专利名称：剪力墙保温体系及该体系的施工方法
技术领域：
本发明涉及剪カ墙施工领域，特别地，涉及ー种剪カ墙保温体系，本发明的另一方面还提供了 ー种上述剪カ墙保温体系的施工方法。
背景技术：
在高层建筑中，剪カ墙的保温性能对整个建筑的节能效果有着举足轻重的作用。目前我国在实际工程中应用广泛的剪カ墙保温手段主要有内保温法和外保温法两种。两种方法均存在问题即是如使用内保温法吋，内外墙交接处、圈梁等处，易形成热桥，保温层易开裂、脱落，同时维修保温层困难；如使用外保温法时，保温材料长期处于室外，保温材料易发生开裂形成空鼓，保温材料寿命缩短，而且安装于保温材料上的外饰也易脱落，同时保温材料的防火性能差。
发明内容
本发明目的在于提供ー种剪カ墙保温体系及其施工方法，以解决现有技术中保温材料使用寿命短，保温层、饰面材料易脱落的技术问题。为实现上述目的，根据本发明的ー个方面，提供了ー种剪カ墙保温体系，包括现浇注剪カ墙层和加气混凝土层，加气混凝土层贴合设置于现浇注剪カ墙层的外侧；加气混凝土层为现浇注剪カ墙层的外模板，加气混凝土层为砌筑层。进ー步地，还包括安装于加气混凝土层外侧的饰面层。进ー步地，还包括多个对拉螺杆和多个水泥撑头，对拉螺杆和水泥撑头均分别垂直加气混凝土层地安装于现浇注剪力墙层中；多个对拉螺杆沿加气混凝土层的纵向和横向分别错位分散排布；多个水泥撑头安装于现浇剪力墙层的一端中，并沿加气混凝土层的纵向和横向分别错位分散排布。进ー步地，还包括安装于现浇注剪力墙层中的多根钢筋，钢筋挂设于水泥撑头上，并垂直对拉螺杆；钢筋、水泥撑头和对拉螺杆在现浇注剪カ墙层中形成网状钢骨架。根据本发明的另一方面还提供了ー种上述剪カ墙保温体系的施工方法，包括以下步骤I)砌筑作为现浇注剪カ墙层外模板的加气混凝土层；2)间隔并正对加气混凝土层安装现浇注剪カ墙层的内模板，内模板位于加气混凝土层的内侧；3)在内模板和加气混凝土层所围区域内浇注混凝土，形成现浇注剪力墙层。进ー步地，在步骤3)之前，在加气混凝土层与内模板之间安装多个对拉螺杆和多个水泥撑头。进ー步地，在安装对拉螺杆和水泥撑头后，并在步骤3)之前，在加气混凝土层的外侧安装内楞，在内模板的外侧安装外楞；内楞与外楞彼此平行并平行于加气混凝土层。进ー步地，在步骤3)之前，对加气混凝土层进行预湿。
本发明具有以下有益效果本发明提供的剪カ墙保温体系包括三层材料。该体系最内层为现浇混凝土剪カ墙层，中间层为加气混凝土保温层，最外层为外墙瓷砖饰面层。加气混凝土保温层的导热系数在0. 12千卡/米 时 で，保温隔热性能良好。加气混凝土保温层本身耐久性能优异，使用过程中加气混凝土自然碳化时強度下降少。冻融作用对其影响也很小，故使得该体系进行保温,保温材料的耐久性良好。本发明提供的剪カ墙保温体系采用具有防火性能的加气混凝土作为保温层，使得该体系在发挥保温的作用的同时又能起到防火的作用。加气混凝土是ー种非燃烧体，它热传导性低热迁移慢，自身不燃烧的情况下，还能保护体系的其他结构不至于因受热过度而发生不良影响。该材料在高温下也不会产生有害气体，而且当体系温度在600°C以下时其强度甚至略有增长。加气混凝土的防火性能能达到并满足公安部对防火材料的要求，扩宽了该体系的适用范围。本发明提供的剪カ墙保温体系价格低廉。只计算消耗的人工，材料，机械三项费 用，该体系的造价约为32. 57元/m2，而在相同条件下采用膨胀玻化微珠作为保温材料吋，该体系的造价约为67. 33元/m2。本发明提供的施工方法中以加气混凝土层为剪カ墙层浇注时的外模板。使得浇注混凝土时，剪カ墙表面的混凝土能直接与加气混凝土接触。加气混凝土既具有普通混凝土的化学组成同时其表面还存在大量孔洞。采用该材料作为混凝土剪力墙层的外模板进行浇注剪カ墙混凝土时，流动的混凝土浆体可进入加气混凝土表面的孔隙中，使得混凝土的水化反应可深入到加气混凝土层内部进行，硬化后混凝土剪カ墙与加气混凝土之间形成受カ能力强的嵌固结构。嵌固结构可有效解决传统保温层与剪カ墙层粘结不牢，易产生空鼓脱落的现象。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将參照图，对本发明作进ー步详细的说明。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进ー步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图I是本发明优选实施例的剪カ墙保温体系局部结构示意图；图2是本发明优选实施例的剪カ墙保温体系施工过程局部剖视示意图；图3是图2的俯视剖视示意图；图4是本发明优选实施例的剪カ墙保温体系施工过程局部剖视示意图；图5是剪切-拉伸实验中所用本发明体系试件的结构示意图；图6是劈拉实验所用本发明体系试件结构示意图；图7是本发明所用混凝土多轴实验加载装置结构示意图；以及图8是本发明所用劈拉实验装加载置结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。參见图1，本发明提供的剪カ墙保温体系包括现浇注剪カ墙层I和加气混凝土层2，加气混凝土层2为砌筑。加气混凝土层2贴合设置于现浇注剪カ墙层I的外侧，起到保温的作用。同时加气混凝土层2作为现浇注剪カ墙层I的外模板发挥作用。替代浇注混凝土时需安装的外模板。现浇注剪カ墙层I按常规施工方法进行浇注。为了增加体系的美观，还可在加气混凝土层2的外侧贴上饰面材料形成饰面层3。结合參见图2，为了增加现浇注剪カ墙层I的強度，在浇注混凝土前，需在待浇注区域内设置多根垂直于加气混凝土层2的对拉螺杆230。每ー根对拉螺杆230沿加气混凝土层2的纵向和横向错位分散排布。姆ー根对拉螺杆230的两端伸出体系,且姆ー根对拉螺杆230伸出体系的端部设有螺纹，3型构件250分别套设在对应对拉螺杆230的两端，再将螺帽旋拧于对应对拉螺杆230的两端的螺纹上，以锁死于3型构件250的外壁上，从而将对拉螺杆230固定。
结合參见图3，现浇注剪カ墙层I的一端内还可间隔设置多根水泥撑头220。每ー水泥撑头220垂直加气混凝土层2安装，沿加气混凝土层2的纵向和横向交错分散排布。为进ー步增强现浇注剪カ墙层I的受カ载荷，还可在现浇注剪カ墙层I内挂设多根钢筋。钢筋垂直于对拉螺杆230，平行于加气混凝土层2。水泥撑头220、钢筋和对拉螺杆230组成网状的剪力墙钢骨架。该骨架包含于现浇注剪カ墙层I内。上述体系的各层均可按常规方法制成。在浇注剪力墙层之前需安装内模板，内模板与加气混凝土层二者围成的区域即为剪力墙的浇注区域。在浇注吋，内模板与加气混凝土层对浇注的混凝土起到支撑定型作用。浇注后拆除内模板即可。采用这种结构能节省安装エ序，減少外模板的安装。同时由于浇注的混凝土直接与加气混凝土层接触，混凝土层凝固时能深入加气混凝土中形成嵌固结构，增强体系的粘结强度。为使得加气混凝土层与2现浇注剪カ墙层I之间的粘结性能较优，本发明的另ー方面还提供了ー种上述剪カ墙保温体系的施工方法。该方法包括以下步骤首先垂直地面砌筑加气混凝土砖块，得到加气混凝土层2，加气混凝土层2的尺寸与现浇注剪カ墙层I对应。在砌筑加气混凝土砖块2时按常规方法进行砌筑。參见图2，安装位于加气混凝土层2内侧的内模板270，并根据安装对拉螺杆230的位置在内模板270和加气混凝土层2上相对设置安装孔。通过3型构件250将对拉螺杆230安装至安装孔中。之后再在加气混凝土层2的内侧安装内楞210。在内模板270的外侧安装外楞240。浇注现浇注剪カ墙层I后内楞210和外楞240均需拆除。參见图3，在内模板270与加气混凝土层2围成的区域的一端安装水泥撑头220。多根水泥撑头220之间沿加气混凝土层2的横向和纵向交错分散安装。显然的此时也可以将多根钢筋挂设在水泥撑头220上。使得水泥撑头220、钢筋和对拉螺杆230在内模板270与加气混凝土层2围成的区域内形成网状钢骨架。參见图4，向内模板270与加气混凝土层2围成的区域内浇注混凝土，形成现浇注混凝土层I。加气混凝土层2起到浇注剪力墙外模板的作用，既可支撑现浇注混凝土层1，又可使现浇注混凝土层I与加气混凝土层2直接接触。混凝土浇注入该区域后，发生凝固，此时混凝土直接与加气混凝土层2的表面接触。混凝土的水化反应可深入到加气混凝土层内部进行，硬化后混凝土剪カ墙与加气混凝土之间形成受カ能力强的嵌固结构。嵌固结构可有效解决传统保温层与剪力墙层粘结不牢，易产生空鼓脱落的现象。当然为了增加加气混凝土层2与现浇注混凝土层I之间的粘结强度，在浇注现浇注混凝土层I前可按常规方法对加气混凝土层2进行预湿。剪カ墙保温体系粘结性能实验I试验材料试验用混凝土为复合硅酸盐水泥(编号P. C 32. 5)购自长沙市坪塘水泥厂，拌制得到混凝土，平均抗压强度为21. SMPa0加气混凝土(MU3. 5级)购自长沙市长乐建材有限公司。參照《混凝土结构试验方法标准》(GB 50152-92)及《蒸压加气混凝土性能试验方法》(GBT11969-2008)，制造尺寸为 600 X 150 X 150mm 的试件。剪切-拉伸实验试件I參见图5，试件包括位于钢模320内侧的第一现浇注混凝土层340、加气混凝土层310和第二浇注混凝土层330。钢模320包括两相对放置的钢板。第 一、第二现浇注混凝土层340、350的外侧分别与钢模320的内侧壁相接。加气混凝土层310设置于第一、第二现浇注混凝土层340、350之间。钢模320的外侧壁上还对称安装了两个吊环350。试件生产方法将加气混凝土砌块切割为IOOmmX 150mmX 150mm,固定于尺寸为600mmX 150mmX 150mm的钢模320中央。向加气混凝土砌块上浇水后，在水加气混凝土砌块的两侧与钢模320之间浇注新拌制普通混凝土。浇注完成后将试件置于振动台上，振捣3分钟成型，振捣完成后以湿麻袋覆盖试件，静置24小时后拆除试件两侧的钢模320。为了更接近施工时的状态，试件采用覆盖浇水养护，养护时间为28天。养护完成后用混凝土打磨机打磨试件两侧普通混凝土保护层直至露出粗骨料，然后用高强环氧树脂胶结剂将钢模320粘贴至试件的外侧，静置24小吋。劈拉实验试件2參见图6，试件尺寸为100X 150 X 150mm，包括彼此贴合的加气混
凝土层310和第二浇注混凝土层330。生产方法先堆砌加气混凝土层310并在与之相对面间隔设置模板，在模板与加气混凝土层310之间浇注第二浇注混凝土层330。待第二浇注混凝土层330干透后，拆除模板得到试件。劈拉实验对比例试件按《膨胀聚苯板薄抹灰外墙外保温系统》(JG149-2003)的规定，用胶粘剂将聚苯板粘贴至已砌筑好的剪カ墙外壁上，尺寸为100X 150X 150mm。所用胶粘剂为常用如聚氨酯胶粘剂等。2实验设备及实验方案试件剪切-拉伸实验采用结构如图7示的混凝土多轴实验加载装置进行测试。混凝土多轴实验加载装置包括安装于试件I上方的反力架410、面向试件I固定于反カ架410上的应カ传感器400、与应カ传感器400 —端相连的千斤顶430、安装于试件I左侧的固定钢架440、安装于试件I右侧的拉力器、用于安放试件I的小车460和放置小车460的试验台490。试件I安放于底部安装了轮子的小车460上。小车460包括间隔放置的第一小车和第二小车。第一小车和第二小车间隔放置于试验台490上。试件I中的第一混凝土层340放置于第一小车上，第ニ混凝土层330放置于第二小车上。试件I的加气混凝土层310悬空。试件I ー侧的固定钢架440通过钢绞线450与试件I ー侧的吊环350相连。试件I另ー侧的吊环350正对拉力器。拉カ器包括可调式滑轮470和位于该滑轮470下方的拉カ加载器480。试件I另ー侧的吊环350通过钢绞线450与拉カ加载器480相连，钢绞线450搭接于滑轮470上。拉力加载器480为盛放砝码的吊篮。千斤顶430的一端与试件I中加气混凝土层310的顶部相接。当需要对试件I的轴向受力能力进行测试时，在拉力加载器480的吊篮内放置砝码。试件I ー侧的钢绞线450被拉紧，试件I另ー侧的钢绞线450也被拉紧。试件I承受侧向拉力。当需要对试件I的剪应カ受力能力进行检测时，通过固定小车460底部的轮子，保持小车静止。通过千斤顶430对试件I施加向下的压力。千斤顶430所施力作用于加气混凝土层310上，在加气混凝土层310与第一、第二混凝土层340、330之间产生纵向剪应力。千斤顶430所施加力可由应カ传感器400測定。本试验所用千斤顶430的最大压カ值为10吨。根据《混凝土结构试验方法标准》(GB50152-92)的要求对所加剪应カ进行分级加载，剪应カ的大小通过最大量程为5t的应力传感器400及其配套的应カ测试仪读出。侧向拉力值通过实际放入吊篮内的砝码质量换 算得到。试件劈拉实验采用如图8所示的劈拉实验装加载置进行试验。该装置包括位于试件2顶端和底部的加压机压板500。压板500面对试件2的一面上均设置了角钢510。角钢510的尖锐端正对试件2中加气混凝土层310和第二浇注混凝土层330的相接面。实验吋，开动加压机压板500向试件2下压，角钢510的尖鋭端使加气混凝土层310和第二浇注混凝土层330的相接面受力，从而测定试件2中二者相接面的受カ能力。加压机所加压カ可从加压机仪表上读取。对比例试件也按上述条件进行实验。试验中需记录的内容包括①每次试件发生破坏时，所受侧向拉应カ值；②每次试件发生破坏时，所受剪应力值；③每次试件发生破坏后破坏面的形态。3试件测试结果及其说明试件的破坏面类型包括纯界面破坏、界面-材料破坏和材料破坏三种脆性破坏。第一类纯界面破坏。试件破坏时有劈裂声响，试件从加气混凝土层与现浇注混凝土层相接界面处破坏，分为2块，试件发生界面破坏时的荷载值要显著低于发生材料破坏时的荷载值。试件的破坏表面是整体破坏，造成这种现象的原因是由于当加载达到某一定值时加气混凝土层310与混凝土层粘结的界面上同时达到极限粘结强度，从而使整个粘结界面同时发生错位而破坏。第二类界面-材料破坏。试件破坏时有劈裂声响，试件破坏成2 3块。试件破坏界面为斜面，该斜面从加气混凝土层310内部延伸至加气混凝土层310与第一或第二浇注混凝土层330或340相接面处。试件发生界面-材料破坏时的荷载值介于材料破坏与界面破坏之间。第三类材料破坏。试件破坏时有劈裂声响,试件破坏成2 3块。试件发生材料破坏时破坏面均处于加气混凝土层310中，加气混凝土层310与第一、第二浇注混凝土层330、340界面保存完好。试件受力最大时出现材料破坏。
拉应カ和剪应カ由试件所受侧向カ和竖向カ按常用公式计算得到。各试件试验结果见表I。表I试件剪切-拉伸试验结果
权利要求
1.一种剪力墙保温体系，其特征在于，包括现浇注剪力墙层和加气混凝土层，所述加气混凝土层贴合设置于所述现浇注剪力墙层的外侧；所述加气混凝土层为所述现浇注剪力墙层的外模板，所述加气混凝土层为砌筑层。
2.根据权利要求I所述的体系，其特征在于，还包括安装于所述加气混凝土层外侧的饰面层。
3.根据权利要求I所述的体系，其特征在于，还包括多个对拉螺杆和多个水泥撑头，所述对拉螺杆和所述水泥撑头均分别垂直所述加气混凝土层地安装于所述现浇注剪力墙层中； 多个所述对拉螺杆沿所述加气混凝土层的纵向和横向分别错位分散排布；多个所述水泥撑头安装于所述现浇剪力墙层的一端中，并沿所述加气混凝土层的纵向和横向分别错位分散排布。
4.根据权利要求3所述的体系，其特征在于，还包括安装于所述现浇注剪力墙层中的多根钢筋，所述钢筋挂设于所述水泥撑头上，并垂直所述对拉螺杆；所述钢筋、所述水泥撑头和对拉螺杆在所述现浇注剪力墙层中形成网状钢骨架。
5.一种权利要求广4中任一项所述的剪力墙保温体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤 1)砌筑作为所述现浇注剪力墙层外模板的所述加气混凝土层； 2)间隔并正对所述加气混凝土层安装所述现浇注剪力墙层的内模板，所述内模板位于所述加气混凝土层的内侧； 3)在所述内模板和所述加气混凝土层所围区域内浇注混凝土，形成所述现浇注剪力墙层。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)之前，在所述加气混凝土层与所述内模板之间安装多个对拉螺杆和多个水泥撑头。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在安装所述对拉螺杆和水泥撑头后，并在所述步骤3)之前，在所述加气混凝土层的外侧安装内楞，在所述内模板的外侧安装外楞；所述内楞与所述外楞彼此平行并平行于所述加气混凝土层。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤3)之前，对所述加气混凝土层进行预湿。
全文摘要
本发明提供了一种剪力墙保温体系及其施工方法，其中该剪力墙保温体系，包括现浇注剪力墙层和加气混凝土层，加气混凝土层贴合设置于现浇注剪力墙层的外侧；加气混凝土层为现浇注剪力墙层的外模板，加气混凝土层为砌筑层。本发明提供的剪力墙保温体系包括三层材料。该体系最内层为现浇混凝土剪力墙层，中间层为加气混凝土保温层，最外层为外墙瓷砖饰面层。加气混凝土保温层的导热系数在0.12千卡/米·时·℃，保温隔热性能良好。加气混凝土保温层本身耐久性能优异，使用过程中加气混凝土自然碳化时强度下降少。冻融作用对其影响也很小，故使得该体系进行保温，保温材料的耐久性良好。而且加气混凝土是一种非燃烧体能起到防火的作用。
文档编号E04B1/94GK102758491SQ20121018967
公开日2012年10月31日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者杨伟军, 杨勇, 梁建国 申请人:长沙理工大学