專利名稱：一種輕骨料砼模殼格構(gòu)式墻體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑中的輕骨料砼模殼格構(gòu)式墻體。屬于專利分類E04技術(shù)領(lǐng)域。 背聚技術(shù)1971年中國(guó)天津出現(xiàn)的世界上第一座輕骨料混凝土模殼格構(gòu)式 墻體的六層住宅樓，并經(jīng)受住了 1976年唐山大地震的考驗(yàn)。繼而江 蘇等地也出現(xiàn)了輕骨料混凝土模殼格構(gòu)式墻體的民房。1980年后， 在北京的大屯、立水橋一帶曾進(jìn)行了輕骨料混凝土模殼格構(gòu)式墻體的 的試驗(yàn)，后來(lái)就簡(jiǎn)化成了輕骨料混凝土保溫活動(dòng)板房屋。在輕骨料混 凝土模殼格構(gòu)式墻體技術(shù)還沒(méi)有引起業(yè)內(nèi)人士的注意時(shí)，就煙消云散 了。時(shí)過(guò)境遷，輕骨料混凝土模殼格構(gòu)式墻體也就自然成為并不為人 們重視的公知技術(shù)了。約在1979年，奧地利出現(xiàn)了水泥聚苯模殼格構(gòu)式墻體專利技術(shù)， 1980年6月出版的德國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN18200發(fā)布該墻體材料的標(biāo)準(zhǔn)。 后來(lái)又形成了美國(guó)、加拿大、澳大利亞等標(biāo)準(zhǔn)。二十世紀(jì)九十年代，我國(guó)引進(jìn)了奧地利和美國(guó)RASTRA公司、加 拿大卡西亞國(guó)際有限公司的水泥聚苯模殼格構(gòu)式墻體構(gòu)件，即"納士 塔"模殼構(gòu)件、澳大利亞石膏模殼構(gòu)件等。2004年1月21日，中國(guó) 知識(shí)產(chǎn)權(quán)局公布了美 邁克爾 H 尼曼在中國(guó)申辦的ZL專利號(hào)為 00812396.9 "—種改進(jìn)的混凝土模殼墻體的構(gòu)造系統(tǒng)"。類似的墻體 專利還有中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2003年10月29日公布的ZL專利號(hào)為 01279531. 3的"輕質(zhì)墻體"；2006年5月17日公布的ZL專利號(hào)為 200520002328. 3的"水泥聚苯模殼格構(gòu)式混凝土節(jié)能承重墻體"等。
這些類似的墻體構(gòu)件具有輕質(zhì)、保溫、隔音、抗震等優(yōu)良性能。 但是，由于構(gòu)成這些模殼構(gòu)件的輕質(zhì)材料是聚苯泡沫顆粒，導(dǎo)致其模 殼構(gòu)件強(qiáng)度低，吸水率大，表面密實(shí)度差，抗沖擊力小，防滲性差， 耐久性差等缺陷，而且由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，不僅無(wú)法適應(yīng)中國(guó)傳統(tǒng) 建筑的設(shè)計(jì)要求，更不能適應(yīng)現(xiàn)代多元化建筑設(shè)計(jì)的需要，導(dǎo)致所構(gòu) 成的墻體適用性差、墻面強(qiáng)度低、抗沖擊性能差、生產(chǎn)成本高、產(chǎn)品 價(jià)格高等一系列問(wèn)題，是目前急需解決的。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種經(jīng)中國(guó)工程實(shí)踐檢驗(yàn)過(guò)的、自成 體系的輕骨料砼模殼格構(gòu)式墻體，應(yīng)用于各類建筑中，具有重量輕、 強(qiáng)度高、節(jié)能、保溫、防水、防火、抗震、結(jié)構(gòu)合理、強(qiáng)度高、適用 性強(qiáng)、施工簡(jiǎn)便、成本低等特點(diǎn)。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是消除現(xiàn)有同類模殼墻體自身 難以克服的技術(shù)缺陷，解決其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、適用性差、墻面強(qiáng)度 低、抗沖擊性能差、生產(chǎn)成本高等一系列問(wèn)題。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。 一種輕骨料砼模殼格構(gòu) 式墻體包括由墻體外壁、內(nèi)壁和之間的聯(lián)接體所組成的縱橫貫通有規(guī) 則的多孔洞模殼墻體，并在其孔洞內(nèi)植入鋼筋，澆灌混凝土而形成水 平方向的格構(gòu)梁和垂直方向的格構(gòu)柱，與模殼成為一體，形成了模殼 格構(gòu)式墻體。本實(shí)用新型的特征在于，墻體模殼由不同材質(zhì)的特定結(jié) 構(gòu)和形狀的模殼單元體組合而成，而模殼單元體是由兩個(gè)側(cè)體和中間 的聯(lián)接體構(gòu)成，其兩個(gè)側(cè)體的內(nèi)表面相對(duì)應(yīng)，分別與聯(lián)接體聯(lián)接，外 表面即是砌筑成的墻體的外壁和內(nèi)壁，聯(lián)接體的形態(tài)決定著所形成的
墻體的澆筑孔洞的形式，兩個(gè)側(cè)體與中間的聯(lián)接體構(gòu)成模殼單元體的 結(jié)合方式有兩種 一是在專用的模具內(nèi)一次成型；再是先分體成型， 養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行拼合膠結(jié)。由模殼單元體組成模殼構(gòu)件或模殼墻體的組合 方式有兩種 一是根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求或市場(chǎng)需求在工廠中拼合膠結(jié)成 一體，再是直接使用模殼單元體或模殼構(gòu)件在建筑現(xiàn)場(chǎng)砌筑成墻體。 這種表面形式的改變必然引起質(zhì)的變化。這樣，墻體模殼生產(chǎn)的組織 就變得非常靈活，自動(dòng)化大型設(shè)備、機(jī)械化小型設(shè)備都可以生產(chǎn)。這 對(duì)于提高設(shè)備、廠房、場(chǎng)地的利用率，提高生產(chǎn)率，對(duì)于降低生產(chǎn)成 本，實(shí)現(xiàn)"樓房工廠化"生產(chǎn)都帶來(lái)便捷和實(shí)惠。另外，在使用中， 即可以發(fā)揮現(xiàn)代化建筑施工的優(yōu)勢(shì)，組織大規(guī)模的房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)，又可 以如同一般磚塊、砌塊一樣，適應(yīng)各種不同長(zhǎng)短、高低的墻體設(shè)計(jì)要 求，提供具有重量輕、強(qiáng)度高、節(jié)能、保溫、防水、防火、抗震、結(jié) 構(gòu)合理、適用性強(qiáng)、強(qiáng)度高、模具簡(jiǎn)單、施工方便、制作簡(jiǎn)便、成本 低等特點(diǎn)的墻體，從而達(dá)到了本實(shí)用新型的目的。本實(shí)用新型的特征還在于，模殼單元體的兩個(gè)側(cè)體是相同的矩形 直角六面對(duì)稱體，聯(lián)接體分為對(duì)稱梯斗形、圓柱體、圓弧旋轉(zhuǎn)體、方 柱體、對(duì)稱圓臺(tái)體和方圓結(jié)合形六種，聯(lián)接體設(shè)置在兩個(gè)相同的矩形 側(cè)體的正中央。由兩個(gè)側(cè)體和聯(lián)接體所構(gòu)成的模殼單元體形成了兩對(duì) 長(zhǎng)方形的左右端面、兩個(gè)矩形外側(cè)面(即成墻后的內(nèi)外墻面)、兩對(duì) 長(zhǎng)方形的上下端面。該模殼單元體即可以縱向也可以橫向使用。根據(jù) 墻體厚度的不同，聯(lián)接體的厚度占兩個(gè)側(cè)體和聯(lián)接體厚度之和(即墻 體厚度)的55% 65%;在用該模殼構(gòu)件砌筑成墻體之后，其墻體內(nèi) 孔洞的截面形狀，即澆筑后所形成的格構(gòu)梁或格構(gòu)柱的截面形狀為矩 形、多邊形、圓形或類圓形。這更給建筑的設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)很大的方 便，增加選擇余地，在應(yīng)用中能夠適合不同建筑結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能要求。
增加了適用范圍，有利于提高建設(shè)速度，降低成本，提高質(zhì)量。本實(shí)用新型的特征還在于，模殼單元體兩個(gè)側(cè)體的內(nèi)表面和外表 面是分別由內(nèi)層和外層的不同強(qiáng)度、不同材料所構(gòu)成。其內(nèi)層材料相對(duì)密度小、保溫性能好、相對(duì)強(qiáng)度低；其外層材料相對(duì)密度大、保溫 性能差、相對(duì)強(qiáng)度高；其外層的厚度為該側(cè)體厚度的1/3 1/5;這 種表面形態(tài)的改變，使該模殼所形成的墻體的性能發(fā)生了變化，提高 了墻體的整體強(qiáng)度、表面的抗沖擊性能、提高了防水、防火等性能。 起到了象陶瓷、琉璃瓦外面的"釉面"層的作用。該模殼墻體的門口和窗口的形成非常簡(jiǎn)單，可以按設(shè)計(jì)要求的門 口和窗口的大小、形狀、位置，在工廠內(nèi)先裝配好，運(yùn)送到工地使用； 也可以在砌筑施工現(xiàn)場(chǎng)加工。對(duì)于上方平直的門口和窗口，使用準(zhǔn)備 好過(guò)梁直接砌筑即可；對(duì)于上方為圓弧形的門口和窗口，可以在砌筑 完墻體后，按其形狀切割一道縫，插入薄鐵板或木板，隔斷澆筑時(shí)混 凝土漿料流動(dòng)的通道，待澆筑完工，混凝土基本凝固后，將門口和窗 口范圍內(nèi)的物料清除即可。本實(shí)用新型的特征還在于，該模殼墻體的拐角處、丁字墻的結(jié)合 處設(shè)至少由三根鋼筋和箍筋組成的鋼筋混凝土加強(qiáng)柱，其余的垂直澆 筑孔洞內(nèi)可設(shè)為單根鋼筋的混凝土格構(gòu)柱；在模殼墻體上中下三處水 平方向的澆筑孔洞內(nèi)，設(shè)至少由三根鋼筋和箍筋組成的鋼筋混凝土加 強(qiáng)梁，其余的水平澆筑孔洞內(nèi)可設(shè)為單根鋼筋的混凝土格構(gòu)梁。在設(shè) 置單根鋼筋時(shí)，使用鋼絲卡環(huán)，使鋼筋保持在垂直或水平孔洞的中心 位置；在設(shè)置三根以上的鋼筋的加強(qiáng)梁、柱時(shí)，鋼筋用箍筋固定在孔 洞內(nèi)的中部位置。該模殼墻體的墻角的施工方法是使用準(zhǔn)備好的L形邊角件砌筑 封邊。 該模殼墻體的丁字形內(nèi)墻與模殼墻體的結(jié)構(gòu)方式模殼墻體的內(nèi) 壁切割出嵌口 ，形成內(nèi)墻與模殼墻體的澆筑混凝土漿料的流動(dòng)通道能 吻合對(duì)接，砌筑時(shí)內(nèi)墻嵌入即可。該模殼墻體的丁字形內(nèi)墻為隔墻板時(shí)與模殼墻體的結(jié)構(gòu)方式模 殼墻體的內(nèi)壁切割出嵌口，砌筑時(shí)內(nèi)墻嵌入即可。隔墻板內(nèi)不存在澆 筑混凝土漿料的問(wèn)題。本實(shí)用新型的特征還在于，該模殼墻體使用原輔材料的多元化， 取材廣泛，利于因地制宜、利用廢料，節(jié)約資源、降低生產(chǎn)成本。


圖1輕骨料砼模殼格構(gòu)式墻體圖2模殼墻體澆注后形成的格構(gòu)柱和格構(gòu)梁圖3模殼單元體圖圖4模殼單元體側(cè)視圖圖5是圖4的A-A剖面圖圖6由模殼單元體拼合而成的模殼構(gòu)件示意圖圖7模殼構(gòu)件側(cè)視圖圖8模殼墻體外層材料與內(nèi)層材料結(jié)構(gòu)示意圖 圖9是圖8的A-A剖面圖 圖10過(guò)梁示意圖圖ll帶過(guò)梁的窗口現(xiàn)場(chǎng)砌筑示意圖圖12帶過(guò)梁的門口現(xiàn)場(chǎng)砌筑示意圖圖13上部為圓弧形的門口砌筑示意圖圖14模殼邊角件示意圖圖15模殼邊角件與模殼墻體拐角的砌筑示意圖圖16卡環(huán)示意圖
圖17模殼墻體丁字墻結(jié)構(gòu)圖圖18模殼墻體外墻與內(nèi)墻為隔墻板的結(jié)構(gòu)圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖l、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，輕骨料砼模殼格構(gòu)式墻體1包括由墻體外壁7、內(nèi)壁3和之間的聯(lián)接體5所組成 的縱橫貫通有規(guī)則的多孔洞4、 8的模殼墻體，并在其孔洞內(nèi)植入鋼 筋12，澆灌混凝土而形成水平方向的格構(gòu)梁11和垂直方向的格構(gòu)柱 10，與模殼成為一體，形成了模殼格構(gòu)式墻體。本實(shí)用新型的特征在 于，墻體模殼由不同材質(zhì)的特定結(jié)構(gòu)和形狀的模殼單元體2組合而 成，而模殼單元體2是由兩個(gè)側(cè)體13和中間的聯(lián)接體5構(gòu)成，其兩 個(gè)側(cè)體13的內(nèi)表面3相對(duì)應(yīng)，分別與聯(lián)接體5聯(lián)接，外表面7即是 砌筑成的墻體的外壁和內(nèi)壁，聯(lián)接體的形態(tài)決定著所形成的墻體的澆 筑孔洞的形式，兩個(gè)側(cè)體13與中間的聯(lián)接體5構(gòu)成模殼單元體2的 結(jié)合方式有兩種 一是在專用的模具內(nèi)一次成型；再是先分體成型， 養(yǎng)護(hù)后進(jìn)行拼合膠結(jié)。由模殼單元體2組成模殼構(gòu)件14或模殼墻體 1的組合方式有兩種 一是根據(jù)建筑設(shè)計(jì)要求或市場(chǎng)需求在工廠中拼 接成模殼構(gòu)件14或模殼墻體1，再是直接使用模殼單元體2或模殼 構(gòu)件14在建筑現(xiàn)場(chǎng)砌筑成墻體1。如圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，模殼單元體2是由 兩個(gè)側(cè)體13和中間的聯(lián)接體5構(gòu)成。本實(shí)用新型的特征還在于，模 殼單元體2的兩個(gè)側(cè)體13是相同的矩形直角六面對(duì)稱體，聯(lián)接體5 分為對(duì)稱梯斗形、對(duì)稱圓臺(tái)體、圓柱體、圓弧旋轉(zhuǎn)體、方柱體或方圓 結(jié)合形，聯(lián)接體5設(shè)置在兩個(gè)相同的矩形側(cè)體13的正中央。由兩個(gè)
側(cè)體13和聯(lián)接體5所構(gòu)成的模殼單元體2形成了兩對(duì)長(zhǎng)方形的左右 端面9、兩個(gè)矩形外側(cè)面7 (即成墻后的內(nèi)外墻面)、兩對(duì)長(zhǎng)方形的上 下端面6。該模殼單元體2即可以縱向也可以橫向使用。根據(jù)墻體厚 度的不同，聯(lián)接體5的厚度占兩個(gè)側(cè)體13和聯(lián)接體5厚度之和的 55% 65%;在用該模殼單元體2砌筑成墻體1之后，即為澆筑格構(gòu)梁 11或格構(gòu)柱10的模型，其孔洞的截面形狀，即澆筑后所形成的格構(gòu) 梁11或格構(gòu)柱10的截面形狀為多邊形、矩形、圓形或類圓形。本實(shí) 施例的聯(lián)接體5采用了對(duì)稱梯斗形，其孔洞的截面形狀，即澆筑后所 形成的格構(gòu)梁11或格構(gòu)柱10的截面形狀為六邊形(圖2中的10、 11)。如圖8、圖9所示，模殼單元體2兩個(gè)側(cè)體13的內(nèi)表面3和外 表面7是分別由內(nèi)層29和外層28的不同強(qiáng)度、不同材料所構(gòu)成。其 內(nèi)層29的材料相對(duì)密度小、保溫性能好、相對(duì)強(qiáng)度低；其外層28的 材料相對(duì)密度大、保溫性能差、相對(duì)強(qiáng)度高；其外層28的厚度為該 側(cè)體13厚度的1/3 1/5。如圖IO、圖ll、圖12、圖13所示，該模殼墻體的門口16和窗 口 17的形成非常簡(jiǎn)單，可以按設(shè)計(jì)要求的門口 16和窗口 17的大小、 形狀、位置，在工廠內(nèi)先裝配好，運(yùn)送到工地使用，也可以在砌筑施 工現(xiàn)場(chǎng)加工。對(duì)于上方平直的門口 16和窗口 17，使用準(zhǔn)備好的過(guò)梁 15直接砌筑即可；對(duì)于上方為圓弧形的門口 16和窗口 17，可以在砌 筑完墻體1之后，按其形狀切割一道縫18，插入薄鐵板或木板，隔 斷澆筑時(shí)混凝土漿料流動(dòng)的通道，待澆筑完工，混凝土基本凝固后， 將門口 16和窗口 17范圍內(nèi)的物料清除即可。如圖14、圖15、圖16、圖17、圖18所示，該模殼墻體的拐角 處、丁字墻的結(jié)合處設(shè)至少由三根鋼筋21和箍筋22組成的鋼筋混凝
土加強(qiáng)柱，其余的垂直澆筑孔洞內(nèi)可設(shè)為單根鋼筋的混凝土格構(gòu)柱； 在模殼墻體上中下三處水平方向的澆筑孔洞內(nèi)，設(shè)至少由三根鋼筋和 箍筋組成的鋼筋混凝土加強(qiáng)梁，其余的水平澆筑孔洞內(nèi)可設(shè)為單根鋼 筋的混凝土格構(gòu)梁。在設(shè)置單根鋼筋時(shí)，使用鋼絲卡環(huán)23，使鋼筋 保持在垂直或水平孔洞的中心位置；在設(shè)置三根以上的鋼筋的加強(qiáng) 梁、柱時(shí)，鋼筋用箍筋22固定在孔洞內(nèi)的中部位置。該模殼墻體的墻角的施工方法有兩種， 一是使用準(zhǔn)備好的L形邊 角件24砌筑封邊；二是現(xiàn)場(chǎng)按圖15所示的方法進(jìn)行拼角砌筑。圖 15中，19為橫向墻體，25為縱向墻體，20為由橫向墻體端頭、縱向 墻體端頭和L形邊角件24所組成的澆筑孔洞，21為鋼筋，22為箍筋， 23為卡環(huán)和單根鋼筋。圖17所示，模殼墻體1的丁字形內(nèi)墻26與模殼墻體1的結(jié)構(gòu)方 式是，模殼墻體1的內(nèi)壁切割出嵌口28，形成內(nèi)墻26與模殼墻體1 的澆筑混凝土漿料的流動(dòng)通道能吻合對(duì)接，砌筑時(shí)內(nèi)墻26嵌入即可。圖18所示，模殼墻體1的丁字形內(nèi)墻27為隔墻板時(shí)與模殼墻體 1的結(jié)構(gòu)方式是，模殼墻體1的內(nèi)壁切割出嵌口 28，砌筑時(shí)內(nèi)墻27 嵌入即可。本實(shí)用新型的特征還在于，該模殼墻體1使用原輔材料的多元 化，取材廣泛，利于因地制宜、利用廢料，節(jié)約資源、降低生產(chǎn)成本。
權(quán)利要求1、一種輕骨料砼模殼格構(gòu)式墻體，其特征在于，墻體模殼由不同材質(zhì)的特定結(jié)構(gòu)和形狀的模殼單元體(2)組合而成，而模殼單元體(2)是由兩個(gè)側(cè)體(13)和中間的聯(lián)接體(5)構(gòu)成，其兩個(gè)側(cè)體(13)的內(nèi)表面(3)相對(duì)應(yīng)，分別與聯(lián)接體(5)聯(lián)接，外表面(7)即是砌筑成的墻體的外壁和內(nèi)壁。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕骨料砼模殼格構(gòu)式墻體，其特 征在于模殼單元體(2)的兩個(gè)側(cè)體(13)是相同的矩形直角六面對(duì)稱 體，聯(lián)接體(5)分為對(duì)稱梯斗形或?qū)ΨQ圓臺(tái)體、圓柱體、圓弧旋轉(zhuǎn)體、 方柱體或方圓結(jié)合形，聯(lián)接體(5)設(shè)置在兩個(gè)相同的矩形側(cè)體(13)的 正中央，由兩個(gè)側(cè)體(13)和聯(lián)接體(5)所構(gòu)成的模殼單元體(2)形成了 兩對(duì)長(zhǎng)方形的左右端面(9)、兩個(gè)矩形外側(cè)面(7)、兩對(duì)長(zhǎng)方形的上下 端面(6)，根據(jù)墻體厚度的不同，聯(lián)接體(5)的厚度占兩個(gè)側(cè)體(13)和 聯(lián)接體(5)厚度之和的55% 65%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕骨料砼模殼格構(gòu)式墻體，其特 征在于，模殼單元體(2)的兩個(gè)側(cè)體(13)的內(nèi)表面(3)和外表面(7)是 分別由內(nèi)層(29)和外層(28)的不同強(qiáng)度、不同材料所構(gòu)成，其外層(28) 的厚度為該側(cè)體(13)厚度的1/3 1/5。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種輕骨料砼模殼格構(gòu)式墻體，其特 征在于，該模殼墻體的拐角處、丁字墻的結(jié)合處設(shè)至少由三根鋼筋(21)和箍筋(22)組成的鋼筋混凝土加強(qiáng)柱，其余的垂直澆筑孔洞 內(nèi)可設(shè)為單根鋼筋的混凝土格構(gòu)柱；在模殼墻體上中下三處水平方向 的澆筑孔洞內(nèi)，設(shè)至少由三根鋼筋和箍筋組成的鋼筋混凝土加強(qiáng)梁， 其余的水平澆筑孔洞內(nèi)可設(shè)為單根鋼筋的混凝土格構(gòu)梁。
專利摘要一種輕骨料砼模殼格構(gòu)式墻體，包括由墻體外壁(7)和之間的聯(lián)接體(5)所組成的縱橫貫通有規(guī)則的多孔洞(4)、(8)的模殼墻體，并在其孔洞內(nèi)植入鋼筋，澆灌混凝土而形成水平方向的格構(gòu)梁和垂直方向的格構(gòu)柱，與模殼成為一體。其主要特征是墻體由不同材質(zhì)的特定結(jié)構(gòu)和形狀的模殼單元體組合而成，其內(nèi)層和外層采用不同密度和強(qiáng)度的材料所構(gòu)成。所形成的模殼格構(gòu)式墻體，解決了現(xiàn)有同類模殼墻體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、適用性差、墻面強(qiáng)度低、抗沖擊性能差、生產(chǎn)成本高等一系列技術(shù)問(wèn)題，具有重量輕、強(qiáng)度高、節(jié)能、保溫、防水、防火、抗震、結(jié)構(gòu)合理、強(qiáng)度高、適用性強(qiáng)、施工簡(jiǎn)便、成本低等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04B2/64GK201050124SQ20072000352
公開(kāi)日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日
發(fā)明者萬(wàn)國(guó)良, 劉泳霞 申請(qǐng)人:劉泳霞