一种轻质复合承重墙的制作方法与流程

本发明涉及一种采用钢筋骨架内填泡沫保温板、外喷秸秆粉煤灰细石混凝土的新型轻质复合承重墙体的制作方法。尤其适用于低层及多层房屋结构体系。

背景技术：

伴随着我国建筑产业化的发展浪潮，根据绿色建筑的设计要求，为了实现建筑产业化的节能环保理念，提高资源可回收效率的国家发展规划。对于建筑墙体而言，需要将传统的建筑墙体生产安装技术与建筑产业化发展模式相结合，根据建筑产业化发展的技术特点整合各种墙体生产安装技术，从而减轻建筑建造时对环境产生的污染，为实现对工农业废弃物的再度利用，变废为宝。探索将植物秸秆与粉煤灰、高炉矿渣等加工制作成新型轻质复合承重墙板将是一种有益的探索。

目前，承重墙体结构形式种类很多，主要形式如下：

混凝土剪力墙结构体系中，大量现浇混凝土剪力墙结构用于框剪及剪力墙体系的房屋中，目前技术已较为成熟。对于装配式混凝土剪力墙结构而言，是以预制或半预制墙板为主要构件，经现场装配、部分现浇而成的混凝土结构。建造质量高、生产速度快、保护环境、节约资源，主要应用于高层建筑结构体系。但目前存在材料使用单一、自重大、不可回收，节点连接复杂导致施工难度大，且可靠性差，结构整体性能差，很难实现强连接等技术难题。

钢板剪力墙由边缘加强构件和内填钢板组装而成，类似于底端固接的竖向悬臂连梁。竖向边缘构件相当于翼缘，内嵌钢板相当于腹板，而水平边缘构件则可近似等效为横向加劲肋，是一种经济有效的侧向支撑体系，主要应用于高层建筑结构体系。该墙体因自重轻，降低了对基础的负担，减少了基础造价。在实际工程中采用钢板厚度通常较薄，节约了使用空间；通过工厂预制、现场安装等工业化程序，大大提高了施工速度，节省了施工费用，是一种有效且经济的抗侧力部件。然而，钢板剪力墙因厚度较薄通常过早发生面外失稳，在往复荷载作用下的滞回环“捏缩”严重，若采用厚度较大的钢板又不够经济。此外，钢板剪力墙中钢板外露，需要采取防腐、防火措施，降低了结构耐久性。

冷弯薄壁型钢组合承重墙体通常采用的做法是将镀锌骨架和轻质墙面板（如定向刨花板、石膏板、硅酸钙板）等通过自攻螺钉连接。虽然这种双侧挂板组合墙体具有构造简单、自重轻、抗压性能好等诸多优点，但该墙体的保温、隔音、防火、抗冲击以及吊挂能力较差，外挂墙面板的拼接和自攻螺钉的间断连接导致墙体的整体性相对较差，水平外载作用下易发生自攻螺钉的失效破坏。

综合考虑以上墙板体系使用中存在的应用问题，在具备以上诸墙板优点的前提下，为了进一步提高承重墙体的保温、隔音、抗冲击以及吊挂能力等性能，研发一种采用钢筋骨架内填泡沫保温板、外喷秸秆粉煤灰细石混凝土新型轻质组合承重墙体，应用于低层及多层房屋结构体系中，具有重要工程意义。

技术实现要素：

本发明的目的是为了顺应建筑产业化的发展趋势，减少建筑墙体施工工艺流程，让现场施工变得更加简便易行，满足绿色建材的要求，利用工农业废弃物秸秆粉煤灰等材料，实现变废为宝，而设计的一种采用钢筋骨架内填泡沫保温板、外喷秸秆粉煤灰细石混凝土的新型轻质复合墙体的制作方法。

本发明采用的具体技术方案是：

一种轻质复合承重墙的制作方法，包括由连梁和竖向约束构件构成的边缘加强部件，其特征是：

在相对的两个竖向约束构件中，相间预埋有多根带露头的连接钢筋，且在同一水平面上，一个竖向约束构件上的露头靠近该竖向约束构件内侧，相对的另一个竖向约束构件上的露头靠近该竖向约束构件外侧；

沿两个竖向约束构件之间的厚度方向的中间，内置泡沫保温板后采用喷射秸秆粉煤灰细石混凝土后成型，再在靠近边缘加强部件处喷射普通细石混凝土，形成可独立承受荷载的承重墙体；

承重墙体的制作步骤为：

步骤一：根据结构设计中的墙体构造需要，选配好穿墙短筋、泡沫保温板、横向分布钢筋、纵向分布钢筋、镀锌钢丝、聚合物水泥砂浆、普通细石混凝土、秸秆粉煤灰细石混凝土；

步骤二：对泡沫保温板按设计要求钻孔，每个孔中插入穿墙短筋且穿墙短筋两端都有露头，再在泡沫保温板表面涂刷聚合物水泥砂浆；

步骤三：在泡沫保温板内外两面，把横向分布钢筋、纵向分布钢筋用镀锌钢丝绑扎在穿墙短筋的露头上，形成内填泡沫保温板的钢筋骨架，其中钢筋骨架内表面上的横向分布钢筋的一端延伸出钢筋骨架外，外表面上的横向分布钢筋的另一端延伸出钢筋骨架外；

步骤四：将钢筋骨架内表面上的横向分布钢筋延伸段与竖向约束构件内侧的露头配合并焊接，钢筋骨架外表面上的横向分布钢筋延伸段与竖向约束构件外侧的露头配合并焊接，喷射秸秆粉煤灰细石混凝土；

步骤五：在钢筋骨架与竖向约束构件之间的间隙充填普通细石混凝土，由此完成轻质复合承重墙的制作。

进一步的方案是：横向分布钢筋、纵向分布钢筋、穿墙短筋均采用热轧带肋钢筋。

更进一步的方案是：泡沫保温板为波纹板。

再进一步的方案是：聚合物水泥砂浆是由水泥、砂、水和可以分散在水中的有机聚合物搅拌而成。

再进一步的方案是：秸秆粉煤灰细石混凝土是由水泥、砂、水和细石块及植物粉碎后形成的植物纤维及钢纤维混杂搅拌而成。

穿墙短筋、横向分布钢筋、纵向分布钢筋均采用热轧带肋钢筋，以增强与混凝土的粘结力；

泡沫保温板主要成分由聚苯乙烯颗粒组成，平均厚度在50-80mm，厚度可调，肋沟深15mm、肋沟间距50mm为宜，肋沟处可穿管线，埋设线槽等，肋的存在提高了板的抗弯刚度，避免运输及成型过程中发生变形；

聚合物水泥砂浆待穿墙短钢筋安放结束后，涂刷到泡沫保温板上，以免焊接时泡沫起火，且可提高泡沫板的耐久性；

细镀锌钢丝主要用于绑扎穿墙短筋、横向分布钢筋和纵向分布钢筋；

秸秆主要采用水稻、小麦、玉米等农作物秸秆，采用粉碎机打碎，呈细条状，长度约20-30mm；

粉煤灰采用热电厂发电时产生的工业废弃物；

普通细石混凝土由水泥、砂子及骨料（最大粒径20mm）等成分组成；

秸秆粉煤灰细石混凝土是由秸秆、粉煤灰、水泥、砂子及骨料（最大粒径10mm）等材料按一定的配合比搅拌而成，具有轻质、高强和韧性高等特点。对于该新型轻质组合承重墙体而言，内外侧秸秆粉煤灰细石混凝土厚度宜为30-50mm。

在内填泡沫保温板钢筋骨架与边缘约束构件连接部位喷射普通细石混凝土，其作用为提高边缘约束构件的承载能力，在墙体受力时可更好的协调整块板件的变形，提高结构整体性。

本发明的优点：

本发明研发的一种轻质复合承重墙板，通过实验室轴压实验，表明该墙体抗压能力较好，裂缝未在连接处产生；通过实验室加载试验表明，该墙体具有较好的抗侧力性能，且墙体延性较好，满足工程对承重墙体力学性能的相关要求。

该新型轻质复合承重墙体施工工艺简单，对施工人员技术熟练程度依赖低，不需要支模板，墙体用钢量低，钢筋骨架成型后，采用机械喷射混凝土的方式，喷射形成面板，施工速度快，费用低；墙体自重轻、易于搬运且能有效降低地震作用；采用工农业废弃物秸秆粉煤灰，有效实施了废物利用，变废为宝；中间含有泡沫夹层，保温、隔热、隔音效果较好；抗冲击以及吊挂能力均好于冷弯薄壁型钢组合承重墙体，且墙体成型后外表面为水泥制品，属于不燃材料，耐火等级高。到设计使用年限后拆除方便，且墙板可循环再利用。符合国家当前大力推广建筑工业化、绿色建筑、节能环保、资源可回收再利用的发展理念，适合我国现阶段基本国情，适合于在房屋建筑工程中大量推广应用。

附图说明

图1为骨架与竖向约束构件连接的示意图。

图2为图1中骨架充填混凝土后的A-A阶梯断面放大示意图。

图3为图2中C区域局部放大示意图。

图4为骨架主视图的示意图。

图5为骨架俯视图的示意图。

图6为图5中C1区域局部放大示意图。

图中：1、穿墙短筋；2、泡沫保温板； 3、横向分布钢筋；4、纵向分布钢筋；5、镀锌钢丝；6、连接钢筋；7、聚合物水泥砂浆；8、竖向约束构件；9、连梁；10、普通细石混凝土；11、秸秆粉煤灰细石混凝土。

具体实施方式

如图1-图6所示，一种轻质复合承重墙的制作方法，包括由连梁9和竖向约束构件8构成的边缘加强部件，其特征是：

在相对的两个竖向约束构件8中，相间预埋有多根带露头的连接钢筋6，且在同一水平面上，一个竖向约束构件8上的露头靠近竖向约束构件8内侧，相对的另一个竖向约束构件8上的预埋钢筋露头靠近竖向约束构件8外侧；

沿两个竖向约束构件8之间的厚度方向的中间，内置泡沫保温板2后采用喷射秸秆粉煤灰细石混凝土11后成型，再在靠近边缘加强部件处喷射普通细石混凝土10，形成可独立承受荷载的承重墙体；

承重墙体的制作步骤为：

步骤一：根据结构设计中的墙体构造需要，选配好穿墙短筋1、泡沫保温板2、横向分布钢筋3、纵向分布钢筋4、镀锌钢丝5、聚合物水泥砂浆7、普通细石混凝土10、秸秆粉煤灰细石混凝土11；

步骤二：对泡沫保温板2按设计要求钻孔，每个孔中插入穿墙短筋1且穿墙短筋1两端都有露头，露头伸出泡沫板面外5mm，再在泡沫保温板2表面涂刷聚合物水泥砂浆7；

步骤三：在泡沫保温板2内外两面，把横向分布钢筋3、纵向分布钢筋4用镀锌钢丝5绑扎在穿墙短筋1的露头上，形成内填泡沫保温板2的钢筋骨架，其中钢筋骨架内表面上的横向分布钢筋3的一端延伸出钢筋骨架外，外表面上的横向分布钢筋3的另一端延伸出钢筋骨架外；

步骤四：将钢筋骨架内表面上的横向分布钢筋3延伸段与竖向约束构件8内侧的露头配合并焊接，钢筋骨架外表面上的横向分布钢筋3延伸段与竖向约束构件8外侧的露头配合并焊接，喷射秸秆粉煤灰细石混凝土11；

步骤五：在钢筋骨架与竖向约束构件8之间的间隙充填普通细石混凝土10，由此完成轻质复合承重墙的制作。

横向分布钢筋3、纵向分布钢筋4、穿墙短筋1均采用热轧带肋钢筋。

泡沫保温板2为波纹板。

聚合物水泥砂浆7是由水泥、砂、水和可以分散在水中的有机聚合物搅拌而成。

泡沫保温板2肋沟处可穿管线，埋设线槽等；

聚合物水泥砂浆7涂刷到泡沫保温板2上，以免焊接时泡沫起火，且可提高泡沫板的耐久性；

秸秆主要采用水稻、小麦、玉米等农作物秸秆，采用粉碎机打碎，呈细条状，长度约10~30mm，宽度约1-3mm；秸秆内掺加钢纤维，钢纤维规格与秸秆相同，提高板成型过程中抗水泥收缩时产生的拉裂能力，也提高板抵抗外载作用的能力。

粉煤灰采用热电厂发电时产生的工业废弃物。

内外侧秸秆粉煤灰细石混凝土11厚度宜为30-50mm。