本發明屬于建筑構件領域，具體涉及一種一體化結構保溫的裝配式外墻板、連接結構及其制作方法。

背景技術：

現存的村鎮住宅建設時一般都只考慮了住宅的遮風擋雨的功能，并沒有考慮到入住時具有足夠的舒適度，而冬冷夏暖的農村住宅，到了冬季時如若沒有取暖設施，室內溫度會低于室外溫度。這兩種住宅的取暖方式依然采用傳統的方式，比如煤炭取暖或者空調取暖。

同時，隨著我國建筑業的發展，十三五規劃提出到2020年新建住宅中，裝配式建筑達到30%。為了達到此目標，并且改善現澆建造方式造成的資源浪費、環境污染等一系列的現象，國家大力推行建筑工業化政策。現階段住宅的施工建造過程中常用的預制結構里，保溫一體化外墻板主要是三明治夾心保溫墻板，這種墻板由保溫層、內外葉墻組成，其缺點有：一、拉接件用來連接內外葉墻與保溫層，則形成了冷熱橋，增加了能耗的損失；二、若安裝拉接件澆筑混凝土時沒有使所有拉結件達到錨固標準，則留下了隱患，導致外葉墻脫落；三、拉接件的使用增加了墻板的成本。

由此可見，冬冷夏熱的農村地區房屋結合裝配式建筑，急需一種低能耗、保溫性能好、不需要拉接件、連續無冷熱橋的預制墻體作為圍護結構中的重要組成，也成為今后裝配式建筑重點研究的課題。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種結構保溫一體化外墻板、連接結構及其制作方法，解決現有的預制三明治墻板存在的冷熱橋增加能耗損失、保溫效果不佳、安裝隱患較大和成本較高的技術問題。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種結構保溫一體化外墻板，包括板體，所述板體由保溫基底層和結構密柱層分層澆筑而成，所述保溫基底層包括平板狀的基底部和凸出基底部表面一側的凸肋部，所述凸肋部由沿基底部的長度方向通長并且平行間隔設置的一組凸肋組成；

沿凸肋部的長度方向間隔預留有至少一道橫向貫穿凸肋部的水平的連接通孔，每道連接通孔均位于凸肋的同一標高位置處，每道連接通孔內均穿有一根水平連接鋼筋，所述水平連接鋼筋的長度大于板體的寬度，所述基底部與凸肋部之間的高差形成內凹空間；

所述結構密柱層包括澆筑于內凹空間內并且寬度與內凹空間的寬度相適應的一組密柱，所述結構密柱層的外側面與凸肋部的外側面平齊；

位于內凹空間內的水平連接鋼筋均包裹澆筑在結構密柱層內，每個密內均預埋有密柱鋼筋，所述密柱鋼筋的兩端分別伸出密柱的兩端，位于密柱內的密柱鋼筋與水平連接鋼筋固定連接為一體；

所述板體的側邊部為凸肋、密柱或內凹空間，以保證板體的側邊部至少有一個為內凹空間為準。

所述凸肋的橫截面為弧形、三角形、矩形、梯形或者燕尾形。

所述凸肋部的中部斷開設有至少一道凹槽。

每道凹槽均位于凸肋的同一標高位置處。

所述凹槽的橫截面形狀為弧形、三角形、矩形、梯形或者燕尾形。

所述結構密柱層還包括在凹槽內與密柱一體澆筑的橫梁。

所述橫梁內預埋有與水平連接鋼筋構造一致的橫梁鋼筋。

一種結構保溫一體化外墻板的連接結構，包括左右拼接的兩塊結構保溫一體化裝配式外墻板，兩塊板體的側邊部緊密貼合，所述板體的一個側邊部為凸肋或密柱，水平連接鋼筋的一個端部伸出該側邊部，伸出長度不大于相鄰的內凹空間的寬度，所述板體的另一個側邊部為內凹空間，水平連接鋼筋的另一個端部位于該內凹空間內，并且該內凹空間內澆筑有左右拼接后澆混凝土。

一種結構保溫一體化外墻板的連接結構，包括上下拼接的兩塊結構保溫一體化裝配式外墻板，所述密柱的長度小于凸肋的長度，密柱與凸肋高差部分留出有內凹空間，該內凹空間在密柱的兩端至少設置一端；

所述密柱鋼筋的一端位于密柱與凸肋高差部分留出的內凹空間內，密柱鋼筋的另一端伸出板體，留出的內凹空間內澆筑有上下拼接后澆混凝土。

一種結構保溫一體化外墻板的制作方法，制作步驟如下：

步驟一、根據結構保溫一體化外墻板的板體設計尺寸，制作與結構密柱層的構造尺寸相同的結構密柱層內模具，該結構密柱層內模上開有與連接通孔相對應的模具穿孔；

步驟二、將模臺安裝好，同時對模臺進行清理，并在模臺內側涂刷脫模劑；

步驟三、在模臺中先澆筑一層砂漿層，作為板體外裝飾涂料層的底襯；

步驟四、將結構密柱層內模具固定在模臺內標高預先設計好的位置處，以保證保溫基底層的澆筑厚度；

步驟五、備好帶有強度的穿管，將穿管穿入模具穿孔內，穿管的兩端固定在模臺上；

步驟六：向模臺中澆筑水泥聚苯顆粒，振動成型以達到密實度要求，形成板體的保溫基底層；

步驟七：待水泥聚苯顆粒到達初凝后，撤掉結構密柱層內模具形成內凹空間，抽出穿管形成連接通孔；

根據結構保溫一體化外墻板的板體設計，向設計帶密柱的內凹空間內放置密柱鋼筋，水平連接鋼筋插在連接通孔內，然后將水平連接鋼筋與密柱鋼筋進行焊接或者綁扎固定；

步驟八：向步驟七中帶密柱鋼筋的內凹空間中澆筑混凝土，振動成型以達到密實度要求，形成結構密柱層；

步驟九：板體養護24小時后脫模臺，然后進行自然風干；

步驟十：對養護好的板體帶有砂漿層的一側涂刷裝飾涂料，形成裝飾層。

與現有技術相比本發明具有以下特點和有益效果：

本發明針對低層住宅結構保溫一體化的要求，避免現階段使用的預制三明治板存在的系列問題，提供一種結構保溫一體化裝配式外墻板，解決了三明治墻板的不足，適用于裝配式住宅。本發明的預制墻板具有成本低、制作方便、結構保溫一體化、無冷熱橋、無拉結件的優點，使得施工更加便捷。

本發明的預制墻板的板體采用分層澆筑的水泥聚苯顆粒的保溫層和普通混凝土的結構層，水泥聚苯顆粒作為板體一側的保溫層，摒棄了傳統的外保溫、內保溫及夾心保溫做法，斷絕了冷熱橋，降低了耗能損失，巧妙的起到了既要保溫又要承重的難題。普通混凝土的作為板體的另一側的結構層，與保溫層采用之間密排柱咬合連接的形式，沒有拉結件，通過水平連接鋼筋和密柱鋼筋的固定，提高了墻板的整體性與承載力。

本發明的板體相對于傳統墻板的密度得到了一定的減輕，提高了墻板的受力性能，提高了抗震性；同時只有兩層組成的板體其厚度要小于現階段的剪力墻體的厚度，減輕了墻板重量，節約材料。

本發明的板體之間均采用濕式連接，連接可靠，傳力路徑清晰具有很好的受力穩定性，安裝方便。本發明的板體制作過程巧妙而簡單，設計好結構密柱層內模具即可完成預制工作，便于推廣使用。

附圖說明

下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。

圖1是本發明實施例一的板體結構示意圖。

圖2是圖1中是保溫基底層的結構示意圖。

圖3是圖1中帶水平連接鋼筋和密柱鋼筋的結構密柱層的結構示意圖。

圖4是實施例一中的結構密柱層內模具的結構示意圖。

圖5是本發明實施例二的板體結構示意圖。

圖6是本發明實施例三的板體結構示意圖。

圖7是本發明實施例四的板體結構示意圖。

圖8是圖7中是保溫基底層的結構示意圖。

圖9是圖7中帶水平連接鋼筋和密柱鋼筋的結構密柱層的結構示意圖。

圖10是實施例四中的結構密柱層內模具的結構示意圖。

圖11是左右拼接連接結構中板體的一個側邊部為密柱的實施例。

圖12是左右拼接連接結構中板體的一個側邊部為凸肋的實施例。

圖13是上下拼接連接結構中密柱的下端與板體平齊的一個實施例。

圖14是上下拼接連接結構中密柱的下端與凸肋高差部分留出有內凹空間的一個實施例。

附圖標記：1－保溫基底層、1.1－基底部、1.2－凸肋部、1.21－凸肋、1.3－內凹空間、2－結構密柱層、2.1－密柱、2.2－橫梁、3－連接通孔、4－水平連接鋼筋、5－密柱鋼筋、6－凹槽、7－左右拼接后澆混凝土、8－上下拼接后澆混凝土、9－結構密柱層內模具、9.1－豎向矩形方通、9.2－橫向矩形方通、10－模具穿孔、11－橫梁鋼筋。

具體實施方式

實施例一參見圖1-4所示：

一種結構保溫一體化外墻板，包括板體，所述板體由保溫基底層1和結構密柱層2分層澆筑而成， 所述保溫基底層1包括平板狀的基底部1.1和凸出基底部表面一側的凸肋部1.2，所述凸肋部1.2由沿基底部1.1的長度方向通長并且平行間隔設置的一組凸肋1.21組成。

沿凸肋部1.2的長度方向間隔預留有至少一道橫向貫穿凸肋部1.2的水平的連接通孔3，每道連接通孔3均位于凸肋1.21的同一標高位置處，每道連接通孔3內均穿有一根水平連接鋼筋4，所述水平連接鋼筋4的長度大于板體的寬度，所述基底部1.1與凸肋部1.2之間的高差形成內凹空間1.3。

所述結構密柱層2包括澆筑于內凹空間1.3內并且寬度與內凹空間的寬度相適應的一組密柱2.1，所述結構密柱層2的外側面與凸肋部1.2的外側面平齊。

位于內凹空間1.3內的水平連接鋼筋4均包裹澆筑在結構密柱層2內，每個密柱2.1內均預埋有密柱鋼筋5，所述密柱鋼筋5的兩端分別伸出密柱2.1的兩端，位于密柱內的密柱鋼筋5與水平連接鋼筋4固定連接為一體。所述板體的側邊部為凸肋1.21、密柱2.1或內凹空間1.3，以保證板體的側邊部至少有一個為內凹空間為準。

本實施中為左側邊部為內凹空間1.3，右側邊部為密柱2.1。

所述凸肋1.21的橫截面為弧形、三角形、矩形、梯形或者燕尾形。本實施例中為矩形。

例如，使用水泥聚苯顆粒制作成保溫基底層1，基底部1.1的尺寸可以為100mm100mm3000mm，凸肋部1.2的尺寸可以為100mm250mm3000mm；密柱鋼筋為鋼筋籠，鋼筋籠的尺寸可以為90mm100mm2900mm，鋼筋籠由豎向受力鋼筋和水平受力鋼筋組成。

以上結構保溫一體化外墻板的制作方法，制作步驟如下：

步驟一、根據結構保溫一體化外墻板的板體設計尺寸，制作與結構密柱層2的構造尺寸相同的結構密柱層內模具9，本實施例中的結構密柱層內模具9為一組單體的豎向矩形方通9.1。該結構密柱層內模上開有與連接通孔3相對應的模具穿孔10。

步驟二、將模臺安裝好，同時對模臺進行清理，并在模臺內側涂刷脫模劑。

步驟三、在模臺中先澆筑一層10mm厚的砂漿層，作為板體外裝飾涂料層的底襯。

步驟四、將結構密柱層內模具9固定在模臺內標高預先設計好的位置處，以保證保溫基底層1的澆筑厚度。

步驟五、備好帶有強度的穿管，將穿管穿入模具穿孔10內，穿管的兩端固定在模臺上，穿管可以采用帶有強度的塑料管，直徑為50mm。

步驟六：向模臺中澆筑水泥聚苯顆粒，振動成型以達到密實度要求，形成板體的保溫基底層1。

步驟七：待水泥聚苯顆粒到達初凝后，撤掉結構密柱層內模具9形成內凹空間1.3，抽出穿管形成連接通孔3。

根據結構保溫一體化外墻板的板體設計，向設計帶密柱的內凹空間1.3內放置密柱鋼筋5，水平連接鋼筋4插在連接通孔3內，然后將水平連接鋼筋4與密柱鋼筋5進行焊接或者綁扎固定。

步驟八：根據結構保溫一體化外墻板的板體設計，向設計帶密柱的內凹空間1.3中澆筑混凝土，振動成型以達到密實度要求，形成結構密柱層2。

步驟九：板體養護24小時后脫模臺，然后進行自然風干。

步驟十：對養護好的板體帶有砂漿層的一側涂刷裝飾涂料，形成裝飾層。

實施例二參見圖5所示，與實施例一中不同的是，本實施中為左側邊部為內凹空間1.3，右側邊部也為內凹空間1.3。

實施例三參見圖6所示，與實施例一中不同的是，本實施中為左側邊部為內凹空間1.3，右側邊部為凸肋1.21。

實施例四參見圖7-10所示：

與實施例一中不同的是，所述凸肋部1.2的中部斷開設有至少一道凹槽6，本實施例中為一道，該道凹槽6均位于凸肋1.21的同一標高位置處，所述凹槽6的橫截面形狀為弧形、三角形、矩形、梯形或者燕尾形，其中做成梯形則容易使橫梁的混凝土灌注密實，本實施例中凹槽為矩形。因此結構密柱層2還包括在凹槽6內與密柱2.1一體澆筑的橫梁2.2，所述橫梁2.2內預埋有與水平連接鋼筋4構造和尺寸均一致的橫梁鋼筋11。橫梁鋼筋11也與水平連接鋼筋4固定連接為一體。

以上結構保溫一體化外墻板的制作方法，與實施例一中不同的是，本實施例中的結構密柱層內模具9為一組并列平行的豎向矩形方通9.1，同時豎向矩形方通中部還貫通連接有形成凹槽的橫向矩形方通9.2。

這種結構保溫一體化外墻板的連接結構，包括左右拼接連接結構和上下拼接連接結構。

參見圖11-12所示，左右拼接連接結構包括左右拼接的兩塊結構保溫一體化裝配式外墻板，兩塊板體的側邊部緊密貼合，所述板體的一個側邊部為凸肋1.21或密柱2.1，水平連接鋼筋4的一個端部伸出該側邊部，伸出長度不大于相鄰的內凹空間1.3的寬度，所述板體的另一個側邊部為內凹空間1.3，水平連接鋼筋4的另一個端部位于該內凹空間1.3內，并且該內凹空間1.3內澆筑有左右拼接后澆混凝土7。例如圖11中板體的一個側邊部為密柱2.1，而圖12中板體的一個側邊部為凸肋1.21。

參見圖13-14所示，上下拼接連接結構包括上下拼接的兩塊結構保溫一體化裝配式外墻板，所述密柱2.1的長度小于凸肋1.21的長度，密柱2.1與凸肋1.21高差部分留出有內凹空間1.3，該內凹空間1.3在密柱的兩端至少設置一端。

所述密柱鋼筋5的一端位于密柱2.1與凸肋1.21高差部分留出的內凹空間1.3內，密柱鋼筋5的另一端伸出板體，留出的內凹空間1.3內澆筑有上下拼接后澆混凝土8。例如所述密柱鋼筋5的上端位于密柱2.1與凸肋1.21高差部分留出的內凹空間1.3內，密柱鋼筋5的下端伸出板體，留出的內凹空間1.3內澆筑有上下拼接后澆混凝土8。參見圖13中所示，密柱的下側面與板體平齊沒有預留內凹空間，而圖14中密柱的下側面與凸肋1.21高差部分留出有內凹空間1.3。

上下拼接連接結構中的鋼筋接長采用現有裝配式結構的套筒連接、鋼筋現澆連接、鋼絲套繩連接等形式。