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GRC開裂分析

關于GRC構件開裂問題的初步分析

GRG與木飾面 2017-09-13
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國內的GRC輕質構件主要以耐堿玻璃纖維做增強材,硫鋁酸鹽低堿度水泥為膠結材并摻入適宜集料構成基材,通過噴射、立模澆注、擠出、流漿等生產工藝而制成。前期主要應用在GRC輕質空心隔墻板、GRC復合外墻板、GRC網架面板、GRC輕質平板,隨著生產工藝的發展設備的改善,九十年代末開始出現GRC裝飾制品,近幾年才開始出現大量應用。本文從引起GRC輕質構件開裂的諸多因素進行分析,簡述其應對策略及解決途徑,并結合所負責工程實例提出GRC使用的幾點建議。

 

1、背景

項目南寧龍光普羅旺斯小區項目首期建筑外立面采用了較多GRC輕質構件,在使用一段時間后出現了一些裂縫,對立面及住戶的心理造成一定的負面影響。由于GRC輕質構件的大量應用是近幾年的事,行業對此問題的認識不夠,因此出現裂縫是比較普遍的事情。本部參考GRC行業的一些較好的見解及自身的設計經驗,對此問題作些初步分析。

2、開裂原因分析

開裂的程度隨地區不同有很大差異。南方尤其是沿海地區氣候潮濕,全年絕大多數時間空氣相對濕度在90%左右,在這高溫潮濕的氣候環境下,GRC輕質構件的含水率始終居高不下,如果不采取特別的烘干措施,構件在自然狀態下的含水率無法小于標準規定的10%。因此,南方尤其是沿海地區更容易開裂。開裂通常發生在構件與構件以及構件與梁的接縫處。開裂的寬度與構件的干縮值、冷縮值以及構件的橫向長度等有關。絕大多數裂縫寬度在0.5mm以內。

 

3、目前GRC輕質構件開裂的解決途徑

改善構件的材性主要應達到兩個目標:一是降低構件的收縮值,其中包含干縮值和冷縮值,以減少構件的收縮變形;二是提高構件和接縫材料的彈性,增加拉伸變形值。通過這“一增一減”來盡量達到構件的收縮變形與拉伸變形的平衡。但目前GRC輕質構件的特性使拉伸值與收縮值平衡比較有困難。

在構件的安裝構造上作文章,目前的主攻方向普遍是放在構件接縫處理和按縫材料上。

在構件本身的質量合格的前提下,構件的接縫處始終是薄弱環節,裂縫最容易在這里產生。單純用“粘牢”的辦法來防止裂縫產生較困難,即使在構件的接縫處貼上玻纖布增強也很難解決。構件一定會收縮,靠硬拉難以拉住,結果往往構件開裂或是構件縫開裂,因為并沒有解決收縮變形與拉伸變形的平衡問題。更何況構件安裝時需上下、前后反復錯動才能對齊,難以做到砂漿飽滿,多數是安裝后再補塞砂漿,故不容易保證粘牢。

采用彈性砂漿增加拉伸變形值的方法,單就防止構件縫開裂而言,思路和方法都是正確的。但實踐起來卻有一個矛盾難以解決,即彈性砂漿的高彈性與構件飾面材料的低彈性之間的矛盾。構件飾面材料(如膩子)的拉伸率卻遠沒有彈性砂漿這么大,構件表面仍然會開裂。若為此而要求飾面材料也達到同樣高的拉促率,成本上不現實。

基于以上分析,目前要想做到GRC輕質構件不開裂,確實很困難。即使GRC輕質構件不開裂,單構件的飾面材料(如膩子)的變形率沒有GRC打,墻表面仍然開裂,這一點在普羅旺斯的外墻表現較明顯。有些開裂其實只是飾面材料的開裂。由于墻表面系淺色涂料的關系,因此一點開裂馬上表現出來。

從滿足使用功能和安全性兩方面考慮,GRC輕質構件的接縫處有0.5mm以內可以接受,既不影響安全,也不影響隔音,但影響外觀。給用戶產生的心理效應不好。如果能夠做到雖然構件里面有細小裂縫,但表面沒有,這個主意問題就解決了。因此,由原來花大力氣試圖阻止GRC構件不出現開裂,改為重點解決構件表面裂縫。

基于以上思路,我們可以采用一種防裂膠帶以防止構件表面開裂。由于開裂膠帶有很好的彈性,它的另一個特點是能自動跟蹤變形,當裂縫變小或者消失時,防裂膠帶自動回彈。


 

4、結合普羅旺斯項目的GRC使用建議

在沒有找到更有效的防止GRC輕質構件開裂的辦法情況下,我們認為解決GRC輕質構件開裂的思路有如下幾點:

(1)設計中在容易產生開裂的位置盡量少用GRC飾線構件,僅在單一復雜的構件(如浮雕、斗拱等)上使用GRC。單一構件連接面小,表面凹凸面多,不易出現開裂。

(2)現場對GRC構件的連接作一些特殊處理(如采用防裂膠帶),并保證飾面材料(特別是膩子)具有一定的彈性。

(3)盡量在GRC構件表面上不用涂料,以小尺寸的陶瓷馬賽克代替,這樣即使有細微的裂縫也不易顯露出來。引起GRC輕質構件開裂的因素很多,但主要原因是構件的收縮變形引起。構件在收縮過程中會產生收縮應力,使構件和連接材料產生拉伸變形,當拉伸變形不足以抵消收縮變形時,裂縫就會產生。


 

5、結語

終上所述,GRC輕質構件是近幾年來發展較快的一種新型墻體材料,在GRC輕質構件與外墻的接縫處采用粘貼防裂帶的措施后能有效地解少墻體開裂的風險,加上采用陶瓷馬賽克代替部分涂料能基本杜絕外立面開裂的感觀問題。GRC輕質構件是建筑快速開發,節約造價,實現外立面造型的理想材料之一,合理掌握及應用將給建設工程帶來可喜的實用價值。


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