一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体及作法的制作方法

本发明涉及一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体，减震键为带铅管-粗砂消能减震键，尤其还涉及装配式夹心保温Z形复合墙体及作法，属于建筑节能抗震技术领域。

背景技术：

(1)我国地域广阔，人口众多，多数建筑在地震区，其中部分建筑以自建为主，由于对抗震知识的缺乏，建造工艺不能满足抗震基本要求，抗震能力十分薄弱。唐山、汶川、玉树、雅安大地震，房屋破坏与倒塌极其惨重。研发低成本、易操作、实用型的装配式抗震节能一体化结构适应国家发展的重大需求。

(2)房屋墙体保温性能较差，冬冷时节，采暖耗费大量能源，室内热环境和舒适度较差；夏热时节，使用降温电器，耗电量较大。发展低能耗装配式抗震节能一体化结构受到国家高度重视，社会普遍关注。

(3)传统的多层砌体结构耐久性、整体抗震性能普遍较差。而高层住宅剪力墙结构由于对墙体厚度的限制及其配筋构造复杂，在多层剪力墙结构中直接套用存在造价较高、墙体较厚，不易推广的问题。此外，研发模块化结构体系和工业化建造技术，是低、多层结构建设与发展的巨大需求，生态环保建材在房屋结构中的应用是可持续发展的战略需求。基于此，本发明提出了一种低能耗，易于施工，用EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)夹心保温取代全混凝土墙体，用再生混凝土取代普通混凝土适于建筑垃圾资源化，用轻质墙体两侧的再生混凝土取代传统的粘土砖，节能抗震一体化、适宜于低多层建筑抗震节能的结构新体系发展。

(4)研发的该绿色结构体系，适应了国家十三五重点研发计划-“绿色建筑及建筑工业化”重点专项(2016年度指南)、国务院办公厅“关于大力发展装配式建筑的指导意见”(国办发〔2016〕71号)、住房城乡建设部及工业和信息化部“关于开展绿色农房建设的通知”(建村[2013]190号)的美丽乡村发展需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供操作简单、实用性强、绿色环保、抗震节能、可装配化施工等优点的带夹心保温及减震键的Z形复合墙体及作法，以期有效解决传统砖房建筑抗震耗能能力低，保温性能差、施工速度慢等问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种带夹心保温及减震键的Z形复合墙体，Z形复合墙体由两个及以上的Z形复合墙板装配而成；Z形复合墙板由Z形再生混凝土墙板1、EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)保温模块2、带翼圆管固定件3和铅管-粗砂消能减震键4组合装配而成，其中铅管-粗砂消能减震键4由铅管5、粗砂6、镀锌薄钢片盖板7和螺栓8组成。

所述Z形再生混凝土墙板1为单排配筋再生混凝土墙板，位于EPS保温模块2的两侧，既有利于受力，并且对EPS保温模块进行防火控制。EPS保温模块2设置在两侧Z形再生混凝土墙板1之间，两侧Z形再生混凝土墙板1与EPS保温模块2构成夹心结构。两侧Z形再生混凝土墙板1为对称的结构。

所述带翼圆管固定件3嵌套在EPS保温模块2企口中的预留孔洞中，预留孔洞设置在Z形复合墙板的中心对称点处、Z形复合墙板的端部以及Z形复合墙板的拐角处。

带翼圆管固定件3用于放置铅管-粗砂消能减震键4，有效防止铅管-粗砂消能减震键对EPS保温模块的挤压破坏；所述铅管-粗砂消能减震键4通过在铅管5中灌注粒径2mm-5mm的粗砂6，采用镀锌薄钢片盖板7对铅管5的上、下端加盖封堵，并采用螺栓8拧紧。

所述EPS保温模块2作为再生混凝土墙板的夹心保温层，EPS保温模块2的内外表面设有均匀分布的燕尾槽，在浇筑再生混凝土成型后，EPS保温模块2与两侧的Z形再生混凝土墙板1进行机械咬合，构成夹心保温Z形墙体。EPS保温模块2的四周设有企口，方便各个EPS保温模块2进行拼接，有利于Z形复合墙板的装配。

所述带翼圆管固定件3采用具有保温性能的工程塑料制备。

带翼圆管固定件3嵌插在EPS保温模块2设置的预留孔洞内，用于放置铅管-粗砂消能减震键4。

所述铅管-粗砂消能减震键4是由塑性变形消能减震性能好的铅管5、摩擦消能减震性能好的粗砂6、镀锌薄钢片盖板7和螺栓8组成。

所述Z形再生混凝土墙板1是由再生混凝土和单排配筋钢丝网组成，其中再生混凝土的粗骨料颗粒直径为5mm-10mm；再生混凝土墙板规格：长度为600mm-6000mm，长度模数为300mm；截面高度为300mm-1500mm，高度模数为100mm；厚度30mm-60mm，厚度模数为10mm；Z形再生混凝土墙板1的接缝边缘带有45°坡角，坡角边长为3mm-5mm，在装配接缝处用水泥胶浆密封；Z形再生混凝土墙板1的外表面采用5mm～10mm厚抹面胶浆作为防护面层。

所述EPS保温模块2作为再生混凝土墙板夹心保温层，增强了房屋的保温隔热能力；EPS保温模块2兼做两侧再生混凝土墙板的内模板，两侧再生混凝土墙板配置单排配筋钢丝网，工程塑料制作的断桥键穿过EPS保温模块，将两侧单排配筋钢丝网固定，在浇筑再生混凝土过程中，中部夹心的EPS保温模块表面的燕尾槽与Z形复合墙板两侧的再生混凝土墙板构成机械咬合；EPS保温模块四周设有企口，便于用小尺寸的EPS保温模块拼装成大尺寸的EPS保温模板，在拼装接缝处EPS保温模块通过企口紧密咬合。为了防止上、下Z形复合墙板装配时尘土、杂物和积水进入EPS保温模块企口内，下部装配墙板夹心的EPS保温模块上端企口应为凸槽，装配的上部墙板中的EPS保温模块下端企口应为凹槽；EPS保温模块厚度为60mm-100mm。

带翼圆管固定件3由防止冷桥效应的工程塑料热塑成型，两翼分别锚固于EPS保温模块两侧的再生混凝土墙板内，两翼截面为T形或工字形，以保证带翼圆管固定件有足够的刚度和强度，同时加强EPS保温模块2和两侧Z形再生混凝土墙板1的连接。

铅管-粗砂消能减震键4插嵌在带翼圆管固定件3的圆管内。铅管-粗砂消能减震键4中镀锌薄钢板盖板7与铅管外径相同，为40mm～80mm；高度不小于装配接缝处上、下墙板带翼圆管固定件高度之和，且不小于100mm。铅管-粗砂消能减震键4的间隔为300mm～1500mm，模数为100mm。

上述带夹心保温及减震键的Z形复合墙体的作法，制作如下：

第一步：将EPS保温模块作为保温板兼做两侧再生混凝土墙板浇筑的内模板，在其两侧分别固定一片单排配筋钢丝网，钢丝的网格间距为50mm-100mm，钢丝的直径为1.0mm-1.2mm，浇筑再生混凝土后使得其与EPS保温模块表面的燕尾槽构成机械咬合。

第二步：浇筑再生混凝土墙板前，在EPS保温模块咬合部位的预留孔洞处插嵌带翼圆管固定件，带翼圆管固定件两翼放置在单排配筋钢丝网格间。

第三步：在铅管中灌注粗砂，采用镀锌薄钢片盖板对铅管上、下端加盖封堵，并通过螺栓拧紧形成铅管-粗砂消能减震键。

第四步：将铅管-粗砂消能减震键放置在带翼圆管固定件圆管内，其装配缝隙采用环氧树脂粘接；带翼圆管固定件两翼与再生混凝土墙板浇筑在一起。

第五步：在再生混凝土墙板外表面涂抹5～10mm厚抹面胶浆作为防护面层。

第六步：待墙体装配完成后，在再生混凝土墙板(1)接缝坡角处，采用水泥胶浆密封。

与现有技术相比，具有以下优势：

(1)工业化水平高。本发明带夹心保温及减震键的Z形复合墙体适用于低、多层建筑。铅管-粗砂消能减震键、EPS保温模块、及其装配式轻质墙板为工厂化生产，现场装配成轻质保温抗震节能一体化墙体，生产效率高、质量好。

(2)利用了再生混凝土这一量大面广的环保建材，节省资源、有利于可持续发展。

(3)保温、抗震、节能、防火一体化。本发明的轻质墙体中部为夹心保温EPS模块，两侧为再生混凝土墙板，比实心混凝土墙体自重轻，比砖墙抗震性能好。EPS保温模块作为轻质墙体夹心保温层，明显提高墙体保温效果。再生混凝土墙体在EPS保温板两侧既可起到保护EPS模块的作用，又可起到防火作用，耐久性也好。

(4)整体工作性能良好。本发明的带翼圆管固定件，用于放置铅管-粗砂消能减震键，有效防止铅管-粗砂消能减震键对EPS保温模块的挤压破坏；带翼圆管固定件由防止冷桥效应的工程塑料热塑成型，两翼分别锚固于EPS保温模块两侧的再生混凝土墙板内，保证带翼圆管固定件有足够的刚度和强度，同时加强EPS保温模块和两侧再生混凝土墙板的连接。

(5)墙体有两道抗震防线，具有良好的消能减震性能。在上、下装配式墙板之间设置铅管-粗砂消能减震键后，装配墙体整体有多道抗震防线。第一道抗震防线，在小震下，装配式上、下墙板间由于再生混凝土墙板装配缝隙间水泥胶浆的粘接作用，上、下装配墙板间不发生错动，装配成的墙体呈整体受力状态，抗侧力刚度大，墙体水平侧移小，小震下墙体基本处于弹性变形状态；第二道抗震防线，中震或大震下，装配式上、下墙板间再生混凝土墙板装配缝隙间水泥胶浆的粘接作用破坏，上、下装配墙板间开始发生错动，装配成的墙体呈分层墙板缝隙错动性状，墙体抗侧力刚度减小，结构周期变长，周期变长后地震作用相应减小，但墙体水平侧移相对大，这时铅管-粗砂消能减震键开始发挥重要作用，一是限制上、下装配式墙板错动位移发展的作用，二是在水平反复地震作用下的消能减震作用，铅管主要通过塑性变形消能减震，粗砂主要通过摩擦消能减震。

(6)运输、安装方便。本发明采用的预制构件重量轻，运输安装方便。

(7)显著减少施工现场浇筑混凝土的湿，减少混凝土现场养护所需的时间，加快施工进度。采用本发明提出的带夹心保温及减震键的Z形复合墙体减少模板工程、混凝土现浇工程等，节约资源，节省人工，减少管理费用，确保工程质量。

附图说明

图1带夹心保温及减震键的Z形复合墙体立面图；

图2带夹心保温及减震键的Z形复合墙体俯视图；

图3铅管-粗砂消能减震键立面图；

图4带夹心保温及减震键的Z形复合墙体整体装配图；

图5带单排配筋钢丝网的EPS保温模块；

图6带翼圆管固定件；

图7.1带夹心保温及减震键的Z形复合墙体咬合-粘结截面一。

图7.2带夹心保温及减震键的Z形复合墙体咬合-粘结截面二。

图中：1、Z形再生混凝土墙板，2、EPS保温模块，3、带翼圆管固定件，4、铅管-粗砂消能减震键，5、铅管，6、粗砂，7、镀锌薄钢片盖板，8、螺栓。

具体实施方式

下面结合具体实施案例对本发明做进一步说明。

如图1所示，本发明的带夹心保温及减震键的Z形复合墙体，该墙体构造包括Z形复合墙体两侧的Z形再生混凝土墙板1、EPS保温模块2、带翼圆管固定件3、铅管-粗砂消能减震键4、铅管5、粗砂6、镀锌薄钢片盖板7、螺栓8。

具体而言：

所述Z形再生混凝土墙板1是由再生混凝土和单排配筋钢丝网组成，其中再生混凝土粗骨料颗粒直径为5mm-10mm；Z形再生混凝土墙板1规格：长度为600mm-6000mm，长度模数为300mm；截面高度为300mm-1500mm，高度模数为100mm；厚度30mm-60mm，厚度模数为10mm；Z形再生混凝土墙板1接缝边缘带有45°坡角，坡角边长为3mm-5mm，在装配接缝处用水泥胶浆密封；Z形再生混凝土墙板1外表面采用5mm～10mm厚抹面胶浆作为防护面层。

所述EPS保温模块2作为Z形再生混凝土墙板1夹心保温层，增强了房屋的保温隔热能力；EPS保温模块2兼做两侧Z形再生混凝土墙板1的内模板，两侧再生混凝土墙板1配置单排配筋钢丝网，工程塑料制作的断桥键穿过EPS保温模块2将两侧单排配筋钢丝网固定，在浇筑再生混凝土过程中，中部夹心的EPS保温模块2表面的燕尾槽与Z形复合墙板两侧的Z形再生混凝土墙板1构成机械咬合；EPS保温模块2四周设有企口，便于用小尺寸的EPS保温模块拼装成大尺寸的EPS保温模板，在拼装接缝处EPS保温模块通过企口紧密咬合。为了防止上、下Z形复合墙板装配时尘土、杂物和积水进入EPS保温模块2企口内，下部装配墙板夹心的EPS保温模块2上端企口应为凸槽，装配的上部墙板中的EPS保温模块2下端企口应为凹槽；EPS保温模块2厚度为60mm-100mm。

所述带翼圆管固定件3嵌套在EPS保温模块2咬合位置的预留孔洞中，用于放置铅管-粗砂消能减震键4，有效防止铅管-粗砂消能减震键4对EPS保温模块2的挤压破坏；带翼圆管固定件3由防止冷桥效应的工程塑料热塑成型，两翼分别锚固于EPS保温模块2两侧的Z形再生混凝土墙板1内，两翼截面为T形或工字形，以保证带翼圆管固定件3有足够的刚度和强度，同时加强EPS保温模块2和两侧Z形再生混凝土墙板1的连接。

所述铅管-粗砂消能减震键4通过在铅管5中灌注粒径2mm-5mm的粗砂6，采用镀锌薄钢片盖板7对铅管5上、下端加盖封堵，并采用螺栓8拧紧。铅管-粗砂消能减震键4插嵌在带翼圆管固定件3的圆管内。铅管-粗砂消能减震键4中镀锌薄钢板盖板7与铅管外径相同，为40mm～80mm；高度不小于装配接缝处上、下墙板带翼圆管固定件3高度之和，且不小于100mm。铅管-粗砂消能减震键4间隔为300mm～1500mm，模数为100mm，且应在转角处设置。

其制作方法如下：

第一步：将EPS保温模块2作为保温板兼做两侧再生混凝土墙板1浇筑的内模板，在其两侧分别固定一片单排配筋钢丝网，钢丝的网格间距为50mm-100mm，钢丝的直径为1.0mm-1.2mm，浇筑再生混凝土后使得其与EPS保温模块2表面的燕尾槽构成机械咬合。

第二步：浇筑Z形再生混凝土墙板1前，在EPS保温模块2咬合部位的预留孔洞处插嵌带翼圆管固定件3，带翼圆管固定件3两翼放置在单排配筋钢丝网格间。

第三步：在铅管5中灌注粗砂6，采用镀锌薄钢片盖板7对铅管5上、下端加盖封堵，并通过螺栓8拧紧形成铅管-粗砂消能减震键4。

第四步：将铅管-粗砂消能减震键4放置在带翼圆管固定件3圆管内，其装配缝隙采用环氧树脂粘接；带翼圆管固定件3两翼与再生混凝土墙板1浇筑在一起。

第五步：在Z形再生混凝土墙板1外表面涂抹5～10mm厚抹面胶浆作为防护面层。

第六步：待墙体装配完成后，在再生混凝土墙板1接缝坡角处，采用水泥胶浆密封。

采用的铅管-粗砂消能减震键、EPS保温模块、及其装配式轻质墙板为工厂化生产，现场装配成轻质保温抗震节能一体化墙体，生产效率高、质量好；利用了再生混凝土这一量大面广的环保建材，节省资源、有利于可持续发展。结构整体实现保温、抗震、节能、防火一体化的特点。

本发明的目的在于提供操作简单、实用性强、绿色环保、抗震节能、可装配化施工等优点的带夹心保温及减震键的Z形复合墙体及作法，以期有效解决传统砖房建筑抗震耗能能力低，保温性能差、施工速度慢等问题。

以上是本发明的一个典型实施案例，本发明的实施不限于此。