一种内置保温板沙漠砂轻骨料混凝土异形柱结构及其施工工艺

本发明属于建筑结构技术领域，具体涉及一种内置保温板沙漠砂轻骨料混凝土异形柱结构及其施工工艺。

背景技术：

随着人们生活水平的提高，住房条件得到了较大的改善，人们在追求舒适性的同时，开始越来越注重美观及结构布置的多样性。矩形截面柱在布置时经常出现室内的棱角，影响美观，也减小了使用面积，为弥补矩形柱的不足，满足人们对住宅建筑的需求，逐步发展形成异形柱框架结构体系。异形柱是t、l、十字形等截面形状的且截面各肢的肢高肢厚比不大于4的柱，具有结构布置灵活，造价较低，不与建筑使用功能发生矛盾的优点。

由于异形柱截面形状的不对称性，肢端部会出现较大应力，易出现裂缝，使异形柱变形能力低、脆性破坏明显、延性较差；钢筋混凝土异形柱在制作过程中需现场绑扎钢筋，工序复杂，费时费工；普通混凝土结构保温隔热性能差，房屋易在此处产生热桥效应，使房屋的能耗比增大，造成能源浪费；普通混凝土结构自身重量较大，结构负担大。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种内置保温板沙漠砂轻骨料混凝土异形柱结构及其施工工艺，能够起到较好的保温隔热效果；钢丝网架保温板自带钢丝网代替钢筋作为骨架，免去钢筋绑扎环节，并且采用钢丝网架代替钢筋可有效提高混凝土结构的延性和抗裂性能；该结构适于在高地震烈度地区的建筑中推广使用；具有结构合理，抗裂抗震效果好，施工简便，环保节能的优点。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种内置保温板沙漠砂轻骨料混凝土异形柱结构，包括异形保温板1，所述异形保温板1外周设有与其留有间隙且等高的钢丝网架2，在钢丝网架2截面核心和肢端处外侧沿其高度，通长设置有纵向受力钢筋4，斜插丝5逐层水平贯穿异形保温板1且其两端与钢丝网架2连接，钢丝网架2内外两侧浇筑有与异形保温板1相适的沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3。

所述异形保温板1与钢丝网架2由整块切割、拼接而成。

所述钢丝网架2与纵向受力钢筋4采用焊接；所述斜插丝5与钢丝网架2采用焊接。

所述斜插丝5在水平方向与钢丝网架2锐角夹角为60-70度。

所述斜插丝5在水平方向最小间隔9cm-11cm设置一个，竖直方向每隔9cm-11cm设置一层，上下两层斜插丝5在竖直方向错开布置。

所述沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3强度等级为lc20时，水胶比为0.5～0.55，体积砂率为37％～39％；每立方米原材料中，水泥255kg/m3～265kg/m3、粉煤灰44～48kg/m3、陶粒450kg/m3～470kg/m3、河砂460kg/m3～500kg/m3、沙漠砂235kg/m3～275kg/m3、水150kg/m3～156kg/m3、高效减水剂6kg/m3～6.5kg/m3。

所述沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3强度等级为lc25时，水胶比0.45～0.5，体积砂率为39％～41％；每立方米原材料中，水泥270kg/m3～280kg/m3、粉煤灰65kg/m3～70kg/m3、陶粒400kg/m3～430kg/m3、河砂550kg/m3～590kg/m3、沙漠砂280kg/m3～320kg/m3、水150kg/m3～160kg/m3、高效减水剂6.8kg/m3～7.2kg/m3。

一种内置保温板沙漠砂轻骨料混凝土异形柱结构的施工工艺，具体步骤如下：

步骤一、将整张钢丝网架保温板按照设计要求进行切割，并用胶粘拼接制成异形保温板1，然后在钢丝网架接口处采用气保焊焊接制成钢丝网架2；

步骤二、在钢丝网架2的肢端和核心处采用气保焊焊接纵向受力钢筋4，使纵向受力钢筋4和钢丝网架2连接起来；

步骤三、将异形柱模具安装于步骤二完成的结构外，在模具中浇入沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3；

步骤四、洒水养护7-9天，待检测混凝土立方体试块抗压强度达到混凝土立方体抗压强度标准值的75％后，拆除异形柱模具，继续养护至28-30天，待检测混凝土立方体试块抗压强度达到混凝土立方体抗压强度标准值的90％以上，停止养护，完成所述轻骨料混凝土钢丝网架保温板异形柱结构的制作。

本发明的有益效果在于：

钢丝网架2可有效提高混凝土结构的延性和抗裂性能。在异形保温板1外的钢丝网架2截面核心区与肢端按需设置纵向受力钢筋4，钢丝网架2代替钢筋作为骨架，免去钢筋绑扎环节，改善了普通混凝土异形柱肢端易先出现裂缝、变形能力低、脆性破坏明显、延性较差的状况,可有效提高其延性、耗能和抗震性能，使该异形柱结构能够在高地震烈度地区的建筑中使用；同时，钢丝网架2与纵向受力钢筋4焊接连接，显著提高了钢丝网架2与纵向受力钢筋4的协同工作能力，在地震过程中钢丝网架2可以传递各肢之间的剪力，防止异形柱产生剪力滞后现象；另外，本发明采用沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3代替普通混凝土，在满足屋承载力需求前提下，使沙漠砂“变废为宝”，在截面内设置异形保温板1作为保温层，减轻了结构自重，改善了普通混凝土异形柱的保温隔热性能，减小房屋的能耗比，减少了资源浪费。本发明造价较低，材料来源广泛，制作工艺较简单，可以显著提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的异形柱的立体结构图，其中，图1(a)为十字形异形柱，图1(b)为t字形异形柱，图1(c)为l形异形柱。

图2为本发明的异形柱的截面结构图，其中，图2(a)为十字形异形柱，图2(b)为t字形异形柱，图2(c)为l形异形柱。

图中：1、异形保温板；2、钢丝网架；3、沙漠砂陶粒轻骨料混凝土；4、纵向受力钢筋；5、斜插丝。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

参见图1、图2，一种内置保温板沙漠砂轻骨料混凝土异形柱结构，包括异形保温板1，所述异形保温板1外周设有与其留有间隙且等高的钢丝网架2，在钢丝网架2截面核心和肢端处外侧沿其高度，通长设置有纵向受力钢筋4，斜插丝5逐层水平贯穿异形保温板1且其两端与钢丝网架2连接，钢丝网架2内外两侧浇筑有与异形保温板1相适的沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3。

所述异形保温板1与钢丝网架2由整块切割、拼接而成。

所述钢丝网架2与纵向受力钢筋4采用焊接；所述斜插丝5与钢丝网架2采用焊接。

所述斜插丝5在水平方向与钢丝网架2锐角夹角为60-70度。

所述斜插丝5在水平方向最小间隔9cm-11cm设置一个，竖直方向每隔9cm-11cm设置一层，上下两层斜插丝5在竖直方向错开布置。

所述异形保温板1与钢丝网架2之间的间隙，根据具体工程设计调整。

所述沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3强度等级为lc20时，水胶比为0.5～0.55，体积砂率为37％～39％；每立方米原材料中，水泥255kg/m3～265kg/m3、粉煤灰44～48kg/m3、陶粒450kg/m3～470kg/m3、河砂460kg/m3～500kg/m3、沙漠砂235kg/m3～275kg/m3、水150kg/m3～156kg/m3、高效减水剂6kg/m3～6.5kg/m3。

所述沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3强度等级为lc25时，水胶比0.45～0.5，体积砂率为39％～41％；每立方米原材料中，水泥270kg/m3～280kg/m3、粉煤灰65kg/m3～70kg/m3、陶粒400kg/m3～430kg/m3、河砂550kg/m3～590kg/m3、沙漠砂280kg/m3～320kg/m3、水150kg/m3～160kg/m3、高效减水剂6.8kg/m3～7.2kg/m3。

实施例1,

一种内置保温板沙漠砂轻骨料混凝土异形柱结构的施工工艺，具体步骤如下：

步骤一、将整张的钢丝网架及保温板按照设计要求进行切割，并用胶粘拼接制成十字形的保温板1，然后采用气保焊焊接切割好的钢丝网架接口处，制成十字形的钢丝网架2；

步骤二、在十字形的钢丝网架2的端部和核心处采用气保焊焊接纵向受力钢筋4，使纵向受力钢筋4和十字形的钢丝网架2连接起来；

步骤三、将十字形柱模具安装于步骤二完成的结构外，按水胶比为0.5，体积砂率为39％；每立方米原材料中，水泥260.1kg/m3、粉煤灰45.9kg/m3、陶粒463kg/m3、河砂462kg/m3、沙漠砂236kg/m3、水153kg/m3、高效减水剂6.12kg/m3配置强度等级为lc20的沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3，将配置好的混凝土浇入模具中；

步骤四、洒水养护7天后，检测混凝土立方体试块抗压强度达到15mpa，拆除十字形柱模具，继续养护至28天，混凝土强度达到20mpa，停止养护，完成所述轻骨料混凝土钢丝网架保温板异形柱结构的制作。

实施例2

一种内置保温板沙漠砂轻骨料混凝土异形柱结构的施工工艺，具体步骤如下：

步骤一、将整张的钢丝网架及保温板按照设计要求进行切割，并用胶粘拼接制成t形的保温板1，然后采用气保焊焊接切割好的钢丝网架接口处，制成t形的钢丝网架2；

步骤二、在t形的钢丝网架2的端部和核心处采用气保焊焊接纵向受力钢筋4，使纵向受力钢筋4和t形的钢丝网架2连接起来；

步骤三、将t形柱模具安装于步骤二完成的结构外，按水胶比为0.51，体积砂率为38％；每立方米原材料中，水泥262kg/m3、粉煤灰47kg/m3、陶粒467kg/m3、河砂463kg/m3、沙漠砂237kg/m3、水157kg/m3、高效减水剂6.3kg/m3配置强度等级为lc20的沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3，将配置好的混凝土浇入模具中；

步骤四、洒水养护8天后，检测混凝土立方体试块抗压强度达到16.5mpa，拆除t形柱模具，继续养护至28天，混凝土强度达到21.5mpa，停止养护，完成所述轻骨料混凝土钢丝网架保温板异形柱结构的制作。

实施例3

一种内置保温板沙漠砂轻骨料混凝土异形柱结构的施工工艺，具体步骤如下：

步骤一、将整张的钢丝网架及保温板按照设计要求进行切割，并用胶粘拼接制成t形的保温板1，然后采用气保焊焊接切割好的钢丝网架接口处，制成t形的钢丝网架2；

步骤二、在t形的钢丝网架2的端部和核心处采用气保焊焊接纵向受力钢筋4，使纵向受力钢筋4和t形的钢丝网架2连接起来；

步骤三、将t形柱模具安装于步骤二完成的结构外，按水胶比为0.46，体积砂率为41％；每立方米原材料中，水泥275kg/m3、粉煤灰67kg/m3、陶粒420kg/m3、河砂563kg/m3、沙漠砂283kg/m3、水157kg/m3、高效减水剂6.9kg/m3配置强度等级为lc25的沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3，将配置好的混凝土浇入模具中；

步骤四、洒水养护8天后，检测混凝土立方体试块抗压强度达到19mpa，拆除t形柱模具，继续养护至29天，混凝土强度达到26mpa，停止养护,完成所述轻骨料混凝土钢丝网架保温板异形柱结构的制作。

实施例4

一种内置保温板沙漠砂轻骨料混凝土异形柱结构的施工工艺，具体步骤如下：

步骤一、将整张的钢丝网架及保温板按照设计要求进行切割，并用胶粘拼接制成l形的保温板1，然后采用气保焊焊接切割好的钢丝网架接口处，制成l形的钢丝网架2；

步骤二、在l形的钢丝网架2的端部和核心处采用气保焊焊接纵向受力钢筋4，使纵向受力钢筋4和l形的钢丝网架2连接起来；

步骤三、将l形柱模具安装于步骤二完成的结构外，按水胶比为0.52，体积砂率为37％；每立方米原材料中，水泥259kg/m3、粉煤灰47kg/m3、陶粒459kg/m3、河砂473kg/m3、沙漠砂235kg/m3、水159kg/m3、高效减水剂6.1kg/m3配置强度等级为lc20的沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3，将配置好的混凝土浇入模具中；

步骤四、洒水养护9天后，检测混凝土立方体试块抗压强度达到16mpa，拆除l形柱模具，继续养护至30天，混凝土强度达到21mpa，停止养护，完成所述轻骨料混凝土钢丝网架保温板异形柱结构的制作。

实施例5

一种内置保温板沙漠砂轻骨料混凝土异形柱结构的施工工艺，具体步骤如下：

步骤一、将整张的钢丝网架及保温板按照设计要求进行切割，并用胶粘拼接制成t形的保温板1，然后采用气保焊焊接切割好的钢丝网架接口处，制成t形的钢丝网架2；

步骤二、在t形的钢丝网架2的端部和核心处采用气保焊焊接纵向受力钢筋4，使纵向受力钢筋4和t形的钢丝网架2连接起来；

步骤三、将l形柱模具安装于步骤二完成的结构外，按水胶比为0.47，体积砂率为40％；每立方米原材料中，水泥279kg/m3、粉煤灰65kg/m3、陶粒418kg/m3、河砂571kg/m3、沙漠砂290kg/m3、水161kg/m3、高效减水剂7.1kg/m3配置强度等级为lc25的沙漠砂陶粒轻骨料混凝土3，将配置好的混凝土浇入模具中；

步骤四、洒水养护7天后，检测混凝土立方体试块抗压强度达到20.3mpa，拆除l形柱模具，继续养护至28天，混凝土强度达到27.6mpa，停止养护,完成所述轻骨料混凝土钢丝网架保温板异形柱结构的制作。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。