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GRC構件制作、施工、驗收操作手冊

發布人:廣州永侖裝飾工程有限公司     發布時間:2019-04-22 09:46:16

 

 

第一部分 概述

GRC是玻璃纖維增強水泥(Glassfibre reinforced cement)的英文縮寫,70年代由英國的建筑研究機構(BRE)與皮爾金頓(Pilkigton)公司研發,我國的起步稍晚于歐美,在70年代末才開始研發,但發展迅速,現在全國研發和生產的單位已達200多家。GRC由兩大原材料組成:其一為耐堿玻璃纖維,其二為水泥。國外用的是普通硅酸鹽水泥,國內采用的是低堿硫鋁酸鹽水泥和耐堿玻璃纖維。

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GRC構件具有高強度、高韌性、耐水.耐火.輕質等優勢,可應用于墻板、吊頂板、屋面板,永久性模板及外裝飾構件等,既能縮短施工時間又節約材料。GRC裝飾構件目前的行業推薦標準――JC/T940-2004《玻璃纖維增強水泥(GRC)裝飾構件》僅對GRC構件的材料物理力學性能指標和外觀尺寸做除了規定,對預埋連接好預埋鋼骨架未做要求,對連接的形式沒有具體的做法要求。

本手冊是通過對施工中的質量問題進行研究,分析產生質量問題的原因,并提出了預防質量問題方法,結合工程實際制定了GRC裝飾構件的安裝流程和工序要求,參照JC/T 940-2004、Q/TDQC 01-2004制定了相應的質量驗收標準。

 

 

第二部分 GRC施工中存在問題及解決思路

一、GRC鋼筋銹蝕問題

預留鋼筋銹蝕問題表現在:

1. 已安裝GRC構件表面開裂,內部鋼筋銹蝕,銹跡外滲;

2. 已制作的GRC構件蜂窩、麻面、漏筋,未安裝時已生銹;

3.  已安裝GRC構件,采用頂爆螺絲固定的,頂爆螺絲生銹;采用預埋鋼筋焊接連接的,焊接部位未作防銹處理而生銹。如果構件與主體連接因生銹而導致構件脫落,將帶來嚴重的安全問題。

二、GRC構件安裝牢固安全問題

GRC構件安裝牢固安全問題表現在:

1. 由于鋼筋銹蝕,構件的耐久性破壞;

2. GRC構件螺絲孔邊加強不標準,容易脫落;

3. 錨固在主體結構的頂爆螺絲的長度沒有統一的規定和做法;

4. 沒有頂爆螺絲的防銹措施;

5. 采用鋼筋焊接方式連接的焊接口沒有可靠的防銹措施。

三、裂縫問題

GRC構件裂縫問題表現在:

1. 制作凝固過程出現裂縫;

2. 安裝后個別局部裂縫;

3. 因鋼筋銹蝕導致出現裂縫。

image.png

四、解決問題的思路

1.銹蝕問題的解決方法

a)GRC構件鋼筋、預埋件采取阻銹措施。水泥水化的高堿度(pH12.5),使鋼筋表面形成純化膜,是構件中?;じ紙畹鬧饕讕縈牖咎跫?,當構件中的pH值<12時,鋼筋的鈍化膜就不穩定,當pH值<11.5時,鋼筋的鈍化?;つぞ馱餛蘋?,鋼筋的銹蝕便開始進行。由于GRC構件普遍采用快硬硫鋁酸鹽水泥,屬低堿度水泥,根據JC/T940-2004《玻璃增強水泥(GRC)裝飾品》、GB20472-2006《硫鋁酸鹽水泥》規范要求,鋼筋應采用不銹鋼絲或鍍鋅鋼絲、預埋件應采用不銹鋼板或鍍鋅鋼板等,有條件的話可使用環氧涂層鋼筋。

b)減少GRC構件中氯離子含量。構件中氯離子含量對鋼筋銹蝕影響極大,過量的氯離子會破壞鋼筋表面的鈍化膜,從而導致鋼筋銹蝕。在GRC材料把關上,嚴禁使用海砂,應定期檢測砂子中氯離子含量,嚴禁使用氯離子含量超標的工業廢水拌合砂漿。

c)可添加外加劑丙烯酸酯共聚乳液(丙乳)。丙乳是一種高分子聚合物的水分散體,是一種水泥改性劑,能提高GRC構件的抗裂、防水、防氯離子滲透、耐磨、耐老化等性能。

d)增強GRC構件密實度、完好性及?;げ愫穸?。GRC構件的密實度和完好性是指構件是否有開裂、無蜂窩空洞、缺棱掉角、露筋等情況,促使鋼筋生銹的關鍵因素還在于大氣中的氧滲入鋼筋表面的能力,如果構件密實、完好、?;げ愫穸饒艿玫獎V?,就能有效地阻止水和氧氣進入,GRC構件制作時應采用低水灰比,提高構件密實度,制作過程中嚴格控制預埋鋼筋的直徑、放置位置,嚴格檢查墊塊放置情況,有效保證構件?;げ愫穸?/span>。

e)GRC構件外涂隔離層。這種方法能夠提高構件的防水性和耐久性,隔離腐蝕環境可延緩碳化速度,起到?;す辜淖饔?,施工時,首先要清除構件附著物,用水沖洗后令其充分干燥,在構件外表涂抹砂漿或絕緣層,如瀝青漆、環氧樹脂涂料或油漆進行防腐。

2. 裂縫問題的解決方法

a)加強對GRC構件養護。養護是使GRC構件在早期保持其中所含水分不使蒸發。構件內所含水分用于水泥水化并因而發展其強度,降低滲透與收縮,以防開裂。

b)避免GRC構件凝結時間過短。GRC構件中出現裂縫原因,除制作工藝、養護等因素外,主要是由水泥質量問題引起的,其中表面微裂紋是因水泥水化速度過快(如凝結時間過快或加有高堿性物質或加入速凝劑過多)而引起水泥表面局部發熱、失水過快.形成干縮裂縫或熱應力裂縫;深度裂縫(裂縫寬度大于1mm,有時會形成通裂)是因水泥中石膏摻量過多,使其后期膨脹過大引起的。有時甚至導致GRC構件變酥、開裂、破壞。

c)預防鋼筋銹蝕也是預防構件開裂。鋼筋銹蝕后體積將增大,有研究表明,體積將增大2~6倍。將產生很大的銹漲力,而GRC輕質薄壁構件厚度約為20mm左右,雖然在預埋鋼筋位置進行了加強處理,厚度仍比較薄,銹蝕的鋼筋使構件產生順鋼筋方向的裂縫,隨著銹蝕的加劇,最后銹蝕后體積增大的鋼筋將使構件開裂

3.安裝牢固安全問題解決方法

a)GRC構件與主體連接采取防銹措施。膨脹螺絲應采用不銹鋼膨脹螺絲,采用焊接連接,焊口部位要涂刷防銹漆。

b)加強預留螺絲孔洞邊沿。對GRC構件螺絲孔邊加受力包,在沉栓孔位置加厚2~2.5cm,厚度以30°角向四周擴散,受力包處多加一層玻璃纖維網格布。

c)統一規定錨固長度。對錨固在主體結構的頂爆螺絲的長度進行設計計算,確保安全性。

d)斗拱混凝土澆筑連接。斗拱和主體模板同時安裝,斗拱鋼筋與主體鋼筋交織一起,在主體混凝土澆筑時一同注滿成整體(可參照四會棕櫚城)。斗拱上懸掛鋼筋另外設計。

e)窗臺邊檐飾線、斗拱的特別制作。

1)在條件允許的情況下,部分邊檐、花缽底座邊檐飾線可以采用PVC管作側模,使致與頂面連成整體,避免不同材料之間的裂縫(可參照四會棕櫚城)。

2)在條件允許的情況下,建議做一批斗拱模板(可以采用玻璃鋼)直接與主體模板一起安裝,主體澆筑。測算其在經濟上、施工難度、施工進度、質量控制等方面的可行性,確立其推廣價值。

 

 

第三部分 GRC材料要求

一、玻璃纖維

必須是耐堿玻璃纖維,種類包括耐堿玻璃纖維網格布、耐堿玻璃纖維無捻粗紗、耐堿玻璃纖維短切紗。

1、 耐堿無捻粗紗采用鈉鋯硅玻璃成分,其主要化學成分:

L類 ZrO2含量:(14.5±0.8)%;TiO2含量:(6.0±0.5)%

H類ZrO2含量:≥16.0%

裂斷強度應不小于0.25N/tex(1 tex1 g/km)。

2、 耐堿玻璃纖維網格布,其主要化學成分:

ZrO2含量≥13.7%, TiO2≥5.5%

拉伸裂斷強力應符合JC/T841-2007 4.1.4的規定,裂斷伸長率應不大于4.0%

image.png

二、水泥

采用不低于42.5號的硫鋁酸鹽低堿水泥,或不低于42.5號的普通硅酸鹽水泥,或不低于4 2.5號的普通硅酸鹽白水泥。

不得使用礦渣水泥,或摻有煤、炭粉作助磨劑及頁巖等作混合材料的普通硅酸鹽水泥。

采用硅酸鹽水泥時,必須摻入能吸收Ca(HO)2的消堿性材料或摻入丙烯酸乳液,并采取氧化鋯含量不小于16%的高耐堿玻璃纖維。

三、砂子

采用含有95%以上二氧化硅和2%以下水分,不帶其他有害物質的微細、潔凈硅砂。嚴禁使用海砂。氯化物含量應小于0.01%,含泥量不得大于1.0%,最大粒徑應小于2.4mm,0.15mm以下顆粒含量應小于10%,構件的加強肋或填充空腔用的混凝土中的砂子粒徑不受此限制,可采用卵石或碎石,含泥量不得大于1%。

四、鋼筋

應采用熱軋低碳鋼或不銹鋼,為有效阻止鋼筋生銹,宜采用鍍鋅鋼絲,直徑宜采用4~6mm,直徑允許偏差±0.07,鋅層重量不小于290g/?。

五、預埋件

應使用鍍鋅鋼板、不銹鋼板、鍍鋅鋼筋和不銹鋼盤條鍍鋅鋼板的厚度不得小于3mm,不銹鋼板的厚度不得小于2mm,預埋件數量和錨固件構造由設計確定。

六、

應采用不含油、鹽酸類或有機物的淡水。氯離子含量不得大于500mg/L,嚴禁使用工業廢水,海水。

七、外加劑

可選擇性地加入高效減水劑、塑化劑、緩凝劑、早強劑、防凍劑、除銹劑等外加劑,當構件中含有鋼質增強材料或鋼質預埋件是,不得使用氧化鈣基的外加劑。

 

 

第四部分 GRC制作要求

一、模具要求

嚴格按圖紙尺寸規格制作模具,從安裝、生產方面,周全考慮分模、預留沉栓位及焊點,模具成品必須考慮產品脫模,不得卡模,沉栓位鉆孔必須垂直,變型的模具不能投入生產。

二、基本材料配合比

砂灰比(質量比)0.5~1.5

水灰比(質量比)0.35~0.40

網格布層數(按10mm厚度構件計)2

高效減水劑,%(按水泥質量計)0.30~0.75

三、生產工藝流程

1) 清理模具

2) 收緊端頭板及相關螺栓

3) 垂直插好沉栓棒

4) 噴壺噴脫模劑

5) 噴壺噴面漿,厚度≤0.3cm純水泥漿

6) 噴壺噴第二遍漿,細沙:水泥(1:1)厚度≤0.3cm

7) 手工鋪網

8) 噴第三遍漿,細沙:水泥(1:1)厚度≤0.3cm盡可能壓住網格布(玻纖網)

9) 貼沙漿,中沙:水泥(1:1~1.5:1)厚度≥1cm,轉彎位及受力面稍加厚

10) 根據產品需要加肋(φ6鍍鋅鋼筋、8號鍍鋅鋼絲),鋼絲需加膠墊,控制?;げ愫穸?/span>

11) 加受力包,在沉栓孔位置加厚2~2.5cm,但至少低于安裝面1cm,直徑3~5cm,同時多鋪一小塊玻璃纖維網格布。

12) 壓滾(灰池配合)擠壓修整均勻,邊位必須與模具邊界及端頭板相平。若需焊接的產品,預留焊點。

13) 10~15分鐘后拔出沉栓棒,蓋上農膜以達到保溫加濕作用

14) 木錘敲打脫模

15) 修補、打磨、存放

16) 灑水養護(至少7天養護期)

四、構件養護

室外日平均氣溫連續5d 穩定高于+5,在常溫下及時噴水養護,環境濕度大于80%,養護時間不少于4h,室外日平均氣溫連續5d 穩定低于+5時,必須加入蒸汽進行養護,蒸汽養護環境溫度不得高于45,養護時間不少于4h。在養護的初期應使GRC構件有足夠的強度,防止收縮開裂,使之在脫模與搬運時不致受到損傷??剎捎媒嗑壞木垡蟻┍∧そ>甙?,保持水化熱,防止水分的蒸發和受到風的影響。

五、成品?;?/span>

1)  堆放

構件制成達到設計強度后,應按規格型號分類堆放,堆放場地應平整、干燥、通風、堆放高度不呢個超過2m,堆放層數不能超過4層,堆放時應注意組合,防止構件薄壁受壓損壞或傾倒。

2)  裝卸、運輸

裝卸及搬運構件時,必須輕拿輕放,嚴禁拋擲,運輸時應固定牢靠,防止晃動,必要時用草墊隔開,構件放置不能超過車廂長度。

 

 

第五部分 GRC構件驗收出廠要求

一、檢驗項目及等級

1.檢驗項目:制作質量、外觀質量、尺寸偏差和抗彎極限強度

2.構件按質量及技術要求分一等品、合格品、不合格品三級

二、批量

由同種原材料相同工藝同一規格的構件組成同一受檢批,每個批量為500件,不足500件時,亦作為一個批量

三、判定

1.制作質量

構件制作材料、配比須滿足規定和設計要求,應按設計圖紙制作,制作過程應符合工藝要求,否則判該批構件不合格。

2.外觀質量

逐件檢驗,超出表1規定時為不合格品

外觀質量

 

一等品

合格品

缺棱掉角

長度

20mm

30mm

寬度

20mm

30mm

數量

不多于2

不多于3

裂紋

長度

不允許

30mm

寬度

0.2mm

數量

不多于2

蜂窩麻面

占總面積

1.0%

2.0%

單處面積

0.5%

1.0%

數量

不多于1

不多于2

飛邊毛刺

厚度

1.0mm

2.0mm

 

 

3. 尺寸偏差

從經過外觀質量檢驗合格的構件中,隨即抽取5件樣品進行檢驗。全部符合表2規定時,判定批量合格;若有2件貨2件以上不符合表2規定,判定批量不合格;若有1件不符合表2規定,應再抽取5件樣品進行復檢,復檢結果全部符合表4規定時,判定該批量構件合格,若仍有一件不符合表2規定時,則判該批量構件不合格。

尺寸允許偏差

構件類型與等級

D

LH')

HW

ZT、ZJ

一等品

±3

 

合格品

±5

ZS

一等品

±3

 

合格品

±5

CT、MT

一等品

±2

±3

 

合格品

±4

±5

XJ

一等品

±2

±3

 

合格品

±4

±5

LG

一等品

±2

 

±2

 

合格品

±3

 

±4

MGS、DFS

一等品

±3

±2

 

合格品

±5

±4

1:代號含義義:ZT――柱頭;ZS一―柱身; ZJ――柱基,CT――窗套;MT―一門套:XJ――線角;LG――欄桿; MGS――蘑菇石;DFS――剁斧石。

2;規格尺寸代號D、L(H)、H(W)在不同類型構件中所代表的尺寸見附錄A

3;方柱系列尺寸、仿中式古典建筑構件尺寸、其它構件要求的尺寸.由設計確定。

 

 

4. 抗彎極限強度

對于每一受檢批,應采用同種原料和相同工藝制作抗彎強度檢驗試件,按GB/T 15231-2008《玻璃纖維增強水泥性能試驗方法》 6 抗彎性能規定試驗。符合表3規定時判該批構件合格,否則判該批構件不合格

物理力學性能指標

 

鋪網抹漿工藝

一等品

合格品

體積密度,g/?3                

1.7

抗壓強度(面外),MPa     

40

抗彎極限強度,MPa        

14

12

抗拉極限強度,MPa        

4

3

抗沖擊強度,kJ/?

8

6

吸水率,%                

14

16

抗凍性,25

經過25次凍融循環,無起層、剝落等破壞現象

5. 總判定

在型式檢驗合格的條件下,出廠檢驗中制作質量、外觀質量、尺寸偏差、抗彎極限強度均符合標準相應等級規定時,則判該批構件為相應等級構件。

四、出廠

出廠構件必須經質檢人員檢驗合格,提交出廠證明書,內容包括,構件標記及數量,出廠檢驗結果、生產日期和出場日期、質檢員簽章等。

一等品、合格品分類堆放,正常出廠,不合格產品禁止出廠。

 

 

第六部分 GRC構件安裝要求

一、安裝方法

1. 干掛法:就是將構件直接固定在墻上。其優點在于焊點多、固定牢固、自重輕,不足之處在于接縫處容易漏水,應做好墻面防水工作。目前,構件與外墻邊接方式主要有4種:

1) 用膨脹螺絲直接將構件固定在墻體上;

2)  通過連接板與墻體連接,即用螺絲將構件與連接板邊接,再將連接板用膨脹螺絲或焊接的方式與墻體上的預埋伯連接;

3)  將構件安裝到鋼龍骨上,鋼龍骨與建筑主體結構連接;

4)  小型構件可以粘接于墻體上。

無論采用體積連接方式,均必須經過結構計算,以滿足構件在自重、風荷載、地震荷載及干濕變形、溫度變形等諸因素作用下的強度和風度要求。同時還必須注意以下幾點:

(1)  由于GRC構件具有干濕變形較大的特點,在連接設計時應考慮允許適當位移,以釋放構件因變形受阻所引起的內力,一般不得采取構件各連接點全部焊死的安裝方法。

(2)  構件應安裝在建筑物的主體結構或墻體上。若墻體為加氣砼、空心磚等輕質墻體時,必須在懸掛GRC構件的位置設置鋼筋砼的構造柱或圈梁。

(3)  所有的連接件和龍骨體系必須采取可靠的防銹措施,宜使用鋼材鍍鋅或不銹鋼連接材料。

(4)  構件與墻體的連接點必須離開墻體邊緣一定的距離(>10cm),以防止膨脹螺絲劈裂局部墻體或錨固不足。用膨脹螺絲將構件安裝于砼梁、柱或剪力墻上時應考慮鉆孔位置恰好遇有鋼筋的情況,以便調整鉆孔位置。

(5)  構件的預埋件必須有足夠的剛度和強度,以承受構件在自重、風荷載和地震荷載作用下傳遞給預埋件的內力。預埋件在GRC內應錨固牢固,預埋件及錨固筋處構件應局部加強,以適應應力集中的作用。錨固筋與鍍鋅埋件的連接不得破壞鍍鋅層,錨固筋的錨固長度應符合鋼筋在砼中錨固長度的要求,并有足夠厚度的?;げ?。

(6)  對于質量>50kg的構件,須設置安全環以固定安全索,使構件除了安裝節點外尚有非剛性的懸掛連接,以防止墜落。

2. 灌漿法:就是構件焊接施工完后將構件內部填實,該法優點在于能有效防止漏水,但是不足之處在于灌漿使構件自重加大。所以預埋件、膨脹螺絲和鋼架均要通過計算。為減輕重量,填實材料通常選用膨脹珍珠巖。但膨脹珍珠巖易吸水,吸水后又增加了填料的重量。給前期計算帶來不確定因素。故選擇合適的填料是該法的重點。

二、安裝步驟

1.膨脹螺絲直接固定:選配GRC構件及運輸清理主體墻面基層找規矩彈線→GRC構件就位安裝、螺絲連接檢查對構件縫打膠、修補構件表面清理分項驗收。

2.通過連接板與墻體連接:選配GRC構件及運輸清理主體墻面基層找規矩彈線安裝膨脹螺絲→GRC構件就位→GRC連接構件與螺絲焊接固定除焊渣檢查涂刷防銹漆對構件縫打膠、修補構件表面清理分項驗收。

3.安裝鋼龍骨:主體構件中預埋鋼板(或鋼筋)清理主體墻面基層,找出全部預埋件找規矩彈線鋼龍骨制作、就位鋼龍骨與預埋件焊接選配GRC構件及運輸、就位→GRC連接板與螺絲焊接固定除焊渣檢查涂刷防銹漆對構件縫打膠、修補構件表面清理分項驗收。

4.小型構件粘接于墻體上:選配GRC構件及運輸清理主體墻面基層找規矩彈線→GRC構件就位、粘接檢查對構件縫打膠、修補構件表面清理分項驗收。

5.灌漿法:1、2、3項中構件安裝固定,將構件縫打膠后,選用膠結材料將構件內部填充密實。

三、安裝注意事項

1.  GRC構件安裝的基體應為砼墻或實心磚墻,磚墻使用的磚塊強度大于Mu10,砂漿強度大于M5,如安裝的基體為加氣砼凝土砌塊、空心磚或其它輕質墻體須由設計者確定安裝方法。

2.  螺絲的有效錨固深度不應小于5cm。

3.  構件安裝前應對建筑物連接結構表面進行處理,保證其平整、堅實。

4.  安裝前應彈出水平、垂直和構件中心控制線。

5.  安裝接槎應平順,誤差超過3?時,應進行打磨處理。

6.  GRC構件安裝時,接縫寬度控制在5 mm左右;

GRC構件與墻面的接縫,采用水乳性建筑密封膏密