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GRC构件常见裂缝原因与对策

GRC构件常见裂缝原因与对策

作者:
大连泰山新实业有限公司
来源:
大连泰山
发布时间:
2019/11/12
浏览量
【摘要】:
GRC即玻璃纤维增强混凝土(GlassFibreReinforcedConcrete)。本文讨论GRC建筑幕墙与装饰构件常见裂缝的原因与对策,

GRC即玻璃纤维增强混凝土(Glass Fibre Reinforced Concrete)。本文讨论GRC建筑幕墙与装饰构件常见裂缝的原因与对策,这些构件包括墙板、山花、线脚、柱、门窗套等。

GRC构件在制作、存放、运输和吊装环节中会出现裂缝,影响构件承载力、耐久性、抗渗性和美观。GRC构件是薄壁构件,厚度一般只有15mm,有装饰表层的构件厚度会增加10~30mm,但装饰表层一般不含玻璃纤维,抗拉强度低,虽然有利于降低干湿变形的作用,但对抵御荷载作用下的裂缝没有帮助。

由于GRC构件厚度较薄,裂缝容易贯通,导致消弱甚至失去承载力。GRC构件大都是装饰性构件,用户也不接受看得见的裂缝。所以,一旦出现裂缝,就是很大的麻烦。

GRC构件裂缝有3种:龟裂、脱层和贯通性裂缝。

1、龟裂

龟裂是GRC表面的无规则裂缝(如图1所示),主要原因是GRC材质有问题,在干湿变形或温度变形作用下形成,或因碳化形成。

图 1 龟裂

导致龟裂出现的材质问题包括:(1)水灰比过大,这是最常见的原因。(2)玻纤含量不足,这也是最常见的原因。(3)水泥受潮或过期。(4)所用水泥收缩比较大。(5)砂子含泥(粉)量大。(6)GRC浆料滚压不密实。(7)养护不好。

龟裂一般在构件使用一段时间后出现,发现细微裂缝即应进行补救,可喷涂防水涂层或混凝土防水保护剂。

2、脱层裂缝

脱层裂缝一般出现在构件转角部位或凸出部位,局部表层裂缝脱落(如图2所示)。主要原因是GRC材质和构造有问题,经过多次反复冻融后形成。

图 2 脱层裂缝

导致脱层裂缝出现的材质问题和构造问题包括:(1)水灰比过大。(2)GRC浆料滚压不密实。(3)养护不好。(4)构件积雪面没有排水坡度。

寒冷地区,特别是冻融变化频繁的地区易出现冻融裂缝,一般在构件使用几年后出现,也有一两年就出现冻融破坏的。发现细微裂缝即应喷涂防水涂层。

3、贯通性裂缝

贯通性裂缝是贯通GRC断面的裂缝(如图3所示)。主要原因是GRC构件与安装节点的设计有问题,或材质与断面厚度存在问题,在荷载作用和干湿变形作用下形成裂缝。

图 3 贯通性裂缝

导致贯通性裂缝的具体问题包括:

(1)刚性约束 GRC为薄壁型构件,容易干透湿透,干湿变形率较大。如果因构件造型、锚杆系统超静定布置、安装节点全部锁紧未设置活动节点等形成对GRC板的刚性约束,在干湿变形应力的作用下就会产生裂缝。刚性约束是贯通性裂缝最主要的原因。

(2)厚度不够 GRC构件断面厚度不满足设计要求,或厚度不均、局部过薄。

(3)玻纤含量低 导致抗弯强度低。

(4)未使用耐碱玻纤 抗弯强度随时间衰减过大。

(5)背附钢龙骨刚度不足 GRC墙板的背附钢龙骨平面内惯性矩过小,刚度不足,龙骨变形大导致GRC板裂缝。

(6)未做临时拉结 异形构件、敞口构件没有设置临时拉杆,吊运环节导致裂缝。

(7)预埋件锈蚀 金属预埋件因保护层过薄或防锈措施不力,锈蚀后膨胀,导致混凝土表面开裂。

4、防止裂缝出现的对策

防止GRC构件裂缝的对策包括:

(1)必须使用耐碱玻纤。

(2)选用低收缩率水泥。

(3)在保证GRC强度等力学性能的前提下,选用强度等级低的水泥。

(4)禁止使用过期或受潮水泥。

(5)使用低碱水泥时,为防止碳化,宜涂刷表面防护剂。

(6)小于0.15mm的细骨料不超过10%。

(7)慎重使用轻质、软质、弹性模量低和吸水率高的骨料。

(8)含泥量大的骨料清洗后使用。

(9)减水剂使用应适量,应慎重使用早强剂。

(10)使用人工砂需控制石粉含量。

(11)掺加聚合物。

(12)在保证强度的前提下,减少水泥用量(或增加砂子用量),灰砂比以1∶1为宜。

(13)水灰比宜控制在0.3~0.4之间。

(14)玻纤含量符合规范要求。

(15)颜料掺量不宜超过6%。

(16)构件设计和制作避免断面厚度突变。

(17)连接龙骨与GRC板的锚杆避免刚度过大,或太粗、或太短。

(18)转角和大折边构件,两个方向的锚杆应避免形成刚性约束。

(19)在同一受力方向上只布置1个刚性锚杆,其余都是柔性锚杆。

(20)GRC墙板的重力锚杆应为下托式,以避免GRC板受拉。

(21)表面质感层的干缩率不大于基层GRC的干缩率。

(22)横向构件顶板设置排水坡度设计,防止积水积冰。

(23)安装结点应当有3个方向的误差调整空间,避免安装时“强拧”或焊接。

(24)一个构件的安装结点应设计成1个固定结点和3个活动结点的组合。

(25)无龙骨GRC构件安装结点应下托上拉。

(26)安装结点设计应保证上部柱子重量不由下部柱子承担。

(27)安装结点应当用螺栓、连接板连接,不直接焊接在主体结构上。

(28)大型构件须进行脱模设计,避免脱模时出现早期裂缝。

(29)吊点与吊具设计应避免装卸、吊装过程构件被拉裂。

(30)GRC背附龙骨须保证刚度。

(31)GRC浆料须充分足时搅拌。严禁浆料初凝后再加水稀释。

(32)严禁表面质感层初凝后才铺设GRC基层料。

(33)控制厚度均匀。

(34)避免玻纤含量不足或超过极限含量。

(35)GRC浆料应分层滚压密实。特别是边角部位、预埋件部位和锚杆锚固盘部位。

(36)折边大、立边高的构件,制作时避免滑料和初凝后扰动。

(37)未达到脱模强度不得脱模,脱模时避免碰撞构件。

(38)确保养护温度、湿度与时间,掺加聚合物不能完全取代养护。

(39)蒸汽养护时,养护温度不宜超过 50℃。

(40)养护后的构件避免急剧干燥。

(41)工地现场对构件进行有效保护。

(42)“活动”结点的活动性必须保证,比如螺栓不能拧得太紧等。