本發(fā)明涉及建筑結(jié)構領域，特別是指一種輕質(zhì)復合保溫外墻板、專用模具及其制作方法。

背景技術：

隨著人口的增多，資源短缺的情況越來越嚴重，節(jié)能環(huán)保的理念已經(jīng)深入人心。建材耗能在社會耗能中占有很大的比重，其在整個社會二氧化碳的總排放量中占到了50％，因此建筑節(jié)能勢在必行。而鋼結(jié)構綠色住宅體系建筑節(jié)能能夠達65％以上，與之相配套的墻板圍護體系顯得尤為重要。

復合外墻板主要用于鋼結(jié)構建筑和混凝土結(jié)構建筑等領域，目前，帶保溫層的預制復合外墻板主要為以xps、eps板等有機材料作為保溫夾心層，兩側(cè)為等厚度的鋼筋混凝土面板，通過一定形式的連接件組成復合保溫外墻板。由于外墻板防火和受力性能的需求，傳統(tǒng)的復合外墻板兩側(cè)鋼筋混凝土面板厚度不能太薄(≥50mm)，使得復合外墻板自重較大，增加了結(jié)構的荷載和地震力，不利于抗震，并且增加了生產(chǎn)、運輸與安裝成本。

目前，復合外墻板的生產(chǎn)主要以平模生產(chǎn)為主，平模生產(chǎn)占用模臺面積大，生產(chǎn)效率低，而常用的立模機模板剛度小，不能用于生產(chǎn)大型混凝土墻板。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種自重小、剛度大，并且能夠提高其節(jié)能效果的輕質(zhì)復合保溫外墻板、專用模具及其制作方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明提供技術方案如下：

一種輕質(zhì)復合保溫外墻板，包括保溫芯板、位于所述保溫芯板兩側(cè)的鋼筋網(wǎng)以及澆注在所述鋼筋網(wǎng)上的混凝土層，其特征在于，所述保溫芯板上設置有多個通長的保溫芯板肋，所述混凝土層上設置有多個與所述保溫芯板肋交錯的且相互配合的混凝土肋，相鄰的保溫芯板肋之間穿插有與所述鋼筋網(wǎng)連接的抗剪連接件。

進一步的，所述保溫芯板肋和混凝土肋的截面形狀為梯形、鋸齒形或波浪形。

進一步的，所述保溫芯板由xps、eps、聚苯顆粒砂漿、巖棉、玻璃絲綿或聚氨酯保溫材料制成，所述混凝土層由輕骨料混凝土制成。

進一步的，所述抗剪連接件與所述保溫芯板的水平面之間的夾角為30°～90°。

進一步的，所述輕質(zhì)復合保溫外墻板上設置有門或窗洞口，所述門或窗洞口的四周設置有加強筋，所述混凝土層的外部四周設置有企口。

一種用于制作上述輕質(zhì)復合保溫外墻板的專用模具，包括底模板、兩個相互平行的端模板和兩個相互平行的立模板，所述立模板和端模板分別與所述底模板的四個側(cè)邊連接。

進一步的，兩個立模板之間設置有若干與所述底模板連接的隔板，所述隔板與端模板相對應的兩端設置有凹槽，所述端模板的內(nèi)側(cè)壁上設置有與所述凹槽相配合的凸臺。

進一步的，所述立模板的兩側(cè)設置有防止所述專用模具變形和側(cè)倒的支架。

利用上述專用模具制作上述輕質(zhì)復合保溫外墻板的方法，包括：

步驟1：參數(shù)計算：根據(jù)實際工程的需求，綜合考慮工作環(huán)境的作用，計算確定所述保溫芯板和混凝土層的尺寸，確定所述保溫芯板肋和混凝土肋的截面形式，所述工作環(huán)境包括風荷載、地震作用和溫度應力荷載；

步驟2：制作保溫芯板：根據(jù)計算的所述保溫芯板的尺寸、所述肋板保溫芯板肋的截面形式，采用保溫材料制作所述保溫芯板或者從工廠定制所述保溫芯板；

步驟3：綁扎鋼筋網(wǎng)架芯板：將所述抗剪連接件穿插在相鄰的保溫芯板肋之間，并確定所述鋼筋網(wǎng)與保溫芯板之間的距離，之后將所述鋼筋網(wǎng)與抗剪連接件連接，形成鋼筋網(wǎng)架芯板；

步驟4：支設底模板、一側(cè)的端模板和一側(cè)的立模板：首先支設所述底模板，然后將一個立模板和一個端模板分別固定在所述底模板的兩個相互垂直的側(cè)邊上；

步驟5：鋼筋網(wǎng)架芯板定位：先將所述鋼筋網(wǎng)架芯板側(cè)立著放入已經(jīng)固定好的所述底模板與立模板內(nèi)，并且使所述保溫芯板肋成豎向布置，然后根據(jù)所述混凝土層的厚度，控制好所述鋼筋網(wǎng)架芯板與立模板之間的距離；

步驟6：支設另一側(cè)的立模板和端模板：將另一個立模板固定在所述底模板上，在保證所述專用模具內(nèi)的凈尺寸分別為所述輕質(zhì)復合保溫外墻板的厚度、高度和寬度的前提下，最后將另一個端模板固定在所述底模板上；

步驟7：澆注混凝土層：從所述專用模具上方從上往下澆注混凝土，澆注完成后將混凝土層表面收面抹平，之后進行養(yǎng)護；

步驟8：脫模：待混凝土達到預計強度后，對所述輕質(zhì)復合保溫外墻板進行脫模。

進一步的，當使用專用模具同時澆筑多個所述輕質(zhì)復合保溫外墻板時，所述步驟5中，依次將所述鋼筋網(wǎng)架芯板和隔板側(cè)立著放入已經(jīng)固定好的底模板與立模板內(nèi)，并且使所述保溫芯板肋成豎向布置，使所述隔板的凹槽與端模板的凸臺相配合，直至所有的鋼筋網(wǎng)架芯板和隔板放置完畢。

本發(fā)明具有以下有益效果：

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板采用帶肋的保溫芯板、鋼筋網(wǎng)和帶肋的混凝土層的組合形式，只在抗剪連接件的部位提供混凝土肋進行包裹，其余部位填充保溫芯板，在保證保溫外墻板強度的前提下降低了外墻板的自重，增加了保溫效果，節(jié)約了運輸成本。并且由于保溫芯板和混凝土層均設置有肋，本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板與不帶肋的保溫外墻板(即均一厚度的保溫外墻板)在抗彎剛度、承載力基本一致的情況下，本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板比不帶肋的保溫外墻板的混凝土用量減少約20～40％，節(jié)能效果提高約5～20％。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板的橫向剖視圖，其中保溫芯板肋的截面形式為梯形；

圖2為本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板的橫向剖視圖，其中保溫芯板肋的截面形式為鋸齒形；

圖3為本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板的橫向剖視圖，其中保溫芯板的肋板的截面為波浪形；

圖4為本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板的縱向剖視圖，其中抗剪連接件與保溫芯板的水平面的夾角為45°；

圖5為本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板的外部結(jié)構示意圖；

圖6為本發(fā)明的專用模具的結(jié)構示意圖；

圖7為采用本發(fā)明的專用模具同時制作多個本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板的結(jié)構示意圖；

圖8為自作本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板上部企口的企口成型工具的結(jié)構示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。

一方面，本發(fā)明提供一種輕質(zhì)復合保溫外墻板，如圖1至圖5所示，包括保溫芯板1、位于保溫芯板1兩側(cè)的鋼筋網(wǎng)3以及澆注在鋼筋網(wǎng)3上的混凝土層2，保溫芯板1上設置有多個通長的保溫芯板肋1-1，混凝土層2上設置有多個與保溫芯板肋1-1交錯的且相互配合的混凝土肋2-1，相鄰的保溫芯板肋1-1之間穿插有與鋼筋網(wǎng)3連接的抗剪連接件4。

本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板采用帶肋的保溫芯板、鋼筋網(wǎng)和帶肋的混凝土層的組合形式，只在抗剪連接件的部位提供混凝土肋進行包裹，其余部位填充保溫芯板，在保證保溫外墻板強度的前提下降低了外墻板的自重，增加了保溫效果，節(jié)約了運輸成本。并且由于保溫芯板和混凝土層均設置有肋，本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板與不帶肋板的保溫外墻板(即均一厚度的保溫外墻板)在抗彎剛度、承載力基本一致的情況下，本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板比不帶肋的保溫外墻板的混凝土用量減少約20～40％，節(jié)能效果提高約5～20％。

優(yōu)選的，保溫芯板肋1-1和混凝土肋2-1的截面可以為梯形，如圖1所示；也可以為鋸齒形，如圖2所示；或者還可以為波浪形，如圖3所示。

為了增加本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板的保溫性能以及減輕其重量，保溫芯板1優(yōu)選由xps、eps、聚苯顆粒砂漿、巖棉、玻璃絲綿或聚氨酯等保溫材料制成，混凝土層2優(yōu)選由輕骨料混凝土制成。

進一步的，抗剪連接件4與保溫芯板1的水平面之間的夾角優(yōu)選為30°～90°。該角度范圍內(nèi)能夠保證抗剪連接件4在本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板起到承受剪力的作用。其中圖4為抗剪連接件4與保溫芯板1之間的水平面之間的夾角為45°時的外墻板的結(jié)構示意圖，圖1至3為抗剪連接件4與保溫芯板1之間的水平面之間的夾角為90°時的外墻板的結(jié)構示意圖。

為了使本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板適用于不同的建筑位置，輕質(zhì)復合保溫外墻板上可以設置有門或窗洞口以便于門或窗的安裝，此外，應在門或窗洞口的四周設置有加強筋以保證外墻板的牢固性。圖5為帶窗洞口6的輕質(zhì)復合保溫外墻板的結(jié)構示意圖。

為了便于外墻板的安裝和后期防水構造措施，混凝土層的外部四周設置有企口5。其中，混凝土層外部的左右企口為凹形企口，如圖1至圖3所示，混凝土層外部的上下企口分別為擋水和滴水結(jié)構；如圖4所示，擋水結(jié)構和滴水結(jié)構為輕質(zhì)復合外墻板的上部邊緣和下部邊緣設置有凸起，并且上部邊緣的凸起與下部邊緣的凸起相互對稱。

另一方面，本發(fā)明提供一種用于制作上述輕質(zhì)復合保溫外墻板的專用模具，如圖6至圖8所示，包括底模板7、兩個相互平行的端模板8和兩個相互平行的立模板9，立模板9和端模板8分別與底模板7的四個側(cè)邊連接。

本發(fā)明的專用模具采用立體放置，并從上部對本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板進行混凝土澆注，能夠保證混凝土填滿保溫芯板肋的各個間隙，并且占用場地空間小，使得原本有限的生產(chǎn)車間得以充分利用。

作為本發(fā)明的一種改進，兩個立模板9之間優(yōu)選設置有若干與底模板7連接的隔板10，隔板10與端模板8相對應的兩端設置有凹槽10-1，端模板8的內(nèi)側(cè)壁上設置有與凹槽10-1相配合的凸臺8-1。隔板10的設置使得本發(fā)明的專用模具能夠同時澆注多個本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板，在占用場地小的前提下，生產(chǎn)效率得到很大的提高。

此外，在澆注輕質(zhì)復合保溫外墻板時，為了能夠同時澆注出輕質(zhì)復合保溫外墻板四周的企口，可以在底模板7上設置能夠形成輕質(zhì)復合保溫墻板下部企口的梯形模條；在端模板8上設置能夠形成輕質(zhì)復合保溫墻板左右企口的梯形模條。

輕質(zhì)復合保溫外墻板上部的企口可以在對輕質(zhì)復合保溫外墻板澆注的過程中，待混凝土初凝后，使用上部企口成型工具12將多余混凝土刮去，形成輕質(zhì)復合保溫外墻板上部的企口，上部企口成型工具12的結(jié)構如圖8所示。

進一步的，為了保證采用本發(fā)明的專用模具澆注外墻板時的穩(wěn)定性，以及防止立模板脹模，立模板9的兩側(cè)優(yōu)選設置有防止專用模具變形和側(cè)倒的支架11。

再一方面，本發(fā)明提供一種利用上述專用模具制作上述輕質(zhì)復合保溫外墻板的方法，包括：

步驟1：參數(shù)計算：根據(jù)實際工程的需求，綜合考慮工作環(huán)境的作用，計算確定保溫芯板1和混凝土層2的尺寸，確定保溫芯板肋1-1和混凝土肋2-1的截面形式，其中工作環(huán)境包括風荷載、地震作用和溫度應力荷載；

步驟2：制作保溫芯板：根據(jù)計算的保溫芯板1的尺寸、保溫芯板肋1-1的截面形式，采用保溫材料制作保溫芯板1或者從工廠定制保溫芯板1；

步驟3：綁扎鋼筋網(wǎng)架芯板：將抗剪連接件4穿插在相鄰的保溫芯板肋1-1之間，并確定鋼筋網(wǎng)3與保溫芯板1之間的距離，之后將鋼筋網(wǎng)3與抗剪連接件4連接，形成鋼筋網(wǎng)架芯板；

步驟4：支設底模板、一側(cè)的端模板和一側(cè)的立模板：首先支設底模板7，然后將一個端模板8和一個立模板9固定在底模板7上；

步驟5：鋼筋網(wǎng)架芯板定位：先將鋼筋網(wǎng)架芯板側(cè)立著放入已經(jīng)固定好的底模板7與立模板9內(nèi)，并且使保溫芯板肋1-1成豎向布置，然后根據(jù)混凝土層2的厚度，控制好鋼筋網(wǎng)架芯板與立模板9之間的距離；

本步驟中，豎向設置的保溫芯板肋1-1可以使得混凝土更順暢地從上往下進行澆注，使得澆筑后的混凝土層更加密實。此外，可以采用模數(shù)卡條來控制鋼筋網(wǎng)架芯板與立模板9之間的距離，底模板7與立模板9、端模板8與底模板7和立模板9之間均可以采用螺栓固定。

步驟6：支設另一側(cè)的立模板和端模板：將另一個立模板9固定在底模板7上，在保證專用模具內(nèi)的凈尺寸分別為輕質(zhì)復合保溫外墻板的厚度、高度和寬度的前提下，最后另一個將端模板8固定在底模板7上；

步驟7：澆注混凝土層：從專用模具上方從上往下澆注混凝土，澆注完成后將混凝土層表面收面抹平，之后進行養(yǎng)護；

本步驟中，為保證在澆筑過程中混凝土層的密實，優(yōu)選采用自密實混凝土，在澆筑過程中也可以采用振動棒進行側(cè)邊振搗。

當在混凝土初凝后采用上部企口成型工具12制作輕質(zhì)復合保溫外墻板上部的企口時，可以將上部企口成型工具12兩側(cè)的翼板12-1擱置立模板9上，之后使上部企口成型工具12順著立模板9的長度方向(及圖7中的箭頭方向)移動，由此，輕質(zhì)復合保溫外墻板上部的企口(擋水結(jié)構)即可成型。

步驟8：脫模：待混凝土達到預計強度后，對輕質(zhì)復合保溫外墻板進行脫模。

本步驟之后，可以采用行車將成型后的輕質(zhì)復合保溫外墻板運至相應的位置進行存放。

本發(fā)明采用上述專用模具對輕質(zhì)復合保溫外墻板進行立體澆注，能夠保證混凝土填滿保溫芯板肋的各個間隙，并且占用場地空間小，使得原本有限的生產(chǎn)車間得以充分利用。

優(yōu)選的，當使用本發(fā)明的專用模具同時澆筑多個輕質(zhì)復合保溫外墻板時，上述步驟5中，可以依次將鋼筋網(wǎng)架芯板和隔板10側(cè)立著放入已經(jīng)固定好的底模板7與立模板9內(nèi)，并且使保溫芯板肋1-1成豎向布置，使隔板10的凹槽10-1與端模板8的凸臺8-1相配合，直至所有的鋼筋網(wǎng)架芯板和隔板10放置完畢。

在放置鋼筋網(wǎng)架芯板和隔板時，應當遵循以下原則：先放入第一個鋼筋網(wǎng)架芯板，之后將一個隔板10放入鋼筋網(wǎng)架芯板與立模板9之間，并使得第一個鋼筋網(wǎng)架芯板位于立模板9與隔板10之間，待控制好鋼筋網(wǎng)架芯板與立模板9之間的距離以及鋼筋網(wǎng)架芯板與隔板10之間的距離后，再放入一個鋼筋網(wǎng)架芯板，之后再放入一個隔板10，直至所有的鋼筋網(wǎng)架芯板和隔板布置完畢。

此外，為了使隔板10更加穩(wěn)定的固定在本發(fā)明的專用模具中，隔板10的凹槽10-1與端模板8的凸臺8-1優(yōu)選為過盈配合。

進一步的，上述步驟5中，若輕質(zhì)復合保溫外墻板上開有門或窗洞口6，則將門或窗洞口6的模板隨鋼筋網(wǎng)架芯板一起置于已經(jīng)固定好的底模板7與一側(cè)的立模板9內(nèi)并固定；若輕質(zhì)復合保溫外墻板內(nèi)設置預埋件或預埋套管，則將預埋件或預埋套管設置在鋼筋網(wǎng)架芯板上的相應位置。門、窗、預埋件或預埋套管的設置可以使本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板的適用范圍和位置更加廣泛，外墻板后期安裝更加快捷，使得施工現(xiàn)場的濕作業(yè)量大大減少。

綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板的內(nèi)部兩側(cè)為帶肋的鋼筋混凝土面板，在抗彎剛度、承載力與不帶肋的保溫外墻板(即均一厚度的保溫外墻板)基本一致的情況下，比不帶肋的保溫外墻板的混凝土用量減少約20％-40％；

2、本發(fā)明的輕質(zhì)復合保溫外墻板的保溫芯板為帶肋的保溫板，比均一厚度的保溫板節(jié)能效果提高約5-20％。

3、使用兩個以上的立模板的專用模具進行澆筑時，多塊保溫外墻板可同時澆筑，相比傳統(tǒng)的平躺澆筑效率更高，占用空間小，使原本有限的生產(chǎn)車間得以充分利用。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。