CN107524258A - 带孔芯板、加强型预制构件及装配式建筑的成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种带孔芯板，涉及建筑型材技术领域。该带孔芯板包括芯板本体和预留通孔；预留通孔沿芯板本体的厚度方向贯穿芯板本体。本发明的带孔芯板，在芯板本体上设置预留通孔，可根据不同需要在预留通孔中放置不同的加强筋或填充材料，增加预制构件本身的结构强度及结合强度。在此基础上，本发明还提供了一种加强型预制构件及装配式建筑的成型方法，芯板本体在保证加强型预制构件强度的前提下尽量缩小其厚度，外层的夹板采用轻型保温隔热材料，在减少预制构件重量的同时改善了建筑的保温性能，使得装配式建筑相对于传统建筑能够满足国家节能75％的环保要求；通过装配式建筑的成型方法，多个加强型预制构件能够高效快速地浇筑形成装配式建筑。

Description

带孔芯板、加强型预制构件及装配式建筑的成型方法

技术领域

本发明涉及建筑型材技术领域，尤其涉及一种带孔芯板、加强型预制构件及装配式建筑的成型方法。

背景技术

建筑产业化是指运用现代化管理模式，通过标准化的建筑设计以及模数化、工厂化的部品生产，实现建筑构部件的通用化和现场施工的装配化、机械化。发展建筑产业化是建筑生产方式从粗放型生产向集约型生产的根本转变，是产业现代化的必然途径和发展方向。其中，装配式建筑是建筑产业化中具有广阔发展前景的发展方向。

装配式建筑是指用预制的构件在工地装配而成的建筑。这种建筑的优点是建造速度快，受气候条件制约小，节约劳动力并可提高建筑质量。

现有技术中，预制构件、材料或者其他物品通常包括：墙板、楼板、柱体、管材、砖块、加强筋、装配件等等。而通常预制构件直接采用混凝土、水泥、钢筋等材料通过模具浇筑成型。

传统的制作方法和设备，难以对预制构件进行具体细致的结构划分，并且不便于根据施工的实际需要置入骨架和加强筋，形成不同的预制构件以满足不同场合的使用需求。并且，还存在着质量可靠性与材料轻量化、保温性能强和尺寸要求高等方面的矛盾。

发明内容

本发明的目的在于提供一种带孔芯板、加强型预制构件及装配式建筑的成型方法，以解决现有技术中的预制构件存在的结构单一、难以满足不同施工需要的问题，以及传统楼宇建造技术存在建筑效率不高、市场竞争力低下等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种带孔芯板，包括芯板本体和预留通孔；所述预留通孔沿所述芯板本体的厚度方向贯穿所述芯板本体。

进一步，所述预留通孔为圆柱形孔或者鼓形通孔。该技术方案的技术效果在于：1、圆柱形孔成型简单便捷，也利于快速地内置孔内加强筋。将带孔芯板放入模具中，然后填充混凝土，则混凝土不仅能够包裹在带孔芯板的外侧，并且可以贯穿圆柱形的预留通孔，使浇筑成型后预制构件的外侧具有坚固的外部夹板，内侧具有能够隔音、保温、缓解膨胀的内部芯板。2、鼓形通孔的中部直径比端口直径大，在填充钢筋混凝土或者其他孔内加强筋板后，带孔芯板与外侧的夹板连接地更为紧密，形成稳固的一个整体。需要说明的是，预留通孔也可以设置为圆台形或者圆锥形通孔，使得通孔中间部位的直径大于两侧端口的口径即可。

进一步，相邻的多个所述预留通孔之间相互连通，或者，还包括扩充内腔，所述扩充内腔设置于所述预留通孔的中部。该技术方案的技术效果在于：1、相邻的若干预留通孔一般轴线平行设置，而在多个相邻的预留通孔之间设置空腔实现连通，同样实现内置孔内加强筋或者钢筋水泥等其他填充料，起到增强预制构件的结构强度的作用。2、扩充内腔位于预留通孔的中部，其作用与鼓形通孔的作用类似，用于加强芯板本体与外侧夹板的连接。需要说明的是，扩充内腔可设置为不同的形状，如设置一个与预留通孔的轴线垂直的另一个圆柱形盲孔，与原预留通孔形成十字结构；又如在原预留通孔的中部设置一个矩形的空腔或者球形空腔，使得混凝土得以填充并凝固于其内。

进一步，带孔芯板还包括孔内加强筋，所述孔内加强筋贯穿所述预留通孔。该技术方案的技术效果在于：由于孔内加强筋中段内置于预留通孔，而两端向外延伸，故将带孔芯板放入模具中，填充混凝土后，孔内加强筋能够起连接作用，使内部的芯板本体和外侧的混凝土夹板紧密固接。

进一步，所述孔内加强筋的材质为陶瓷、不锈钢、合成橡胶、合成树脂或合成纤维。该技术方案的技术效果在于：陶瓷以天然粘土为原料，通过混料、成型、烧结而成，技术成熟且成本低廉，虽然脆性大但是硬度高，且具有出色的绝缘性能、耐磨性能和耐热性能，能够适用于对上述要求高的建筑场合；不锈钢的优点在于拉伸和抗压能力强，使用寿命很长，作为孔内加强筋具有很突出的机械结构性能；合成橡胶、合成树脂的拉伸和抗撕裂强度较小，却在讲究韧性、成型要求和密度要求较高的使用场合广受欢迎；合成纤维价格较高，但是其力学性能、化学性能能够根据不同需要选用不同类型的合成纤维，满足不同的建筑使用条件。需要说明的是，孔内加强筋的材质包括且不仅包括上述材料。

进一步，所述芯板本体的材料为泡沫混凝土、苯板、秸秆或粉煤灰。该技术方案的技术效果在于：泡沫混凝土属于利废、环保、节能、低廉且具有不燃性的新型轻质保温建筑材料；苯板密度较低，却具有保温、隔音、利于切割成型等特点；秸秆来源广泛，成本低廉，使用秸秆制成的墙板其保温性、装饰性和耐久性均属上乘。粉煤灰虽然属于工业固体废弃物，却能够在混凝土中掺加粉煤灰以节约水泥和细骨料、减少用水量、改善混凝土拌和物的和易性、增强混凝土的可泵性、减少混凝土的徐变、减少水化热和热能膨胀性、提高混凝土抗渗能力、增加混凝土的修饰性。需要说明的是，芯板本体的材质包括且不仅包括上述材料。

进一步，所述芯板本体长度方向的端面和/或宽度方向的端面设置有定位凹槽。该技术方案的技术效果在于：浇筑过程中，芯板本体内置于模具内腔中，除了预留通孔外，长度方向的端面和/或宽度方向的端面可设置定位凹槽，用于填充混凝土，不仅使得芯板本体稳固地设置于结构的中心，且增强了混凝土和芯板本体两者的结合。需要说明的是，定位凹槽可根据需要在四个端面上设置为1到4个不等。

本发明还提供一种加强型预制构件，包括混凝填充层和上述的带孔芯板；所述混凝填充层包覆所述芯板本体，并填充所述预留通孔。

进一步，所述加强型预制构件长度方向的端面和宽度方向的端面均设置有装配凹槽；所述加强型预制构件长度方向的两个端面分别设置有榫头和榫槽，所述加强型预制构件宽度方向的两个端面分别设置有榫头和榫槽。该技术方案的技术效果在于：装配凹槽内放置钢筋等装配骨架，并填充混凝土等浇筑材料；而榫头和榫槽可将多个加强型预制构件依次榫卯连接。

本发明还提供一种装配式建筑的成型方法，其步骤包括：

将多个加强型预制构件通过榫头和榫槽依次连接；

在装配凹槽内放置钢筋；

向装配凹槽灌入浇筑材料形成墙板、楼板、梁和柱；

将所述墙板、所述楼板、所述梁和所述柱装配形成装配式建筑。

本发明的有益效果是：

1、带孔芯板沿厚度方向设置预留通孔，可根据不同需要在预留通孔中放置不同的孔内加强筋或者填充材料，增加预制构件本身的结构强度及其结合强度，在保证加强型预制构件强度的前提下尽量缩小其厚度。

2、加强型预制构件利用内腔的带孔芯板和外侧的夹板，一方面加强了两者的稳定性，使得带孔芯板与夹板更好地形成一个整体；另一方面外侧的夹板优选采用保温、隔热材料，不仅减轻预制构件的自身重量，还改善了装配式建筑的保温性能，使装配式建筑与传统建筑相比，满足了国家关于建筑节能75％的环保要求。

3、装配式建筑的成型方法采用多个加强型预制构件，配合钢筋和浇筑材料，能够实现装配式建筑的快速高效地浇筑成型。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一、二、三、四提供的带孔芯板的平面图；

图2a为图1中实施例一提供的A-A向视图；

图2b为图1中实施例一另一结构提供的A-A向视图；

图2c为图1中实施例二提供的A-A向视图；

图2d为图1中实施例三提供的A-A向视图；

图2e为图1中实施例四提供的A-A向视图；

图3为本发明实施例一、二、三、四提供的带孔芯板的轴测图；

图4为本发明实施例一、二、三、四提供的带孔芯板另一结构的轴测图；

图5为本发明实施例一提供的带孔芯板内置孔内加强筋后的平面图；

图6为图5中B-B向视图；

图7为本发明实施例一提供的带孔芯板内置孔内加强筋后的轴测图；

图8为本发明提供的带孔芯板放置于模具中的结构示意图；

图9为本发明提供的加强型预制构件的平面结构示意图；

图10为本发明提供的加强型预制构件的第一侧面结构示意图；

图11为本发明提供的加强型预制构件的第二侧面结构示意图；

图12为本发明提供的加强型预制构件装配后的平面结构示意图；

图13为本发明提供的加强型预制构件装配后的第一侧面结构示意图；

图14为本发明提供的加强型预制构件装配后的第二侧面结构示意图；

图15为图14中I处局部放大图。

附图标记：

1-芯板本体； 2-预留通孔； 3-扩充内腔；

4-孔内加强筋； 5-定位凹槽； 6-模具；

7-装配凹槽； 8-榫头； 9-榫槽；

10-钢筋； 11-浇筑材料； 12-混凝填充层。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

现有技术中，预制构件、材料或者其他物品通常包括：墙板、楼板、柱体、管材、砖块、加强筋、装配件等等。而通常预制构件直接采用混凝土、水泥、钢筋10等材料通过模具6浇筑成型。传统的制作方法和设备，难以对预制构件进行具体细致的结构划分，并且不便于根据施工的实际需要置入骨架和加强筋，形成不同的预制构件以满足不同场合的使用需求。并且，还存在着质量可靠性与材料轻量化、保温性能强和尺寸要求高等方面的矛盾。

而本发明的带孔芯板，能够较好地解决上述问题。其具体实施例如下：

实施例一：

本实施例提供了一种带孔芯板，其中：图1为本发明实施例一、二、三、四提供的带孔芯板的平面图；图2a为图1中实施例一提供的A-A向视图；图2b为图1中实施例一另一结构提供的A-A向视图；图3为本发明实施例一、二、三、四提供的带孔芯板的轴测图；图4为本发明实施例一、二、三、四提供的带孔芯板另一结构的轴测图。如图1、2a、2b、3、4所示，本实施例提供的带孔芯板，包括芯板本体1和预留通孔2。其中，预留通孔2沿芯板本体1的厚度方向贯穿芯板本体1。

进一步地，预留通孔2设置为圆柱形孔。

在本实施例中，1、带孔芯板沿厚度方向设置预留通孔2，可根据不同需要在预留通孔2中放置不同的孔内加强筋4或者填充材料，增加预制构件本身的结构强度和结合强度。2、圆柱形孔成型简单便捷，也利于快速地内置孔内加强筋4。将带孔芯板放入模具6中，然后填充混凝土，则混凝土不仅能够包裹在带孔芯板的外侧，并且可以贯穿圆柱形的预留通孔2，使浇筑成型后预制构件的内侧不仅具有保温隔热效果，还能够在较小的厚度下保证建筑的结构强度。

实施例二：

本实施例提供了一种带孔芯板，其中：图2c为图1中实施例二提供的A-A向视图。如图1、2c、3、4所示，本实施例提供的带孔芯板，包括芯板本体1和预留通孔2。其中，预留通孔2沿芯板本体1的厚度方向贯穿芯板本体1。

进一步地，预留通孔2设置为鼓形通孔。

在本实施例中，鼓形通孔的中部直径比端口直径大，在填充钢筋10混凝土或者其他孔内加强筋4板后，带孔芯板与外侧的夹板连接地更为紧密，形成稳固的一个整体。需要说明的是，预留通孔2也可以设置为圆台形或者圆锥形通孔，使得通孔中间部位的直径大于两侧端口的口径即可。

实施例三：

本实施例提供了一种带孔芯板，其中：图2d为图1中实施例三提供的A-A向视图。如图1、2d、3、4所示，本实施例提供的带孔芯板，包括芯板本体1和预留通孔2。其中，预留通孔2沿芯板本体1的厚度方向贯穿芯板本体1。

进一步地，预留通孔2设置为圆柱形孔。

进一步地，还包括扩充内腔3，其中，扩充内腔3设置于预留通孔2的中部。

在本实施例中，扩充内腔3位于预留通孔2的中部，其作用与鼓形通孔的作用类似，用于加强芯板本体1与外侧夹板的连接。需要说明的是，扩充内腔3可设置为不同的形状，如设置一个与预留通孔2的轴线垂直的另一个圆柱形盲孔，与原预留通孔2形成十字结构；又如在原预留通孔2的中部设置一个矩形的空腔或者球形空腔，使得混凝土得以填充并凝固于其内。

实施例四：

本实施例提供了一种带孔芯板，其中：图2e为图1中实施例四提供的A-A向视图。如图1、2e、3、4所示，本实施例提供的带孔芯板，包括芯板本体1和预留通孔2。其中，预留通孔2沿芯板本体1的厚度方向贯穿芯板本体1。

进一步地，预留通孔2设置为圆柱形孔。

进一步地，相邻的多个预留通孔2之间相互连通。

在本实施例中，由于相邻的若干预留通孔2一般轴线平行设置，而在多个相邻的预留通孔2之间设置空腔实现连通，同样实现内置孔内加强筋4或者钢筋10水泥等其他填充料，起到增强预制构件的结构强度的作用。

在上述任一实施例中，图5为本发明实施例一提供的带孔芯板内置孔内加强筋4后的平面图；图6为图5中B-B向视图；图7为本发明实施例一提供的带孔芯板内置孔内加强筋4后的轴测图。如图5、6、7所示，本实施例提供的带孔芯板还包括孔内加强筋4，该孔内加强筋4贯穿预留通孔2。由于孔内加强筋4中段内置于预留通孔2，而两端向外延伸，故将带孔芯板放入模具6中，填充混凝土后，孔内加强筋4能够起连接作用，使内部的芯板本体1和外侧的混凝土夹板紧密固接。

在上述实施例中，孔内加强筋4的材质优选使用陶瓷、不锈钢、合成橡胶、合成树脂或合成纤维。其中，陶瓷以天然粘土为原料，通过混料、成型、烧结而成，技术成熟且成本低廉，虽然脆性大但是硬度高，且具有出色的绝缘性能、耐磨性能和耐热性能，能够适用于对上述要求高的建筑场合；不锈钢的优点在于拉伸和抗压能力强，使用寿命很长，作为孔内加强筋4具有很突出的机械结构性能；合成橡胶、合成树脂的拉伸和抗撕裂强度较小，却在讲究韧性、成型要求和密度要求较高的使用场合广受欢迎；合成纤维价格较高，但是其力学性能、化学性能能够根据不同需要选用不同类型的合成纤维，满足不同的建筑使用条件。需要说明的是，孔内加强筋4的材质包括且不仅包括上述材料。

在上述任一实施例中，芯板本体1的材料优选使用泡沫混凝土、苯板、秸秆或粉煤灰。在该结构中，泡沫混凝土属于利废、环保、节能、低廉且具有不燃性的新型轻质保温建筑材料；苯板密度较低，却具有保温、隔音、利于切割成型等特点；秸秆来源广泛，成本低廉，使用秸秆制成的墙板其保温性、装饰性和耐久性均属上乘。粉煤灰虽然属于工业固体废弃物，却能够在混凝土中掺加粉煤灰以节约水泥和细骨料、减少用水量、改善混凝土拌和物的和易性、增强混凝土的可泵性、减少混凝土的徐变、减少水化热和热能膨胀性、提高混凝土抗渗能力、增加混凝土的修饰性。需要说明的是，芯板本体1的材质包括且不仅包括上述材料。

在上述任一实施例中，如图4、7所示，芯板本体1长度方向的端面和/或宽度方向的端面设置有定位凹槽5。由于浇筑过程中，芯板本体1内置于模具6内腔，除了预留通孔2外，长度方向的端面和/或宽度方向的端面可设置定位凹槽5，用于填充混凝土，不仅使得芯板本体1稳固地设置于结构的中心，且增强了混凝土和芯板本体1两者的结合。需要说明的是，定位凹槽5可根据需要在四个端面上设置为1到4个不等。

本发明还提供一种加强型预制构件，图8为本发明提供的带孔芯板放置于模具6中的结构示意图；图9为本发明提供的加强型预制构件的平面结构示意图；图10为本发明提供的加强型预制构件的第一侧面结构示意图；图11为本发明提供的加强型预制构件的第二侧面结构示意图。如图8～11所示，加强型预制构件包括混凝填充层12和上述的带孔芯板。其中，混凝填充层12包覆芯板本体1，并填充预留通孔2。

进一步，如图10、11所示，加强型预制构件长度方向的端面和宽度方向的端面均设置有装配凹槽7。另外，加强型预制构件长度方向的两个端面分别设置有榫头8和榫槽9，加强型预制构件宽度方向的两个端面也分别设置有榫头8和榫槽9。具体地，装配凹槽7内放置钢筋10等装配骨架，并填充混凝土等浇筑材料11；而榫头8和榫槽9可将多个加强型预制构件依次榫卯连接。

加强型预制构件利用内腔的带孔芯板和外侧的夹板，一方面加强了两者的稳定性，使得带孔芯板与夹板更好地形成一个整体；另一方面外侧的夹板优选采用保温、隔热材料，不仅减轻预制构件的自身重量，还改善了装配式建筑的保温性能，使装配式建筑与传统建筑相比，满足了国家关于建筑节能75％的环保要求。

图12为本发明提供的加强型预制构件装配后的平面结构示意图；图13为本发明提供的加强型预制构件装配后的第一侧面结构示意图；图14为本发明提供的加强型预制构件装配后的第二侧面结构示意图；图15为图14中I处局部放大图。

如图12～15所示，本发明提供的装配式建筑的成型方法如下：

1、将多个加强型预制构件通过榫头8和榫槽9依次连接；

2、在装配凹槽7内放置钢筋10等装配骨架；

3、向装配凹槽7内灌入浇筑材料11形成墙板、楼板、梁和柱；

4、将墙板、楼板、梁和柱装配形成装配式建筑。

上述成型方法在保证楼宇的结构强度的前提下，有效提高了楼宇的建筑效率，提高了楼宇建筑技术的市场竞争水平。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种带孔芯板，其特征在于，包括芯板本体和预留通孔；所述预留通孔沿所述芯板本体的厚度方向贯穿所述芯板本体。

2.根据权利要求1所述的带孔芯板，其特征在于，所述预留通孔为圆柱形孔或者鼓形通孔。

3.根据权利要求1所述的带孔芯板，其特征在于，相邻的多个所述预留通孔之间相互连通，或者，

还包括扩充内腔，所述扩充内腔设置于所述预留通孔的中部。

4.根据权利要求1～3任一项所述的带孔芯板，其特征在于，还包括孔内加强筋，所述孔内加强筋贯穿所述预留通孔。

5.根据权利要求4所述的带孔芯板，其特征在于，所述孔内加强筋的材质为陶瓷、不锈钢、合成橡胶、合成树脂或合成纤维。

6.根据权利要求1～3任一项所述的带孔芯板，其特征在于，所述芯板本体的材料为泡沫混凝土、苯板、秸秆或粉煤灰。

7.根据权利要求6所述的带孔芯板，其特征在于，所述芯板本体长度方向的端面和/或宽度方向的端面设置有定位凹槽。

8.一种加强型预制构件，其特征在于，包括混凝填充层和根据权利要求1～7任一项所述的带孔芯板；所述混凝填充层包覆所述芯板本体，并填充所述预留通孔。

9.根据权利要求8所述的加强型预制构件，其特征在于，所述加强型预制构件长度方向的端面和宽度方向的端面均设置有装配凹槽；所述加强型预制构件长度方向的两个端面分别设置有榫头和榫槽，所述加强型预制构件宽度方向的两个端面分别设置有榫头和榫槽。

10.一种装配式建筑的成型方法，其特征在于，包括如下步骤：

将多个加强型预制构件通过榫头和榫槽依次连接；

在装配凹槽内放置钢筋；

向装配凹槽灌入浇筑材料形成墙板、楼板、梁和柱；

将所述墙板、所述楼板、所述梁和所述柱装配形成装配式建筑。