一种含保温装饰的墙体PC构件及其制备方法
技术领域
本发明属于建筑预制构件技术领域，具体涉及一种含保温装饰的墙体PC构件及其制备方法。
背景技术
目前建筑外墙体主要的三大需求为：满足结构安全、隔热保温、外立面装饰。而通常能满足这三个需求所用的材料是不同的，其生产、制造以及形成的产品也是独立分开，这就导致各部分材料需要分别采购进入施工现场，再通过不同专业技术人员按工序、工时在现场进行相应施工。这种对建筑传统的处理方式耗时长，施工复杂，成本高，作业污染大，越来越受行业诟病：如保温层具有的保温效果大幅下降；设置脚手架的材料较多，拆装脚手架操作复杂，墙体外的高空作业风险系数高。同时，由于连接件的结构欠佳，使外墙表面易出现裂缝，严重时外墙皮脱落。随着我国装配式建筑技术不断发展，预制的墙体PC构件已经能解决现浇建筑外墙体的多个缺点，但目前多数墙体PC构件重点仍是满足结构安全用的材料，其保温及装饰需后期再施工，所以一些技术方法也在寻求改善这个现象。
近年兴起的保温装饰一体板，通过将保温与装饰材料工厂一体制作，然后在现场与主体结构进行安装，可以减少保温与装饰材料分开的套裁加工和安装步骤，其主要缺点是现场安装施工仍需耗费大量人力物力和时间。另外更能发挥出墙体PC构件优势的反打工艺也在积极开发应用，这类技术主要是通过瓷砖、石材、陶板、保温材料、一体板等在工厂与墙体PC构件完成粘接或安装，可以省去工地现场的大量的施工步骤，但是该技术中装饰、保温材料在工厂安装施工的工程量仍较大，套裁加工多，对工人依赖性较高。在PC构件领域中，夹心复合建筑墙体PC构件，主要解决部分保温问题；还有一类带装饰效果的夹心复合建筑墙体PC构件，其部分空腔需要现浇，通孔需要填塞，经常出现因处理不当使墙体进水的现象，而且装饰效果较差。
因此，需要设计一种含保温装饰的墙体PC构件及其制备方法，以解决建筑墙体需多次施工才能完成最终效果的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含保温装饰的墙体PC构件及其制备方法，以解决建筑墙体需多次施工才能完成最终效果的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种含保温装饰的墙体PC构件，包括锚固件、装饰层、保温层和主体结构层；所述装饰层、所述保温层和所述主体结构层平行设置，且所述装饰层和所述主体结构层分别贴合设置在所述保温层的两侧；所述锚固件包括锚固连接杆、两个匹配套设在所述锚固连接杆上的紧固封闭件、第一锚固头和第二锚固头；所述保温层上设有用于所述锚固连接杆穿过的通孔；两个所述紧固封闭件分别在所述通孔的两端与所述锚固连接杆连接并形成对所述通孔的封闭；所述第一锚固头和所述第二锚固头分别与所述锚固连接杆的两个端部连接且至少一个端部处的连接为可拆卸连接；所述主体结构层内设置有钢筋笼；所述第一锚固头和与所述第一锚固头相连的部分所述锚固连接杆均固定设置在所述装饰层内部，所述第二锚固头和与所述第二锚固头相连的部分所述锚固连接杆均固定设置在所述主体结构层内部；所述第二锚固头与所述钢筋笼之间通过固定连接。
在一种具体的实施方式中，所述保温层上的所述通孔之间的距离为300～600毫米，优选所述第二锚固头与所述钢筋笼之间通过绑扎连接。
在一种具体的实施方式中，所述保温层所用的保温材料为XPS挤塑板。
在一种具体的实施方式中，所述装饰层的物料采用的是水泥基自流平砂浆；所述锚固连接杆上设有外螺纹；所述紧固封闭件为含有与所述锚固连接杆上的外螺纹相匹配的内螺纹的非金属材质的封闭螺母。
在一种具体的实施方式中，所述第一锚固头包括两个对称设置的第一拧合部，所述第一拧合部呈钩状，两个所述第一拧合部分别固定连接在所述锚固连接杆的一个端部的对称两侧面上且两个所述第一拧合部的远离所述锚固连接杆的端部相对设置；所述第二锚固头包括环状连接部和两个呈钩状的第二拧合部，所述环状连接部的内侧面上设有与所述锚固连接杆上的外螺纹相匹配的内螺纹，两个所述第二拧合部对称固定连接在所述环状连接部的外侧面上且两个所述第二拧合部的远离所述环状连接部的端部相对设置。
本发明还提供了一种含保温装饰的墙体PC构件的制备方法，所述含保温装饰的墙体PC构件的制备方法包括如下步骤：
步骤一、模具准备：根据装饰层、保温层和主体结构层各部所需尺寸的要求进行模具设计选取，清理模具底部并涂刷脱模剂；
步骤二、保温层准备：选择板状的保温材料，进行保温材料表面粗糙化处理，并在需要穿过锚固件的板面处进行穿孔处理形成通孔；
步骤三、保温层与锚固件结合：从所述锚固件的锚固连接杆的一个端部将第一锚固头或第二锚固头拆卸下来，从该端部沿匹配的螺纹旋入一个紧固封闭件至一定位置，并将所述锚固连接杆的该端部穿过所述保温层上的通孔，再从所述锚固连接杆的该端部旋入另一个紧固封闭件，在所述锚固连接杆的两端分别安装上第一锚固头和第二锚固头，调整两个紧固封闭件在所述锚固连接杆上的位置使得两个紧固封闭件形成对所述保温层上通孔的封闭并使所述锚固件伸出所述保温层两侧的部分不超出所述装饰层和所述主体结构层；
步骤四、保温层与钢筋结合：将所述主体结构层所需钢筋笼进行绑扎及加工，再将所述保温层与所述锚固件结合后的复合件的第二锚固头与钢筋笼通过绑扎进行连接；
步骤五、装饰层布料成型：将搅拌后的装饰层物料使用布料机布在所述模具底部，并振动排出气泡；
步骤六、铺设保温层与钢筋：将所述锚固件、所述保温层与所述钢筋笼的复合体整体放置于所述装饰层上方，同时确保所述锚固件的第一锚固头伸入所述装饰层内部；
步骤七、主体结构布料成型：根据需要完成预留预埋，再将搅拌好的混凝土使用布料机布在所述模具中的保温层上形成所述主体结构层，将混凝土振捣密实，完成含保温装饰的墙体PC构件成型。
在一种具体的实施方式中，所述制备方法还包括：
脱模及饰面加工：将养护好的PC构件脱模并翻转，按需要对所述装饰层外立面进行装饰面处理，继续进行晶化和喷涂防护剂的加工。
在一种具体的实施方式中，所述步骤二中，所进行的保温材料表面粗糙化处理是将保温材料的两面进行打毛。
在一种具体的实施方式中，所述步骤五和所述步骤七中的布料过程均是采用数控布料头进行布料。
在一种具体的实施方式中，所述步骤七中使用布料机布在所述模具中的保温层上形成所述主体结构层并将混凝土振捣密实所用的时间小于或等于装饰层物料初凝的时间。
相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明为复合建筑墙体PC构件提供一种新技术方向，提高装配式建筑墙体PC构件集成化能力，减少了材料加工的浪费及人力消耗，推动了装配式建筑行业发展。
本发明通过锚固件将装饰层、保温层和主体结构层融合形成一个整体使得墙体PC构件同时具备了三重功效。由于墙体PC构件的制备采用的是在工厂生产线上整体预制的方式，在建筑现场只需要对成型的墙体PC构件进行安装就可以了，自然就解决了建筑墙体需多次施工才能完成最终效果的问题，也增加了建筑整体性、美观性，减少了建筑施工过程中的人力、物力消耗。
本发明的墙体PC构件中，利用水泥基材料共性，即装饰材料采用水泥砂浆，便于和主体结构水泥混凝土一次制作成型；锚固件也在材料成型时预埋放置，比一般装饰材料反打或安装更加简便。
本发明的墙体PC构件形成的装饰面是通块制作的大面，相比于其他装饰材料，减少了填缝工序的人力、物力消耗，同时更加美观大气。
本发明的墙体PC构件中的装饰材料，相比于其他现有的装饰材料更加环保、无污染，耐候性更好，安全可靠，是符合社会需求的可持续发展材料。
本发明的墙体PC构件中，保温材料无缝整块封闭在砂浆与混凝土中间，耐久性将更好，防火性更高。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明一种含保温装饰的墙体PC构件在入模具制备中的断面结构示意图；
图2是本发明一种含保温装饰的墙体PC构件在入模具制备中的俯视示意图；
图3是本发明一种实施例的锚固件的结构示意图；
图4是本发明一种实施例的第二锚固头的主视图；
图5是本发明一种实施例的第二锚固头的俯视图。
其中，1、模具；2、装饰层；3、保温层；4、主体结构层；5、锚固件；51、锚固连接杆；52、紧固封闭件；53、第一锚固头；54、第二锚固头；41、钢筋笼。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
本发明提供了一种含保温装饰的墙体PC构件，包括锚固件5、装饰层2、保温层3和主体结构层4；所述装饰层2、所述保温层3和所述主体结构层4平行设置，且所述装饰层2和所述主体结构层4分别贴合设置在所述保温层3的两侧；所述锚固件5包括锚固连接杆51、两个匹配套设在所述锚固连接杆51上的紧固封闭件52、第一锚固头53和第二锚固头54；所述保温层3上设有用于所述锚固连接杆51穿过的通孔；两个所述紧固封闭件52分别在所述通孔的两端与所述锚固连接杆51连接并形成对所述通孔的封闭；所述第一锚固头53和所述第二锚固头54分别与所述锚固连接杆51的两个端部连接且至少一个端部处的连接为可拆卸连接；所述主体结构层4内设置有起骨架支撑作用的钢筋笼41；所述第一锚固头53和与所述第一锚固头53相连的部分所述锚固连接杆51均固定设置在所述装饰层2内部，所述第二锚固头54和与所述第二锚固头54相连的部分所述锚固连接杆51均固定设置在所述主体结构层4内部；所述第二锚固头54与所述钢筋笼41之间通过绑扎连接。
所述锚固件5主要用于对装饰层2、保温层3和主体结构层4之间联系进行加强。所述装饰层2考虑的是墙面的美观。所述保温层3主要起到强化墙体的隔热保温效果。所述主体结构层4主要作用是保持墙体结构的强度足够。将装饰层2、保温层3和主体结构层4融合形成一个整体使得墙体PC构件同时具备了三重功效。两个紧固封闭件52分别在通孔的两端与锚固连接杆51螺纹连接并形成对通孔的封闭，两个紧固封闭件52用于将锚固件与保温层固定并封闭保温层两端的通孔，防止两边混凝土窜层，并减少冷热桥接。
所述保温层3上的所述通孔之间的距离为300～600毫米。该距离能使得锚固件5对装饰层2、保温层3和主体结构层4之间联系形成足够的受力，又不至于太多形成锚固件5使用上的浪费。
所述保温层所用的保温材料为XPS挤塑板。采用带有钢齿类器具通过人工将XPS挤塑板的光滑面打毛，且经试验确定打毛后该XPS挤塑板具有足够的承重能力，使主体结构层混合料在上面完成布料振动后不至于破坏。
所述装饰层2的物料采用的是水泥基自流平砂浆；所述锚固连接杆上设有外螺纹；所述紧固封闭件52为含有与所述锚固连接杆上的外螺纹相匹配的内螺纹的非金属材质的封闭螺母。优选所述锚固件长度为180～220毫米。
所述第一锚固头53包括两个对称设置的第一拧合部，所述第一拧合部呈钩状，两个所述第一拧合部分别固定连接在所述锚固连接杆的一个端部的对称两侧面上且两个所述第一拧合部的远离所述锚固连接杆的端部相对设置；所述第二锚固头54包括环状连接部和两个呈钩状的第二拧合部，所述环状连接部的内侧面上设有与所述锚固连接杆上的外螺纹相匹配的内螺纹，两个所述第二拧合部对称固定连接在所述环状连接部的外侧面上且两个所述第二拧合部的远离所述环状连接部的端部相对设置。所述第一锚固头53的两个对称设置的第一拧合部能通过手动拧合形成环状。所述第二锚固头54的两个呈钩状的第二拧合部也能通过手动拧合形成环状，在与钢筋笼绑扎时能将两个第二拧合部所形成的环状结构与钢筋笼卡合在一起形成更牢固的连接。
本发明还提供了一种含保温装饰的墙体PC构件的制备方法，所述含保温装饰的墙体PC构件的制备方法包括如下步骤：
步骤一、模具准备：根据装饰层2、保温层3和主体结构层4各部所需尺寸的要求进行模具设计选取，清理模具1底部并涂刷脱模剂。优选模具1按装饰层2厚10～30毫米、保温层3厚40～60毫米、主体结构层4厚250～350毫米的PC构件设计选取。更优选模具1按装饰层2厚20毫米、保温层3厚50毫米、主体结构层4厚300毫米的PC构件设计选取。
步骤二、保温层准备：选择板状的保温材料，进行保温材料表面粗糙化处理，并在需要穿过锚固件5的板面处进行穿孔处理形成通孔。进行保温材料表面粗糙化处理时以增加保温层与其两面砂浆、混凝土材料的粘接性为目的。
步骤三、保温层与锚固件结合：从所述锚固件5的锚固连接杆51的一个端部将第一锚固头53或第二锚固头54拆卸下来，从该端部沿匹配的螺纹旋入一个紧固封闭件52至一定位置，并将所述锚固连接杆51的该端部穿过所述保温层上的通孔，再从所述锚固连接杆51的该端部旋入另一个紧固封闭件52，在所述锚固连接杆51的两端分别安装上第一锚固头53和第二锚固头54，调整两个紧固封闭件52在所述锚固连接杆51上的位置使得两个紧固封闭件52形成对所述保温层上通孔的封闭并使所述锚固件5伸出所述保温层两侧的部分不超出所述装饰层2和所述主体结构层4。
步骤四、保温层与钢筋结合：将所述主体结构层所需钢筋笼41进行绑扎及加工，再将所述保温层与所述锚固件结合后的复合件的第二锚固头54与钢筋笼41通过绑扎进行连接。所述锚固件与钢筋进行绑扎固定后，逐个检查，确保锚固件下部长度足够伸入装饰层中间，上部端头足够深入主体结构层中间。
步骤五、装饰层布料成型：将搅拌后的装饰层物料使用布料机布在所述模具1底部，并振动排出气泡。优选振动60s排出装饰层物料中的气泡。布料时控制布料机头按区域或特定形状逐一布下，达到丰富装饰效果，无需抹面，层薄均匀的目的。
步骤六、铺设保温层与钢筋：将所述锚固件、所述保温层与所述钢筋笼的复合体整体放置于所述装饰层2上方，其中保温层3是直接贴合铺设于装饰层2上，即保温层3在装饰材料和主体结构材料中间，使主体结构材料布料及振动不会扰动装饰层物料；同时中铺保温层可容纳两侧不同材料成型时产生的收缩变形，以及容纳在建筑体上内外温差产生的变形。同时确保所述锚固件的第一锚固头53伸入所述装饰层2内部。
步骤七、主体结构布料成型：根据需要完成预留预埋，再将搅拌好的混凝土使用布料机布在所述模具中的保温层上形成所述主体结构层4，将混凝土振捣密实，完成含保温装饰的墙体PC构件成型。之后进行混凝土养护。
所述制备方法还包括：
脱模及饰面加工：将养护好的PC构件脱模并翻转，按需要对所述装饰层2外立面进行装饰面处理，继续进行晶化和喷涂防护剂的加工。进而获得更好的外立面装饰效果。
所述步骤二中，所进行的保温材料表面粗糙化处理是将保温材料的两面进行打毛。且打毛后保温材料应具有足够的承重能力，使主体结构层混合料在上面完成布料振动后不至于破坏。
所述步骤五和所述步骤七中的布料过程均是采用数控布料头进行布料。采用数控布料头进行布料能获得更稳定准确的布料效果。
所述步骤七中使用布料机布在所述模具中的保温层上形成所述主体结构层并将混凝土振捣密实所用的时间小于或等于装饰层物料初凝的时间。一是确保锚固件与装饰层混合料紧密结合；二是防止装饰层初凝后，主体结构布料成型的振动使装饰层产生应力裂缝。
构件保护：构件加工完后进行堆放时，宜对称靠放、装饰层2外立面朝外，且与地面倾斜角度不少于80°；在构件底部放置通长木方，四角包裹橡胶垫，装饰面采用热塑膜包裹。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演和替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
