CN107816148A - 一种采用三维钢丝网的复合墙体 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种采用三维钢丝网的复合墙体，复合墙体由内到外依次包括：第一混凝土层、第一聚合物隔声层、第一保温层、第二聚合物隔声层、第二保温层、第三聚合物隔声层以及第二混凝土层，其中，第一混凝土层的厚度大于第二混凝土层的厚度，并且其中，在第一混凝土层中埋设有第一钢丝网架，在第二混凝土层中埋设有第二钢丝网架，并且第一钢丝网架通过多根腹筋与第二钢丝网架固定连接。本发明的整个复合保温墙体中形成了非常牢固的三维互连结构，网架能够承受较大的载荷，而腹筋能够将各类外加载荷均匀传导至保温复合墙体的各个层中，增加了墙体的强度和耐久度。通过设计本发明特别的耐腐蚀层，能够大大降低电化学腐蚀的速度，提高复合墙体的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域，特别涉及一种采用三维钢丝网的复合墙体。
背景技术
外墙外保温顾名思义是一种把保温层放置在主体墙材外面的保温做法，因其可以保护主体墙材不受过大的温度变形应力，是目前应用最广泛的保温做法，也是目前国家大力倡导的保温做法。因为保温材料置于建筑物外墙的外侧，基本上可以消除建筑物各个部位的冷、热桥影响。能充分发挥轻质、高效保温材料的保温效能，相对于外墙内保温和夹心保温墙体，在使用相同保温材料情况下，需要保温材料的厚度较小，达到较高的节能效果。建筑外墙外保温提高了墙体的保温隔热性能，减少室内热能的传导损失，增加了室内的热稳定性。另外还在一定程度上阻止了风霜雨雪等对***墙体的浸湿，提高了墙体的防潮性能，避免了室内的霉斑、结露、透寒等现象。进而创造了舒适的室内居住环境。另外因保温材料铺贴于墙体外侧，避免了保温材料中的挥发性有害物质对室内环境的污染。众所周知的是对于外墙外保温而言，因为保温层在墙体外侧，所处环境恶劣，所以对保温体系各材料要求较严格，材料要求配套及彼此相容性好，对保温***的耐候性和耐久性提出了较高要求。
目前的钢丝网架类外墙保温板制作工艺是将单面钢丝网架聚苯板内置于砼墙体的外模内侧，墙体砼浇筑时与钢丝网架聚苯板一次浇注成型为复合墙体。钢丝网架聚苯板在工厂预制成块体，现场根据排板尺寸裁割拼装，外墙主体与保温层一次成活，工效提高，工期缩短，施工安全。但是这种工艺中使用的钢丝网架结构、设置位置设计不合理，不能有效将力均匀传导至整个材料，导致材料出现部分位置上的应力集中，从而降低了材料的整体强度，钢丝网架本身采用纯钢丝结构制成，防腐蚀能力差。同时，现有的外墙保温的保温层及隔声层设计存在较大改进空间。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用三维钢丝网的复合墙体，从而克服现有技术的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种采用三维钢丝网的复合墙体，其特征在于：复合墙体由内到外依次包括：第一混凝土层、第一聚合物隔声层、第一保温层、第二聚合物隔声层、第二保温层、第三聚合物隔声层以及第二混凝土层，其中，第一混凝土层的厚度大于第二混凝土层的厚度，并且其中，在第一混凝土层中埋设有第一钢丝网架，在第二混凝土层中埋设有第二钢丝网架，并且第一钢丝网架通过多根腹筋与第二钢丝网架固定连接。
优选地，上述技术方案中，第一钢丝网架与第二钢丝网架结构相同。
优选地，上述技术方案中，腹筋具有三角形桁架的结构，腹筋是由钛合金材料制成的。
优选地，上述技术方案中，在第一钢丝网架和第二钢丝网架的钢丝表面从内到外涂覆有第一氟树脂层和第二氟树脂层，其中第二氟树脂层中掺杂有导电金属颗粒。
优选地，上述技术方案中，在每平方米网架上均匀分布40-80根腹筋。
优选地，上述技术方案中，第一聚合物隔声层的弹性模量比第二聚合物隔声层的弹性模量大至少10％，第二聚合物隔声层的弹性模量比第三聚合物隔声层的弹性模量大至少10％。
优选地，上述技术方案中，第一保温层的厚度大于第二保温层的厚度。
优选地，上述技术方案中，第一聚合物隔声层的厚度小于第二聚合物隔声层的厚度，并且第二聚合物隔声层的厚度小于第三聚合物隔声层的厚度。
优选地，上述技术方案中，第一聚合物隔声层、第二聚合物隔声层以及第三聚合物隔声层的厚度为2-8mm。
优选地，上述技术方案中，第一保温层以及第二保温层具有200μm<Ra<500μm的表面粗糙度。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明将两层钢丝网架分别埋设于两层混凝土中，腹筋贯穿两层混凝土中间的各个功能层，并且腹筋两端分别与网架固定连接(如焊接)，这样一来就在整个复合保温墙体中形成了非常牢固的三维互连结构，网架能够承受较大的载荷，而腹筋能够将各类外加载荷均匀传导至保温复合墙体的各个层中，从而分散应力，达到增加墙体强度的目的。通过有限元计算，合理设计了腹筋的具体结构，进一步增加了墙体的强度和耐久度。通过设计保温层与隔声层的层结构，使得墙体具有很好的保温和隔声特性。同时，本发明提出使用钛合金作为腹筋材料，发明人发现，钛合金腹筋材料能够更好的起到均匀传递应力的作用，使得复合墙体的抗风载荷能力和力学性能大幅度提高，同时由于钛合金与钢结构之间存在电位差，所以使得复合墙体中的电化学腐蚀比较严重，所以本发明特别设计了耐腐蚀层，发明人发现，通过设计本发明特别的耐腐蚀层，能够大大降低电化学腐蚀的速度，提高复合墙体的使用寿命。
附图说明
图1是根据本发明的保温墙体的结构示意图。
图2是根据本发明的三维钢丝网设置方式的结构示意图。
图3是根据本发明的涂覆氟树脂的钢丝的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。本发明的方法可以是本领域公知的方法，方法例如是：首先成型中间功能层(包括各个隔声层和各个保温层)，然后使用钛合金腹筋贯穿中间层两端，然后在腹筋两端焊接已经包敷好耐腐蚀氟树脂的钢丝网架，随后将上述结构整体放入混凝土浇筑模板，然后进行混凝土浇筑，即可以得到复合墙体。其中，在钢丝网架上涂覆耐腐蚀树脂的方法可以是本领域公知的方法，例如浸渍法。需要准备两种氟树脂，其中一种是普通氟树脂，另外一种是其中掺杂例如铁粉、铝粉或者铜粉的氟树脂。对于本发明而言，任意种类的具有隔声能力的聚合物树脂和任何具有保温能力的层都可以实现本发明的目的。为了便于比较说明，在实施例中，本发明选择PVB作为各个聚合物隔声层的材料，选择聚苯乙烯泡沫作为各个保温层的材料。氟树脂可以是本领域公知的任何种类的氟树脂，例如PTFE。
图1是根据本发明的一种采用三维钢丝网的复合墙体。采用三维钢丝网的复合墙体由内到外依次包括：第一混凝土层107、第一聚合物隔声层106、第一保温层105、第二聚合物隔声层104、第二保温层103、第三聚合物隔声层102以及第二混凝土层101，其中，第一混凝土层的厚度大于第二混凝土层的厚度，并且其中，在第一混凝土层中埋设有第一钢丝网架，在第二混凝土层中埋设有第二钢丝网架，并且第一钢丝网架通过多根腹筋与第二钢丝网架固定连接。
图2是根据本发明的三维钢丝网设置方式的结构示意图。其中在第一混凝土层107中埋设有第一钢丝网架202，在第二混凝土层101中埋设有第二钢丝网架201，并且第一钢丝网架202通过多根腹筋203与第二钢丝网架201固定连接。在图中，将图1中的保温层和隔声层统一表示为功能层204。
图3是根据本发明的涂覆氟树脂的钢丝的结构示意图。如图所示，在本发明的钢丝网架的钢丝301上涂覆有第一氟树脂层302和第二氟树脂层303。
实施例1
复合墙体由内到外依次包括：第一混凝土层、第一聚合物隔声层、第一保温层、第二聚合物隔声层、第二保温层、第三聚合物隔声层以及第二混凝土层，其中，第一混凝土层的厚度大于第二混凝土层的厚度，并且其中，在第一混凝土层中埋设有第一钢丝网架，在第二混凝土层中埋设有第二钢丝网架，并且第一钢丝网架通过多根腹筋与第二钢丝网架固定连接。第一钢丝网架与第二钢丝网架结构相同。腹筋具有三角形桁架的结构，腹筋是由钛合金材料制成的。在第一钢丝网架和第二钢丝网架的钢丝表面从内到外涂覆有第一氟树脂层和第二氟树脂层，其中第二氟树脂层中掺杂有导电金属颗粒。在每平方米网架上均匀分布40根腹筋。第一聚合物隔声层的弹性模量比第二聚合物隔声层的弹性模量大至少10％，第二聚合物隔声层的弹性模量比第三聚合物隔声层的弹性模量大至少10％。第一保温层的厚度大于第二保温层的厚度。第一聚合物隔声层的厚度为2mm，第二聚合物隔声层的厚度为4mm，第三聚合物隔声层的厚度为8mm。第一保温层以及第二保温层具有约为Ra＝200μm的表面粗糙度。
实施例2
复合墙体由内到外依次包括：第一混凝土层、第一聚合物隔声层、第一保温层、第二聚合物隔声层、第二保温层、第三聚合物隔声层以及第二混凝土层，其中，第一混凝土层的厚度大于第二混凝土层的厚度，并且其中，在第一混凝土层中埋设有第一钢丝网架，在第二混凝土层中埋设有第二钢丝网架，并且第一钢丝网架通过多根腹筋与第二钢丝网架固定连接。第一钢丝网架与第二钢丝网架结构相同。腹筋具有三角形桁架的结构，腹筋是由钛合金材料制成的。在第一钢丝网架和第二钢丝网架的钢丝表面从内到外涂覆有第一氟树脂层和第二氟树脂层，其中第二氟树脂层中掺杂有导电金属颗粒。在每平方米网架上均匀分布80根腹筋。第一聚合物隔声层的弹性模量比第二聚合物隔声层的弹性模量大至少15％，第二聚合物隔声层的弹性模量比第三聚合物隔声层的弹性模量大至少15％。第一保温层的厚度大于第二保温层的厚度。第一聚合物隔声层的厚度为3mm，第二聚合物隔声层的厚度为5mm，第三聚合物隔声层的厚度为7mm。第一保温层以及第二保温层具有约为Ra＝500μm的表面粗糙度。
实施例3
复合墙体由内到外依次包括：第一混凝土层、第一聚合物隔声层、第一保温层、第二聚合物隔声层、第二保温层、第三聚合物隔声层以及第二混凝土层，其中，第一混凝土层的厚度大于第二混凝土层的厚度，并且其中，在第一混凝土层中埋设有第一钢丝网架，在第二混凝土层中埋设有第二钢丝网架，并且第一钢丝网架通过多根腹筋与第二钢丝网架固定连接。第一钢丝网架与第二钢丝网架结构相同。腹筋具有三角形桁架的结构，腹筋是由钛合金材料制成的。在第一钢丝网架和第二钢丝网架的钢丝表面从内到外涂覆有第一氟树脂层和第二氟树脂层，其中第二氟树脂层中掺杂有导电金属颗粒。在每平方米网架上均匀分布60根腹筋。第一聚合物隔声层的弹性模量比第二聚合物隔声层的弹性模量大至少20％，第二聚合物隔声层的弹性模量比第三聚合物隔声层的弹性模量大至少20％。第一保温层的厚度大于第二保温层的厚度。第一聚合物隔声层的厚度为2mm，第二聚合物隔声层的厚度为4mm，第三聚合物隔声层的厚度为6mm。第一保温层以及第二保温层具有Ra＝400μm的表面粗糙度。
实施例4
复合墙体由内到外依次包括：第一混凝土层、第一保温层、第二聚合物隔声层、第二保温层、第三聚合物隔声层以及第二混凝土层，在第一混凝土层中埋设有第一钢丝网架，在第二混凝土层中埋设有第二钢丝网架，并且第一钢丝网架通过多根腹筋与第二钢丝网架固定连接。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例5
复合墙体由内到外依次包括：第一混凝土层、第一聚合物隔声层、第二聚合物隔声层、第二保温层、第三聚合物隔声层以及第二混凝土层，在第一混凝土层中埋设有第一钢丝网架，在第二混凝土层中埋设有第二钢丝网架，并且第一钢丝网架通过多根腹筋与第二钢丝网架固定连接。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例6
复合墙体由内到外依次包括：第一混凝土层、第一保温层、第二保温层、第三聚合物隔声层以及第二混凝土层，在第一混凝土层中埋设有第一钢丝网架，在第二混凝土层中埋设有第二钢丝网架，并且第一钢丝网架通过多根腹筋与第二钢丝网架固定连接。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例7
第一混凝土层的厚度等于第二混凝土层的厚度。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例8
腹筋是由普通钢筋制成。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例9
在第一钢丝网架和第二钢丝网架的钢丝表面不涂覆氟树脂。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例10
在第一钢丝网架和第二钢丝网架的钢丝表面只涂覆第一氟树脂层。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例11
在第一钢丝网架和第二钢丝网架的钢丝表面涂覆第一氟树脂层和第二氟树脂层，但是第二氟树脂层不含金属颗粒。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例12
每平方米网架上均匀分布20根腹筋。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例13
每平方米网架上均匀分布100根腹筋。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例14
第一聚合物隔声层的弹性模量比第二聚合物隔声层的弹性模量大约5％，第二聚合物隔声层的弹性模量比第三聚合物隔声层的弹性模量大约5％。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例15
第一聚合物隔声层的厚度为4mm，第二聚合物隔声层的厚度为4mm，第三聚合物隔声层的厚度为4mm。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例16
第一聚合物隔声层的厚度为8mm，第二聚合物隔声层的厚度为4mm，第三聚合物隔声层的厚度为2mm。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例17
第一保温层以及第二保温层具有约为Ra＝100μm的表面粗糙度。其余条件与参数与实施例1相同。
实施例18
第一保温层以及第二保温层具有约为Ra＝600μm的表面粗糙度。其余条件与参数与实施例1相同。
对实施例1-18进行如下测试：抗冲击性测试、抗风荷载测试、耐腐蚀性能测试、隔声能力测试、导热系数测试以及剥离强度测试。上述测试方法均是本领域公知的方法。其中，抗冲击性测试是使用额定重量的重物击打墙体，观察在多少次打击之后，墙体出现损坏。抗风荷载测试是指墙体的抗风载荷能力是设计标准的多少倍。耐腐蚀能力是在相对湿度100％、60摄氏度环境中放置墙体，观察墙体在多长时间之后出现损坏墙体强度的腐蚀。为了能够直观的比较各个实施例的性能，所有数值已经根据实施例1的测定值进行了归一化处理。
表1
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (10)
1.一种采用三维钢丝网的复合墙体，其特征在于：所述复合墙体由内到外依次包括：第一混凝土层、第一聚合物隔声层、第一保温层、第二聚合物隔声层、第二保温层、第三聚合物隔声层以及第二混凝土层，其中，所述第一混凝土层的厚度大于所述第二混凝土层的厚度，并且其中，在所述第一混凝土层中埋设有第一钢丝网架，在所述第二混凝土层中埋设有第二钢丝网架，并且所述第一钢丝网架通过多根腹筋与所述第二钢丝网架固定连接。
2.如权利要求1所述的轻质保温复合墙体，其特征在于：所述第一钢丝网架与所述第二钢丝网架结构相同。
3.如权利要求1所述的轻质保温复合墙体，其特征在于：所述腹筋具有三角形桁架的结构，所述腹筋是由钛合金材料制成的。
4.如权利要求1所述的轻质保温复合墙体，其特征在于：在所述第一钢丝网架和所述第二钢丝网架的钢丝表面从内到外涂覆有第一氟树脂层和第二氟树脂层，其中所述第二氟树脂层中掺杂有导电金属颗粒。
5.如权利要求1所述的轻质保温复合墙体，其特征在于：在每平方米网架上均匀分布40-80根所述腹筋。
6.如权利要求1所述的轻质保温复合墙体，其特征在于：所述第一聚合物隔声层的弹性模量比所述第二聚合物隔声层的弹性模量大至少10％，所述第二聚合物隔声层的弹性模量比所述第三聚合物隔声层的弹性模量大至少10％。
7.如权利要求1所述的轻质保温复合墙体，其特征在于：所述第一保温层的厚度大于所述第二保温层的厚度。
8.如权利要求1所述的轻质保温复合墙体，其特征在于：所述第一聚合物隔声层的厚度小于所述第二聚合物隔声层的厚度，并且所述第二聚合物隔声层的厚度小于所述第三聚合物隔声层的厚度。
9.如权利要求1所述的轻质保温复合墙体，其特征在于：所述第一聚合物隔声层、第二聚合物隔声层以及第三聚合物隔声层的厚度为2-8mm。
10.如权利要求1所述的轻质保温复合墙体，其特征在于：所述第一保温层以及第二保温层具有200μm<Ra<500μm的表面粗糙度。
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