一種用于預制夾心保溫墻體的鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于預制夾心保溫墻體的鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件，該連接件由鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋和套管組成。其鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋主體采用一體化拉擠成型工藝將縱向連續纖維包裹在鋼筋表面而后將橫向纖維纏繞在其外表面形成波形連續纖維外包層，待纖維冷卻后將一端彎折為鉤形并加熱定型的工藝制成的一種以鋼筋為延性內芯外包剛性連續纖維的新型復合材料；套管采用塑料注塑加工成型。本實用新型連接件結構簡單、造價低廉、導熱系數低、耐久性能好、安全儲備高，適用于預制混凝土夾心保溫墻體內、外葉混凝土板的連接。
【專利說明】
一種用于預制夾心保溫墻體的鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件
技術領域
[0001]本實用新型屬于建筑工程技術領域，具體涉及一種用于預制夾心保溫墻體的鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件，用于預制夾心保溫混凝土墻板的制作。
【背景技術】
[0002]在我國大力推行裝配式建筑，推廣綠色建筑和綠色施工的背景下，建筑產品要滿足“四節一環保”的要求，節能墻體是實現建筑節能的主要手段，具有良好的發展前景。保溫墻體作為節能墻體在建筑領域已經得到廣泛的推廣。目前，工程中常用的保溫墻體包括內保溫、外保溫及夾心保溫墻體三種。內保溫墻體不利于室內裝修、易損壞。外保溫存在防火、耐久性及抵抗負風壓等問題。夾心保溫墻體是將保溫材料置于內外混凝土墻板之間，通過連接件把內外墻板和保溫材料連接為一體，可有效防止外部環境和內部裝修的影響，可實現與結構同壽命，是今后建筑外墻節能保溫構造的主要發展方向。
[0003]連接件是連接夾心保溫墻體內外葉混凝土板和保溫板的關鍵部件，同時是抵抗各層之間的剪力的關鍵部件。目前國內外應用于裝配式預制混凝土夾心保溫墻體中的連接件的材料主要有金屬材料和纖維增強復合塑料(FRP)，且均存在諸多材料問題:鋼筋等金屬連接件雖具有強度高、價格低等優點，但材料導熱系數大，存在“熱橋”效應，影響墻體保溫效果，并且鋼筋耐腐蝕性差，影響構件壽命，若采用不銹鋼連接件則成本大幅提高;纖維增強復合塑料(FRP)連接件雖具有抗拉強度高、耐腐蝕性強、導熱系數小、價格低廉等優點，但其抗剪強度低，屬于脆性材料，一旦破壞毫無征兆，無法預警，安全儲備不高。并且，現有連接件的結構形式主要有棒狀和格構式兩種，總體而言均存在安裝工藝復雜，工作性能差，材料用量大，價格高等缺點。這些問題的存在，嚴重阻礙了裝配式預制混凝土夾心保溫外墻體在市場中的規模化應用。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是克服現有裝配式預制混凝土夾心保溫墻體規模化應用的瓶頸，提供一種用于預制夾心保溫墻體的鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件，該連接件結構簡單、造價低廉、施工方便、導熱系數低、耐久性能好、工作性能好、安全儲備高，適用于預制混凝土夾心保溫墻體。
[0005]本實用新型采用的技術方案為:一種用于預制夾心保溫墻體的鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件，該連接件設置在預制夾心保溫墻體的墻體內葉混凝土板、保溫層和墻體外葉混凝土板之中，所述連接件包括鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋和塑料套管；
[0006]所述鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋由帶肋鋼筋延性內芯和連續纖維剛性外包層組成，所述帶肋鋼筋延性內芯的一端彎折為鉤形，帶肋鋼筋延性內芯的外表面由浸膠連續纖維縱向均勻包裹，橫向用連續纖維螺旋狀捆扎，形成凹凸波紋狀連續纖維剛性外包層；
[0007]所述塑料套管套設在鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋中部，并定位于保溫層中，塑料套管橫截面形狀為圓形，厚度與保溫層厚度相匹配;塑料套管包括套管帽和套管體，套管體頂部設有套管帽，套管帽與保溫層外表面緊貼，套管體內外側壁為相互錯位的鋸齒牙面；
[0008]所述塑料套管分為直套管和斜套管兩種，所述直套管的套管體與套管帽垂直，斜套管的套管體與套管帽成45°夾角。
[0009]作為優選，所述連續纖維剛性外包層的連續纖維為玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維或芳綸纖維。
[0010]作為優選，所述帶肋鋼筋延性內芯的鉤形角度為45°?90°。
[0011]作為優選，所述塑料套管外側斜齒方向順著插入保溫板方向，內側斜齒方向順著鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋插入塑料套管內的方向。
[0012]本實用新型中，連接件主體鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋采用鋼筋連續纖維復合材料，是將縱向浸膠的連續纖維(FRP，包括玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維)均勻包裹在鋼筋表面，并橫向纏繞連續纖維捆扎成凹凸波紋狀的以鋼筋為延性內芯外包剛性連續纖維的新型復合材料，該復合材料兼容了金屬與塑料纖維的共同優點，摒棄了各自缺點，具有良好的耐久性能、隔熱性能和很高的抗剪強度、抗拉強度和剛度，并可以有效防止脆性破壞提高安全儲備，適用于高耐久性、高安全性和高節能要求的預制混凝土夾心保溫墻體。
[0013]本實用新型中，連接件主體鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋采用鉤形結構形式，一端采用專用加工機械一次彎折成鉤形，試驗表明該結構形式顯著提高了連接件在混凝土中的錨固性能，同時可大大減小外葉墻板的厚度，節省材料降低成本；另一端為直形，可快速穿透保溫板插入混凝土，節省工時降低成本。采用直插和斜插組合的方式布置連接件，受力明確，可有效保證墻體的整體工作性能。
[0014]本實用新型中，連接件主體鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋表面設計為凹凸波紋狀，可有效提高連接件與混凝土之間的界面粘結力，并方便與套管安裝牢固而不滑脫。
[0015]本實用新型中，套管采用塑料注塑加工成型。套管體內側壁設計有與鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋表面相匹配鋸齒牙面，斜面順向纖維復合筋插入方向，可實現快速裝配，且安裝牢固；套管體外側壁設計有與內側壁螺紋相對應的鋸齒向螺牙面，斜面順向插入保溫板方向，可增強套管體與保溫板之間的有效連接;套管體設計長度與保溫板厚度相匹配，并將直套管和斜套管的套管帽與保溫層外表面緊貼，可實現連接件的準確定位和組合，確保施工質量，并方便施工質檢與驗收。
[0016]本實用新型的有益效果在于:
[0017](I)本實用新型涉及的連接件具有結構簡單、造價低廉、施工方便、導熱系數低、耐久性能好、工作性能好、安全儲備高的優點，解決了連接件材料的選用難題，解決了內外葉墻板可靠性連接的技術難題，實現了預制混凝土夾心保溫墻體的高耐火等級、高耐久性、高安全性和高節能的目標。
[0018](2)本實用新型突破了裝配式預制混凝土夾心保溫墻體在市場中的規模化應用的技術瓶頸，可進而推動建筑業產業革新與發展、加快裝配式混凝土建筑推廣應用的步伐、實現綠色建筑和綠色施工的目標，具有顯著的社會效益、經濟效益和生態效益。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件(直插型)的結構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件(斜插型)的結構示意圖；
[0021]圖3為圖1和2中A-A剖面圖；
[0022]圖4為本實用新型的塑料套管(直套管)結構示意圖；
[0023]圖5為本實用新型的塑料套管(斜套管)結構示意圖；
[0024]圖6為圖4中B-B剖面圖；
[0025]圖7為圖5中B-B剖面圖；
[0026]圖8為直插和斜插鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件在預制混凝土夾心保溫墻體中的安裝構造圖。
[0027]圖中標號:I為鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋、2為塑料套管、3為連續纖維剛性外包層、4為帶肋鋼筋延性內芯、5為套管帽、6為套管體、7為保溫層、8為墻體外葉混凝土板、9為墻體內葉混凝土板。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[0029]如圖1-4所示，一種用于預制夾心保溫墻體的鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件，該連接件設置在預制夾心保溫墻體的墻體內葉混凝土板9、保溫層7和墻體外葉混凝土板8之中，所述連接件包括鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋I和塑料套管2;
[0030]所述鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋I由帶肋鋼筋延性內芯4和連續纖維剛性外包層3組成，所述帶肋鋼筋延性內芯4的一端彎折為鉤形，帶肋鋼筋延性內芯4的外表面由浸膠連續纖維縱向均勻包裹，橫向用連續纖維螺旋狀捆扎，形成凹凸波紋狀連續纖維剛性外包層3；
[0031]所述塑料套管2套設在鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋I中部，并定位于保溫層7中，塑料套管2橫截面形狀為圓形，厚度與保溫層7厚度相匹配;塑料套管2包括套管帽5和套管體6，套管體6頂部設有套管帽5，套管帽5與保溫層7外表面緊貼，套管體6內外側壁為相互錯位的鋸齒牙面；
[0032]所述塑料套管2分為直套管和斜套管兩種，所述直套管的套管體6與套管帽5垂直，斜套管的套管體6與套管帽5成45°夾角。
[0033]所述連續纖維剛性外包層3的連續纖維為玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維或芳綸纖維。所述帶肋鋼筋延性內芯4的鉤形角度為45°?90°。所述塑料套管2外側斜齒方向順著插入保溫板7方向，內側斜齒方向順著鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋I插入塑料套管2內的方向。
[0034]本實用新型所述鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋是由帶肋鋼筋作為內芯，外包浸膠的連續纖維(FRP，包括玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維)，將橫向捆扎纖維纏繞在其外表面形成波形凹凸的連續纖維外包層，待纖維冷卻后將一端彎折為鉤形(角度為45°?90°)并加熱定型;將塑料套管安裝固定在鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋中部設計位置處裝配成鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件;澆筑墻體內葉混凝土板，并在混凝土初凝前快速安裝保溫層，并按照直插和斜插的組合方式分別將套有兩種類型的塑料套管的鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件的直筋端穿過保溫層插入墻體內葉混凝土板中，直至鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件的塑料套管部分位于保溫層的設計位置處，并使套管帽與保溫層外表面緊貼；將連接件鉤形端頭置于墻體外葉混凝土板內，提高連接件在混凝土中的錨固性能，連接件直筋端頭在墻體內葉混凝土板內的長度滿足錨固長度要求;最后，澆筑墻體外葉混凝土板，養護達到混凝土設計強度后即完成該種預制混凝土夾心保溫墻體的制作。
[0035]應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。
【主權項】
1.一種用于預制夾心保溫墻體的鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件，其特征在于:該連接件設置在預制夾心保溫墻體的墻體內葉混凝土板、保溫層和墻體外葉混凝土板之中，所述連接件包括鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋和塑料套管； 所述鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋由帶肋鋼筋延性內芯和連續纖維剛性外包層組成，所述帶肋鋼筋延性內芯的一端彎折為鉤形，帶肋鋼筋延性內芯的外表面由浸膠連續纖維縱向均勻包裹，橫向用連續纖維螺旋狀捆扎，形成凹凸波紋狀連續纖維剛性外包層； 所述塑料套管套設在鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋中部，并定位于保溫層中，塑料套管橫截面形狀為圓形，厚度與保溫層厚度相匹配;塑料套管包括套管帽和套管體，套管體頂部設有套管帽，套管帽與保溫層外表面緊貼，套管體內外側壁為相互錯位的鋸齒牙面； 所述塑料套管分為直套管和斜套管兩種，所述直套管的套管體與套管帽垂直，斜套管的套管體與套管帽成45°夾角。2.根據權利要求1所述的一種用于預制夾心保溫墻體的鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件，其特征在于:所述連續纖維剛性外包層的連續纖維為玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維或芳綸纖維。3.根據權利要求1所述的一種用于預制夾心保溫墻體的鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件，其特征在于:所述帶肋鋼筋延性內芯的鉤形角度為45°?90°。4.根據權利要求1所述的一種用于預制夾心保溫墻體的鉤形鋼筋芯連續纖維復合連接件，其特征在于:所述塑料套管外側斜齒方向順著插入保溫板方向，內側斜齒方向順著鉤形鋼筋芯連續纖維復合筋插入塑料套管內的方向。
【文檔編號】E04B2/00GK205591367SQ201620400610
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月5日
【發明人】郭正興, 江煥芝, 劉家彬
【申請人】東南大學