CN1317469C - 轻型保温钢结构复合板及其工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轻型保温钢结构复合板及其工艺方法。特点是：用钢结构框架受力系统作为复合板内部的承重主体。用复合高压水泥板作为承重、抗冲击的上、下两个面层，用高容重聚苯乙烯发泡板、耐火保温材料，采用连接件联结或卡接，卡接联结采用聚氨酯发泡材料，作为复合高压水泥板上、下面与钢结构框架受力系统之间的复合层，整体复合成为轻型保温钢结构复合板。其相互之间的联结采用聚氨酯发泡和柔性填充材料。该板相关各项性能好，可现场组装，加快进度，降低工程成本。

Description

轻型保温钢结构复合板及其工艺方法

一、技术领域：

本发明涉及一种轻型保温钢结构复合板及其工艺方法。属于建筑材料领域。

二、背景技术：

现今相关、类似材料的缺点如下：

1、现今大量使用的轻型保温屋面板、墙板主要是彩色钢板矿棉夹芯屋面板，轻型、保温、耐火、隔音类的楼板，目前还没有相关成熟的产品。彩色钢板矿棉夹芯屋面板自身承在能力较差，是靠檩条来完成屋面的承重，强度低，刚度差，由于彩色钢板较薄，连接处、断面处易腐蚀，耐久性不好，另外，彩色钢板矿棉夹芯屋面板，由于自身结构的原因，导致防水效果不好，又因为夹芯层两面的彩色钢板无法做到隔汽，内外温差较大时，内部保温棉层，会因为冷气凝结而导致保温芯材结露，大幅降低保温芯材的保温效果。

2、作为钢结构高层建筑、工业及民用的专用屋面板、楼板、墙板，目前还没有使用性能比较完善的与之相配套的产品；一方面可以满足整体钢结构高层建筑、工业及民用的专业性能要求，比如安装方式的便捷、外观的美观、整体墙板抗龟裂，以及耐久、抗震动性，一方面满足墙板自身轻质、防水、隔汽、防火、保温、隔热、隔音、抗冲击性，以及耐久性能的要求。

3、其他类型不同材料的复合板，由于复合材料间温差变形不同，会导致材料表面变形裂缝。

三、发明目的：

本发明的目的是针对上述现有技术中存在的不足之处并利用已有的技术而提供的一种结构新颖、重量轻、跨度大、防火、保温、防水、隔汽、减震、适用性好，生产、运输、安装便捷的一种轻型保温钢结构复合板及其工艺方法，该板可以作为屋面板使用，也可以作为楼板、墙板使用。

四、发明的内容：

本发明的目的是采取以下的措施来实现的：

轻型保温钢结构复合板结构如下：用钢结构框架受力系统作为整体轻型保温钢结构复合板内部的承重主体，上、下面层复合高强水泥板与高容重聚苯乙烯发泡板、耐火保温材料，通过连接件联结或卡接，卡接联结采用聚氨酯发泡材料，作为复合高强水泥板上、下面与钢结构框架受力系统之间的复合层，整体复合成为轻型保温钢结构复合板，轻型保温钢结构复合板板与板之间的间隙缝的联结，可单独或分别采用聚氨酯发泡材料或柔性材料填充；其中：

①上面层的结构为：上面层复合高强水泥板与高容重聚苯乙烯发泡板通过粘接复合成为一体，为轻型保温钢结构复合板的上面层；

②下面层的结构为：在下面层复合高强水泥板与钢结构框架受力系统的下平面间，贴附耐火保温材料，并通过联接件把下面层复合高强水泥板、耐火保温材料与钢结构框架受力系统下平面联接成为一个整体，为轻型保温钢结构复合板的下面层；下面层保温材料，采用防火保温材料，轻型保温钢结构复合板的钢结构框架受力系统上、下两面保温层中间为中空部位；下面层复合高强水泥板或无机耐火板和耐火保温材料，可以嵌入到钢结构框架受力系统外边框的内部，也可以完全覆盖钢结构架受力系统的下平面。

具体工艺如下：

①用压型钢板、型钢、圆钢或桁架原材料，通过点焊、对焊、手工焊接或螺栓连接形式，制作整体制作成钢结构框架受力系统，作为轻型保温钢结构复合板的承重受力系统，整体钢结构框架受力系统的高度尺寸、钢材断面，可以根据设计要求，通过计算来进行相关不同的确定；钢结构框架受力系统应采用镀锌或刷涂特殊耐久防腐涂料进行处理；

②用水泥砂浆作为主料，用玻纤网、散玻纤或碳纤维，还可以添加钢丝或钢筋网、树脂作为增强材料，通过模具，经震捣、高压压实复合，制成上、下面层复合高强水泥板，也可以采用氯氧镁水泥，加玻纤网、散玻纤以及加强筋网作为增强材料，制成上、下面层复合高强水泥板；或者用以上材料通过抹灰握裹复合，也可以分别采用其他类型的无机防火板、金属装饰板材；

③上面层复合高强水泥板与高容重聚苯乙烯发泡板作为上面层可以通过保温、隔热连接件或采用粘结、卡接各种不同的单独或混合联结方式，与钢结构框架受力系统有机的联结成为一体，高容重聚苯乙烯发泡板与钢结构框架受力系统上弦卡接过程中，可采用聚氨酯发泡材料进行连接复合；做为楼板，钢结构框架受力系统上平面，可以直接与上面层复合高强水泥板通过粘接或连接件联结，轻型保温钢结构复合板上面层，可以复合高容重聚本乙烯发泡板，也可以不复合高容重聚苯乙烯发泡板。

④高容重聚苯乙烯发泡板如果在钢结构框架受力系统间跨度过大，抗压、抗失稳或抗冲击性不能满足要求，可以在钢结构框架受力系统相关部位采取加筋补强的措施；上面层保温材料，可采用高容重聚苯乙烯发泡板，也可以采用或分别采用具有保温、防水、隔汽性能的保温、防水、隔汽材料；

⑤在下面层复合高强水泥板与钢结构框架受力系统下平面间，贴附耐火保温材料，并通过连接件，把下面层复合高强水泥板、耐火保温材料与钢结构框架受力系统下平面联结成为一个整体，作为轻型保温钢结构复合层面板的下面层；轻型保温钢结构复合板，上、下面层均可单独选用或分别选用复合高强水泥板、无机耐火板或金属装饰板材；轻型保温钢结构复合板的钢结构框架受力系统两面保温层中空部位，可根据屋面板、墙板、楼板的不同要求，做预埋布线、穿越管道等功用；

⑥在安装过程中，轻型保温钢结构复合板的板与板间的上面层高密度聚苯乙烯发泡板间隙缝间，直接采用或分别采用聚氨酯发泡进行填充、密封胶填充或采用粘接方式联结；各复合高强水泥板或无机耐火板间，用柔性填充材料进行填充、嵌缝，或刮涂腻子；室外部分的轻型保温钢结构复合板的高密度聚苯乙烯发泡板与上面层复合高强水泥板间，也可以采用硬质聚氨酯发泡进行处理后，加覆保护层处理；

⑦轻型保温钢结构复合板可以整体进行现场安装，也可以分成若干个单元，现场制作、拼装；作为钢结构建筑屋面板、楼板、墙板，可以采用整体轻型保温钢结构复合板外挂结构方式，预先内部埋线、布设管道；可以采用上面层复合高强水泥板、高容重的聚苯乙烯发泡板上面层和下面层复合高强水泥板、耐火保温材料下面层，与钢结构框架受力系统现场分体拼装方式，在施工过程中，布线、布设管道；也可以采用上面层复合高强水泥板、高容重的聚苯乙烯发泡板上面层和钢结构框架受力系统复合完毕后，与整体建筑钢结构进行连接；内部埋线、布设管道后。再与下面层复合高强水泥板、耐火保温材料下面层进行连接；另外，还可以采用轻型保温钢结构复合板的室外部分上面层复合高强水泥板，与高容重的聚苯乙烯发泡板复合完成上面层后，把整体建筑的钢结构作为钢结构框架受力系统进行联接，然后埋线、布设管道，再进行整体钢结构外贴耐火保温材料与下面层复合高强水泥板的安装；

⑧轻型保温钢结构复合板作为屋面板、楼面板的钢结构框架受力系统下平面，可复合不同材料的下面层装饰板材；

⑨轻型保温钢结构复合板，可以视为单独的一个受力结构体系，也可以视为与整体钢结构建筑成为一个完整的受力体系。

五、发明的效果：

1、本发明可以使轻型保温钢结构复合板的跨度、结构尺寸、承载等级，可根据要求，经过计算，调整钢结构框架受力系统的框架高度、单元钢结构断面来予以满足。

2、本发明作为屋面板、楼板、墙板使用，可以满足各系统自防水、隔汽要求。节省工程造价，减少施工工序，加快施工进度，缩短施工周期。

3、本发明的产品重量可以控制在40-65kg/m²，重量轻，复合的双保温层，使轻型保温钢结构复合板兼具有防水、保温、隔汽、防火、减震性能。

4、本发明的复合高强水泥板自身具备防水、防渗透性能，可以避免冻融造成的材料力学性能降低，与高容重聚苯乙烯发泡板复合后，更加使复合板的防水、隔汽、耐久性能得以保证。

5、本发明的产品可以整体进行现场安装，也可以分成若干个单元或直接把整体建筑钢结构部分作为自身的钢结构框架受力系统，现场制作、拼装，节省大体积板材的运输成本，降低工程造价。

6、本发明的产品可以提高屋面板、楼板、墙板自身内部钢结构的防火等级。

7、本发明可以解决复合板不同中复合材料之间，因温差变形不同步而导致应力变形不均产生的破坏裂缝。

8、轻型保温复合板作为墙体，本发明可以使高层钢结构建筑在特殊情况下造成的震颤、晃动，通过保温层柔性材料对震颤力、晃动力的吸收，而避免外观面层出现开裂现象。

9、本发明便于轻型保温复合板内部钢结构的维修与维护，延长内部受力结构的耐久使用功效。便于布设电力线、架设管道以及进行相关的维修与维护。

六、附图及图面说明：

图1是本发明的轻型保温钢结构复合板结构示意图；

图2是本发明槽钢作为钢结构框架受力系统的断面、节点示意图；

图3是本发明压型钢框、桁架作为钢结构框架受力系统的断面、节点示意图；

图4是本发明桁架作为钢结构框架受力系统的断面、节点示意图；

图5是本发明H型钢作为钢结构框架受力系统的断面、节点示意图；

其中：(1)-钢结构框架受力系统(2)-上、下面层复合高强水泥板(3)-高容重聚苯乙烯发泡板(4)-耐火保温材料(5)-聚氨酯发泡(6)-柔性填充材料(7)-连接件

七、实施例

下面结合附图对本发明实施详细描述：

轻型保温钢结构复合板结构如下：用钢结构框架受力系统(1)作为整体轻型保温钢结构复合板内部的承重主体。用复合高强水泥板(2)作为承重、抗冲击的上、下两个面层，用高容重聚苯乙烯发泡板(3)、耐火保温材料(4)，采用连接件(7)联结或卡接，卡接联结采用聚氨酯发泡(5)材料，作为复合高强水泥板上、下面与钢结构框架受力系统之间的复合层，整体复合成为轻型保温钢结构复合板。轻型保温钢结构复合板可以视为单独的一个受力结构体系，也可以视为与整体钢结构建筑成为一个完整的受力体系，其相互之间的连接采用聚氨酯发泡(5)和柔性填充材料(6)，做为楼板，钢结构框架受力系统(1)上平面，可以直接与复合高强水泥板(2)通过粘接或连接件联结，轻型保温钢结构复合板上面层，可以复合高容重聚苯乙烯发泡板(3)，也可以不复合高容重聚苯乙烯发泡板(3)。

具体工艺方法如下：

1、用压型钢板、型钢、圆钢或桁架原材料，通过电焊、对焊、手工焊接或螺栓连接形式，制作整体制作成钢结构框架受力系统(1)，作为轻型保温钢结构复合板的承重受力系统，整体钢结构框架受力系统(1)的高度尺寸、钢材断面，可以根据设计要求，通过计算来进行相关不同的确定。钢结构框架受力系统(1)应采用镀锌或刷涂特殊耐久防腐涂料进行处理。

2、用水泥砂浆作为主料，用玻纤网、散玻纤或碳纤维，还可以添加钢丝或钢筋网、树脂作为增强材料，通过模具，经震捣、高压压实复合，制成复合高强水泥板(2)，也可以采用氯氧镁水泥，加玻纤网、散玻纤以及加强筋网作为增强材料，制成复合高强水泥板(2)。或者用以上材料通过抹灰握裹复合。也可以分别采用其他类型的无机防火板、金属装饰板材。

3、把复合高强水泥板(2)与一定厚度的高容重聚苯乙烯发泡板(3)通过材料粘接复合成为一体，制成轻型保温钢结构复合板的上面层，上面层通过保温、隔热连接件(7)或采用粘结、卡接不同的单独或混合联结方式，把轻型保温钢结构复合板上面层复合高强水泥板(2)和高容重聚苯乙烯发泡板(3)与钢结构框架受力系统(1)有机的联结成为一体，共同受力。高容重聚苯乙烯发泡板(3)与钢结构框架受力系统(1)上弦卡接过程中，可采用聚氨酯发泡(5)材料进行联结复合。

4、高容重聚苯乙烯发泡板(3)如果在钢结构框架受力系统(1)间跨度过大，抗压或抗冲击性不能满足要求，可以在钢结构框架受力系统(1)相关部位加筋补强的措施。上面层保温材料，可采用高容重聚苯乙烯发泡板(3)，也可以采用或分别采用聚氨酯类、发泡类具有保温、防水、隔汽性能的保温、防水、隔汽材料。

5、在复合高强水泥板(2)与钢结构框架受力系统(1)下平面间，帖附耐火保温材料(4)，并通过连接件(7)，把复合高强水泥板(2)、耐火保温材料(4)与钢结构框架受力系统(1)下平面联结成为一个整体，作为轻型保温钢结构复合屋面板的下面层。轻型保温钢结构复合板，上、下面层均可单独选用或分别选用复合高强水泥板(2)、无机耐火板或金属装饰板材，轻型保温钢结构复合板的钢结构框架受力系统两面保温层中空部位，可根据屋面板、墙板、楼板的不同要求，做预埋布线、穿越管道等功用。

6、在安装过程中，轻型保温钢结构复合板的板与板间的上面层高密度聚苯乙烯发泡板(3)间隙缝间，直接采用或分别采用聚氨酯发泡(5)进行填充、密封胶填充或采用粘接方式联结。复合高强水泥板或无机耐火板间，用柔性填充材料(6)进行填充、嵌缝，或刮涂腻子；室外部分的轻型保温钢结构复合板的高密度聚苯乙烯发泡板与复合高强水泥板间，也可以采用硬质聚氨酯发泡(5)进行处理后，加覆保护层处理。

7、轻型保温钢结构复合板可以整体进行现场安装，也可以分成若干个单元，现场制作、拼装。作为钢结构建筑屋面板、楼板、墙板，可以采用整体轻型保温钢结构复合板外挂结构方式，预先内部埋线、布设管道；可以采用复合高强水泥板(2)、高容重的聚苯乙烯发泡板(3)上面层和复合高强水泥板(2)、耐火保温材料(4)下面层，与钢结构框架受力系统(1)现场分体拼装方式，在施工过程中，布线、布设管道；也可以采用复合高强水泥板(2)、高容重的聚苯乙烯发泡板(3)上面层和钢结构框架受力(1)系统复合完毕后，与整体建筑钢结构进行连接，内部埋线、布设管道后，再与复合高强水泥板(2)、耐火保温材料(4)下面层进行连接。另外，还可以采用轻型保温钢结构复合板的室外部分复合高强水泥板(2)，与高容重的聚苯乙烯发泡板(3)复合完成上面层后，把整体建筑的钢结构作为钢结构框架受力系统进行联接，然后埋线、布设管道，再进行整体钢结构外贴耐火保温材料(4)与复合高强水泥板(2)的安装。

8、轻型保温钢结构复合板，可以视为单独的一个受力结构体系，也可以视为与整体钢结构建筑成为一个完整的受力体系；

本发明的优点是：

1、重量轻，作为屋面板、楼板、墙板，可以减轻结构建筑的自身荷载，降低工程造价。

2、制作、运输、安装方便，结构合理，使不同复合材料在不同部位，根据不同要求，起到了不同的相关作用，复合材料间各取所能。

3、可根据不同的结构形式灵活的采取不同的安装方法，满足任何情况下的特殊要求，满足使用性能、缩短施工周期、节省建设投资。

4、作为屋面板，主要与屋面钢结构进行匹配，作为楼板、墙板，主要应用对象是钢结构建筑，轻型保温钢结构复合板匹配的主体受力结构属于钢结构，这样，轻型保温钢结构复合板与主体钢结构联接简便，且互相匹配。

5、轻型保温钢结构复合板内部钢结构框架受力系统，可以直接考虑在主体钢结构建筑中起到相关的受力作用，并不只单独的只作为复合板的功能单独使用。可以节省建筑用钢量。

6、轻型保温钢结构复合板下面层可以拆装，便于对内部钢结构进行维护，便于管道、布线的维修、维护、线路变更，也便于下面层材料更换。

7、轻型保温钢结构复合板作为屋面板、楼面板的钢结构框架受力系统下平面，可通过复合不同材料的下面层装饰板材，满足轻型板材的各种外观要求，节省吊顶或装饰费用，简化施工工序，降低跨度空间高度。

Claims (3)

1、一种轻型保温钢结构复合板，其特征在于：轻型保温钢结构复合板结构如下：用钢结构框架受力系统(1)作为整体轻型保温钢结构复合板内部的承重主体，上、下面层复合高强水泥板(2)与高容重聚苯乙烯发泡板(3)、耐火保温材料(4)，通过连接件(7)联结或卡接，卡接联结采用聚氨酯发泡(5)材料，作为复合高强水泥板上、下面与钢结构框架受力系统(1)之间的复合层，整体复合成为轻型保温钢结构复合板，轻型保温钢结构复合板板与板之间的间隙缝的联结，可单独或分别采用聚氨酯发泡(5)材料或柔性材料(6)填充；其中：

①上面层的结构为：上面层复合高强水泥板(2)与高容重聚苯乙烯发泡板(3)通过粘接复合成为一体，为轻型保温钢结构复合板的上面层；

②下面层的结构为：在下面层复合高强水泥板(2)与钢结构框架受力系统(1)的下平面间，贴附耐火保温材料(4)，并通过连接件(7)把下面层复合高强水泥板(2)、耐火保温材料(4)与钢结构框架受力系统(1)下平面联接成为一个整体，为轻型保温钢结构复合板的下面层；下面层保温材料，采用防火保温材料，轻型保温钢结构复合板的钢结构框架受力系统(1)上、下两面保温层中间为中空部分；下面层复合高强水泥板(2)和耐火保温材料，可以嵌入到钢结构框架受力系统(1)外边框的内部，也可以完全覆盖钢结构框架受力系统(1)的下平面。

2、根据权利要求1所述的一种轻型保温钢结构复合板，其特征在于：下面层复合高强水泥板(2)也可以是无机耐火板。

3、根据权利要求1所述的一种轻型保温钢结构复合板的工艺方法，其特征在于：具体的工艺如下：

①用压型钢板、型钢、圆钢或桁架原材料，通过点焊、对焊、手工焊接或螺栓连接形式，制作整体制作成钢结构框架受力系统(1)，作为轻型保温钢结构复合板的承重受力系统，整体钢结构框架受力系统(1)的高度尺寸、钢材断面，可以根据设计要求，通过计算来进行相关不同的确定；钢结构框架受力系统(1)应采用镀锌或刷涂特殊耐久防腐涂料进行处理；

②用水泥沙浆作为主料，用玻纤网、散玻纤或碳纤维，还可以添加钢丝或钢筋网、树脂作为增强材料，通过模具，经震捣、高压压实复合，制成上面层、下面层复合高强水泥板(2)，也可以采用氯氧镁水泥，加玻纤网、散玻纤以及加强筋网作为增强材料，制成上、下面层复合高强水泥板(2)；或者用以上材料通过抹灰握裹复合，也可以分别采用其他类型的无机防火板、金属装饰板材；

③上面层复合高强水泥板(2)与高容重聚苯乙烯发泡板(3)作为上面层可以通过保温、隔热连接件或采用粘结、卡接各种不同的单独或混合联结方式，与钢结构框架受力系统(1)有机的联结成为一体，高容重聚苯乙烯发泡板(3)与钢结构框架受力系统(1)上弦卡接过程中，可采用聚氨酯发泡(5)材料进行联结复合；做为楼板，钢结构框架受力系统(1)上平面，可以直接与上面层复合高强水泥板(2)通过粘接或连接件联结，轻型保温钢结构复合板上面层，可以复合高容重聚苯乙烯发泡板(3)，也可以不复合高容重聚苯乙烯发泡板(3)。

④高容重聚苯乙烯发泡板(3)如果在钢结构框架受力系统(1)间跨度过大，抗压、抗失稳或抗冲击性不能满足要求，可以在钢结构框架受力系统(1)相关部位采取加筋补强的措施；上面层保温材料，可采用高容重聚苯乙烯发泡板(3)，也可以采用或分别采用具有保温、防水、隔汽性能的保温、防水、隔汽材料；

⑤在下面层复合高强水泥板(2)与钢结构框架受力系统(1)下平面间，贴附耐火保温材料(4)，并通过连接件，把下面层复合高强水泥板(2)、耐火保温材料(4)与钢结构框架受力系统(1)下平面联结成为一个整体，作为轻型保温钢结构复合屋面板的下面层；轻型保温钢结构复合板，上、下面层均可单独选用或分别选用复合高强水泥板(2)、无机耐火板或金属装饰板材；轻型保温钢结构复合板的钢结构框架受力系统两面保温层中空部位，可根据屋面板、墙板、楼板的不同要求，做预埋布线、穿越管道功用；

⑥在安装过程中，轻型保温钢结构复合板的板与板间的上面层高密度聚苯乙烯发泡板(3)间隙缝间，直接采用分别采用聚氨酯发泡(5)进行填充、密封胶填充或采用粘接方式联结；各复合高强水泥板或无机耐火板间，用柔性填充材料(6)进行填充、嵌缝，或刮涂腻子；室外部分的轻型保温钢结构复合板的高密度聚苯乙烯发泡板与上面层复合高强水泥板间，也可以采用硬质聚氨酯发泡(5)进行处理后，加覆保护层处理；

⑦轻型保温钢结构复合板可以整体进行现场安装，也可以分成若干个单元，现场制作、拼装；作为钢结构建筑屋面板、楼板、墙板，可以采用整体轻型保温钢结构复合板外挂结构方式，预先内部埋线、布设管道；可以采用上面层复合高强水泥板(2)、高容重的聚苯乙烯发泡板(3)上面层和下面层复合高强水泥板(2)、耐火保温材料(4)下面层，与钢结构框架受力系统(1)现场分体拼装方式，在施工过程中，布线、布设管道；也可以采用上面层复合高强水泥板(2)、高容重的聚苯乙烯发泡板(3)上面层和钢结构框架受力(1)系统复合完毕后，与整体建筑钢结构进行连接，内部埋线、布设管道后，再与下面层复合高强水泥板(2)、耐火保温材料(4)下面层进行连接；另外，还可以采用轻型保温钢结构复合板的室外部分上面层复合高强水泥板(2)，与高容重的聚苯乙烯发泡板(3)复合完成上面层后，把整体建筑的钢结构作为钢结构框架受力系统进行联接，然后埋线、布设管道，再进行整体钢结构外贴耐火材料(4)与下面层复合高强水泥板(2)下面层板的安装；

⑧轻型保温钢结构复合板作为屋面板、楼面板的钢结构框架受力系统(1)下平面，可复合不同材料的下面层装饰板材；

⑨轻型保温钢结构复合板，可以视为单独的一个受力结构体系，也可以视为与整体钢结构建筑成为一个完整的受力体系。

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