CN110469000A - 一种冷弯格构型钢复合石膏墙体及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种房屋建筑技术领域的冷弯格构型钢复合石膏墙体构造及制备方法，由冷弯格构型钢骨架、钢网、锚栓、自攻螺丝或射钉、石膏砂浆喷筑复合而成；所述冷弯格构型钢骨架包含竖向立柱和横向龙骨，横向龙骨分为上下导轨及墙高超过特定高度时设置的层间梁；所述冷弯格构型钢骨架与建筑结构依靠锚栓固定；所述钢网依靠自攻螺丝或射钉安装在冷弯格构型钢骨架一侧或两侧；所述石膏砂浆采用机器喷涂施工方式，将冷弯格构型钢骨架及钢网的缝隙填实、包裹、覆盖并找平，硬化干燥后形成整体无缝隙墙体。该墙体构造***整体性能好，墙体整体无缝隙、坚实而不空鼓，具有轻质、高强、抗震、防火、隔声、隔热、调湿等卓越性能。

Description

一种冷弯格构型钢复合石膏墙体及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种房屋建筑领域的内隔墙体结构及其墙体本体的制备方式，尤其是一种冷弯格构型钢复合石膏墙体及其制备方法。

背景技术

当前，国家大力倡导装配式建筑房屋技术，包括装配式混凝土结构、装配式钢结构、装配式木结构，与之对应的要求是建筑内隔墙采用非砌筑技术，已知的内隔墙非砌筑技术包括轻质条板、预制大板及轻钢龙骨复合墙体。轻质条板墙包括用无机胶凝材料与集料制成的实心或多孔条板（如轻集料混凝土条板、蒸压加气混凝土条板、钢网陶粒混凝土条板、石膏条板等），及由密实面层材料与轻质芯材在生产厂预复合成的预制夹芯条板（如混凝土岩棉或聚苯夹芯条板、纤维水泥板轻质夹芯板等），具有质轻、安装方便等优势，但缺点是稳定性差、隔声差，板缝之间易出现开裂质量问题。预制大板是工业化体系建筑中全装配式建筑的主要类型。板材建筑可以减轻结构重量，提高劳动生产率，扩大建筑的使用面积和防震能力，但缺点是尺寸精度要求极高，适应性差，运输及吊装困难，制作安装成本高。轻钢龙骨复合墙体是由轻钢龙骨骨架、墙体结构面板、内腔填充防火保温棉等通过螺钉连接组合而成的复合体，具有施工快捷、运输方便、抗震节能的优势，但缺点是撞击隔音效果差，内墙板缝容易产生开裂等质量问题，影响装饰及使用效果。另外，我国工业副产石膏的年产生量约为1.84亿吨，利用率不足40%，累计堆存量超过10亿吨。大部分工业副产石膏被当作废物丢弃，废渣堆存需占用大量土地；其含有的酸性及其他有害物质容易对周边环境空气、水质、地表造成污染，是亟待解决的环境难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供了一种冷弯格构型钢复合石膏墙体及制备方法，通过冷弯格构型钢骨架、钢网、锚栓、自攻螺丝或射钉、石膏砂浆与建筑结构连接体整合的方式，解决了内隔墙抗震、隔声、隔热性能差及墙面易开裂等问题，同时大量消纳工业固体废渣。

为此，本发明解决所述问题的技术方案是：

一种冷弯格构型钢复合石膏墙体，包括与所述墙体相连接的建筑物主体结构、用于向所述墙体喷注浆料的喷筑装置，其中，所述复合石膏墙体由冷弯格构型钢骨架、锚栓、自攻螺丝或射钉、钢网、石膏砂浆喷筑构成；所述冷弯格构型钢骨架包含竖向立柱和横向龙骨，横向龙骨分为上下导轨及所述的墙体其墙高超过特定高度时设置的层间梁；所述上下导轨通过所述锚栓与所述建筑主体结构固定连接；所述钢网通过自攻螺丝或射钉固定安装在所述冷弯格构型钢骨架的一侧或两侧；所述的石膏砂浆被喷筑装置喷筑于冷弯格构型钢骨架与钢网之间的空腔和缝隙处。

进一步地，所述冷弯格构型钢骨架的横向龙骨的上下导轨通过所述自攻螺丝或射钉与所述冷弯格构型钢骨架的立柱固定连接。

进一步地，所述冷弯格构型钢骨架的两侧竖向立柱通过锚栓或自攻螺丝与所述建筑物主体结构安装固定，将冷弯格构型钢骨架与建筑物主体结构合为一墙体框架体。

进一步地，将所述冷弯格构型钢骨架、钢网、石膏砂浆通过所述锚栓，自攻螺丝与所述建筑物主体结构固定合为一面整体的无缝隙的复合石膏墙体。

优选的，所述冷弯格构型钢骨架的上下导轨是以板带为原材料，经冷弯工艺轧制而成的并经防腐处理的冷弯薄壁型钢构件,其截面形状为U型。

优选的，所述冷弯格构型钢骨架的立柱是普通冷弯薄壁型钢经冷压冲孔和卷边处理制成的并经防腐处理的冷弯格构型钢构件，其截面形状为C型。

优选的，所述喷筑装置是具有干湿分离、自动给水、混合、泵出、喷射功能的混合泵。

并且，本发明涉及一种冷弯格构型钢复合石膏墙体的制备方法，所述方法包括喷筑装置向建筑物主体结构与U型冷弯薄壁型钢上下导轨， C型冷弯格构型钢立柱、钢网之间构成的墙体构架喷筑石膏砂浆的步骤；在制备墙体过程中，所采用的钢网是一种设置在C型冷弯格构型钢骨架的一侧或两侧、通过螺丝或射钉与冷弯格构型钢骨架固定的且被石膏砂浆喷筑其上的金属网;所述冷弯格构型钢龙骨与钢网的不同组合可分别用于制备实心墙、空心墙、双层墙的三种不同的墙体构造：

a.制备实心墙的步骤：在构建90mm厚、120mm厚的墙体时，所述冷弯格构型钢骨架的一侧或两侧安装钢网，石膏砂浆喷筑在骨架和钢网上，并完全填实、包裹、覆盖，形成实心墙体；

b.制备空心墙的步骤：在构建120mm、150mm、200mm厚墙体时，所述冷弯格构型钢骨架两侧安装钢网，石膏砂浆喷筑在两侧的钢网上，形成中间空心、两侧实心的空心墙体；

c.制备双层墙的步骤：由两组冷弯格构型钢骨架、钢网构成两组墙体，其中的钢网安装在骨架的内侧，石膏砂浆从两外侧喷筑在钢网上，待硬化后形成固体-气体-固体的双层隔声墙体；并且，所述三种墙体制备步骤均可在制备墙体过程中当所述复合石膏墙体其高度较高时，通过提高冷弯格构型钢立柱密度、截面、壁厚尺寸，或在冷弯格构型钢立柱之间设置附加的层间梁，或在冷弯格构型钢骨架侧面安装水平拉带，交叉拉带，以提高冷弯格构型钢骨架的支撑刚度；或者，当所述复合石膏墙体其跨度较大时，可每隔一段间距，由两根冷弯格构型钢骨架的立柱组合成一只立柱，以此提高冷弯格构型钢骨架的立面刚度。

优选的，所述钢网是用碳钢、薄板经冲切、扩张而成的有筋钢板网；钢网需经防腐处理。

进一步地，所述石膏砂浆是一种由工业副产石膏为无机胶凝材料、配与石英砂或无机轻质骨料或聚苯颗粒，添加了一种或一种以上的矿物材料和一种或一种以上的外加剂且按一定配比在工厂生产的单组份或双组份材料的石膏砂浆材料；并且，所述石膏砂浆由所述喷筑装置经自动加水、混合、搅拌，喷射并附着于钢网上，硬化后形成整体无缝的墙体。

相比现有技术，本发明具有的积极效果是：

1、所用材料全部工厂预制，运抵现场安装后由机器加水喷筑成墙，为非砌筑施工技术，符合装配式建筑技术标准，可计算装配率。

2、墙体结构稳定性由冷弯格构型钢骨架与建筑结构通过螺栓或射钉固定来实现，冷弯格构型钢骨架的上下导轨与立柱通过螺栓或射钉固定成一体，形成一个非常稳定、牢固的墙体结构基础，确保复合墙体构造的稳定性和抗震性能。

3.冷弯格构型钢骨架及钢网为石膏砂浆提供了喷筑附着载体，当石膏砂浆喷筑硬化后，冷弯格构型钢骨架及钢网又成为整个复合墙体的受力支撑，为复合墙体承担抗弯、抗压、剪切、冲击等荷载，满足墙体高度、长度、厚薄、形状等任何设计要求。

4.本发明采用双层墙固体-气体-固体构造形式，由两面经空气层完全隔离的独立墙体组成，两面墙体系石膏砂浆连续喷筑的无缝墙体，从而为复合墙体提供了非常优异的隔声性能。

5.本发明的石膏砂浆连续喷筑在钢网上形成整体无缝墙体，利用石膏砂浆的微膨胀性以及在复合墙体内预设钢网，从而杜绝墙面开裂、空鼓现象发生。

6.本发明的石膏砂浆是当采用石英砂或无机轻质材料为骨料时，可利用石膏的优良防火特性，提供复合墙体耐火极限超过4小时，满足建筑防火需要。

7.本发明的石膏砂浆是当采用无机轻质材料或聚苯颗粒为骨料时，可利用骨料的高热阻特性，满足内隔墙特别是分户墙的节能需要。

8.本发明的石膏砂浆层所用原料为工业固体废渣-磷石膏或其它副产石膏，可完全消纳每年新增废渣并消纳原来堆放的废渣，变废为宝，一举解决工业副产石膏企业生产环保压力以及地方政府环境保护压力问题。

附图说明

图1是本发明实心墙体剖视结构示意图；

图2是图1的一个实施例墙体剖视结构示意图；

图3是本发明空心墙体剖视结构示意图；

图4是图3的一个实施例墙体剖视结构示意图；

图5是本发明双层墙体剖视结构示意图；

图6是图5的一个实施例墙体剖视结构示意图。；

图7是制备冷弯格构型钢复合石膏墙体的工艺方法流程示意图。

图中：1-U型冷弯薄壁型钢，（图中省略11-上下导轨），2-锚栓，3-C型冷弯格构型钢，（图中省略31-立柱）4-自攻螺丝（或射钉），5-钢网，6-石膏砂浆（层），7-建筑物主体结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下描述的实施例仅仅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。

请参阅图1和图2，是一种构建实心墙体的实施例：一种高度为2800mm的冷弯格构型钢复合石膏实心墙体，厚度为90mm，由截面尺寸为52*30的U型冷弯薄壁型钢1、截面尺寸为50*30*8的C型冷弯格构型钢3、钢网5，石膏砂浆（层）6组成；其安装顺序如下：安装一条截面尺寸为52*30的U型冷弯薄壁钢1与建筑物主体结构7的混凝土梁用锚栓2固定，另一条截面尺寸为52*30的U型冷弯薄壁型钢与建筑物主体结构7的楼面混凝土板用锚栓2固定；然后按照600mm的间距，将高度为2795mm截面尺寸为50*30*8的C型冷弯格构型钢3的立柱与U型冷弯薄壁型钢的上下导轨通过自攻螺丝4固定，并且，C型冷弯格构型钢3的两侧立柱分别与建筑物主体结构7的混凝土柱通过锚栓2固定，形成与建筑物主体结构7稳定连接的冷弯格构型钢骨架；在冷弯格构型钢骨架的一侧，安装高度为5mm的钢网5，网片之间按照对接原则由自攻螺丝4与C型冷弯格构型钢3的骨架固定；然后用由磷建筑石膏为胶凝材料、玻化微珠为轻质骨料及多种外加剂按比例混合而成的单组份石膏砂浆，利用PFT G5c 混合泵自动加水、混合成浆，喷筑在钢网5上，喷筑厚度50mm并用刮尺沿C型冷弯格构型钢立柱刮平；石膏砂浆硬化后，在两侧面打点、冲筋，筋条高度有网面为15mm，无网面为20mm；待冲筋条硬化后，在每一侧继续喷筑石膏砂浆，喷浆高度略高于冲筋条，随后用铝合金刮尺沿冲筋条刮平，将多余的石膏砂浆刮掉，确保墙面平整、垂直，符合墙体抹灰一般标准。硬化干燥后，即得到高度为2800mm、厚度为90mm的冷弯格构型钢复合石膏实心墙。

请参阅图3和图4，是一种构建空心墙体的实施例：一种高度为2800mm的冷弯格构型钢复合石膏空心墙体，厚度120mm，由截面尺寸为52*30的U型冷弯薄壁型钢1、截面尺寸为50*30*8的C型冷弯格构型钢3、钢网5，石膏砂浆6组成；其安装顺序如下：安装一条截面尺寸为52*30的U型冷弯薄壁钢1与建筑物主体结构7上面的混凝土梁用锚栓2固定、另一条截面尺寸为52*30的U型冷弯薄壁钢1与建筑物主体结构7的楼面混凝土板用锚栓2固定；然后按照600mm的间距，将高度为2795mm截面尺寸为50*30*8的C型冷弯格构型钢3的立柱与上下U型冷弯薄壁钢1通过自攻螺丝4固定，其中两侧的C型冷弯格构型钢3的立柱分别与建筑物主体结构7的混凝土柱通过锚栓2固定；在C型冷弯格构型钢3骨架的两侧，安装高度为5mm的钢网5（钢板网的网目宽度小于3mm），网片之间按照对接原则由自攻螺丝与冷弯格构型钢骨架固定，形成与建筑结构稳定连接的两侧蒙皮的冷弯格构型钢骨架；在两侧钢网上打点、冲筋，筋条高度35mm；然后用由磷建筑石膏为胶凝材料、玻化微珠为轻质骨料及多种外加剂按比例混合而成的单组份石膏砂浆，利用PFT G5c 混合泵自动加水、混合成浆，分别喷筑在两侧钢网上，喷筑厚度20-30mm；待第一道石膏砂浆硬化后，在每一侧继续喷筑石膏砂浆，喷浆高度略高于冲筋条，随后用铝合金刮尺沿冲筋条刮平，将多余的石膏砂浆刮掉，确保墙面平整、垂直，符合墙体抹灰一般标准。硬化干燥后，即得到高度为2800mm、厚度为120mm的冷弯格构型钢复合石膏空心墙，空心部分厚度50mm、两侧实心部分各35mm。

请参阅图5和图6，是一种构建双层墙体的实施例：一种高度为2800mm的冷弯格构型钢复合石膏双层隔声墙体，厚度200mm，由截面尺寸为52*30的U型冷弯薄壁U型钢1、截面尺寸为50*30*8的C型冷弯格构型钢3、钢网5，石膏砂浆6组成；其安装顺序如下：安装一条截面尺寸为52*30的冷弯U型薄壁钢1与建筑物主体结构7上面的混凝土梁用锚栓2固定、另一条截面尺寸为52*30的U型冷弯薄壁钢1与建筑物主体结构7的楼面混凝土板用锚栓2固定；然后按照600mm的间距，将高度为2795mm截面尺寸为50*30*8的C型冷弯格构型钢3的立柱与上下U型冷弯薄壁钢1通过自攻螺丝4固定，其中两侧C型冷弯格构型钢3的立柱部分分别与建筑物主体结构7的混凝土柱通过锚栓2固定；在C型冷弯格构型钢3骨架的内侧，安装高度为5mm的钢网5（钢板网的网目宽度小于3mm），网片之间按照对接原则由自攻螺丝与冷弯格构型钢骨架固定，形成与建筑结构稳定连接的冷弯格构型钢骨架一面；将上述同等规格的U型冷弯薄壁钢1、C型冷弯格构型钢3，按照600mm立柱间距，在地面上用自攻螺丝4进行组装，完成后将高度为5mm、钢板网的网目宽度小于3mm的钢网5与冷弯格构型钢的骨架固定，网片之间按照对接原则由自攻螺丝与骨架连接固定，形成带网骨架；然后将带网骨架立起，有网侧向内，保持本网平整、垂直并与前网架间距70mm，然后将上端截面为52*30的U型冷弯薄壁钢与建筑物主体结构7上面的混凝土梁用螺栓锚栓2固定，下端52*30的U型冷弯薄壁型钢与建筑物主体结构7的楼面混凝土板用锚栓2固定，螺栓锚栓间距800mm；两侧冷弯格构型钢的立柱与建筑物主体结构7的混凝土柱用锚栓2固定；然后用由磷建筑石膏为胶凝材料、玻化微珠为轻质骨料及多种外加剂按比例混合而成的单组份石膏砂浆6，利用PFT G5c 混合泵自动加水、混合成浆，分别喷筑在两侧钢网上，喷筑厚度50mm并用刮尺沿C型冷弯格构型钢立柱刮平；石膏砂浆硬化后，在两侧面打点、冲筋，筋条高度为10mm；待冲筋条硬化后，在每一侧继续喷筑石膏砂浆，喷浆高度略高于冲筋条，随后用铝合金刮尺沿冲筋条刮平，将多余的石膏砂浆刮掉，确保墙面平整、垂直，符合墙体抹灰一般标准。硬化干燥后，即得到高度为2800mm、空气层厚度70mm、两侧实心部份厚度各为65mm、总厚度为200mm的冷弯格构型钢复合石膏双层隔声墙。

另外，墙体制备的实践中，实施例所述的冷弯格构型钢骨架的上下导轨是U型截面的普通冷弯薄壁钢、所述冷弯格构型钢骨架的立柱是C型截面的冷弯格构型钢（或称格格式冷弯薄壁型钢），是普通冷弯薄壁型钢经冷压冲孔和卷边处理制成的。并且，实施例中的所述普通冷弯薄壁钢、格式冷弯薄壁型钢是由双面镀锌量大于180g／m2的钢带在冷状态下弯曲成型，其钢带壁厚视墙体高度设为0.6～1.5mm。实施例中的所述立柱之间的间距视墙体高度而定为600mm。实施例中的所述钢网为有筋钢板网，由双面镀锌量大于180g／m2的钢带经冲切、滚压、拉伸扩张制成。实施例中的所述石膏砂浆的胶凝材料由脱硫石膏、磷石膏经锻烧成半水石膏、无水石膏或两者混合而成。实施例中的所述石膏砂浆的轻质骨料选用具有低吸水、高抗压、不燃性特性的玻化微珠。实施例中的所述石膏砂浆是采用专用混合泵自动加水、混合、搅拌成浆后喷射到钢网上的浆料。

综上，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理、教导和启示及技术手段的情况下对上述实施例进行多种变化、修改、替换和变型，由此产生的技术方案亦属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种冷弯格构型钢复合石膏墙体，包括与所述墙体相连接的建筑物主体结构、用于向所述墙体喷注浆料的喷筑装置，其特征是，所述复合石膏墙体由冷弯格构型钢骨架、锚栓、自攻螺丝或射钉、钢网、石膏砂浆喷筑构成；所述冷弯格构型钢骨架包含竖向立柱和横向龙骨，横向龙骨分为上下导轨及所述的墙体其墙高超过特定高度时设置的层间梁；所述上下导轨通过所述锚栓与所述建筑主体结构固定连接；所述钢网通过自攻螺丝或射钉固定安装在所述冷弯格构型钢骨架的一侧或两侧；所述的石膏砂浆被喷筑装置喷筑于冷弯格构型钢骨架与钢网之间的空腔和缝隙处。

2.根据权利要求1所述的冷弯格构型钢复合石膏墙体，其特征在于，所述冷弯格构型钢骨架横向龙骨的上下导轨通过所述自攻螺丝或射钉与所述冷弯格构型钢骨架的立柱固定连接。

3.根据权利要求1所述的冷弯格构型钢复合石膏墙体，其特征在于，所述冷弯格构型钢骨架的两侧竖向立柱通过锚栓或自攻螺丝与所述建筑物主体结构安装固定，将冷弯格构型钢骨架与建筑物主体结构合为一墙体框架体。

4.根据权利要求1所述的冷弯格构型钢复合石膏墙体，其特征在于，将所述冷弯格构型钢骨架、钢网、石膏砂浆通过所述锚栓，自攻螺丝与所述建筑物主体结构固定合为一面整体的无缝隙的复合石膏墙体。

5.根据权利要求1所述的冷弯格构型钢复合石膏墙体，其特征在于：所述冷弯格构型钢骨架的上下导轨是以板带为原材料，经冷弯工艺轧制而成的并经防腐处理的冷弯薄壁型钢构件,其截面形状为U型。

6.根据权利要求1所述的冷弯格构型钢复合石膏墙体，其特征在于：所述冷弯格构型钢骨架的立柱是普通冷弯薄壁型钢经冷压冲孔和卷边处理制成的并经防腐处理的冷弯格构型钢构件，其截面形状为C型。

7.根据权利要求1所述的冷弯格构型钢复合石膏墙体构造，其特征在于：所述喷筑装置是具有干湿分离、自动给水、混合、泵出、喷射功能的混合泵。

8.一种冷弯格构型钢复合石膏墙体的制备方法，其特征在于：所述方法包括喷筑装置向建筑物主体结构与U型冷弯薄壁型钢上下导轨， C型冷弯格构型钢立柱、钢网之间构成的墙体构架喷筑石膏砂浆的步骤；在制备墙体过程中，所采用的钢网是一种设置在C型冷弯格构型钢骨架的一侧或两侧、通过螺丝或射钉与冷弯格构型钢骨架固定的且被石膏砂浆喷筑其上的金属网;所述冷弯格构型钢与钢网的不同组合可分别用于制备实心墙、空心墙、双层墙的三种不同的墙体构造：

a.制备实心墙的步骤：在构建90mm厚、120mm厚的墙体时，所述冷弯格构型钢骨架的一侧或两侧安装钢网，石膏砂浆喷筑在骨架和钢网上，并完全填实、包裹、覆盖，形成实心墙体；

b.制备空心墙的步骤：在构建120mm、150mm、200mm厚墙体时，所述冷弯格构型钢骨架两侧安装钢网，石膏砂浆喷筑在两侧的钢网上，形成中间空心、两侧实心的空心墙体；

c.制备双层墙的步骤：由两组冷弯格构型钢骨架、钢网构成两组墙体骨架，其中的钢网安装在骨架的内侧，石膏砂浆从两外侧喷筑在钢网上，待硬化后形成固体-气体-固体的双层隔声墙体；并且，所述三种墙体制备步骤均可在制备墙体过程中当所述复合石膏墙体其高度较高时，通过提高冷弯格构型钢立柱密度、截面、壁厚尺寸，或在冷弯格构型钢立柱之间设置附加的层间梁，或在冷弯格构型钢骨架侧面安装水平拉带、交叉拉带，以提高冷弯格构型钢骨架的支撑刚度；或者，当所述复合石膏墙体其跨度较大时，可每隔一段间距，由两根冷弯格构型钢骨架的立柱组合成一只立柱，以此提高冷弯格构型钢骨架的立面刚度。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述钢网是用碳钢、不锈钢或铝材、铝合金的金属丝编织或者焊接成网状，或者将碳钢、不锈钢或铝材、铝合金的薄板经冲切、扩张成钢板网；钢网需经防腐处理。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：所述石膏砂浆是一种由工业副产石膏为无机胶凝材料、配与石英砂或无机轻质骨料或聚苯颗粒，添加了一种或一种以上的矿物材料和一种或一种以上的外加剂且按一定配比在工厂生产的单组份或双组份材料的石膏砂浆材料；并且，所述石膏砂浆由所述喷筑装置经自动加水、混合、搅拌，喷射并附着于钢网上，硬化后形成整体无缝的墙体。