保温隔热楼板结构及生产方法与流程

本发明涉及建筑墙板结构，具体涉及保温隔热楼板结构及生产方法。

背景技术：

随着现代工业技术的发展，房屋建造技术也得到提升，由于建造速度快，而且生产成本较低，装配式建筑迅速在世界各地得到推广。

现有技术中已公开了多种预制构件结构。例如，cn107119839a公开了一种装配式楼板及其制作方法，楼板所要搭接的梁是在其长度方向的单侧或两侧设有水平台阶的花篮式梁，所述梁以水平台阶为界分为上部梁和下部梁；所述楼板是具有轻质绝热板芯的预制板，所述楼板中沿着其长度方向设有钢筋并且钢筋的两端伸出楼板作为连接筋；所述楼板的两端安装在所述梁的水平台阶上，所述中间梁两侧相对的楼板的连接筋相焊接并且与所述上部梁浇筑为一体，所述边梁一侧的楼板的连接筋与边梁上部梁内的受力筋相连接并且与所述上部梁浇筑为一体。

再例如，cn205688656u公开了一种了一种预制装配式楼板构件，包括：粘结凝固在一起的上面层、基体和下面层；所述基体中包覆有上层钢筋网、钢骨架和下层钢筋网，所述上层钢筋网和所述下层钢筋网分别固定于所述钢骨架的上下两侧，所述基体中含有由发泡水泥、泡沫混凝土或加气混凝土构成的轻质基层。该构件的上面层和下面层均可在工厂预制时与基体一次性完成，可极大降低现场施工的工作量，并且自重更轻，面层更平整，楼面保温隔热、隔音性能更好，还可大大降低工程造价。

然而，现有的装配式楼板与墙板之间的结构强度不及现浇的柱、梁、楼和屋面层强度好，并不能达到装配大型建筑的要求，并且现有的楼板通常不具有保温隔热性能。

技术实现要素：

为解决现有技术中的至少部分技术问题，本发明提供新的保温隔热楼板结构，其在具有保温隔热性能的同时还具有更大的结构刚度和抗侧刚度，结构牢固性更好。具体地，本发明包括以下内容。

本发明的第一方面，提供一种保温隔热楼板结构，其包括钢架结构以及填充于所述钢架结构之间的保温隔热层，其中：所述保温隔热层的厚度为140-180mm，其原料包括20-200重量份轻骨料、250-500重量份水泥、200-500重量份砂粒、250-600重量份陶粒、20-300重量份粉煤灰、1-50重量份添加剂和100-400重量份水；所述钢架结构包括由横梁、纵梁和连接钢构成的转接角。

优选地，在所述转接角中，所述横梁和所述纵梁分别以45度夹角焊接于所述连接钢的同一侧，从而使所述横梁和所述纵梁垂直设置且所述横梁、所述纵梁和所述连接钢三者处于同一平面内，所述连接钢的一末端突出于所述横梁且该末端平面平行于所述横梁，所述连接钢的另一末端突出于所述纵梁且该末端平面平行于所述纵梁。

优选地，所述横梁包括第一横梁和第二横梁，所述纵梁包括第一纵梁和第二纵梁，所述连接钢包括第一连接钢、第二连接钢、第三连接钢和第四连接钢；所述第一横梁的一端、所述第一纵梁的一端以及所述第一连接钢构成第一转接角，所述第一横梁的另一端、所述第二纵梁的一端以及所述第二连接钢构成第二转接角，所述第二横梁的一端、所述第二纵梁的另一端以及所述第三连接钢构成第三转接角，所述第二横梁的另一端、所述第一纵梁的另一端以及第四连接钢构成第四转接角。

优选地，保温隔热楼板结构进一步包括连接于所述第一横梁和所述第二横梁之间的纵檀条，且所述纵檀条具有突出于所述第一横梁的第一悬臂和突出于所述第二横梁的第二悬臂。

优选地，保温隔热楼板结构进一步包括连接于所述第一纵梁和所述第二纵梁之间的横檀条，所述横檩条具有突出于所述第一纵梁的第一悬臂和突出于所述第二纵梁的第二悬臂。

优选地，所述横梁、所述纵梁、所述纵檀条和所述横檀条分别为c型钢，且所述第一横梁的c型钢凹槽与所述第二横梁的c型钢凹槽相对设置，所述第一纵梁的c型钢凹槽与所述第二纵梁的c型钢凹槽相对设置。

优选地，保温隔热楼板结构进一步包括焊接于所述钢架结构的两侧第一钢丝网和第二钢丝网。

优选地，所述轻骨料选自玻化微珠、蛭石、膨胀珍珠岩和改性膨胀珍珠岩中的至少一，且密度为50-150kg/m³；和所述添加剂由包括10-30重量份发泡剂、5-100重量份石灰、5-100重量份石膏、5-50重量份聚氨酯、3-9重量份六偏磷酸钠的物质制备得到。

优选地，在所述钢架结构的一侧设置15-25mm厚的水泥砂浆保护层，在所述钢架结构的另一侧设置25-35mm厚的细砂混凝土层，并进一步在所述细砂混凝土侧设置40-55mm厚的饰面材料层。

本发明的第二方面，提供一种保温隔热楼板结构的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在生产线的模台上放线，并根据楼板的尺寸支设侧模；

(2)用反打工艺将饰面材料反铺在底模上，并在饰面材料的底面喷3-5mm厚聚合物砂浆，然后浇筑c30细石混凝土；

(3)在焊接成整体的钢架结构的上方加焊钢丝网，在所述钢架结构的底面加焊钢丝网，将钢架结构吊装放入模板中，在模板内浇筑由20-200重量份轻骨料、250-500重量份水泥、200-500重量份砂粒、250-600重量份陶粒、20-300重量份粉煤灰、1-50重量份添加剂和100-400重量份水得到的混合物，得到保温隔热层；

(4)在保温隔热层的表面施加水泥砂浆压入网格布，拆侧模，蒸养，得到所述保温隔热楼板结构。

本发明的保温隔热楼板使用具有优异强度的轻质保温隔热材料，从而可以大量使用得到具有高达140mm以上厚度的保温隔热层，此类楼板的保温性能大大提高，而不会因为轻质材料的使用而影响楼板的强度。另外，优选地，本发明的骨架具有特殊的转接角，通过该转接角可以方便地实现具有立柱(或坚钢)的墙体上下之间的连接，进而可以在无需预制承重骨架的情况下实现大型建筑物的装配。此外，通过转接角中连接钢的突出端进一步实现横梁、纵梁及相临的坚向墙体之间的加固。

本发明的保温隔热楼板结构可用于构成新的装配体系，可以与承重受力框架与外墙围护部分融为一体，形成保温隔热板楼板架合一的装配式钢框架支撑结构体系。

附图说明

图1为示例性保温隔热楼板结构的剖面图。

图2为保温隔热楼板结构的第一种示例性钢架结构的图。

图3为保温隔热楼板结构的第二种示例性钢架结构的图。

附图标记说明：

细砂混凝土层2、第一钢丝网3、钢架结构1、第二钢丝网4、水泥砂浆保护层5、保温隔热层12、c30细石混凝土11、转接角100、横梁110、纵梁120、连接钢130、第一横梁111、第二横梁112、第一纵梁121、第二纵梁122、第一连接钢131、第二连接钢132、第三连接钢133、第四连接钢134、第二转接角200、第三转接角300、第四转接角400、纵檀条140、第一悬臂141、第二悬臂142、横檀条150。

具体实施方式

现详细说明本发明的多种示例性实施方式，该详细说明不应认为是对本发明的限制，而应理解为是对本发明的某些方面、特性和实施方案的更详细的描述。

应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发明。另外，对于本发明中的数值范围，应理解为具体公开了该范围的上限和下限以及它们之间的每个中间值。在任何陈述值或陈述范围内的中间值以及任何其他陈述值或在所述范围内的中间值之间的每个较小的范围也包括在本发明内。这些较小范围的上限和下限可独立地包括或排除在范围内。

除非另有说明，否则本文使用的所有技术和科学术语具有本发明所述领域的常规技术人员通常理解的相同含义。虽然本发明仅描述了优选的方法和材料，但是在本发明的实施或测试中也可以使用与本文所述相似或等同的任何方法和材料。本说明书中提到的所有文献通过引用并入，用以公开和描述与所述文献相关的方法和/或材料。在与任何并入的文献冲突时，以本说明书的内容为准。除非另有说明，否则“％”为基于重量的百分数。

本发明的术语“保温隔热楼板结构”是指用于装配大型建筑物的预制构件，是能够被单独使用、运输的模块化结构，其不同于建筑物及其部分结构。优选地，本发明的一块楼板构成水平面。

本发明的术语“固定连接”包括可拆卸方式的固定连接或不可拆卸方式的固定连接。可拆卸方式的固定连接包括螺栓连接等。不可拆卸方式的固定连接包括焊接等。

[保温隔热楼板结构]

本发明的第一方面，提供一种保温隔热楼板结构，其包括钢架结构以及填充于所述钢架结构之间的保温隔热层。下面详细说明各构成。

钢架结构

本发明的钢架结构为设置于水平方向的楼板内的骨架，与一般的楼板的钢架结构不同，本发明的钢架结构包括至少一个由横梁、纵梁和连接钢构成的转接角。本发明的钢架结构可以包括一个转接角，也可包括两个转接角、三个转接角、四个转接角，甚至多于四个转接角。

转接角

本发明的转接角具有下述结构：横梁和纵梁分别以45度夹角焊接于连接钢的同一侧，从而使横梁和纵梁垂直设置且横梁、纵梁和连接钢三者处于同一平面内。连接钢的一末端以45度夹角突出于横梁，从而形成第一突缘，该突缘作为连接钢的一末端，其末端平面平行于横梁。

在某些实施方案中，第一突缘在垂直于横梁厚度上的长度与对应的墙体厚度相同或者至少为对应的墙体厚度的一半以上。类似地，连接钢的另一末端以45度夹角突出于纵梁，从而形成第二突缘，该突缘作为连接钢的另一末端，其末端平面平行于纵梁。优选地，第二突缘在垂直于纵梁厚度上的长度与对应的墙体厚度相同或者至少为对应的墙体厚度的一半以上。优选地，第一突缘与第二突缘具有相同的长度。

在某些实施方案中，横梁与连接钢的焊接位置不同于纵梁与同一连接钢的焊接位置。即，相互垂直的横梁和纵梁之间在转接角处并不相连接，而是通过连接钢焊接于一体。这样的设计一方面更有利于横梁与纵梁之间的牢固连接，另一方面，也为墙体竖向边缘的立柱留足必要空间，从而更有利于上下墙体之间通过立柱而牢固连接。

在某些实施方案中，本发明的钢架结构为四边形，其包括四个转接角。具体地，横梁包括第一横梁和第二横梁。纵梁包括第一纵梁和第二纵梁。连接钢包括第一连接钢、第二连接钢、第三连接钢和第四连接钢。第一横梁的一端、第一纵梁的一端以及第一连接钢构成第一转接角。类似地，第一横梁的另一端、第二纵梁的一端以及第二连接钢构成第二转接角。第二横梁的一端、第二纵梁的另一端以及第三连接钢构成第三转接角。第二横梁的另一端、第一纵梁的另一端以及第四连接钢构成第四转接角。

本发明中，横梁与纵梁的长度不特别限定，可根据楼板的规格而自由设定。横梁的长度可大于纵梁的长度，或者横梁的长度小于纵梁的长度。还可以是横梁的长度等于纵梁的长度，从而可以使钢架结构形成大致的正方形。本发明中，优选横梁为c型钢。更优选地，本发明包括第一横梁和第二横梁，且第一横梁和第二横梁分别为c型钢，两者以c型钢的凹槽相对的方式设置。本发明中，优选纵梁为c型钢。更优选地，本发明包括第一纵梁和第二纵梁，且第一纵梁和第二纵梁分别为c型钢，两者以c型钢的凹槽相对的方式设置。本发明中，连接钢优选为c型钢，更优选地，连接钢以c型钢的凹槽朝向钢架结构内部的方式设置。连接钢的长度不特别限定，例如300-600mm等。

檩条

本发明中，钢架结构可选地进一步包括檩条，檀条可以是横檩条，也可以是纵向檩条。檩条的数量不特别限定。

在某些实施方案中，本发明的钢架结构进一步包括连接于第一横梁和第二横梁之间的纵檀条，且纵檀条具有突出于第一横梁的第一悬臂和突出于第二横梁的第二悬臂。优选地，纵檀条的平行于纵梁。纵檀条的数量不特别限定。一般为2至10条，优选2-8条，更优选2-6条等。纵檀条优选为c型钢。纵向檩条与横梁的连接方式不特别限定，可通过焊接连接，也可一体成型。

在某些实施方案中，本发明的钢架结构进一步包括连接于第一纵梁和第二纵梁之间的横檀条，且横檀条具有突出于第一纵梁的第一悬臂和突出于第二纵梁的第二悬臂。优选地，横檀条的平行于横梁。横檀条的数量不特别限定。一般为1至10条，优选1-4条，例如1条等。纵檀条优选为c型钢。纵向檩条与横梁的连接方式不特别限定，可通过焊接连接，也可一体成型。

钢丝网

本发明的钢架结构可选的进一步包括钢丝网。优选地，钢丝网包括第一钢丝网和第二钢丝网，第一钢丝网焊接于钢架结构中与第二钢丝网相对的另一侧。本发明中钢丝网的是指由直径较细的钢丝构成的网状结构。钢丝的直径一般为1-4mm，例如3mm。

保温隔热层

本发明的保温隔热层是指填充于钢架结构之间保温隔热材料层。与现有楼板相比，本发明的保温隔热层具有更大的厚度，可达140-180mm。本发明的保温隔热层的原料包括20-200重量份轻骨料、250-500重量份水泥、200-500重量份砂粒、250-600重量份陶粒、20-300重量份粉煤灰、1-50重量份添加剂和100-400重量份水。由上述原料得到的保温隔热材料与现有保温隔热材料相比，不仅具有优异的保温性能，而且还具有更大的强度。

本发明的轻骨料是指密度在50-150kg/m³之间，优选80-100kg/m³之间的骨料，其实例包括但不限于玻化微珠、蛭石、膨胀珍珠岩和改性膨胀珍珠岩。本发明可使用上述物质中的一种，也可以组合使用两种以上物质。在组合使用的情况下，两种以上物质的混合比不特别限定，只要控制其密度在50-150kg/m³之间即可。本发明的轻骨料能为材料提供轻质、高强、保温和耐火等特点。轻骨料的用量一般为20-200重量份，优选50-150重量份，更优选60-100重量份。

本发明的水泥可为任意水硬性无机胶凝材料，用于水中硬化把砂、石等材料牢固地胶结在一起。本发明优选使用由硅酸盐水泥熟料、20％-40％粉煤灰和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，即粉煤灰硅酸盐水泥。水泥的用量一般为250-500重量份，优选300-450重量份，更优选350-400重量份。

本发明的砂粒包括中砂和细砂，可根据需要而自由选择，也可使用中砂和细砂的混合物。其中，中砂是指粒径在0.5mm-0.25mm范围内砂石碎屑物。细砂是指粒径大于0.075mm的颗粒超过全重85％细度模数为2.2-1.6的砂石。本发明中砂粒的用量一般为200-500重量份，优选250-450重量份，更优选300-400重量份。

本发明中陶粒的使用可进一步降低热导率，增强保温隔热性能。优选地，本发明的陶粒为粉煤灰陶粒，从而在降低热导率的同时还提供更大的强度和减轻重量。陶粒的用量一般为250-600重量份，优选300-500重量份，更优选350-400重量份。

本发明中粉煤灰的使用可增强材料后期的强度。粉煤灰的用量一般为20-300重量份，优选50-200重量份，更优选60-100重量份。如果用量过大，则降低隔热效果。另一方面，如果用量过小，则所得材料的后期强度增强效果变差。

本发明中添加剂用于改善材料的粘接性、膨化性能和矿化性能。优选地，添加剂包括发泡剂、石灰、石膏、聚氨酯和六偏磷酸钠。其中，发泡剂一般为10-30重量份，优选12-25重量份，更优选15-20重量份。本发明的发泡剂优选为二烷基二甲基氧化胺和/或n-十二烷基乙醇胺。此类发泡剂的使用可以大大降低保温隔热性，例如可使导热系数[w/(m.k)]降低18％以上，优选20％以上。石灰一般为5-100重量份，优选10-70重量份，更优选20-50重量份。石膏一般为5-100重量份，优选10-70重量份，更优选20-50重量份。本发明使用聚氨酯用于提高发泡性，进而提高隔热性能。聚氨酯一般为5-50重量份，优选10-40重量份，更优选20-40重量份。本发明还使用六偏磷酸钠促进材料中分子之间的结合，提高材料的强度。六偏磷酸钠一般为3-9重量份，优选5-9重量份。

水泥砂浆保护层

可选地，本发明的保温隔热楼板进一步包括水泥砂浆保护层。优选水泥砂浆还包括内贴的耐碱玻纤网格布。水泥砂浆保护层的厚度一般为15-25mm，优选15-25mm。

细砂混凝土层

可选地，本发明的保温隔热楼板进一步包括设置于楼板侧面的细砂混凝土层。该细砂混凝土层用于进一步包埋钢架结构，从而避免钢架结构暴露于环境中。该细砂混凝土层的厚度一般为25-45mm，优选25-35mm。

饰面材料层

可选地，本发明的保温隔热楼板进一步包括饰面材料层。该饰面材料层通过在生产车间等预制而直接作为预制的楼板结构的一部分，从而减少了在建筑物建造过程中的施工量，大大提高了装配化水平和建造速度。饰面材料层包括面砖层等。

[生产方法]

本发明的第二方面，提供保温隔热楼板结构的生产方法，其至少包括以下步骤：

(1)在生产线的模台上放线，并根据楼板的尺寸支设侧模；

(2)可选地，用反打工艺将饰面材料反铺在底模上，并在饰面材料的底面喷3-5mm厚聚合物砂浆；

(3)在焊接成整体的钢架结构的上方加焊钢丝网，在所述钢架结构的底面加焊钢丝网，将钢架结构吊装放入模板中，在模板内浇筑由20-200重量份轻骨料、250-500重量份水泥、200-500重量份砂粒、250-600重量份陶粒、20-300重量份粉煤灰、1-50重量份添加剂和100-400重量份水得到的混合物；

(4)在保温隔热层的表面施加水泥砂浆压入网格布，拆侧模，蒸养，得到所述保温隔热楼板结构。

本领域技术人员已知，除了上述步骤外，本发明的生产方法还可包括其他步骤。这些其他步骤可以在上述步骤(1)-(4)之间，也可在上述步骤(1)之前或步骤(4)之后。

实施例1

图1为一种示例性保温隔热楼板结构的剖面图。如图1所示，该楼板在厚度方向上依次包括细砂混凝土层2、第一钢丝网3、钢架结构1、第二钢丝网4和水泥砂浆保护层5(内贴耐碱玻纤网格布)。其中细砂混凝土层2为30mm厚度c30，钢丝的直径为3@50×50。钢架结构1的厚度为160mm。水泥砂浆保护层5的厚度为20mm。在钢架结构1内部的下层填充140mm厚度500kg/m³保温隔热层12。在保温隔热层12上面填充20mm厚度c30细石混凝土11。

本实施例的保温隔热层原料如下所示：

100kg玻化微珠、300kg水泥、200kg砂粒、500kg粉煤灰陶粒、50kg粉煤灰、40kg添加剂和200kg水；

其中添加剂由下述物质混合得到：20kg二烷基二甲基氧化胺、50kg石灰、50kg石膏、30kg聚氨酯、5kg六偏磷酸钠。由此得到的材料的导热系数[w/(m.k)]为0.84，抗压强度460kpa。

图2为保温隔热楼板结构的一种示例性钢架结构图。如图2所示，本实施例中，钢架结构1具有转接角100。该转接角100由横梁110、纵梁120和连接钢130构成。横梁110和纵梁120分别以45度夹角焊接于连接钢130的同一侧，从而使横梁110和纵梁120垂直设置。横梁110、纵梁120和连接钢130三者处于同一平面内。连接钢130的一末端突出于横梁110，该末端平面平行于横梁110。连接钢130的另一末端突出于纵梁120，该末端平面平行于纵梁120。横梁110与连接钢130的焊接位置与纵梁120与连接钢130的焊接位置保持一定间距。图1中，连接钢的一末端以45度夹角突出于横梁，从而形成第一突缘。连接钢的另一末端以45度夹角突出于纵梁，从而形成第二突缘。

图3为保温隔热楼板结构的第二种示例性钢架结构图。如图3所示，横梁包括第一横梁111和第二横梁112，纵梁包括第一纵梁121和第二纵梁122，连接钢包括第一连接钢131、第二连接钢132、第三连接钢133和第四连接钢134。

第一横梁111的一端、第一纵梁121的一端以及第一连接钢131构成第一转接角100。第一横梁111的另一端、第二纵梁122的一端以及第二连接钢132构成第二转接角200。第二横梁112的一端、第二纵梁122的另一端以及第三连接钢133构成第三转接角300。第二横梁112的另一端、第一纵梁121的另一端以及第四连接钢134构成第四转接角400。

图3中还示出了钢架结构还包括4条纵檀条140，各纵向檩条140平行地连接于第一横梁111和第二横梁112之间。纵檀条140具有突出于第一横梁111的第一悬臂141和突出于第二横梁112的第二悬臂142。通过第一悬臂141和第二悬臂142可以使楼板牢固地固定于两侧的墙体，并且通过第一悬臂141和其他楼板的第二悬臂142之间的连接可以使水平方向相临的两个楼板之间实现固定。另外，图3中还示出了钢架结构还包括1条横檀条150，其平行地固定于第一纵梁121和第二纵梁122之间。

实施例2

除了保温隔热层的原料变为下述以外，其余与实施例1相同。

100kg玻化微珠、350kg水泥、300kg砂粒、550kg粉煤灰陶粒、50kg粉煤灰、40kg添加剂和200kg水。其中，添加剂包括15kg二烷基二甲基氧化胺、80kg石灰、50kg石膏、50kg聚氨酯和8kg六偏磷酸钠。由此得到的材料的导热系数[w/(m.k)]为0.085，抗压强度456kpa。

在不背离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明说明书的具体实施方式做多种改进和变化，这对本领域技术人员而言是显而易见的。由本发明的说明书得到的其他实施方式对技术人员而言是显而易见得的。本申请说明书和实施例仅是示例性的。