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GRC构件制作、施工、验收操作手册

发布人:广州永仑装饰工程北京赛车     发布时间:2019-04-22 09:46:16

 

 

第一部分 概述

GRC是玻璃纤维增强水泥(Glassfibre reinforced cement)的英文缩写,70年代由英国的建筑研究机构(BRE)与皮尔金顿(Pilkigton)公司研发,我国的起步稍晚于欧美,在70年代末才开始研发,但发展迅速,现在全国研发和生产的单位已达200多家。GRC由两大原材料组成:其一为耐碱玻璃纤维,其二为水泥。国外用的是普通硅酸盐水泥,国内采用的是低碱硫铝酸盐水泥和耐碱玻璃纤维。

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GRC构件具有高强度、高韧性、耐水.耐火.轻质等优势,可应用于墙板、吊顶板、屋面板,永久性模板及外装饰构件等,既能缩短施工时间又节约材料。GRC装饰构件目前的行业推荐标准――JC/T940-2004《玻璃纤维增强水泥(GRC)装饰构件》仅对GRC构件的材料物理力学性能指标和外观尺寸做除了规定,对预埋连接好预埋钢骨架未做要求,对连接的形式没有具体的做法要求。

本手册是通过对施工中的质量问题进行研究,分析产生质量问题的原因,并提出了预防质量问题方法,结合工程实际制定了GRC装饰构件的安装流程和工序要求,参照JC/T 940-2004Q/TDQC 01-2004制定了相应的质量验收标准。

 

 

第二部分 GRC施工中存在问题及解决思路

一、GRC钢筋锈蚀问题

预留钢筋锈蚀问题表现在:

1. 已安装GRC构件表面开裂,内部钢筋锈蚀,锈迹外渗;

2. 已制作的GRC构件蜂窝、麻面、漏筋,未安装时已生锈;

3.  已安装GRC构件,采用顶爆螺丝固定的,顶爆螺丝生锈;采用预埋钢筋焊接连接的,焊接部位未作防锈处理而生锈。如果构件与主体连接因生锈而导致构件脱落,将带来严重的安全问题。

二、GRC构件安装牢固安全问题

GRC构件安装牢固安全问题表现在:

1. 由于钢筋锈蚀,构件的耐久性破坏;

2. GRC构件螺丝孔边加强不标准,容易脱落;

3. 锚固在主体结构的顶爆螺丝的长度没有统一的规定和做法;

4. 没有顶爆螺丝的防锈措施;

5. 采用钢筋焊接方式连接的焊接口没有可靠的防锈措施。

三、裂缝问题

GRC构件裂缝问题表现在:

1. 制作凝固过程出现裂缝;

2. 安装后个别局部裂缝;

3. 因钢筋锈蚀导致出现裂缝。

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四、解决问题的思路

1.锈蚀问题的解决方法

a)GRC构件钢筋、预埋件采取阻锈措施。水泥水化的高碱度(pH12。5),使钢筋表面形成纯化膜,是构件中保护钢筋的主要依据与基本条件,当构件中的pH值<12时,钢筋的钝化膜就不稳定,当pH值<11.5时,钢筋的钝化保护膜就遭破坏,钢筋的锈蚀便开始进行。由于GRC构件普遍采用快硬硫铝酸盐水泥,属低碱度水泥,根据JC/T940-2004《玻璃增强水泥(GRC)装饰品》、GB20472-2006《硫铝酸盐水泥》规范要求,钢筋应采用不锈钢丝或镀锌钢丝、预埋件应采用不锈钢板或镀锌钢板等,有条件的话可使用环氧涂层钢筋。

b)减少GRC构件中氯离子含量。构件中氯离子含量对钢筋锈蚀影响极大,过量的氯离子会破坏钢筋表面的钝化膜,从而导致钢筋锈蚀。在GRC材料把关上,严禁使用海砂,应定期检测砂子中氯离子含量,严禁使用氯离子含量超标的工业废水拌合砂浆。

c)可添加外加剂丙烯酸酯共聚乳液(丙乳)。丙乳是一种高分子聚合物的水分散体,是一种水泥改性剂,能提高GRC构件的抗裂、防水、防氯离子渗透、耐磨、耐老化等性能。

d)增强GRC构件密实度、完好性及保护层厚度。GRC构件的密实度和完好性是指构件是否有开裂、无蜂窝空洞、缺棱掉角、露筋等情况,促使钢筋生锈的关键因素还在于大气中的氧渗入钢筋表面的能力,如果构件密实、完好、保护层厚度能得到保证,就能有效地阻止水和氧气进入,GRC构件制作时应采用低水灰比,提高构件密实度,制作过程中严格控制预埋钢筋的直径、放置位置,严格检查垫块放置情况,有效保证构件保护层厚度。

e)GRC构件外涂隔离层。这种方法能够提高构件的防水性和耐久性,隔离腐蚀环境可延缓碳化速度,起到保护构件的作用,施工时,首先要清除构件附着物,用水冲洗后令其充分干燥,在构件外表涂抹砂浆或绝缘层,如沥青漆、环氧树脂涂料或油漆进行防腐。

2. 裂缝问题的解决方法

a)加强对GRC构件养护。养护是使GRC构件在早期保持其中所含水分不使蒸发。构件内所含水分用于水泥水化并因而发展其强度,降低渗透与收缩,以防开裂。

b)避免GRC构件凝结时间过短。GRC构件中出现裂缝原因,除制作工艺、养护等因素外,主要是由水泥质量问题引起的,其中表面微裂纹是因水泥水化速度过快(如凝结时间过快或加有高碱性物质或加入速凝剂过多)而引起水泥表面局部发热、失水过快.形成干缩裂缝或热应力裂缝;深度裂缝(裂缝宽度大于1mm,有时会形成通裂)是因水泥中石膏掺量过多,使其后期膨胀过大引起的。有时甚至导致GRC构件变酥、开裂、破坏。

c)预防钢筋锈蚀也是预防构件开裂。钢筋锈蚀后体积将增大,有研究表明,体积将增大2~6倍。将产生很大的锈涨力,而GRC轻质薄壁构件厚度约为20mm左右,虽然在预埋钢筋位置进行了加强处理,厚度仍比较薄,锈蚀的钢筋使构件产生顺钢筋方向的裂缝,随着锈蚀的加剧,最后锈蚀后体积增大的钢筋将使构件开裂

3.安装牢固安全问题解决方法

a)GRC构件与主体连接采取防锈措施。膨胀螺丝应采用不锈钢膨胀螺丝,采用焊接连接,焊口部位要涂刷防锈漆。

b)加强预留螺丝孔洞边沿。对GRC构件螺丝孔边加受力包,在沉栓孔位置加厚2~2。5cm,厚度以30°角向四周扩散,受力包处多加一层玻璃纤维网格布。

c)统一规定锚固长度。对锚固在主体结构的顶爆螺丝的长度进行设计计算,确保安全性。

d)斗拱混凝土浇筑连接。斗拱和主体模板同时安装,斗拱钢筋与主体钢筋交织一起,在主体混凝土浇筑时一同注满成整体(可参照四会棕榈城)。斗拱上悬挂钢筋另外设计。

e)窗台边檐饰线、斗拱的特别制作。

1)在条件允许的情况下,部分边檐、花钵底座边檐饰线可以采用PVC管作侧模,使致与顶面连成整体,避免不同材料之间的裂缝(可参照四会棕榈城)。

2)在条件允许的情况下,建议做一批斗拱模板(可以采用玻璃钢)直接与主体模板一起安装,主体浇筑。测算其在经济上、施工难度、施工进度、质量控制等方面的可行性,确立其推广价值。

 

 

第三部分 GRC材料要求

一、玻璃纤维

必须是耐碱玻璃纤维,种类包括耐碱玻璃纤维网格布、耐碱玻璃纤维无捻粗纱、耐碱玻璃纤维短切纱。

1、 耐碱无捻粗纱采用钠锆硅玻璃成分,其主要化学成分:

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

H类ZrO2含量:≥16.0%

裂断强度应不小于0.25N/tex(1 tex1 g/km)。

2、 耐碱玻璃纤维网格布,其主要化学成分:

ZrO2含量≥13.7%, TiO2≥5.5%

拉伸裂断强力应符合JC/T841-2007 4.1.4的规定,裂断伸长率应不大于4.0%

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二、水泥

采用不低于42。5号的硫铝酸盐低碱水泥,或不低于42.5号的普通硅酸盐水泥,或不低于4 2。5号的普通硅酸盐白水泥。

不得使用矿渣水泥,或掺有煤、炭粉作助磨剂及页岩等作混合材料的普通硅酸盐水泥。

采用硅酸盐水泥时,必须掺入能吸收Ca(HO)2的消碱性材料或掺入丙烯酸乳液,并采取氧化锆含量不小于16%的高耐碱玻璃纤维。

三、砂子

采用含有95%以上二氧化硅和2%以下水分,不带其他有害物质的微细、洁净硅砂。严禁使用海砂。氯化物含量应小于0.01%,含泥量不得大于1。0%,最大粒径应小于2。4mm0.15mm以下颗粒含量应小于10%,构件的加强肋或填充空腔用的混凝土中的砂子粒径不受此限制,可采用卵石或碎石,含泥量不得大于1%

四、钢筋

应采用热轧低碳钢或不锈钢,为有效阻止钢筋生锈,宜采用镀锌钢丝,直径宜采用4~6mm,直径允许偏差±0.07,锌层重量不小于290g/�。

五、预埋件

应使用镀锌钢板、不锈钢板、镀锌钢筋和不锈钢盘条镀锌钢板的厚度不得小于3mm,不锈钢板的厚度不得小于2mm,预埋件数量和锚固件构造由设计确定。

六、

应采用不含油、盐酸类或有机物的淡水。氯离子含量不得大于500mg/L,严禁使用工业废水,海水。

七、外加剂

可选择性地加入高效减水剂、塑化剂、缓凝剂、早强剂、防冻剂、除锈剂等外加剂,当构件中含有钢质增强材料或钢质预埋件是,不得使用氧化钙基的外加剂。

 

 

第四部分 GRC制作要求

一、模具要求

严格按图纸尺寸规格制作模具,从安装、生产方面,周全考虑分模、预留沉栓位及焊点,模具成品必须考虑产品脱模,不得卡模,沉栓位钻孔必须垂直,变型的模具不能投入生产。

二、基本材料配合比

砂灰比(质量比)0.5~1.5

水灰比(质量比)0.35~0.40

网格布层数(按10mm厚度构件计)2

高效减水剂,%(按水泥质量计)0.30~0.75

三、生产工艺流程

1) 清理模具

2) 收紧端头板及相关螺栓

3) 垂直插好沉栓棒

4) 喷壶喷脱模剂

5) 喷壶喷面浆,厚度≤0.3cm纯水泥浆

6) 喷壶喷第二遍浆,细沙:水泥(1:1)厚度≤0.3cm

7) 手工铺网

8) 喷第三遍浆,细沙:水泥(1:1)厚度≤0.3cm尽可能压住网格布(玻纤网)

9) 贴沙浆,中沙:水泥(1:1~1。5:1)厚度≥1cm,转弯位及受力面稍加厚

10) 根据产品需要加肋(φ6镀锌钢筋、8号镀锌钢丝),钢丝需加胶垫,控制保护层厚度

11) 加受力包,在沉栓孔位置加厚2~2。5cm,但至少低于安装面1cm,直径3~5cm,同时多铺一小块玻璃纤维网格布。

12) 压滚(灰池配合)挤压修整均匀,边位必须与模具边界及端头板相平。若需焊接的产品,预留焊点。

13) 10~15分钟后拔出沉栓棒,盖上农膜以达到保温加湿作用

14) 木锤敲打脱模

15) 修补、打磨、存放

16) 洒水养护(至少7天养护期)

四、构件养护

室外日平均气温连续5d 稳定高于+5,在常温下及时喷水养护,环境湿度大于80%,养护时间不少于4h,室外日平均气温连续5d 稳定低于+5时,必须加入蒸汽进行养护,蒸汽养护环境温度不得高于45,养护时间不少于4h。在养护的初期应使GRC构件有足够的强度,防止收缩开裂,使之在脱模与搬运时不致受到损伤。可采用洁净的聚乙烯薄膜将模具包住,保持水化热,防止水分的蒸发和受到风的影响。

五、成品保护

1)  堆放

构件制成达到设计强度后,应按规格型号分类堆放,堆放场地应平整、干燥、通风、堆放高度不呢个超过2m,堆放层数不能超过4层,堆放时应注意组合,防止构件薄壁受压损坏或倾倒。

2)  装卸、运输

装卸及搬运构件时,必须轻拿轻放,严禁抛掷,运输时应固定牢靠,防止晃动,必要时用草垫隔开,构件放置不能超过车厢长度。

 

 

第五部分 GRC构件验收出厂要求

一、检验项目及等级

1.检验项目:制作质量、外观质量、尺寸偏差和抗弯极限强度

2.构件按质量及技术要求分一等品、合格品、不合格品三级

二、批量

由同种原材料相同工艺同一规格的构件组成同一受检批,每个批量为500件,不足500件时,亦作为一个批量

三、判定

1.制作质量

构件制作材料、配比须满足规定和设计要求,应按设计图纸制作,制作过程应符合工艺要求,否则判该批构件不合格。

2.外观质量

逐件检验,超出表1规定时为不合格品

外观质量

 

一等品

合格品

缺棱掉角

长度

20mm

30mm

宽度

20mm

30mm

数量

不多于2

不多于3

裂纹

长度

不允许

30mm

宽度

0.2mm

数量

不多于2

蜂窝麻面

占总面积

1。0%

2.0%

单处面积

0.5%

1.0%

数量

不多于1

不多于2

飞边毛刺

厚度

1.0mm

2。0mm

 

 

3. 尺寸偏差

从经过外观质量检验合格的构件中,随即抽取5件样品进行检验。全部符合表2规定时,判定批量合格;若有2件货2件以上不符合表2规定,判定批量不合格;若有1件不符合表2规定,应再抽取5件样品进行复检,复检结果全部符合表4规定时,判定该批量构件合格,若仍有一件不符合表2规定时,则判该批量构件不合格。

尺寸允许偏差

构件类型与等级

D

LH')

HW

ZTZJ

一等品

±3

 

合格品

±5

ZS

一等品

±3

 

合格品

±5

CTMT

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

MGSDFS

一等品

±3

±2

 

合格品

±5

±4

1:代号含义义:ZT――柱头;ZS一―柱身; ZJ――柱基,CT――窗套;MT―一门套:XJ――线角;LG――栏杆; MGS――蘑菇石;DFS――剁斧石。

2;规格尺寸代号DL(H)H(W)在不同类型构件中所代表的尺寸见附录A

3;方柱系列尺寸、仿中式古典建筑构件尺寸、其它构件要求的尺寸.由设计确定。

 

 

4. 抗弯极限强度

对于每一受检批,应采用同种原料和相同工艺制作抗弯强度检验试件,按GB/T 15231-2008《玻璃纤维增强水泥性能试验方法》 6 抗弯性能规定试验。符合表3规定时判该批构件合格,否则判该批构件不合格

物理力学性能指标

 

铺网抹浆工艺

一等品

合格品

体积密度,g/3                

1.7

抗压强度(面外),MPa     

40

抗弯极限强度,MPa        

14

12

抗拉极限强度,MPa        

4

3

抗冲击强度,kJ/

8

6

吸水率,%                

14

16

抗冻性,25

经过25次冻融循环,无起层、剥落等破坏现象

5. 总判定

在型式检验合格的条件下,出厂检验中制作质量、外观质量、尺寸偏差、抗弯极限强度均符合标准相应等级规定时,则判该批构件为相应等级构件。

四、出厂

出厂构件必须经质检人员检验合格,提交出厂证明书,内容包括,构件标记及数量,出厂检验结果、生产日期和出场日期、质检员签章等。

一等品、合格品分类堆放,正常出厂,不合格产品禁止出厂。

 

 

第六部分 GRC构件安装要求

一、安装方法

1. 干挂法:就是将构件直接固定在墙上。其优点在于焊点多、固定牢固、自重轻,不足之处在于接缝处容易漏水,应做好墙面防水工作。目前,构件与外墙边接方式主要有4种:

1) 用膨胀螺丝直接将构件固定在墙体上;

2)  通过连接板与墙体连接,即用螺丝将构件与连接板边接,再将连接板用膨胀螺丝或焊接的方式与墙体上的预埋伯连接;

3)  将构件安装到钢龙骨上,钢龙骨与建筑主体结构连接;

4)  小型构件可以粘接于墙体上。

无论采用体积连接方式,均必须经过结构计算,以满足构件在自重、风荷载、地震荷载及干湿变形、温度变形等诸因素作用下的强度和风度要求。同时还必须注意以下几点:

(1)  由于GRC构件具有干湿变形较大的特点,在连接设计时应考虑允许适当位移,以释放构件因变形受阻所引起的内力,一般不得采取构件各连接点全部焊死的安装方法。

(2)  构件应安装在建筑物的主体结构或墙体上。若墙体为加气砼、空心砖等轻质墙体时,必须在悬挂GRC构件的位置设置钢筋砼的构造柱或圈梁。

(3)  所有的连接件和龙骨体系必须采取可靠的防锈措施,宜使用钢材镀锌或不锈钢连接材料。

(4)  构件与墙体的连接点必须离开墙体边缘一定的距离(>10cm),以防止膨胀螺丝劈裂局部墙体或锚固不足。用膨胀螺丝将构件安装于砼梁、柱或剪力墙上时应考虑钻孔位置恰好遇有钢筋的情况,以便调整钻孔位置。

(5)  构件的预埋件必须有足够的刚度和强度,以承受构件在自重、风荷载和地震荷载作用下传递给预埋件的内力。预埋件在GRC内应锚固牢固,预埋件及锚固筋处构件应局部加强,以适应应力集中的作用。锚固筋与镀锌埋件的连接不得破坏镀锌层,锚固筋的锚固长度应符合钢筋在砼中锚固长度的要求,并有足够厚度的保护层。

(6)  对于质量>50kg的构件,须设置安全环以固定安全索,使构件除了安装节点外尚有非刚性的悬挂连接,以防止坠落。

2. 灌浆法:就是构件焊接施工完后将构件内部填实,该法优点在于能有效防止漏水,但是不足之处在于灌浆使构件自重加大。所以预埋件、膨胀螺丝和钢架均要通过计算。为减轻重量,填实材料通常选用膨胀珍珠岩。但膨胀珍珠岩易吸水,吸水后又增加了填料的重量。给前期计算带来不确定因素。故选择合适的填料是该法的重点。

二、安装步骤

1.膨胀螺丝直接固定:选配GRC构件及运输清理主体墙面基层找规矩弹线→GRC构件就位安装、螺丝连接检查对构件缝打胶、修补构件表面清理分项验收。

2.通过连接板与墙体连接:选配GRC构件及运输清理主体墙面基层找规矩弹线安装膨胀螺丝→GRC构件就位→GRC连接构件与螺丝焊接固定除焊渣检查涂刷防锈漆对构件缝打胶、修补构件表面清理分项验收。

3.安装钢龙骨:主体构件中预埋钢板(或钢筋)清理主体墙面基层,找出全部预埋件找规矩弹线钢龙骨制作、就位钢龙骨与预埋件焊接选配GRC构件及运输、就位→GRC连接板与螺丝焊接固定除焊渣检查涂刷防锈漆对构件缝打胶、修补构件表面清理分项验收。

4.小型构件粘接于墙体上:选配GRC构件及运输清理主体墙面基层找规矩弹线→GRC构件就位、粘接检查对构件缝打胶、修补构件表面清理分项验收。

5.灌浆法:123项中构件安装固定,将构件缝打胶后,选用胶结材料将构件内部填充密实。

三、安装注意事项

1.  GRC构件安装的基体应为砼墙或实心砖墙,砖墙使用的砖块强度大于Mu10,砂浆强度大于M5,如安装的基体为加气砼凝土砌块、空心砖或其它轻质墙体须由设计者确定安装方法。

2.  螺丝的有效锚固深度不应小于5cm

3.  构件安装前应对建筑物连接结构表面进行处理,保证其平整、坚实。

4.  安装前应弹出水平、垂直和构件中心控制线。

5.  安装接槎应平顺,误差超过3�时,应进行打磨处理。

6.  GRC构件安装时,接缝宽度控制在5 mm左右;

GRC构件与墙面的接缝,采用水乳性建筑密封膏密

 

 

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