一种复合材料双向桁架组合板及其制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种复合材料双向桁架组合板及其制造工艺，所述组合板包括：轻钢骨架、上面层、轻骨料混凝土层、保温隔音层以及底面层；所述保温隔音层位于所述轻钢骨架的内侧，所述轻骨料混凝土层铺设于所述轻钢骨架的上部；所述上面层铺设于所述轻骨料混凝土层上面，所述上面层为透光硬壳气凝胶保温层；所述底面层位于所述轻钢骨架的下表面；所述轻钢骨架具有一轻钢外框，该轻钢外框内具有双向轻钢桁架,轻钢骨架外表面涂覆有一层水泥基复合材料，轻钢腹部有卷边孔。本发明专利技术有效解决了钢结构的防火、防腐、隔音的难题，具有循环经济、节能、环保、延长建筑寿命的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑材料及制造
，具体涉及一种复合材料双向桁架组合板及其制造工艺。
技术介绍
目前，随着国家城镇化建设的快速发展，中国建筑规模居世界第一位，建筑物的大量建设引起了环境和资源问题，生态、节能、环保、循环经济、建筑工业化成为建筑业在可持续发展战略上的重要课题。为了延长建筑物寿命，便于更换和维修管线等填充体，需要将支撑体与填充体相分离的“CSI”(C是中国China，S是支撑体Skelton，I是填充体Infill)建筑体系进行创新，“CSI”是百年建筑的设计理念的新型建筑构件。此外，中国粉煤灰的排放量已经达到5.4亿吨，长期堆放不仅占用大量土地，造成严重环境污染，同时也造成资源的巨大浪费，急需进一步的处理，对废物进行有效循环利用，发展循环经济。建筑业是能耗大户，2010年已经达到18.5亿吨准煤，供暖建筑能耗约占总能耗的30％，现有技术的节能保温材料，例如：聚苯板、聚氨酯、挤塑板，其保温性能良好、操作方便、吸水率小，但是这些材料的防火性能差，且燃烧时会产生有毒气体，易老化、使用耐久性差。现有技术中的钢结构存在防火、防腐、隔音性能差的问题，一直困扰着建筑界钢结构产业，是当今钢结构领域中亟待解决的关键技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种复合材料双向桁架组合板及其制造工艺，用以解决现有技术中的不足之处。为解决上述技术问题，本专利技术采取以下技术方案：本专利技术提供一种复合材料双向桁架组合板，所述复合材料双向桁架组合板包括：轻钢骨架、上面层、轻骨料混凝土层、保温隔音层以及底面层；所述保温隔音层位于所述轻钢骨架的内侧，所述轻骨料混凝土层铺设于所述轻钢骨架的上部，所述轻骨料混凝土内设有钢丝网；所述上面层铺设于所述轻骨料混凝土层上面，所述上面层为透光硬壳气凝胶保温层；所述底面层位于所述轻钢骨架的下表面；所述轻钢骨架具有一轻钢外框，该轻钢外框内具有双向轻钢桁架。所述轻钢外框是由纵向的左肋Z形钢、右肋Z形钢和两端横向的前端肋C形钢、后端肋C形钢围合拼接而成。所述左肋Z形钢、右肋Z形钢、前端肋C形钢和后端肋C形钢的腹部设有多个卷边孔，孔距为300mm-600mm；所述左肋Z形钢、右肋Z形钢、前端肋C形钢和后端肋C形钢上部设有栓钉，所述栓钉间距300mm-500mm。所述轻钢骨架为长方形，所述轻钢骨架外表面涂覆有一层水泥基复合材料。所述水泥基复合材料由水泥、水、砂以及补强纤维复合材料制成。所述双向轻钢桁架包括垂直相交的横向上弦杆和纵向上弦杆，所述上弦杆的顶面与轻钢外框的顶面齐平；以及相互垂直相交的横向下弦杆和纵向下弦杆，所述下弦杆的底面与所述轻钢外框的底面齐平；所述上弦杆和所述下弦杆对应的交点之间对应地设有支撑杆，所述上弦杆和所述下弦杆的端部与所述轻钢外框焊接，构成双向桁架。所述透光硬壳气凝胶保温层为气凝胶储存在透明硬壳中形成。所述轻钢骨架内部填充有保温隔音层，所述保温隔音层的底部铺设有玻璃丝布；所述保温隔音层采用泡沫混凝土制成，其密度为80-120kg/m3，导热系数为0.04-0.047w/(m·k)。所述底面层采用碳酸钙桔杆、粉聚脂板或硅钙板制成。本专利技术还提供一种上述所述的复合材料双向桁架组合板的制造工艺，所述制造工艺包括以下步骤：步骤A：准备材料及设备；步骤B：清理工作台面，按照组合板的设计尺寸安装模具；步骤C：在所述模具中铺放透光硬壳气凝胶模块形成透光硬壳气凝胶保温层；步骤D：在所述透光硬壳气凝胶保温层上表面依次安放钢丝网以及轻钢骨架；步骤E：在所述透光硬壳气凝胶保温层上浇注轻骨料混凝土形成轻骨料混凝土层；步骤F：在所述轻骨料混凝土层上浇筑泡沫混凝土，铺设玻璃丝布，形成保温隔音层；步骤G：拆除模具，在所述加强层上铺设底面层，形成复合材料双向桁架组合板。本专利技术的复合材料双向桁架组合板具有以下有益效果：1、本专利技术的轻钢外框内具有双向轻钢桁架，使得本专利技术复合材料双向桁架组合板具有较大的承载能力和优良的整体性，本专利技术采用的轻钢可回收利用，粉煤灰是工业废料，具有可回收循环利用的优点。2、本专利技术的轻钢骨架外表面涂覆有一层水泥基复合材料制成的“钢-ECC复合材料”是一种高强度、高柔性、重量轻、防火、防腐、隔音、抗震，综合性能优良的新材料，解决了钢结构防腐、防火问题；3、本专利技术的透光硬壳气凝胶和超轻泡沫混凝土，构成了优异的保温、隔音层，有效解决了钢结构保温、隔音问题。4、本专利技术的型钢腹部有卷边孔，具有自重轻、强度大、便于穿管线的优点，按“CSI”理念设计楼盖，省去了常规的架空层。附图说明图1是本专利技术的复合材料双向桁架组合板的结构示意图。图2是本专利技术的左肋、右肋用的冷弯Z形钢结构示意图。图3是本专利技术的前端肋、后端肋的结构示意图。图4是本专利技术的屋面板/墙板的结构示意图。图5是本专利技术的楼板的结构示意图。图6是本专利技术的复合材料双向桁架组合板(屋面板/墙板)生产工艺流程图。具体实施方式以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。如图1至图5所示，本专利技术提供的一种复合材料双向桁架组合板，该复合材料双向桁架组合板主要用于楼板、屋面板和墙板，该复合材料双向桁架组合板包括轻钢骨架、上面层10、轻骨料混凝土层11、保温隔音层13以及底面层14；保温隔音层13位于轻钢骨架的内侧，保温隔音层被钢骨架包围，保温隔音层的底部铺设有玻璃丝布；轻钢骨架的上面铺设有轻骨料混凝土层11，轻骨料混凝土层11内部设有钢丝网12，上面层10铺设于轻骨料混凝土层11上面，上面层10为透光硬壳气凝胶保温层，底面层14位于轻钢骨架的下表面。其中，透光硬壳气凝胶保温层10，气凝胶是以纳米级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。气凝胶的孔隙率为80％-99.8％，密度为0.003g/cm3，其极低的热导率，较好的隔音效果，是用于保温、隔音的理想材料，但其强度低，故需将气凝胶放在有一定强度的透光硬壳之内。作为可变换的实施方式，本专利技术的透光硬壳气凝胶保温层也可采用其他高效保温层，以降低复合材料双向桁架组合板的制造成本。保温隔音层13是将超轻泡沫混凝土填充到轻钢骨架的内侧形成的，保温隔音层13位于轻钢骨架之内，保温隔音层13的上表面至双向桁架上槽钢的底部，下表面与轻钢骨架底面齐平，超轻泡沫混凝土保温隔音层的密度为80-120kg/m3，导热系数为0.04-0.047w/(m·k)。本专利技术的复合材料双向桁架组合板的保温、隔音效果是通过该上述保温隔音层和上面层的透光硬壳气凝胶共同形成的组合结构达到的。底面层14固定在轻钢骨架的底部，托住超轻泡沫混凝土保温隔音层13，底面层14采用具有一定强度的碳酸钙桔杆粉聚脂板、硅钙板等装饰板制成。本专利技术的在轻钢骨架的上面以及保温隔音层13的上面是轻骨料混凝土层11，轻骨料混凝土层11位于轻钢骨架上部，轻骨料混凝土层11的底面与双向桁架的上弦杆底面相平。轻骨料混凝土层11包括水、水泥、粉煤灰陶粒以及外加剂，其骨料为粉煤灰淘粒，强度等级为CL30，内部设有点焊钢丝网12。制造屋面板和墙板时，轻骨料混凝土内掺加防水剂。在轻骨料混凝土层11上安装透光硬壳气凝胶保温层10。本专利技术的超高韧性水泥基混凝土复合材料ECC(PolypropyleneEngineeredCeme本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合材料双向桁架组合板，其特征在于，所述复合材料双向桁架组合板包括：轻钢骨架、上面层、轻骨料混凝土层、保温隔音层以及底面层；所述保温隔音层位于所述轻钢骨架的内侧，所述轻骨料混凝土层铺设于所述轻钢骨架的上部，所述轻骨料混凝土内设有钢丝网；所述上面层铺设于所述轻骨料混凝土层上面，所述上面层为透光硬壳气凝胶保温层；所述底面层位于所述轻钢骨架的下表面；所述轻钢骨架具有一轻钢外框，该轻钢外框内具有双向轻钢桁架。

【技术特征摘要】
1.一种复合材料双向桁架组合板，其特征在于，所述复合材料双向桁架组合板包括：轻钢骨架、上面层、轻骨料混凝土层、保温隔音层以及底面层；所述保温隔音层位于所述轻钢骨架的内侧，所述轻骨料混凝土层铺设于所述轻钢骨架的上部，所述轻骨料混凝土内设有钢丝网；所述上面层铺设于所述轻骨料混凝土层上面，所述上面层为透光硬壳气凝胶保温层；所述底面层位于所述轻钢骨架的下表面；所述轻钢骨架具有一轻钢外框，该轻钢外框内具有双向轻钢桁架。2.根据权利要求1所述的复合材料双向桁架组合板，其特征在于，所述轻钢外框是由纵向的左肋Z形钢、右肋Z形钢和两端横向的前端肋C形钢、后端肋C形钢围合拼接而成。3.根据权利要求2所述的复合材料双向桁架组合板，其特征在于，所述左肋Z形钢、右肋Z形钢、前端肋C形钢和后端肋C形钢的腹部设有多个卷边孔，孔距为300mm-600mm；所述左肋Z形钢、右肋Z形钢、前端肋C形钢和后端肋C形钢上部设有栓钉，所述栓钉间距300mm-500mm。4.根据权利要求1所述的复合材料双向桁架组合板，其特征在于，所述轻钢骨架为长方形，所述轻钢骨架外表面涂覆有一层水泥基复合材料。5.根据权利要求4所述的复合材料双向桁架组合板，其特征在于，所述水泥基复合材料由水泥、水、砂以及补强纤维复合材料制成。6.根据权利要求1所述的复合材料双向桁架组合板，其特征在于，所述双向轻钢桁架包括垂直相交的横向上弦杆和纵向上弦杆，所述上弦杆的顶面与轻钢外框的顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：张效思，李月明，彭月湛，侯志军，王健，孙国武，张永红，张燕芹，张辉，张逊，蔡亦尘，
申请(专利权)人：北京仟世达技术开发有限公司，北京宇星国科科技发展有限公司，张效思，
类型：发明
国别省市：北京;11