專利名稱：剪力墻保溫體系及該體系的施工方法
技術領域：
本發明涉及剪カ墻施工領域，特別地，涉及ー種剪カ墻保溫體系，本發明的另一方面還提供了 ー種上述剪カ墻保溫體系的施工方法。
背景技術：
在高層建筑中，剪カ墻的保溫性能對整個建筑的節能效果有著舉足輕重的作用。目前我國在實際工程中應用廣泛的剪カ墻保溫手段主要有內保溫法和外保溫法兩種。兩種方法均存在問題即是如使用內保溫法吋，內外墻交接處、圈梁等處，易形成熱橋，保溫層易開裂、脫落，同時維修保溫層困難；如使用外保溫法時，保溫材料長期處于室外，保溫材料易發生開裂形成空鼓，保溫材料壽命縮短，而且安裝于保溫材料上的外飾也易脫落，同時保溫材料的防火性能差。

發明內容
本發明目的在于提供ー種剪カ墻保溫體系及其施工方法，以解決現有技術中保溫材料使用壽命短，保溫層、飾面材料易脫落的技術問題。為實現上述目的，根據本發明的ー個方面，提供了ー種剪カ墻保溫體系，包括現澆注剪カ墻層和加氣混凝土層，加氣混凝土層貼合設置于現澆注剪カ墻層的外側；加氣混凝土層為現澆注剪カ墻層的外模板，加氣混凝土層為砌筑層。進ー步地，還包括安裝于加氣混凝土層外側的飾面層。進ー步地，還包括多個對拉螺桿和多個水泥撐頭，對拉螺桿和水泥撐頭均分別垂直加氣混凝土層地安裝于現澆注剪力墻層中；多個對拉螺桿沿加氣混凝土層的縱向和橫向分別錯位分散排布；多個水泥撐頭安裝于現澆剪力墻層的一端中，并沿加氣混凝土層的縱向和橫向分別錯位分散排布。進ー步地，還包括安裝于現澆注剪力墻層中的多根鋼筋，鋼筋掛設于水泥撐頭上，并垂直對拉螺桿；鋼筋、水泥撐頭和對拉螺桿在現澆注剪カ墻層中形成網狀鋼骨架。根據本發明的另一方面還提供了ー種上述剪カ墻保溫體系的施工方法，包括以下步驟I)砌筑作為現澆注剪カ墻層外模板的加氣混凝土層；2)間隔并正對加氣混凝土層安裝現澆注剪カ墻層的內模板，內模板位于加氣混凝土層的內側；3)在內模板和加氣混凝土層所圍區域內澆注混凝土，形成現澆注剪力墻層。進ー步地，在步驟3)之前，在加氣混凝土層與內模板之間安裝多個對拉螺桿和多個水泥撐頭。進ー步地，在安裝對拉螺桿和水泥撐頭后，并在步驟3)之前，在加氣混凝土層的外側安裝內楞，在內模板的外側安裝外楞；內楞與外楞彼此平行并平行于加氣混凝土層。進ー步地，在步驟3)之前，對加氣混凝土層進行預濕。
本發明具有以下有益效果本發明提供的剪カ墻保溫體系包括三層材料。該體系最內層為現澆混凝土剪カ墻層，中間層為加氣混凝土保溫層，最外層為外墻瓷磚飾面層。加氣混凝土保溫層的導熱系數在0. 12千卡/米 時 で，保溫隔熱性能良好。加氣混凝土保溫層本身耐久性能優異，使用過程中加氣混凝土自然碳化時強度下降少。凍融作用對其影響也很小，故使得該體系進行保溫,保溫材料的耐久性良好。本發明提供的剪カ墻保溫體系采用具有防火性能的加氣混凝土作為保溫層，使得該體系在發揮保溫的作用的同時又能起到防火的作用。加氣混凝土是ー種非燃燒體，它熱傳導性低熱遷移慢，自身不燃燒的情況下，還能保護體系的其他結構不至于因受熱過度而發生不良影響。該材料在高溫下也不會產生有害氣體，而且當體系溫度在600°C以下時其強度甚至略有增長。加氣混凝土的防火性能能達到并滿足公安部對防火材料的要求，擴寬了該體系的適用范圍。本發明提供的剪カ墻保溫體系價格低廉。只計算消耗的人工，材料，機械三項費 用，該體系的造價約為32. 57元/m2，而在相同條件下采用膨脹玻化微珠作為保溫材料吋，該體系的造價約為67. 33元/m2。本發明提供的施工方法中以加氣混凝土層為剪カ墻層澆注時的外模板。使得澆注混凝土時，剪カ墻表面的混凝土能直接與加氣混凝土接觸。加氣混凝土既具有普通混凝土的化學組成同時其表面還存在大量孔洞。采用該材料作為混凝土剪力墻層的外模板進行澆注剪カ墻混凝土時，流動的混凝土漿體可進入加氣混凝土表面的孔隙中，使得混凝土的水化反應可深入到加氣混凝土層內部進行，硬化后混凝土剪カ墻與加氣混凝土之間形成受カ能力強的嵌固結構。嵌固結構可有效解決傳統保溫層與剪カ墻層粘結不牢，易產生空鼓脫落的現象。除了上面所描述的目的、特征和優點之外，本發明還有其它的目的、特征和優點。下面將參照圖，對本發明作進ー步詳細的說明。


構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進ー步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖I是本發明優選實施例的剪カ墻保溫體系局部結構示意圖；圖2是本發明優選實施例的剪カ墻保溫體系施工過程局部剖視示意圖；圖3是圖2的俯視剖視示意圖；圖4是本發明優選實施例的剪カ墻保溫體系施工過程局部剖視示意圖；圖5是剪切-拉伸實驗中所用本發明體系試件的結構示意圖；圖6是劈拉實驗所用本發明體系試件結構示意圖；圖7是本發明所用混凝土多軸實驗加載裝置結構示意圖；以及圖8是本發明所用劈拉實驗裝加載置結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。參見圖1，本發明提供的剪カ墻保溫體系包括現澆注剪カ墻層I和加氣混凝土層2，加氣混凝土層2為砌筑。加氣混凝土層2貼合設置于現澆注剪カ墻層I的外側，起到保溫的作用。同時加氣混凝土層2作為現澆注剪カ墻層I的外模板發揮作用。替代澆注混凝土時需安裝的外模板。現澆注剪カ墻層I按常規施工方法進行澆注。為了增加體系的美觀，還可在加氣混凝土層2的外側貼上飾面材料形成飾面層3。結合參見圖2，為了增加現澆注剪カ墻層I的強度，在澆注混凝土前，需在待澆注區域內設置多根垂直于加氣混凝土層2的對拉螺桿230。每ー根對拉螺桿230沿加氣混凝土層2的縱向和橫向錯位分散排布。姆ー根對拉螺桿230的兩端伸出體系,且姆ー根對拉螺桿230伸出體系的端部設有螺紋，3型構件250分別套設在對應對拉螺桿230的兩端，再將螺帽旋擰于對應對拉螺桿230的兩端的螺紋上，以鎖死于3型構件250的外壁上，從而將對拉螺桿230固定。
結合參見圖3，現澆注剪カ墻層I的一端內還可間隔設置多根水泥撐頭220。每ー水泥撐頭220垂直加氣混凝土層2安裝，沿加氣混凝土層2的縱向和橫向交錯分散排布。為進ー步增強現澆注剪カ墻層I的受カ載荷，還可在現澆注剪カ墻層I內掛設多根鋼筋。鋼筋垂直于對拉螺桿230，平行于加氣混凝土層2。水泥撐頭220、鋼筋和對拉螺桿230組成網狀的剪力墻鋼骨架。該骨架包含于現澆注剪カ墻層I內。上述體系的各層均可按常規方法制成。在澆注剪力墻層之前需安裝內模板，內模板與加氣混凝土層二者圍成的區域即為剪力墻的澆注區域。在澆注吋，內模板與加氣混凝土層對澆注的混凝土起到支撐定型作用。澆注后拆除內模板即可。采用這種結構能節省安裝エ序，減少外模板的安裝。同時由于澆注的混凝土直接與加氣混凝土層接觸，混凝土層凝固時能深入加氣混凝土中形成嵌固結構，增強體系的粘結強度。為使得加氣混凝土層與2現澆注剪カ墻層I之間的粘結性能較優，本發明的另ー方面還提供了ー種上述剪カ墻保溫體系的施工方法。該方法包括以下步驟首先垂直地面砌筑加氣混凝土磚塊，得到加氣混凝土層2，加氣混凝土層2的尺寸與現澆注剪カ墻層I對應。在砌筑加氣混凝土磚塊2時按常規方法進行砌筑。參見圖2，安裝位于加氣混凝土層2內側的內模板270，并根據安裝對拉螺桿230的位置在內模板270和加氣混凝土層2上相對設置安裝孔。通過3型構件250將對拉螺桿230安裝至安裝孔中。之后再在加氣混凝土層2的內側安裝內楞210。在內模板270的外側安裝外楞240。澆注現澆注剪カ墻層I后內楞210和外楞240均需拆除。參見圖3，在內模板270與加氣混凝土層2圍成的區域的一端安裝水泥撐頭220。多根水泥撐頭220之間沿加氣混凝土層2的橫向和縱向交錯分散安裝。顯然的此時也可以將多根鋼筋掛設在水泥撐頭220上。使得水泥撐頭220、鋼筋和對拉螺桿230在內模板270與加氣混凝土層2圍成的區域內形成網狀鋼骨架。參見圖4，向內模板270與加氣混凝土層2圍成的區域內澆注混凝土，形成現澆注混凝土層I。加氣混凝土層2起到澆注剪力墻外模板的作用，既可支撐現澆注混凝土層1，又可使現澆注混凝土層I與加氣混凝土層2直接接觸。混凝土澆注入該區域后，發生凝固，此時混凝土直接與加氣混凝土層2的表面接觸。混凝土的水化反應可深入到加氣混凝土層內部進行，硬化后混凝土剪カ墻與加氣混凝土之間形成受カ能力強的嵌固結構。嵌固結構可有效解決傳統保溫層與剪力墻層粘結不牢，易產生空鼓脫落的現象。當然為了增加加氣混凝土層2與現澆注混凝土層I之間的粘結強度，在澆注現澆注混凝土層I前可按常規方法對加氣混凝土層2進行預濕。剪カ墻保溫體系粘結性能實驗I試驗材料試驗用混凝土為復合硅酸鹽水泥(編號P. C 32. 5)購自長沙市坪塘水泥廠，拌制得到混凝土，平均抗壓強度為21. SMPa0加氣混凝土(MU3. 5級)購自長沙市長樂建材有限公司。參照《混凝土結構試驗方法標準》(GB 50152-92)及《蒸壓加氣混凝土性能試驗方法》(GBT11969-2008)，制造尺寸為 600 X 150 X 150mm 的試件。剪切-拉伸實驗試件I參見圖5，試件包括位于鋼模320內側的第一現澆注混凝土層340、加氣混凝土層310和第二澆注混凝土層330。鋼模320包括兩相對放置的鋼板。第 一、第二現澆注混凝土層340、350的外側分別與鋼模320的內側壁相接。加氣混凝土層310設置于第一、第二現澆注混凝土層340、350之間。鋼模320的外側壁上還對稱安裝了兩個吊環350。試件生產方法將加氣混凝土砌塊切割為IOOmmX 150mmX 150mm,固定于尺寸為600mmX 150mmX 150mm的鋼模320中央。向加氣混凝土砌塊上澆水后，在水加氣混凝土砌塊的兩側與鋼模320之間澆注新拌制普通混凝土。澆注完成后將試件置于振動臺上，振搗3分鐘成型，振搗完成后以濕麻袋覆蓋試件，靜置24小時后拆除試件兩側的鋼模320。為了更接近施工時的狀態，試件采用覆蓋澆水養護，養護時間為28天。養護完成后用混凝土打磨機打磨試件兩側普通混凝土保護層直至露出粗骨料，然后用高強環氧樹脂膠結劑將鋼模320粘貼至試件的外側，靜置24小吋。劈拉實驗試件2參見圖6，試件尺寸為100X 150 X 150mm，包括彼此貼合的加氣混
凝土層310和第二澆注混凝土層330。生產方法先堆砌加氣混凝土層310并在與之相對面間隔設置模板，在模板與加氣混凝土層310之間澆注第二澆注混凝土層330。待第二澆注混凝土層330干透后，拆除模板得到試件。劈拉實驗對比例試件按《膨脹聚苯板薄抹灰外墻外保溫系統》(JG149-2003)的規定，用膠粘劑將聚苯板粘貼至已砌筑好的剪カ墻外壁上，尺寸為100X 150X 150mm。所用膠粘劑為常用如聚氨酯膠粘劑等。2實驗設備及實驗方案試件剪切-拉伸實驗采用結構如圖7示的混凝土多軸實驗加載裝置進行測試。混凝土多軸實驗加載裝置包括安裝于試件I上方的反力架410、面向試件I固定于反カ架410上的應カ傳感器400、與應カ傳感器400 —端相連的千斤頂430、安裝于試件I左側的固定鋼架440、安裝于試件I右側的拉力器、用于安放試件I的小車460和放置小車460的試驗臺490。試件I安放于底部安裝了輪子的小車460上。小車460包括間隔放置的第一小車和第二小車。第一小車和第二小車間隔放置于試驗臺490上。試件I中的第一混凝土層340放置于第一小車上，第ニ混凝土層330放置于第二小車上。試件I的加氣混凝土層310懸空。試件I ー側的固定鋼架440通過鋼絞線450與試件I ー側的吊環350相連。試件I另ー側的吊環350正對拉力器。拉カ器包括可調式滑輪470和位于該滑輪470下方的拉カ加載器480。試件I另ー側的吊環350通過鋼絞線450與拉カ加載器480相連，鋼絞線450搭接于滑輪470上。拉力加載器480為盛放砝碼的吊籃。千斤頂430的一端與試件I中加氣混凝土層310的頂部相接。當需要對試件I的軸向受力能力進行測試時，在拉力加載器480的吊籃內放置砝碼。試件I ー側的鋼絞線450被拉緊，試件I另ー側的鋼絞線450也被拉緊。試件I承受側向拉力。當需要對試件I的剪應カ受力能力進行檢測時，通過固定小車460底部的輪子，保持小車靜止。通過千斤頂430對試件I施加向下的壓力。千斤頂430所施力作用于加氣混凝土層310上，在加氣混凝土層310與第一、第二混凝土層340、330之間產生縱向剪應力。千斤頂430所施加力可由應カ傳感器400測定。本試驗所用千斤頂430的最大壓カ值為10噸。根據《混凝土結構試驗方法標準》(GB50152-92)的要求對所加剪應カ進行分級加載，剪應カ的大小通過最大量程為5t的應力傳感器400及其配套的應カ測試儀讀出。側向拉力值通過實際放入吊籃內的砝碼質量換 算得到。試件劈拉實驗采用如圖8所示的劈拉實驗裝加載置進行試驗。該裝置包括位于試件2頂端和底部的加壓機壓板500。壓板500面對試件2的一面上均設置了角鋼510。角鋼510的尖銳端正對試件2中加氣混凝土層310和第二澆注混凝土層330的相接面。實驗吋，開動加壓機壓板500向試件2下壓，角鋼510的尖鋭端使加氣混凝土層310和第二澆注混凝土層330的相接面受力，從而測定試件2中二者相接面的受カ能力。加壓機所加壓カ可從加壓機儀表上讀取。對比例試件也按上述條件進行實驗。試驗中需記錄的內容包括①每次試件發生破壞時，所受側向拉應カ值；②每次試件發生破壞時，所受剪應力值；③每次試件發生破壞后破壞面的形態。3試件測試結果及其說明試件的破壞面類型包括純界面破壞、界面-材料破壞和材料破壞三種脆性破壞。第一類純界面破壞。試件破壞時有劈裂聲響，試件從加氣混凝土層與現澆注混凝土層相接界面處破壞，分為2塊，試件發生界面破壞時的荷載值要顯著低于發生材料破壞時的荷載值。試件的破壞表面是整體破壞，造成這種現象的原因是由于當加載達到某一定值時加氣混凝土層310與混凝土層粘結的界面上同時達到極限粘結強度，從而使整個粘結界面同時發生錯位而破壞。第二類界面-材料破壞。試件破壞時有劈裂聲響，試件破壞成2 3塊。試件破壞界面為斜面，該斜面從加氣混凝土層310內部延伸至加氣混凝土層310與第一或第二澆注混凝土層330或340相接面處。試件發生界面-材料破壞時的荷載值介于材料破壞與界面破壞之間。第三類材料破壞。試件破壞時有劈裂聲響,試件破壞成2 3塊。試件發生材料破壞時破壞面均處于加氣混凝土層310中，加氣混凝土層310與第一、第二澆注混凝土層330、340界面保存完好。試件受力最大時出現材料破壞。
拉應カ和剪應カ由試件所受側向カ和豎向カ按常用公式計算得到。各試件試驗結果見表I。表I試件剪切-拉伸試驗結果
權利要求
1.一種剪力墻保溫體系，其特征在于，包括現澆注剪力墻層和加氣混凝土層，所述加氣混凝土層貼合設置于所述現澆注剪力墻層的外側；所述加氣混凝土層為所述現澆注剪力墻層的外模板，所述加氣混凝土層為砌筑層。
2.根據權利要求I所述的體系，其特征在于，還包括安裝于所述加氣混凝土層外側的飾面層。
3.根據權利要求I所述的體系，其特征在于，還包括多個對拉螺桿和多個水泥撐頭，所述對拉螺桿和所述水泥撐頭均分別垂直所述加氣混凝土層地安裝于所述現澆注剪力墻層中； 多個所述對拉螺桿沿所述加氣混凝土層的縱向和橫向分別錯位分散排布；多個所述水泥撐頭安裝于所述現澆剪力墻層的一端中，并沿所述加氣混凝土層的縱向和橫向分別錯位分散排布。
4.根據權利要求3所述的體系，其特征在于，還包括安裝于所述現澆注剪力墻層中的多根鋼筋，所述鋼筋掛設于所述水泥撐頭上，并垂直所述對拉螺桿；所述鋼筋、所述水泥撐頭和對拉螺桿在所述現澆注剪力墻層中形成網狀鋼骨架。
5.一種權利要求廣4中任一項所述的剪力墻保溫體系的施工方法，其特征在于，包括以下步驟 1)砌筑作為所述現澆注剪力墻層外模板的所述加氣混凝土層； 2)間隔并正對所述加氣混凝土層安裝所述現澆注剪力墻層的內模板，所述內模板位于所述加氣混凝土層的內側； 3)在所述內模板和所述加氣混凝土層所圍區域內澆注混凝土，形成所述現澆注剪力墻層。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步驟3)之前，在所述加氣混凝土層與所述內模板之間安裝多個對拉螺桿和多個水泥撐頭。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，在安裝所述對拉螺桿和水泥撐頭后，并在所述步驟3)之前，在所述加氣混凝土層的外側安裝內楞，在所述內模板的外側安裝外楞；所述內楞與所述外楞彼此平行并平行于所述加氣混凝土層。
8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步驟3)之前，對所述加氣混凝土層進行預濕。
全文摘要
本發明提供了一種剪力墻保溫體系及其施工方法，其中該剪力墻保溫體系，包括現澆注剪力墻層和加氣混凝土層，加氣混凝土層貼合設置于現澆注剪力墻層的外側；加氣混凝土層為現澆注剪力墻層的外模板，加氣混凝土層為砌筑層。本發明提供的剪力墻保溫體系包括三層材料。該體系最內層為現澆混凝土剪力墻層，中間層為加氣混凝土保溫層，最外層為外墻瓷磚飾面層。加氣混凝土保溫層的導熱系數在0.12千卡/米·時·℃，保溫隔熱性能良好。加氣混凝土保溫層本身耐久性能優異，使用過程中加氣混凝土自然碳化時強度下降少。凍融作用對其影響也很小，故使得該體系進行保溫，保溫材料的耐久性良好。而且加氣混凝土是一種非燃燒體能起到防火的作用。
文檔編號E04B1/94GK102758491SQ20121018967
公開日2012年10月31日 申請日期2012年6月8日 優先權日2012年6月8日
發明者楊偉軍, 楊勇, 梁建國 申請人:長沙理工大學