降暴雨和冬季昼夜温度交替这两种极端气候的反复作用，来考验系统的抗老化能力，是对大面积的外保温墙体进行加速气候老化的试验，耐候性试验(高温/淋水周期80次循环并经状态调节2天后，加热/冷冻周期5次循环)后，经循环检查，抹面层无空鼓或脱落等破坏现象，墙体状态完整良好，窗角无渗水。试验后经状态调节7d，进行抹面层与保温层拉拔试验和系统的抗冲击试验，拉伸粘结强度为0.22MPa，破坏部位为保温层内部，并且系统在I米以下抗冲击强度达到IOJ级。抗风压试验，是通过模拟外墙保温系统经受循环负风压作用，所产生的破坏现象，测试的是系统抵抗负风压的能力，试验以IkPa的级差由低向高逐级进行，直至试样破坏，试验用保温板为IOOmm厚B03级蒸压蒸压砂加气保温板。抗风压试验结果均符合相关标准要求，该体系经7000Pa风压循环检测后无破坏。抗震台试验，是根据中华人民共和国建筑行业标准检验胶粉聚苯颗粒外墙外保温系统抗震性能试验试样选择方式规定，试样应由基层墙体和T型外墙保温系统构成，试样面积至少为1.0mX 1.0m,数量应不少于3个,试验用保温板为IOOmm厚B03级蒸压蒸压砂加气保温板。按照蒸压砂加气板薄抹灰外墙保温系统的构造形式，在混凝土基层墙体上构筑试验1.0mX 1.0m的部件。所述抗震台试验结果表明，实际加载加速度幅值已达到1.0g,超过8度罕遇地震烈度的加速度指标；每级振动试验后通过仔细观察，未发现保温层与混凝土墙之间及外表面产生开裂或脱落；故可判定B03级及以下级别蒸压蒸压砂加气保温板外墙保温系统的抗震性能合格。低周反复荷载试验，其试件分为两种截面形式，一种为L型截面，基本尺寸为:高X宽X厚=2300_X1300_X150_(L型翼缘长度为300mm);—种为T型截面，基本尺寸为:高X宽X厚=2300mmX1300mmX150mm (T型翼缘长度为450mm)。基于这两种截面形状共设计六个试件，试验用保温板为IOOmm厚B03级蒸压蒸压砂加气保温板。所述低周反复荷载试验结果表明，在混凝土墙体顶部相对位移达到《建筑抗震设计规范》(GB50011)规定的弹性层间位移限值(H/1000)时，混凝土墙体底部出现少量水平裂缝，保温板外层砂浆于水平灰缝处也出现少量裂缝。在混凝土墙体顶部相对位移达到弹塑性层间位移限值(H/120)时，混凝土墙体和保温板均出现较多裂缝且裂缝斜向发展，保温板的开裂情况要轻于混凝土墙体。在混凝土墙体达到破坏(承载力下降到峰值的85%)时，墙体破坏或变形较大部位保温板有较大裂缝，耐碱玻纤网格布有拉断外露现象，但系统整体性较好，未发生脱落。在混凝土墙体变形过程中，耐碱玻纤网格布及外层砂浆能延缓保温板裂缝的发展，正是由于粘结砂浆、耐碱玻纤网格布和外层砂浆的作用，保温板裂缝情况要轻于混凝土墙体。地震作用下结构变形大的部位，如墙体端部、角部、连梁及窗间墙等，也是外墙保温系统容易开裂的部位。在墙体破坏阶段，系统中设置的耐碱玻纤网格布及连接件起到非常重要的作用，即使在发生较大变形的部位，保温板仍未见脱落。墙体顶部相对位移达到《建筑抗震设计规范》(GB 50011)规定的弹性层间位移限值(H/1000 )时，连接件及拉筋应力均较小且基本不发挥作用；达到弹塑性层间位移限值(H/120)时，连接件及拉筋应力小幅增长并发挥部分作用；达到破坏(承载力下降到峰值的85%)时，连接件及拉筋应力增长明显，但应力仍较小且未屈服，连接件及拉筋能显著限制并延缓保温板与墙体剥离，防止保温板在墙体破坏时脱落。所述ANSYS有限元计算，其计算工况包括:针对试验试件的有限元仿真计算(包含相应于弹性变形阶段和弹塑性变形阶段的正推和反拉)；针对某住宅楼中典型九片剪力墙保温板，按照实际构造做法进行有限元仿真计算(包括相应于弹性变形阶段和弹塑性变形阶段的正推和反拉或平面内推和平面外推)；针对实际工程典型三根梁保温板的有限元仿真计算；针对现有的连接件形状给出优化的思路及选取某实际工程中单层墙体，进行相应天津地区烈度的地震计算。所述ANSYS有限元计算结果表明，计算假定基本符合实际问题的几何、材料特性和边界条件，模拟结果同试验现象吻合较好，特别是在试验基本现象上比较一致。连接件和拉筋强度能够满足抗震安全性要求，计算表明，墙体弹塑性变形阶段，大多数连接件和拉筋未达到屈服状态。在墙体弹塑性变形及破坏阶段，连接件及拉筋起到一定的作用，但过密设置容易导致保温板在结构变形较大部位出现应力集中现象。宜对其空间布置位置、数量等予以优化。数值分析涵盖了多层及高层混凝土建筑结构中的常用构件类型及尺寸，保温系统均表现良好。因此，该保温系统可适用于多层及高层混凝土剪力墙、短肢剪力墙、框架-剪力墙等公共及民用建筑结构。有限元分析表明，保温板的厚度改变时(100_-150_)，混凝土墙、保温板及粘结砂浆应力和砂浆滑移差异性较小，连接件和拉筋应力差异较大，但均未屈服，保温系统整体上是安全的。在《建筑抗震设计规范》(GB 50011)规定的罕遇地震输入情况下，该保温系统整体上是安全的，保温板和墙体之间的滑移很小。表I蒸压砂加气外墙保温体系的性能要求
权利要求1.一种蒸压砂加气保温板外墙外保温结构，包括混凝土基层墙体，其特征是:所述混凝土基层墙体自内向外依次设有混凝土界面剂层、蒸压砂加气保温板和砂加气界面剂层，所述混凝土基层墙体水平方向平行间隔固定有若干层拉结钢筋，所述蒸压砂加气保温板上端侧壁中部横向设有贯通的凹槽，所述蒸压砂加气保温板通过其侧壁的凹槽埋设拉结钢筋，使蒸压砂加气保温板与混凝土基层墙体固定连接，所述蒸压砂加气保温板下端侧壁设有能够托住并固定蒸压砂加气保温板的连接件。
2.根据权利要求1所述的蒸压蒸压砂加气保温板外墙外保温结构，其特征是:所述拉结钢筋垂直方向间隔设有若干钢筋固定头，所述拉结钢筋通过钢筋固定头与混凝土基层墙体固接。
3.根据权利要求1或2所述的蒸压蒸压砂加气保温板外墙外保温结构，其特征是:所述蒸压砂加气保温板与混凝土界面剂层之间设有胶粘剂层，所述蒸压砂加气保温板通过胶粘剂层与混凝土基层墙体连成整体。
4.根据权利要求3所述的蒸压蒸压砂加气保温板外墙外保温结构，其特征是:所述连接件为直角L形，在连接件两直角侧壁上分别设有过孔。
5.根据权利要求4所述的蒸压蒸压砂加气保温板外墙外保温结构，其特征是:所述蒸压砂加气保温板容重在300-325kg/m3之间，强度达到1.8MPa以上，导热系数不大于0.08W/(m.K) ο
6.根据权利要求5所述的蒸压蒸压砂加气保温板外墙外保温结构，其特征是:所述砂加气界面剂层外表面依次设有聚合物抗裂砂浆层、耐碱网格布层及饰面层。
专利摘要本实用新型涉及一种蒸压砂加气保温板外墙外保温结构，包括混凝土基层墙体，其特征是所述混凝土基层墙体水平方向平行间隔固定有若干层拉结钢筋，所述蒸压砂加气保温板上端侧壁中部横向设有贯通的凹槽，所述蒸压砂加气保温板通过其侧壁的凹槽埋设拉结钢筋，所述蒸压砂加气保温板下端侧壁与连接件固接。施工方法，混凝土基层处理；混凝土界面剂施工；粘贴蒸压砂加气保温板；安装连接件和拉结钢筋；蒸压砂加气保温板专用界面剂层施工；抹面胶浆层、饰面层施工。有益效果采用蒸压蒸压砂加气保温板应用于高层建筑外墙外保温工程中，既能降低建筑物自重，又有利于建筑物的抗震性能和耐久性能，是高层建筑理想的保温材料，具有广泛的应用前景。
文档编号E04B2/00GK203066284SQ20122074241
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年12月28日
发明者李军, 李军华, 马彪, 李胜英, 赵晓辉, 武启明, 丁焱 申请人:天津住宅科学研究院有限公司