专利名称：嵌入挂件式石材饰面板及其制作方法
技术领域：
本发明属于建筑材料制品领域，特别涉及到石材饰面板的结构设计及制作工艺。
早期建筑外墙用石材饰面板均采用湿式挂贴法与外墙体连接，由于存在很多问题，目前，多采用干挂石材工艺，例如销式连接、片式连接或背栓式连接。其中，销式连接如
图1所示，该施工方式是在石材饰面板11的端面开一定深度的销孔12，将一销钉13插入其中并用结构胶使销钉固定在孔中，销钉露出部分套在一连接板14的孔中。通过连接板14上的另一孔与外墙体的挂件相连接使石材饰面板与外墙体结合成一体。片式连接如图2所示，该施工方式是在石材饰面板21的端面开一定深度的槽孔22，将一T型板23的一臂插入槽孔22中并用结构胶使其固定，T型板23露出部分的板上开有孔24。通过该孔与外墙体的挂件相连接使石材饰面板与外墙体结合成一体。背栓式连接有两种形式形式1如图3所示，该施工方式是在石材饰面板31的背面结合一蜂窝铝板32，在蜂窝铝板32的表面开一定深度的槽孔33，将一螺栓34插入其中并用化学锚固剂填充在孔内使螺栓34固定在孔中，螺栓露出部分可套在固定装置35的孔中并用螺母固定。通过固定装置35可使石材饰面板与外墙体结合成一体。形式2如图4所示，在石材饰面板41的背面钻以内大外小的钻孔42，将专用胀拴43植入，并固定在石材上，露出部分与固定装置44用螺母固定，通过固定装置44使石材饰面板与外墙体结合成一体。
这些安装工艺均存在明显缺点，如湿式挂贴法，由于石材装饰板与水泥墙体直接接触，容易出现白华、泛碱及泛潮等现象，严重影响了石材装饰效果；销式、片式干挂工艺，是在石材断面中间打孔、开槽，为了保证石材的水平受力，要求石材的厚度较厚，一般为25～35毫米厚。由于石材厚度大、重量大，对建筑物主体结构安全不利，特别是对于高层建筑，缺点更为明显；背拴式干挂工艺是一种较新的工艺，解决了湿式挂贴法需用较厚石材的问题，所采用的石材装饰板较薄，但由于正面风压力仅集中在几个点上，当风压力较大，石材较薄时容易形成穿透破碎，存在质量隐患。而且以上工艺均为现场操作，受设备、人员、材料所限，质量很不稳定，这些问题一直困扰着广大设计师和用户，影响了石材装饰板的广泛使用。
本发明设计出一种嵌入挂件式石材饰面板，其特征在于，该板在石材表层背面开有安装槽，在该槽内嵌有可与外墙体结合的预埋挂件。
该饰面板可为单层石材饰面板，也可为多层石材饰面复合板，该复合板可在石材表层背面复合一层增强层，在增强层背面还可复合一层保温层，在保温层背面还可复合一层保护装饰层。
所说的预埋挂件可为一长条工件，其中部开有可与螺栓紧固件结合的T形槽口，该预埋挂件的横截面为槽口端窄槽底端宽的几何形状。
在本发明的石材饰面板中可嵌入两个或多个预埋挂件，预埋挂件内可方便地放入紧固件，紧固件可根据安装需要水平移动，也可在一个预埋件中同时放入两个或多个固定紧固件，该紧固件可为T型槽用螺栓，螺栓可与通用扣件式连接方法的锁定装置连接在外墙体上；既可与插入式连接法的插接件连接；也可与铝排连接法的铝排挂件连接。
本发明所说的预埋挂件可采用金属材料、工程塑料或其它具有较高强度的刚性材料制成。
本发明所说的增强层材料可选用聚氨脂胶或环氧树脂胶等胶结材料，粘贴玻璃纤维或碳纤维等材料。该增强层的作用为加强石材饰面板的抗冲击性能，使石材饰面板在高层建筑物上破裂时不脱落，提高了石材幕墙的安全性，且使石材厚度减薄成为可能，在满足各种受力要求下，石材厚度可减至10-15mm，与玻璃幕墙的自重几乎相等，克服了石材自重大、易破碎等缺点。
本发明所说的保温层可选用发泡聚氨脂或挤塑泡沫等保温材料。它将轻质、高强、高韧性、耐水、保温、易于加工等性能集于一体，使其成为多功能的石材饰面板。增设保温层可使得增强层胶粘剂及埋件填充胶与空气几乎隔绝，从而从根本解决了胶年久失效、易老化等缺点。
本发明增设保护装饰层的目的是为保护材质较软的保温层，并使其美观。
本发明石材饰面板的制作方法，先将石材表层背面涂上胶粘剂，然后铺上玻璃纤维或碳纤维等材料，使胶彻底渗透到纤维布中，粘结为一整体，烘干固化，形成增强层；在增强层背面复合一层保温层；在保温层背面复合一层保护装饰层；然后将制作好的石材饰面复合板分切成所要求的工程板材；根据安装要求确定挂件位置，在石材饰面复合板背面内开切预埋挂件安装槽，在槽内涂粘结剂，然后嵌入预埋挂件。这种制作方法充分利用了石材及预埋挂件自身的强度。
本发明与传统干挂工艺(销(片)式连接、背拴式连接)石材饰面板相比具有如下特点1、便于加工和安装便于工厂化生产——本发明生产技术简单，整个工艺流程均处于可控、可检状态，使幕墙所用材料的质量安全可靠。
可加工性能好——能根据客户需要制成各种不同类型的面层、规格、造型，能满足客户对各种建筑不同饰面、分格的需要；调节简单——由于紧固件可根据安装需要水平移动，也可同时采用放入两个或多个固定紧固件，大大提高安装的方便性、精确性和牢固性；安装方便——龙骨及幕墙板均采用标准化生产，将石材复合板逐块干挂于附墙的龙骨上，施工、安装方便快捷，大大缩短了工期。
2、性能优良、安全可靠重量轻——该产品标准的重量约为传统干挂工艺(销(片)式连接)石材饰面板重量的1/2或1/3，在很大程度上减轻了建筑物的自重，有利于抗震，同时能较大幅度的降低建筑物的造价；抗冲击性能好——抗冲击强度高，尤其受强力冲击后，石材表面只是局部破裂，不会产生辐射性裂纹，更不会整体破裂、脱落，大大提高了建筑幕墙的安全性；受力性能好——抗拔、抗剪、抗弯强度高，大改善了材料的力学性能。
耐候性能高——由于本发明的面层仍为天然石材，耐用年限与建筑同寿；同时，由于复合材料背面的保温隔热层使得加胶增强层及埋件填充胶与空气几乎隔绝，使胶的耐候性能提高。
由于本预埋挂件与石材的水平及垂直方向接触面积比其它干挂工艺均增加了5倍以上，因此大大提高了受力状况，使完成后的石材幕墙具有了更大的抗冲击、抗破损能力，安全性能大大提高。
3、节能环保节能——由于板材厚度大大降低，使石材的利用率提高了两倍，节约了自然资源；由于背面增加一层保温层，节约了能源；环保——由于采用工厂化预制，废渣、废水可集中处理，有利于环境保护；
图2是已有技术的片式连接图，a为立体示意图，b为a的A-A截面剖面图。
图3是已有技术的背栓式连接形式之一图，a为立体示意图，b为a的A-A截面剖面图。
图4是已有技术的背栓式连接形式之二图，a为立体示意图，b为a的A-A截面剖面图。
图5是本发明实施例一的结构示意图，其中a为立体示意图，b为a的A-A截面剖面图。
图6是本发明实施例二的结构示意图，其中a为立体示意图，b为a的A-A截面剖面图。
图7是本发明实施例三的结构示意图，其中a为立体示意图，b为a的A-A截面剖面图。
图8是本发明实施例四的结构示意图，其中a为立体示意图，b为a的A-A截面剖面图。
图9是本发明嵌入预埋挂件式连接示意图，其中a为立体示意图，b为a的A-A截面剖面图。
实施例二为双层石材复合板与预埋挂件相结合的实例，其结构如图6所示。其中石材饰面层62为天然花岗岩，厚度为15mm；其背面复合一层增强层63，厚度为1mm；在石材饰面复合板背面开切预埋挂件安装槽64；安装槽内嵌入开有T型槽口的铝合金预埋挂件61，该预埋挂件的横截面为槽底部连有一插件的矩形形状。其具体制作方法如下先将石材饰面板62背面涂上环氧树脂胶，然后铺上玻璃纤维布，使环氧树脂胶彻底渗透到玻璃纤维布中，粘结为一整体，烘干固化，形成增强层63，然后分切成长度为800mm，宽度为300mm的工程板材；根据安装要求确定挂件位置，在石材饰面复合板背面内开切预埋挂件安装槽64，在槽内涂环氧树脂胶，嵌入预埋挂件61。该实例适用于所有高度的石材幕墙，石材厚度一般为10～20mm，安全性能高，经济方便。
实施例三为三层石材复合板与预埋挂件结合的实例，其结构如图7所示，其中石材饰面层72为天然花岗岩，厚度为15mm；其背面复合一层增强层73，厚度为1mm；在增强层73背面复合一层保温层74，厚度为12mm；在石材饰面复合板背面开切预埋挂件安装槽75；安装槽内嵌入开有T型槽口的工程塑料预埋挂件71，该预埋挂件的横截面为带有台阶状的矩形形状。该槽底部两端连有两个插件。其具体制作方法如下先将石材饰面板72背面涂上双组份聚氨脂胶，然后铺上玻璃纤维布，使双组份聚氨脂胶彻底渗透到玻璃纤维布中，粘结为一整体，烘干固化，形成增强层73；在增强层73背面复合一层蜂窝铝板保温层74；然后将制作好的石材饰面复合板分切成长度为1000mm，宽度为600mm的工程板材；根据安装要求确定挂件位置，在石材饰面复合板背面内开切预埋挂件安装槽74；在安装槽74内涂双组份聚氨脂胶，嵌入预埋挂件71。该实例适用于对安全性能及保温隔音性能要求较高的石材幕墙，可用于高层建筑幕墙。
实施例四为四层石材复合板与预埋挂件结合的实例，其结构如图8所示，其中石材饰面层82为天然大理石，厚度为12mm；其背面复合一层增强层83，厚度为1mm；在增强层83背面复合一层保温层84，其厚度为12mm；在石材饰面复合板背面开切预埋挂件安装槽85；在安装槽内嵌入开有T型槽口的工程塑料预埋挂件81，该预埋挂件的横截面为槽口端窄、槽底端宽的几何形状，槽底两端为燕尾状。其具体制作方法如下先将石材饰面板82背面涂上不饱和聚脂树脂胶，然后铺上碳纤维布，使胶彻底渗透到碳纤维布中，粘结为一整体，烘干固化，形成增强层83；在增强层83背面复合一层发泡聚氨酯作为保温层84；在该保温层84背面复合一层铝板保护装饰层85；然后将制作好的石材饰面复合板分切成长度为1200mm，宽度为900mm的工程板材；根据安装要求确定挂件位置，在石材饰面复合板背面内开切预埋挂件安装槽86，在槽内涂不饱和聚脂树脂胶，嵌入预埋挂件81。该方案适用于具有隔热、安全、轻质及美化等各方面要求较高的石材幕墙，可适用于高层建筑幕墙。
本发明与墙体的连接实现方式如图9所示，预埋挂件92嵌入在石材基层91中；石材基层背面为增强层97；96为装饰封闭板；安装紧固件95；由T形槽用螺栓94，紧固在预埋挂件92的槽内，用两个T形槽螺栓94，可防止紧固件95偏转，并改善受力情况；预埋挂件92比紧固件95长20mm，可使紧固件95有左右调整空间。
权利要求
1.一种嵌入挂件式石材饰面板，包括石材表层，其特征在于，所说的石材表层背面开有安装槽，在该槽内嵌有可与外墙体结合的预埋挂件。
2.如权利要求1所述的石材饰面板，其特征在于，所说的石材表层背面还复合有增强层。
3.如权利要求2所述的石材饰面板，其特征在于，所说的增强层背面还结合一层保温层。
4.如权利要求3所述的石材饰面板，其特征在于，所说的保温层还复合一层保护装饰层。
5.如权利要求1、2、3或4所述的石材饰面板，其特征在于，所说的预埋挂件为一长条工件，其中部开有可与螺栓紧固件结合的T形槽口，该预埋挂件的横截面为槽口端窄、槽底端宽的几何形状。
6.如权利要求1、2、3或4所述的石材饰面板，其特征在于，所说的预埋挂件为一长条工件，其中部开有可与螺栓紧固件结合的T形槽口，该预埋挂件的横截面为槽底部连有一插件的矩形形状。
7.如权利要求1、2、3或4所述的石材饰面板，其特征在于，所说的预埋挂件为一长条工件，其中部开有可与螺栓紧固件结合的T形槽口，该预埋挂件的横截面为带有台阶状的矩形形状，该槽底部两端连有两个插件。
8.一种制作如权利要求1所述的石材饰面板的方法，其特征在于，包括以下步骤1)首先，将天然石材按设计尺寸切割成所需的石材饰面板；2)然后在该石材面板背面开槽，将条形预埋挂件嵌入槽中，并用胶粘剂加以填充固定。
9.如权利要求8所述的石材饰面板的方法，其特征在于，先在所说的石材饰面板背面复合一层增强层，然后在该石材面板背面开槽，将条形预埋挂件嵌入槽中，并用胶粘剂加以填充固定。。
10.如权利要求8所述的石材饰面板的方法，其特征在于，先在所说的增强层背面复合一层保温层，再在所说的保温层背面复合一层保护装饰层，然后在该石材面板背面开槽，将条形预埋挂件嵌入槽中，并用胶粘剂加以填充固定。
全文摘要
本发明属于新型建筑材料制品领域,包括石材表层,在石材表层的背面开槽将预埋挂件嵌入槽中。结合于该表层背面的隔热保温层。该表底两层之间还可有安全加强层,以增强石材的抗冲击性和柔韧性。本发明可大大减少石材的用量,降低成本,受力性能好,可防止因石材铺破碎脱落产生的安全事故的发生,且制作简单易行,施工方便,便于工厂化生产,具有广泛的推广前景。
文档编号E04B2/88GK1386942SQ0212342
公开日2002年12月25日 申请日期2002年6月28日 优先权日2002年6月28日
发明者侯建群, 于华新 申请人:清华大学建筑设计研究院, 青岛石材大王有限公司北京分公司