钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构及其制作方法技术

钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构及其制作方法，属于装配式建筑技术领域，包括火山渣混凝土外墙板及嵌设火山渣混凝土外墙板的钢框架，火山渣混凝土外墙板包括内核保温层、火山渣混凝土层及面层，内核保温层设在两层火山渣混凝土层之间，在内叶火山渣混凝土层和外叶火山渣混凝土层中设置有钢筋网片，两片钢筋网片通过斜向拉结筋连接在一起；内叶火山渣混凝土层及外叶火山渣混凝土层的外侧设置面层；内核保温层为酚醛树脂保温层；本发明专利技术采用内嵌式火山渣混凝土复合外墙板，不仅轻质高强，适用于钢结构建筑，且保温、隔热、隔声效果好。采用火山渣作为粗骨料、酚醛树脂作为保温层，无污染，环保、绿色，不易释放有害气体，防火耐火性好。

【技术实现步骤摘要】
钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构及其制作方法
本专利技术属于装配式建筑
，特别是涉及一种钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构及其制作方法。
技术介绍
随着国家装配式建筑产业化，钢结构装配式墙板应运而生，普通的混凝土墙板用于钢结构建筑重量较大，增加结构自重。炉渣或工业废料类墙板在一定条件下易产生有害气体，对室内环境带来极大影响。大部分保温墙板都是单一的有机保温材料，不能同时满足轻质、高强、防火、隔热、环保、耐久、装饰等条件。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构，其是由内核保温层、内外叶火山渣混凝土层及面层三部分组成的火山渣混凝土复合外墙板，使其同时满足轻质高强、保温隔热、隔声、绿色环保，能够稳定可靠的与钢结构连接，并给出火山渣混凝土外墙板及钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构制作方法。具体本专利技术采用如下的技术方案：钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构，其特征在于，包括火山渣混凝土外墙板及嵌设火山渣混凝土外墙板的钢框架，且钢框架和火山渣混凝土外墙板通过连接件固定连接；所述火山渣混凝土外墙板包括内核保温层、火山渣混凝土层及面层，所述内核保温层设在两层火山渣混凝土层之间，并通过斜向拉结筋连接成整体，位于内核保温层内表面的火山渣混凝土层为内叶火山渣混凝土层，位于内核保温层外表面的火山渣混凝土层为外叶火山渣混凝土层，并在内叶火山渣混凝土层和外叶火山渣混凝土层中均设置有钢筋网片，两片钢筋网片通过斜向拉结筋连接在一起；内叶火山渣混凝土层及外叶火山渣混凝土层的外侧设置有面层；所述钢框架包括框架梁和框架柱，框架梁包括框架顶梁和框架底梁，框架顶梁和框架底梁呈平行布置，框架顶梁和框架底梁均为H型钢；框架柱设置在框架顶梁和框架底梁之间，且框架柱的顶端通过螺栓与框架顶梁固定连接，框架柱的底端通过螺栓与框架底梁固定连接，框架柱为方型钢；其中内核保温层为酚醛树脂保温层；其中火山渣混凝土层采用的火山渣混凝土的配比为水泥：火山渣：粉煤灰：减水剂＝100：220：10：0.75。进一步，所述内核保温层的厚度为100mm。进一步，所述减水剂为萘系高效减水剂，化学名称为萘磺酸盐甲醛缩合物。进一步，所述内叶火山渣混凝土层和外叶火山渣混凝土层的厚度均为50mm。进一步，所述钢筋网片采用直径3mm的冷拔钢丝。进一步，所述火山渣混凝土采用强度为LC20的火山渣混凝土。进一步，在所述火山渣混凝土外墙板顶部及底部分别与钢框架接触处设置墙板加强区，墙板加强区为实心混凝土。进一步，所述连接件采用勾头螺栓、套筒螺栓或焊接钢板。其中，在框架底梁与框架柱下部外侧之间连接三角形钢板。用于制作所述的钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤，且以下步骤顺次进行：步骤一、按照设计图加工框架梁及框架柱，将框架梁及框架柱加工完成后用螺栓进行拼装，得到钢框架；步骤二、按照设计图加工斜向拉结筋、连接件预埋件及钢筋网片，首先放入垫块，再将预设置在内叶火山渣混凝土层的钢筋网片放入模型箱，接着放入连接件预埋件，最后在沿钢筋网片长度方向上每隔50cm预置斜向拉结筋；步骤三、均匀浇筑内叶火山渣混凝土层，其厚度控制在50mm；步骤四、内叶混凝土浇筑完成后放入内核保温层，再放入预设置在外叶火山渣混凝土层的钢筋网片，在钢筋网片下垫垫块，钢筋网片与斜向拉结筋连接；步骤五、浇筑外叶火山渣混凝土层，对混凝土面进行找平；步骤六、洒水养护完成后，拆模，涂抹面层，得到火山渣混凝土外墙板；步骤七、将火山渣混凝土外墙板与钢框架通过连接件固定。通过上述设计方案，本专利技术可以带来如下有益效果：本专利技术采用内嵌式火山渣混凝土复合外墙板，适用于对墙体承载能力有要求的墙体，不仅轻质高强，适用于钢结构建筑，且保温、隔热、隔声效果好。采用火山渣作为粗骨料、酚醛树脂作为保温层，无污染，环保、绿色，不易释放有害气体，防火耐火性好。通过钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构抗剪实验，可以验证钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构的抗剪性能，可以为拟静力实验做准备，拟静力实验可以验证受到振动时的抗震性能，受力及破坏特点，适用于此类结构的抗震实验研究，及结构设计。本专利技术的进一步有益效果在于：1、内外叶混凝土墙板采用全轻的火山渣混凝土制成，具有质量轻，耐火性好，节能利费等优点。2、用酚醛树脂作为保温板具有优异防火性能，保温效果突出，质轻不吸水，安全环保，不易变形。3、火山渣混凝土外墙板内部为轻质酚醛树脂材料，有效增大了结构厚度，增高了界面惯性矩，因此这种墙板具有密度低、比刚度、比强度高等优点。4、酚醛树脂保温层设在内外叶火山渣混凝土墙板中，可以被墙板保护起来，提高酚醛树脂泡沫板的耐久性，不易被脆化，酚醛树脂泡沫板与火山渣混凝土墙板结合能进一步提高墙体的保温，防火能力。5、在有连接件预埋件墙板边300mm处为实心混凝土墙板加强区，能够有效的提高墙板强度、提高钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构的抗震承载力。6、采用内嵌式墙板，能够增大钢框架的刚度和耗能能力，且由于墙板与框架之间存在剪切滑移，减缓了结构的破坏，有利于结构抗震。7、先进行抗剪实验，分析材料力学特性及破坏特征，为下一步内嵌轻质复合外墙板钢框架结构抗震试验研究提供理论依据，特别是得出抗剪承载力大小以及轻质复合外墙板在连接件处的加强区域设计。8、进行拟静力试验研究，模拟整个结构在低周往复荷载作用下的受力特性和变形特点，为轻质复合外墙板钢框架结构关键技术研究提供参考，为墙板的推广应用提供一定理论依据。附图说明下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做进一步详细的说明。图1是本专利技术实施例中火山渣混凝土外墙板的截面示意图。图2是本专利技术实施例中钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构的平面示意图。图3是本专利技术实施例中钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构的抗剪实验装置示意图。图4是本专利技术实施例中钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构的拟静力实验装置示意图。图中各标记如下：1-内核保温层、2-火山渣混凝土层、3-钢筋网片、4-面层、5-斜向拉结筋、6-框架梁、7-框架柱、8-连接件、9-墙板加强区、10-钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构试件、11-压力试验机、12-锚杆拉拔仪、13-维护钢筋、14-锚杆、15-作动缸。具体实施方式为了更清楚地表明本专利技术，下面结合优选实施例和附图对本专利技术做进一步的说明。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本专利技术的保护范围。为了避免混淆本专利技术的实质,公知的方法、过程及流程并没有详细的叙述。如图1、图2、图3及图4所示，本实施例中提出的钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构，包括火山渣混凝土外墙板及嵌设火山渣混凝土外墙板的钢框架，且钢框架和火山渣混凝土外墙板通过连接件8固定连接，连接件8可采用勾头螺栓、套筒螺栓或焊接钢板；所述火山渣混凝土外墙板包括内核保温层1、火山渣混凝土层2及面层4，所述内核保温层1设在两层火山渣混凝土层2之间，并通过斜向拉结筋5连接成整体，位于内核保温层1内表面的火山渣混凝土层2为内叶火山渣混凝土层，位于内核保温层1外表面的火山渣混凝土层2为外叶火山渣混凝土层，并在内叶火山渣混凝土层和外叶火山渣混凝土层中均设置有钢筋网片3，两片钢筋网片3通过斜向拉结筋5连接在一起；内叶火山本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构，其特征在于，包括火山渣混凝土外墙板及嵌设火山渣混凝土外墙板的钢框架，且钢框架和火山渣混凝土外墙板通过连接件(8)固定连接；所述火山渣混凝土外墙板包括内核保温层(1)、火山渣混凝土层(2)及面层(4)，所述内核保温层(1)设在两层火山渣混凝土层(2)之间，并通过斜向拉结筋(5)连接成整体，位于内核保温层(1)内表面的火山渣混凝土层(2)为内叶火山渣混凝土层，位于内核保温层(1)外表面的火山渣混凝土层(2)为外叶火山渣混凝土层，并在内叶火山渣混凝土层和外叶火山渣混凝土层中均设置有钢筋网片(3)，两片钢筋网片(3)通过斜向拉结筋(5)连接在一起；内叶火山渣混凝土层及外叶火山渣混凝土层的外侧设置有面层(4)；所述钢框架包括框架梁(6)和框架柱(7)，框架梁(6)包括框架顶梁和框架底梁，框架顶梁和框架底梁呈平行布置，框架顶梁和框架底梁均为H型钢；框架柱(7)设置在框架顶梁和框架底梁之间，且框架柱(7)的顶端通过螺栓与框架顶梁固定连接，框架柱(7)的底端通过螺栓与框架底梁固定连接，框架柱(7)为方型钢；其中内核保温层(1)为酚醛树脂保温层；其中火山渣混凝土层(2)采用的火山渣混凝土的配比为水泥：火山渣：粉煤灰：减水剂＝100：220：10：0.75。...

【技术特征摘要】
1.钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构，其特征在于，包括火山渣混凝土外墙板及嵌设火山渣混凝土外墙板的钢框架，且钢框架和火山渣混凝土外墙板通过连接件(8)固定连接；所述火山渣混凝土外墙板包括内核保温层(1)、火山渣混凝土层(2)及面层(4)，所述内核保温层(1)设在两层火山渣混凝土层(2)之间，并通过斜向拉结筋(5)连接成整体，位于内核保温层(1)内表面的火山渣混凝土层(2)为内叶火山渣混凝土层，位于内核保温层(1)外表面的火山渣混凝土层(2)为外叶火山渣混凝土层，并在内叶火山渣混凝土层和外叶火山渣混凝土层中均设置有钢筋网片(3)，两片钢筋网片(3)通过斜向拉结筋(5)连接在一起；内叶火山渣混凝土层及外叶火山渣混凝土层的外侧设置有面层(4)；所述钢框架包括框架梁(6)和框架柱(7)，框架梁(6)包括框架顶梁和框架底梁，框架顶梁和框架底梁呈平行布置，框架顶梁和框架底梁均为H型钢；框架柱(7)设置在框架顶梁和框架底梁之间，且框架柱(7)的顶端通过螺栓与框架顶梁固定连接，框架柱(7)的底端通过螺栓与框架底梁固定连接，框架柱(7)为方型钢；其中内核保温层(1)为酚醛树脂保温层；其中火山渣混凝土层(2)采用的火山渣混凝土的配比为水泥：火山渣：粉煤灰：减水剂＝100：220：10：0.75。2.根据权利要求1所述的钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构，其特征在于，所述内核保温层(1)的厚度为100mm。3.根据权利要求1所述的钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构，其特征在于，所述减水剂为萘系高效减水剂，化学名称为萘磺酸盐甲醛缩合物。4.根据权利要求1所述的钢框架内嵌火山渣混凝土外墙板结构，其特征在于，所述内叶火山渣混凝土层和外叶火山渣混凝土层的厚度均为50mm。5.根据权利要求1所述的钢框架内嵌火...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨艳敏，萧力光，范鑫阳，王运克，张宾麟，陈宇，
申请(专利权)人：吉林建筑大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22