一种基于煤矸石陶粒的节能环保装配式墙体及其装配方法

1.本发明涉及节能建筑技术领域，具体涉及一种基于煤矸石陶粒的节能环保装配式墙体及其装配方法。


背景技术：

2.煤矸石是采煤过程中排出的含碳量较少的黑色废石，是我国排放量最大的固体废弃物，其大量排放堆积占用大量土地，同时对环境造成污染，煤矸石含有较高的碳和硫，烧失量大，在一定温度范围内才能产生足够数量粘度适宜的熔融物质，具有膨胀性能，根据它的特点研发了煤矸石陶粒。
3.煤矸石陶粒外表坚硬，内部富集的微孔赋予其轻质、保温隔热的特性，同时在耐火性能、抗震性能以及抗冻性能和耐久性等方面均优于普通混凝土，利用煤矸石陶粒的上述优异性能，其作为建筑节能材料，已在建筑材料领域大量应用。
4.装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑，随着现代工业技术发展，建造房屋通过将预制好的房屋构件，运输到工地现场装配，具有建造速度快，受气候调节约束小，节能劳动力，提高房屋质量等优点。装配式墙体一般需要将在墙体外周设置用于装配的钢制边框，墙体和钢制边框多采用螺栓连接或者预埋钢构件，通过预埋的钢构件与钢制边框焊接或螺栓连接实现墙体和边框的连接，上述连接方式连接点位繁多，操作麻烦，容易产生裂缝降低墙体的强度，且装配的墙体整体性差，从而降低了装配式结构的整体抗震性能以及抗剪切性能。


技术实现要素：

5.本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种基于煤矸石陶粒的节能环保装配式墙体及其装配方法。
6.本发明提供了一种基于煤矸石陶粒的节能环保装配式墙体，包括墙体单元，数量为多个，各墙体单元的四周均设有连接板；
7.墙体连接件，数量为多个，包括上水平构件、下水平构件以及设在所述上水平构件和下水平构件之间的竖向构件，所述上水平构件、下水平构件及竖向构件一体成型；所述竖向构件的左侧设有用于容纳墙体单元右侧连接板的第一容纳槽，所述竖向构件的右侧设有用于容纳墙体单元左侧连接板的第二容纳槽；上水平构件和下水平构件与墙体单元相对应的一侧均设有与墙体单元顶部和底部连接板滑动连接的滑槽；
8.限位件，位于所述第一容纳槽和第二容纳槽内，用于填充所述连接板与第一容纳槽和第二容纳槽的间隙并限制连接板脱离第一容纳槽和第二容纳槽。
9.较佳地，限位件包括第一填充柱，第二填充柱和减震组件，所述第一填充柱位于第一容纳槽内，第二填充柱位于第二容纳槽内，所述减震组件的两端分别与第一填充柱和第二填充柱固定连接，所述第一容纳槽和第二容纳槽之间还设有连接通道，所述减震组件位于连接通道内。
10.较佳地，减震组件包括第一伸缩套筒，第一弹簧组、第二伸缩套筒、第二弹簧组和环形件，所述第一弹簧组位于第一伸缩套筒内，第二弹簧组位于第二伸缩套筒内，第一伸缩套筒的一端与第一填充柱固定连接，另一端和环形件连接，第二伸缩套筒的一端与第二填充柱连接，另一端和环形件连接连接，且所述连接通道内设有柱体，所述环形件套设于所述柱体的外部。
11.较佳地，环形件和柱体的接触面上还设有橡胶圈。
12.较佳地，上水平构件和下水平构件的前后侧还均设有耳板，上层的下水平构件和下层的上水平构件的耳板固定连接。
13.较佳地，还包括蝶形构件，用于连接前后相邻的两个上水平构件或下水平构件，所述蝶形构件的左右两端分别对应相邻的两个上水平构件或下水平构件，所述上水平构件或下水平构件上还均设有与蝶形构件相匹配的缺口。
14.较佳地，第一填充柱和第二填充柱的顶部与蝶形构件固定连接。
15.较佳地，墙体单元和连接板一体成型且由煤矸石陶粒混凝土浇筑而成。
16.较佳地，上水平构件和下水平构件的端部还设有用于和主体柱连接的钢板，所述钢板通过螺栓与主体柱连接。
17.本发明还公开上述基于煤矸石陶粒的节能环保装配式墙体装配方法，包括以下步骤：
18.预制墙体单元；
19.将墙体单元右侧的连接板装配于与之对应的竖向构件的第一容纳槽，墙体单元的左侧的连接板装配于与之对应的竖向构件的第二容纳槽，并将该墙体单元的顶部置于与之对应的上水平构件的滑槽内，墙体单元的底部置于与之对应的上水平构件的滑槽内；
20.安装限位件；
21.固定前后相邻的两个上水平构件以及下水平构件；多个墙体单元依上述方式拼装构成所述装配式墙体。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的基于煤矸石陶粒的节能环保装配式墙体实现了对煤矸石的回收再利用，变废为宝，节能环保；
23.本发明墙体单元和墙体连接件采用现场装配的方式连接，无需焊接、无需预埋钢构件，也不用螺栓紧固，且墙体和连接件的装配方法简单易操作，降低施工难度和施工成本。
24.本发明墙体单元与墙体单元通过z型墙体连接件连接，同一墙体单元与其前后上下相邻的墙体连接件及墙体单元均产生连接关系，使相互拼接的墙板之间形成整体结构，提高装配式墙体的整体稳定性。
25.本发明限位件不仅仅能够实现对墙体连接板的限位，其减震组件作为两个墙体单元之间的传力件能够有效耗能，提高装配式墙体的抗剪切性能和抗震性能。
26.本发明限位件的顶部设置水平的蝶形结构，不仅便于限位件的装配，且能够作为相邻两个上水平构件或下水平构件的连接件，实现两个构件的快速连接。
27.本发明的装配方法基于本发明的装配式墙体，具有施工难度低，施工效率高的优点。
附图说明
28.图1为本发明墙体单元的结构示意图；
29.图2为本发明墙体连接件的结构示意图；
30.图3为本发明墙体连接件装配结构示意图；
31.图4为本发明限位件的结构示意图；
32.图5为本发明装配式墙体的结构示意图；
33.图6为本发明装配式墙体减震组件的结构示意图；
34.图7为本发明装配式墙体蝶形构件的结构示意图。
35.附图标记说明：
36.1.墙体单元，11.连接板，2.墙体连接件，21.上水平构件，22.下水平构件，23.竖向构件，3.第一容纳槽，4.第二容纳槽，5.限位件，51.第一填充柱，52.第二填充柱，53.减震组件，531.第一伸缩套筒，532.第一弹簧组，533.第二伸缩套筒，534.第二弹簧组，535.环形件，536.橡胶圈，6.蝶形构件，7.连接通道，8.滑槽，9.缺口，10.柱体。
具体实施方式
37.下面结合附图1-7，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
38.实施例1
39.本发明提供的一种基于煤矸石陶粒的节能环保装配式墙体，包括墙体单元1，数量为多个，各墙体单元1的四周均设有连接板11；
40.墙体连接件2，数量为多个，包括上水平构件21、下水平构件22以及设在所述上水平构件21和下水平构件22之间的竖向构件23，所述上水平构件21、下水平构件22及竖向构件23一体成型；所述竖向构件23的左侧设有用于容纳墙体单元1右侧连接板11的第一容纳槽3，所述竖向构件23的右侧设有用于容纳墙体单元1左侧连接板11的第二容纳槽4；上水平构件21和下水平构件22与墙体单元1相对应的一侧均设有与墙体单元1顶部和底部连接板11滑动连接的滑槽8；
41.限位件5，位于所述第一容纳槽3和第二容纳槽4内，用于填充所述连接板11与第一容纳槽3和第二容纳槽4的间隙并限制连接板11脱离第一容纳槽3和第二容纳槽4。
42.本实施例中，墙体由多个墙体单元1通过墙体连接件2装配而成，为了实现墙体单元1的快速装配并确保装配后墙体的整体强度，本实施例中的墙体四周设置了连接板11，通过将连接板11与墙体连接件2快速装配，实现墙体单元和墙体连接件2的快速装配，本实施例中的墙体连接件2为z型构造，且一体成型，每个墙体单元1的四周会与两个墙体连接件2连接，即同一墙体单元1将受到两个墙体连接件2的约束，且同层相邻的两个墙体单元1将共用同一个墙体连接件2，因此采用本实施例的装配方式，相邻墙体单元之间相互独立又相互连接，相互约束，装配形成的墙体整体性更高。
43.另外，由于本实施例中墙体单元1与墙体连接件2的连接无需焊接，无需螺栓连接，不仅降低了由于局部高温焊接引起的局部缺陷，以及因螺栓连接引起的局部裂纹等缺陷，更重要的是，本实施例的装配方式装配效率更高，因此本实施例的装配式墙体具有装配效
率高，装配方式简单且装配后形成的墙体整体性良好，抗震性能以及抗剪切性能得以确保。需要说明的是，连接板11优选t型板，滑槽8为t型槽。
44.实施例3
45.在实施例1的基础上为了进一步提高装配式墙体的抗震及抗剪切性能，本实施例的限位件5包括第一填充柱51，第二填充柱52和减震组件53，所述第一填充柱51位于第一容纳槽3内，第二填充柱52位于第二容纳槽4内，所述减震组件53的两端分别与第一填充柱51和第二填充柱52固定连接，所述第一容纳槽3和第二容纳槽4之间还设有连接通道7，所述减震组件53位于连接通道7内。
46.本实施例通过第一填充柱51和第二填充柱52对连接板11进行限位，避免其因发生位移变化与墙体连接件2脱离，此外，第一填充柱51和第二填充柱52之间连接有减震组件53，用于抵抗剪切力，提高墙体的剪切性能，同时切断相邻墙体单元1因应力传输引起的大面积变形。
47.实施例3
48.在上述实施例的基础上，本实施例的减震组件53包括第一伸缩套筒531，第一弹簧组532、第二伸缩套筒533、第二弹簧组534和环形件535，所述第一弹簧组532位于第一伸缩套筒531内，第二弹簧组534位于第二伸缩套筒533内，第一伸缩套筒531的一端与第一填充柱51固定连接，另一端和环形件535连接，第二伸缩套筒533的一端与第二填充柱52连接，另一端和环形件535连接连接，且所述连接通道7内设有柱体10，所述环形件535套设于所述柱体10的外部。通过第一伸缩套筒531和第一弹簧组532以及第二伸缩套筒533和第二弹簧组534共同抵御来自水平方向的应力，环形件535用于消耗剩余应力以及其他方向的应力，通过多角度的应力消耗，避免地震或其他荷载作用下对墙体造成破坏，进一步提高装配式墙体的抗震抗剪切性能，提高装配式墙体整体稳定性。
49.作为一种优选方式，环形件535和柱体10的接触面上还设有橡胶圈536。橡胶圈536的设置不仅能够提高环形件535和柱体10之间的摩擦力，同时因为橡胶圈536会产生形变，能够进一步抵御来自各个方向的应力。
50.实施例4
51.在上述实施例的基础上，本实施例的上水平构件21和下水平构件22的前后侧还均设有耳板，上层的下水平构件22和下层的上水平构件21的耳板固定连接。耳板可以是l型耳板，上层l型耳板和下层l型耳板共同构成t型结构，通过能够和t型结构滑动连接的u型槽钢实现上下层的快速连接。其原理与t型的连接板11与t型槽的连接方式。
52.实施例5
53.在上述实施例的基础上，本实施例还包括蝶形构件6，用于连接前后相邻的两个上水平构件21或下水平构件22，所述蝶形构件6的左右两端分别对应相邻的两个上水平构件21或下水平构件22，所述上水平构件21或下水平构件22上还均设有与蝶形构件6相匹配的缺口9。蝶形构件6的左半部分和右半部分分别位于两个待连接端部的缺口9内，实现两个两个上水平构件21或下水平构件22的快速连接。
54.作为一种优选方式，第一填充柱51和第二填充柱52的顶部与蝶形构件6固定连接。蝶形构件6位于水平构件21或下水平构件22的上表面或下表面，通过蝶形构件6实现左右连接的两个构件的连接，而蝶形构件6在上层墙体单元的重力作用下限制了其上下位移，连接
更可靠。
55.作为一种优选方式，墙体单元1和连接板11一体成型且由煤矸石陶粒混凝土浇筑而成。
56.作为一种优选方式，上水平构件21和下水平构件22的端部还设有用于和主体柱连接的钢板，所述钢板通过螺栓与主体柱连接。当然为了实现和主体结构的更好配合，位于装配式墙体最外部的墙体连接件2也可以适用性的变形为l型构件，如图5所示。
57.实施例6
58.如实施例1中基于煤矸石陶粒的节能环保装配式墙体的装配方法，包括以下步骤：
59.预制墙体单元1；
60.将墙体单元1右侧的连接板11装配于与之对应的竖向构件23的第一容纳槽3，墙体单元1的左侧的连接板11装配于与之对应的竖向构件23的第二容纳槽4，并将该墙体单元1的顶部置于与之对应的上水平构件21的滑槽8内，墙体单元1的底部置于与之对应的上水平构件21的滑槽8内；
61.安装限位件5；
62.固定前后相邻的两个上水平构件21以及下水平构件22；多个墙体单元1依上述方式拼装构成所述装配式墙体。
63.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，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例进行多种变化、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。