專利名稱：一種石材復合裝飾混凝土構造的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于土木建筑工程技術領域，尤其涉及一種石材復合裝飾混凝土構造。
背景技術：
據統計，我國建筑平均壽命僅30年，而英國建筑平均壽命132年，美國建筑平均壽命74年。我國建筑壽命短，除歷史原因外，也反映我們在管理、規劃、觀念、工程質量等方面的不足。因此，盡快提高我國建筑壽命的任務刻不容緩。2007年11月14日參考消息轉載美國《商業周刊》11月12日一期報道題:中國節能在細微之處。文中指出“中國現在是僅次于美國的世界第二大能源消費國，但是中國的能源效率只是美國的1/5。建筑物消耗了中國能源供應的43%。”說明我國建筑節能減排的工作任重道遠。2009年住房和城鄉建設部建筑節能與科技司主辦了首屆“新型建筑結構體系——節能與結構一體化”技術研討會，會議旨在推動建設領域的科學進步，促進新型結構體系的研究、開發、應用工作，希望通過節能與結構一體化的新型結構體系，尋求結構耐久性差、建筑壽命短等重大問題的解決方案。建筑物石材裝飾幕墻(如石材幕墻等)的通常做法是，結構工程完成后，在混凝土柱或混凝土墻上固定鋼骨架，再將裝飾石材安裝在鋼骨架上。這種方式需要安裝鋼骨架，耗材多、成本高，并且工序復雜。另一方面，現有建筑物裝飾幕墻中用于連接混凝土、鋼骨架及裝飾板的各種金屬連接件易發生氧化生銹，從而影響建筑物的使用壽命，造成建筑物的耐久性較差。此外，當建筑物的使用年限達到或超過設計的使用年限，要對外墻結構進行鑒定時，需要先拆除裝飾石材才可進行，其操作比較費工費時，如果是高層建筑，高空作業安全性差。目前橋梁工程、城市立交橋等土木工程廣泛應用清水混凝土，清水混凝土具有樸實無華、簡約等特征，其施工可以做到一次成型，不剔鑿修補，不抹灰，減少建筑垃圾，有利于環保，但由于清水混凝土色彩單調、模板縫等缺陷及不足，影響了在房屋建筑中的推廣應用。本實用新型借鑒了清水混凝土的施工方法，其保持了清水混凝土的特長和優點，又彌補了其中的不足。希望通過石材復合裝飾混凝土構造及其制造方法的原創性成果，為延長我國建筑壽命和建筑節能減排提供新的技術解決方案，為節能與結構一體化的新結構體系和建筑科學補充一個全新的內容。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在于克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、成本較低、 且耐久性強的石材復合裝飾混凝土構造，其同時具有裝飾效果和結構受力的特點。[0009]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種石材復合裝飾混凝土構造，包括混凝土、位于所述混凝土中的鋼骨架、以及位于所述混凝土外側的裝飾石材，所述混凝土、鋼骨架及裝飾石材一次成型固定在一起，所述裝飾石材的內表面貼覆于所述混凝土的外表面，于所述裝飾石材的背面設有凹槽，所述混凝土一體澆注填充于所述凹槽中。進一步地，所述凹槽為燕尾槽，在所述裝飾石材的厚度方向上，所述凹槽開口端的口徑小于其底端的口徑。進一步地，所述裝飾石材背面設有若干個所述的凹槽，所述凹槽呈長條狀，或者所述凹槽截面呈圓形、橢圓形或多邊形，且呈點陣狀分布。進一步地，所述凹槽呈長條狀，其在所述裝飾石材的裝飾面延伸方向上的截面呈矩形、等腰梯形或直角梯形，所述凹槽交錯排列。進一步地，所述凹槽呈長條狀，其在所述裝飾石材的裝飾面延伸方向上的截面呈等腰梯形或直角梯形，所述凹槽僅沿其中一個方向延伸設置。進一步地，所述裝飾石材的邊緣設有固定槽，所述混凝土的外表面固定有若干所述的裝飾石材，兩塊相鄰裝飾石材上的固定槽相鄰且相對設置，兩塊相鄰裝飾石材與所述鋼骨架通過一固定件連接在一起，所述固定件的一端固定于兩塊相鄰裝飾石材的固定槽中，其另一端嵌固于所述混凝土中。進一步地，所述固定件包括橫置的嵌固部、固定部及擋置部，所述固定部與擋置部垂直位于所述嵌固部上，且彼此間隔平行設置，所述固定部位于所述固定槽中，所述擋置部位于所述裝飾石材鄰近所述混凝土的內側。進一步地，所述固定件嵌固于所述混凝土的一端具有用于預固定所述裝飾石材的輔助連接件，所述輔助連接件連接于所述固定件與鋼骨架之間。進一步地，所 述混凝土的外表面固定有若干所述的裝飾石材，相鄰的兩塊裝飾石材之間具有縫隙，于所述縫隙內填充有起密封作用的耐候膠。進一步地，于所述縫隙內還設有用于過濾水或空氣中鹽分及有害物體的過濾網，所述過濾網位于所述耐候膠的內側。與現有技術相比較，上述石材復合裝飾混凝土由混凝土與裝飾石材同步精確設計及施工而成，裝飾石材通過其背面的凹槽設計可與混凝土永久緊密結合成一體，形成不可分離的整體，其用裝飾石材保護混凝土免受大氣腐蝕，可提高混凝土耐久性，并可延長建筑物壽命。通過精確設計及施工，裝飾與結構同步的制造工藝，經過一次成型即可得到土木建筑工程的整體結構體系成品。采用石材復合裝飾混凝土可以達到相同目的，或實現同樣的建筑效果，可直接減少材料消耗(如鋼骨架等)和人工費、縮短工期、降低建設成本和維護費用、節省空間，低碳環保。當建筑物的實際使用年限達到或超過設計使用年限時，對復合裝飾混凝土的鑒定相對比較簡單，無需拆除裝飾石材，可直接鑒定。上述施工方法延續了清水混凝土的特點，施工可以做到一次成型、不剔鑿修補、不抹灰、減少建筑垃圾、有利于環保等，該復合裝飾混凝土同時具有裝飾效果及結構受力的特征，使建筑文化與結構融為一體，為土木建筑工程提供一種經濟、實用、耐腐蝕的新型復合材料，為提高混凝土結構耐久性、延長工程項目壽命提供了新的技術方案。此外，對于施工過程中與裝飾板接觸的混凝土模板，由于其未接觸混凝土，因此可重復使用，使用率較高，無需經常打磨混凝土模板，這從另一個角度降低了建設成本、縮短工期。
圖1是本實用新型石材復合裝飾混凝土一較佳實施例的剖視示意圖。圖2是本實用新型中裝飾石材的一種實施方式的平面示意圖。圖3是本實用新型中裝飾石材的另一種實施方式的平面示意圖。圖4是本實用新型中裝飾石材的再一種實施方式的平面示意圖。圖5是本實用新型石材復合裝飾混凝土用于柱體施工時的剖視示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型所要解決的技術問題、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。請參閱圖1，本實用新型的石材復合裝飾混凝土是一種同時具有裝飾效果和結構受力特點的新型復合材料，用于土木建筑工程結構體系，其包括混凝土 1、位于混凝土 I中的鋼骨架2、以及位于混凝土 I外側的裝飾石材3。混凝土 1、鋼骨架2及裝飾石材3 —次成型固定在一起，裝飾石材3的內表面貼覆于混凝土I的外表面。于裝飾石材3的背面設有凹槽31，混凝土 I 一體澆注填充于凹槽31中，在澆筑混凝土 I后，該石材復合裝飾混凝土構成土木建筑工程中的整體結構體系。
·[0027]上述土木建筑工程包括房屋建筑，及道路、橋梁、水壩、碼頭、鐵路或礦山等工程項目。上述整體結構體系包括柱、墻、梁、板等結構受力體系，結構體系主要適合于外墻，也可運用于室內，其可以是平面結構或曲面結構。上述混凝土 I是指由水泥、砂、石、水、添加劑等按照一定比例搭配，經機械攪拌，在規定時間內澆鑄、振搗密實,并經養護而成型的固體,其除保持清水混凝土的一般性特點以外，更需要注重和加強混凝土的流動性及自密性，以保證混凝土的澆灌質量。上述混凝土I包括普通混凝土、輕質混凝土、高強混凝土、自密性混凝土、防水混凝土、防火混凝土、保溫混凝土。現有的商品混凝土、泵送混凝土、混凝土布料設備、外加劑等手段，為實現混凝土良好流動性和自密性提供了技術支持和可能性。上述鋼骨架2包括黑色金屬和有色金屬，其中，黑色金屬是碳素鋼、合金鋼、普通鋼、優質鋼、高級優質鋼、鋼筋、型鋼或鋼管。上述裝飾石材3具有裝飾效果，同時還具有強度、耐久性、抗老化、防腐蝕、可加工、防碎裂等特性。裝飾石材3的厚度可根據材料特性、地區溫度及設計材料等具體情況來確定，一般在20-100毫米之間。裝飾石材3的形狀可以是平面、曲面或立體。具體地，凹槽31為燕尾槽，在裝飾石材3的厚度方向上，凹槽31開口端的口徑小于其底端的口徑，從而可保證澆注混凝土后，裝飾石材3無法從凹槽31處脫落。如圖2至圖4所示，裝飾石材3背面的凹槽31可以設置若干個。圖2所示的實施方式中，凹槽31呈長條狀，其在裝飾石材3的裝飾面延伸方向上的截面呈矩形，且縱橫交錯排列。圖3所示的實施方式中，凹槽呈長條狀，其在裝飾石材3裝飾面延伸方向上的截面呈等腰梯形(如圖3中的凹槽31a)或直角梯形(如圖3中的凹槽31b)，凹槽交錯排列。凹槽還可僅沿其中一個方向延伸設置，例如僅沿縱向或橫向延伸設置，當凹槽僅沿縱向延伸設置時，需保證凹槽開口尺寸較小的一端位于上方，開口尺寸較大的一端位于下方，這樣，當混凝土澆注到凹槽中后，裝飾石材3可掛設于混凝土上，而不會掉落。圖4所示的實施方式中，凹槽截面呈圓形(如圖4中的凹槽31c)、方形(如圖4中的凹槽31d)或矩形(如圖4中的凹槽31e)，且呈點陣狀分布，當然，凹槽31的截面形狀還可以是橢圓形或其他多邊形等各種形狀。本實施例中，混凝土 I表面固定有若干裝飾石材3，相鄰裝飾石材3與鋼骨2架通過固定件4連接在一起。裝飾石材3的邊緣設有固定槽32，兩塊相鄰裝飾石材3上的固定槽32相鄰且相對設置。固定件4的一端固定于兩塊相鄰裝飾石材3的固定槽32中，其另一端嵌固于混凝土 I中。固定件4的材料可以是金屬、塑料、木材或碳素纖維材料。本實施例中，固定件4包括橫置的嵌固部41、固定部42及擋置部43，固定部42與擋置部43垂直位于嵌固部41上，且彼此間隔平行設置，固定部42位于固定槽32中，擋置部43位于裝飾石材3鄰近混凝土 I的內側。，其嵌固于混凝土 I的一端具有用于預固定裝飾石材3的輔助連接件5，輔助連接件5連接于固定件4與鋼骨架2之間。具體地，輔助連接件5是金屬線，固定件4嵌固于混凝土 I的一端設有穿孔(圖中未示出)，輔助連接件5穿設于穿孔中并纏繞固定于鋼骨架2上。上述固定件還可以采用其他的結構形式，只要可保證其一端固定于兩塊相鄰裝飾石材3的固定槽32中，另一端嵌固于混凝土 I中即可，例如固定件的橫截面形狀呈“T”形。相鄰裝飾石材3之間具有縫隙(圖中未標示)，為防止外部環境影響固定件4及混凝土 I的壽命，于相鄰裝飾石材3之間的縫隙內填充有起密封作用的耐候膠6。對于水中或潮濕環境中的建筑物，于縫隙內還進一步設有用于過濾水或空氣中鹽分及有害物體的化纖過濾網7，過濾網7位于耐候膠6的內側，還可進一部位于固定部42與擋置部43之間。
裝飾石材3背面可貼設鋼網、塑料網等加強網(圖中未示出)，其可確保裝飾石材3與混凝土 I的永久結合，也可保證施工過程中裝飾石材3完好無損。以下詳細描述上述石材復合裝飾混凝土的制造方法。該制造方法用于土木建筑工程結構體系中施工現場制造，主要包括以下步驟:a.安裝好鋼骨架2 ；b.將裝飾石材3預固定在鋼骨架2外側，裝飾石材3的背面具有凹槽31 ；c.將混凝土模板(圖中未示出)安裝在鋼骨架2及裝飾石材3的外側，使裝飾石材3外表面貼覆于混凝土模板的內側面；d.向混凝土模板中澆灌混凝土 1，使混凝土 I填充于混凝土模板中的空間內以及裝飾石材3背面的凹槽31中；e.待混凝土 I凝固后，拆除混凝土模板，該石材復合裝飾混凝土構成土木建筑工程中的整體結構體系。在上述步驟b中，于裝飾石材3的邊緣設有固定槽32，安裝裝飾石材3時，使相鄰裝飾石材3上的固定槽32相鄰且相對設置，通過一固定件4將相鄰裝飾石材3預固定在鋼骨架2外側，固定件4 一端固定于相鄰裝飾石材3的固定槽32中，其另一端固定在鋼骨架2上。本實施例中，固定件4通過一輔助連接件5固定在鋼骨架2上，固定件4上開設有穿孔，輔助連接件5穿過穿孔并纏繞固定于鋼骨架2上。上述制造方法還包括步驟f:在相鄰裝飾石材3之間的縫隙內填充起密封作用的耐候膠6。步驟f可在步驟b與步驟c之間完成，即在繞注混凝土 I之前，與裝飾石材3預固定同步實現，也可在完成混凝土澆注拆除混凝土模板后，二次填充于縫隙內，即位于步驟Θ之后。此外，對于水中或潮濕環境中的建筑物，在上述填充耐候膠6的步驟之前，在相鄰裝飾石材3之間的縫隙內可進一步設置用于過濾水或空氣中鹽分的過濾網7，使過濾網7位于耐候膠6的內側。圖5是應用上述方法進行柱體施工時的結構示意圖。可以采用混凝土施工中模板的固定方法來固定混凝土模板。圖4所示的實施例中，混凝土模板120通過木方140、角鋼150及拉桿160加以固定。柱、凸窗與混凝土模板120之間的間隙可以通過臨時模板170來填充。上述石材復合裝飾混凝土由混凝土 I與裝飾石材3同步精確設計及施工而成，裝飾石材3通過其背面的凹槽31設計可與混凝土 I永久緊密結合成一體，形成不可分離的整體，用裝飾石材3保護混凝土 I免受大氣腐蝕，可提高混凝土 I耐久性，并可延長建筑物壽命。通過精確設計及施工，裝飾與結構同步的制造工藝，經過一次成型即可得到土木建筑工程的整體結構體系成品。采用石材復 合裝飾混凝土可以達到相同目的，或實現同樣的建筑效果，可直接減少材料消耗(如鋼骨架等)和人工費、縮短工期、降低建設成本和維護費用、節省空間，低碳環保。當建筑物的實際使用年限達到或超過設計使用年限時，對石材復合裝飾混凝土的鑒定相對比較簡單，無需拆除裝飾石材3，可直接鑒定。上述施工方法延續了清水混凝土的特點，施工可以做到一次成型、不剔鑿修補、不抹灰、減少建筑垃圾、有利于環保等，該石材復合裝飾混凝土同時具有裝飾效果及結構受力的特征，使建筑文化與結構融為一體，為土木建筑工程提供一種經濟、實用、耐腐蝕的新型復合材料，為提高混凝土 I結構耐久性、延長工程項目壽命提供了新的技術方案。此外，對于施工過程中與裝飾石材3接觸的混凝土模板，由于其未接觸混凝土 1，因此可重復使用，使用率較高，無需經常打磨混凝土模板，這從另一個角度降低了建設成本、縮短工期。本實用新型的石材復合裝飾混凝土主要適用于土木建筑工程結構體系，要求結構與裝飾同步制造，經過一次成型即可得到土木建筑工程的整體結構體系成品。實際應用中，由設計師或業主依據要求選擇好裝飾石材3的品種、顏色、大小、厚度等，再由承包商進行深化設計(包括裝飾石材3布局、分縫尺寸大小、拼縫方案等內容，類似于現在的鋼結構、幕墻工程、智能化等工程的深化設計工作)，之后由工廠按照深化設計圖進行制作、加工，對裝飾石材3的制作與加工誤差控制在毫米內，承包商可采用本實用新型的上述技術，借助現代精密儀器、大型施工機械，精心組織、精心施工，確保效果滿足設計要求，工程質量達到或超過國家驗收標準，按照裝飾與結構同步的原則，將裝飾石材3與混凝土模板同時進行安裝，同時需要保證裝飾石材3的安裝精度，混凝土模板需保證裝飾石材3的剛度，待混凝土 I澆灌完成，即形成復合裝飾混凝土。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種石材復合裝飾混凝土構造，包括混凝土、位于所述混凝土中的鋼骨架、以及位于所述混凝土外側的裝飾石材，其特征在于，所述混凝土、鋼骨架及裝飾石材一次成型固定在一起，所述裝飾石材的內表面貼覆于所述混凝土的外表面，于所述裝飾石材的背面設有凹槽,所述混凝土一體澆注填充于所述凹槽中。
2.如權利要求1所述的石材復合裝飾混凝土構造，其特征在于，所述凹槽為燕尾槽，在所述裝飾石材的厚度方向上，所述凹槽開口端的口徑小于其底端的口徑。
3.如權利要求1或2所述的石材復合裝飾混凝土構造，其特征在于，所述裝飾石材背面設有若干個 所述的凹槽，所述凹槽呈長條狀，或者所述凹槽截面呈圓形、橢圓形或多邊形，且呈點陣狀分布。
4.如權利要求3所述的石材復合裝飾混凝土構造，其特征在于，所述凹槽呈長條狀，其在所述裝飾石材的裝飾面延伸方向上的截面呈矩形、等腰梯形或直角梯形，所述凹槽交錯排列。
5.如權利要求4所述的石材復合裝飾混凝土構造，其特征在于，所述凹槽呈長條狀，其在所述裝飾石材的裝飾面延伸方向上的截面呈等腰梯形或直角梯形，所述凹槽僅沿其中一個方向延伸設置。
6.如權利要求1所述的石材復合裝飾混凝土構造，其特征在于，所述裝飾石材的邊緣設有固定槽，所述混凝土的外表面固定有若干所述的裝飾石材，兩塊相鄰裝飾石材上的固定槽相鄰且相對設置，兩塊相鄰裝飾石材與所述鋼骨架通過一固定件連接在一起，所述固定件的一端固定于兩塊相鄰裝飾石材的固定槽中，其另一端嵌固于所述混凝土中。
7.如權利要求6所述的石材復合裝飾混凝土構造，其特征在于，所述固定件包括橫置的嵌固部、固定部及擋置部，所述固定部與擋置部垂直位于所述嵌固部上，且彼此間隔平行設置，所述固定部位于所述固定槽中，所述擋置部位于所述裝飾石材鄰近所述混凝土的內側。
8.如權利要求6所述的石材復合裝飾混凝土構造，其特征在于，所述固定件嵌固于所述混凝土的一端具有用于預固定所述裝飾石材的輔助連接件，所述輔助連接件連接于所述固定件與鋼骨架之間。
9.如權利要求1所述的石材復合裝飾混凝土構造，其特征在于，所述混凝土的外表面固定有若干所述的裝飾石材，相鄰的兩塊裝飾石材之間具有縫隙，于所述縫隙內填充有起密封作用的耐候膠。
10.如權利要求9所述的石材復合裝飾混凝土構造，其特征在于，于所述縫隙內還設有用于過濾水或空氣中鹽分及有害物體的過濾網，所述過濾網位于所述耐候膠的內側。
專利摘要本實用新型涉及石材復合裝飾混凝土構造，該石材復合裝飾混凝土同時具有裝飾效果和結構受力特點，其混凝土、鋼骨架及裝飾石材一次成型固定在一起，裝飾石材的內表面貼覆于混凝土的外表面，于裝飾石材的背面設有凹槽，混凝土一體澆注填充于凹槽中，在澆筑混凝土后，該石材復合裝飾混凝土構成土木建筑工程中的整體結構體系。上述石材復合裝飾混凝土由混凝土與裝飾石材同步精確設計及制造而成，結構簡單、成本較低、且耐久性強。
文檔編號E04F13/076GK203129467SQ201220385109
公開日2013年8月14日 申請日期2012年7月28日 優先權日2012年6月9日
發明者周嘉陵 申請人:饒淳