一种基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板及其制备方法与流程

本发明涉及一种质轻、高强、耐腐蚀的基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板及其制备方法，属于装配式墙体领域。

背景技术：

建筑工业化和住宅产业化以及城镇化建设要求积极推广装配化施工。围护结构中，墙体的装配化是考核建筑工业化水平关键指标和重要环节。现有的装配式墙体存在诸多问题，如造价高昂，安装施工复杂，保温性能不足或存在大量冷热桥等。因此迫切研发一种质轻高强，安装快速，绿色环保的新型装配式保温墙体。

纤维增强复合材料具有高强高模，耐久性好的等特点。拉挤工艺是将纤维束或纤维织物通过纱架连续喂入，经过树脂胶槽将纤维浸渍，再穿过热成型模具后进入拉引机构，按此流程可制成连续的复合材料制品，拉挤工艺可生产出截面形状复杂的连续型材。因此可以采用拉挤工艺利用其一次成型技术拉挤出可装配式的复合材料空腔墙体，内置保温层。新型复合材料夹芯墙板在保证轻质耐用的前提下具有良好的保温性能。

技术实现要素：

本发明针对现有墙板生产污染大，安装施工复杂，保温性能不足的问题，提出一种基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板及其制备方法，该墙体利用拉挤成型工艺具有轻质高强，环境友好，价格亲民，耐久性好的优点。

本发明采用以下技术方案：一种基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板，包括复合材料空腹结构、面板、加强肋、保温材料、防火板和自攻螺钉；

所述复合材料空腹结构由两侧面板和加强肋组成，复合材料空腹结构的空腔内填充保温材料，复合材料空腹结构与防火板通过自攻螺钉相互固定形成复合材料夹芯墙板，多个复合材料夹芯墙板相互搭接形成连续的装配式墙体；

所述的加强肋沿板宽连续布置，加强肋的厚度与数量根据受力需要布置，加强肋可垂直于面板，也可与面板呈一定角度布置，加强肋为直线形或曲形或交替错缝排列；

多个复合材料夹芯墙板相互搭接方式采用普通搭接或槽榫接合或凹槽连接或卡扣连接；

所述普通搭接为：相邻复合材料空腹结构之间直接通过胶黏剂接合；

所述槽榫接合为：复合材料空腹结构边侧外伸出20-40mm的薄壁凹槽与相邻复合材料空腹结构的薄壁凸槽通过粘结剂相接合；

所述凹槽连接为：复合材料空腹结构两侧设置凹槽，相邻复合材料空腹结构之间凹槽相互对齐，槽口内置入复合材料管作为骨架，并通过粘结剂相互接合；

所述卡扣连接为：复合材料空腹结构两侧设置卡扣，相邻复合材料空腹结构通过卡扣接合并辅以粘结剂。

所述连接件钢板上下有c型加持板，左右加持板预留加强肋厚度凹槽，复合材料夹芯墙板的加强肋插承至连接件预留卡槽内，内侧复合材料夹芯墙板内侧面板与连接件加持板内壁通过螺栓固定，连接件与钢梁焊接或螺栓连接形成外挂形式。

作为优选，所述的复合材料空腹结构由纤维束或纤维织物与树脂固化而成的拉挤成型工艺制成，纤维包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维，树脂采用不饱和聚酯或乙烯基树脂或环氧树脂或酚醛树，在拉挤过程中也可在树脂中加入阻燃剂。

作为优选，所述保温材料采用岩棉或聚苯乙烯或挤塑聚苯或聚氨酯的块状或条状材料。

作为优选，所述的耐火板采用硅酸钙板或玻镁板或埃特板。

上述基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板空腹结构的制备方法采用复合材料拉挤成型工艺制备，制备流程如下：

a.开一套钢模具，为模板的模具，模具内部形状与复合材料建筑模板一致；

b.将模具装在复合材料拉挤机上，采用15t以上拉力的拉挤机；

c.将纤维束或纤维织物通过纱架连续喂入，经过树脂胶槽将纤维浸渍各类树脂(不饱和聚酯、乙烯基树脂或环氧树脂)，再穿过热成型钢模具后进入拉引机构，即可制成连续复合材料装配式保温墙板空腹结构，采用自动切割机至预定的长度进行切割；

d.在复合材料空腹结构内置入保温材料，复合材料空腹结构与防火板通过自攻螺钉相互固定，形成拉挤成型复合材料装配式保温墙板。

e.墙板与墙板之间通过空腹结构预设的槽榫接口或槽口或卡扣或无普通搭接相互连接。

f.拉挤成型复合材料装配式保温墙板通过加强肋插承至连接件预留凹槽，复合材料装配式保温墙板内壁与连接件加持板内壁通过螺栓固定，连接件与结构钢梁通过焊接或螺栓连接形成拉挤成型复合材料装配式保温墙板体系。

其中：墙板的纤维种类，墙板空腔结构加强肋的间距、厚度、个数与形状，接口形式可根据实际需要灵活调整。

本发明复合材料空腹结构由面板和加强肋组成，通过加强肋提高复合材料的截面惯性矩，使复合材料空腹结构具有更高的刚度和稳定性。复合材料空腹结构通过拉挤成型工艺生产，纤维束或纤维织物与树脂固化而成，树脂采用不饱和聚酯或乙烯基树脂或环氧树脂或酚醛树，将纤维束或纤维织物通过纱架连续喂入，经过树脂胶槽将纤维浸渍各类树脂，再穿过热成型金属模具(后进入拉引机构，按此流程可制成连续的复合材料空腔板。

有益效果：本发明基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板与其他产品相比，其最大特点是：重量墙，强度高，刚度大，安装施工便捷，环境友好，耐久性好。通过拉挤工艺还可生产出带转角或曲面的复杂形状的复合材料保温墙板。

附图说明

图1为基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板的基本构造图。

图2为基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板没有槽和企口的截面图,图2(a)加强肋为直线肋，图2(b)加强肋为交错肋。

图3为基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板槽榫接合截面图。

图4为基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板凹槽连接截面图。

图5为基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板卡扣连接截面图。

图6为基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板连接件图。

图7为基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板外挂图。

附图中：1为面板；2为直线肋；3为保温材料；4为防火板；5为自攻螺钉；6为交错肋；7为薄壁凹槽；8为凹槽；9为复合材料管；10为卡扣；11为连接件；12为加持板；13为连接件预留凹槽；14为螺栓；15为钢梁。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方法对本发明作进一步地说明：

如图1所示：一种基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板，包括复合材料空腹结构、面板1、加强肋、保温材料3、防火板4、自攻螺钉5和连接件11；

所述复合材料空腹结构由两侧面板1和加强肋组成，复合材料空腹结构的空腔内填充保温材料3，复合材料空腹结构与防火板4通过自攻螺钉5相互固定形成复合材料夹芯墙板，多个复合材料夹芯墙板相互搭接，复合材料夹芯墙板与钢梁通过连接件形成外挂形式；

所述的复合材料空腹结构由纤维束或纤维织物与树脂固化而成的拉挤成型工艺制成，纤维包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维，树脂采用不饱和聚酯或乙烯基树脂或环氧树脂或酚醛树，在拉挤过程中也可在树脂中加入阻燃剂。所述保温材料采用岩棉或聚苯乙烯或挤塑聚苯或聚氨酯的块状或条状材料。所述的耐火板采用硅酸钙板或玻镁板或埃特板。

多个复合材料夹芯墙板相互搭接方式采用普通搭接或槽榫接合或凹槽连接或卡扣连接；

所述普通搭接为：相邻复合材料空腹结构之间直接通过胶黏剂接合；所述的加强肋沿板宽连续布置，加强肋的厚度与数量根据受力需要布置，加强肋可垂直于面板，也可与面板呈一定角度布置，如图2(a)所示加强肋为直线肋或者如图2(b)所示加强肋为交错肋。

如图3所示，所述槽榫接合为：复合材料空腹结构边侧外伸出20-40mm的薄壁凹槽7与相邻复合材料空腹结构的薄壁凸槽通过粘结剂相接合；

如图4所示，所述凹槽连接为：复合材料空腹结构两侧设置凹槽8，相邻复合材料空腹结构之间凹槽8相互对齐，槽口内置入复合材料管9作为骨架，并通过粘结剂相互接合；

如图5所示，所述卡扣连接为：复合材料空腹结构两侧设置卡扣10，相邻复合材料空腹结构通过卡扣10接合并辅以粘结剂。

如图6所示，所述连接件11为：钢板上下有c型加持板12，左右加持板12预留有连接件预留凹槽13。

如图7所示，拉挤成型复合材料装配式保温墙板通过加强肋插承至连接件预留凹槽13，复合材料装配式保温墙板内壁与连接件加持板12内壁通过螺栓14固定，连接件11与结构钢梁15通过焊接或螺栓14连接形成拉挤成型复合材料装配式保温墙板体系。

上述基于钢结构住宅的装配式复合材料夹芯墙板空腹结构的制备方法采用复合材料拉挤成型工艺制备，拉挤成型复合材料装配式保温墙板具体制备流程如下：

a.开一套钢模具，为模板的模具，模具内部形状与复合材料建筑模板一致；

b.将模具装在复合材料拉挤机上，一般需要15t以上拉力的拉挤机；

c.将纤维束或纤维织物通过纱架连续喂入，经过树脂胶槽将纤维浸渍各类树脂(不饱和聚酯、乙烯基树脂或环氧树脂)，再穿过热成型钢模具后进入拉引机构，即可制成连续复合材料装配式保温墙板空腹结构，采用自动切割机至预定的长度进行切割。

d.在复合材料空腹结构内置入保温材料，复合材料空腹结构与防火板通过自攻螺钉相互固定，形成拉挤成型复合材料装配式保温墙板。

e.墙板与墙板之间通过空腹结构预设的槽榫接口或槽口或卡扣或无普通搭接相互连接。

f.拉挤成型复合材料装配式保温墙板通过加强肋插承至连接件预留凹槽，复合材料装配式保温墙板内壁与连接件加持板内壁通过螺栓固定，连接件与结构钢梁通过焊接或螺栓连接形成拉挤成型复合材料装配式保温墙板体系

其中：墙板的纤维种类，墙板空腔结构加强肋的间距、厚度、个数与形状，接口形式可根据实际需要灵活调整。

以上结合附图对本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的普通技术人员而言，在本发明的原理和技术思想的范围内，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。