时间:2013年07月01日 分类:推荐论文 次数:
摘要:近年来随着社会经济水平的发展,人民生活的物质水平和审美水平不断提高,对建筑外形有了越来越高的要求,玻璃纤维增强水泥装饰产品(以下简称GRC)以其良好的性能被广泛应用于建筑外墙的装饰中。本文首先对GRC外墙装饰板进行了概述,分析了其性能和应用,并从GRC外墙装饰板生产工艺和安装技术方面详细探讨了GRC外墙装饰板的施工技术,最后对其质量控制要点进行了简要说明。
关键词:GRC,外墙装饰板,施工技术,玻璃纤维增强水泥,质量
一、GRC外墙装饰板概述
GRC是英文“Glassfiber Reinforced Cement”的缩写,即玻璃纤维增强水泥。玻璃纤维增强水泥(GRC)是20世纪70年代出现的一种新型复合材料,它是一种水硬性的无机新型建筑复合材料,因具有轻质、高强、耐火、可塑性好等优良性能,已广泛应用于众多建筑物上,受到建筑设计界的青睐。在以前它主要用于建筑室内轻质隔墙,室外局部建筑———多见于欧式建筑风格。
GRC板是采用抗碱玻璃纤维无捻粗纱,混合高标号优质特种水泥以及多种轻质材料和预埋金属件,经特殊工艺精铸而成的一种复合型材料。此种材料主要是将玻璃纤维加入到水泥砂浆中即可大大提高其抗弯强度、抗拉强度和抗冲击强度。另外由于玻璃纤维的柔韧性和多种使用方法,赋予了玻璃纤维增强水泥复合材料良好的工艺性能,使得其更加适宜制作各种形状复杂的薄壁制品。常用的GRC复合材料的制作方法有:喷射法、预混法和布网法。
GRC外墙装饰板具有高强、抗裂、耐火、韧性好、保温、隔声等一系列优点,特别适宜用于新型建筑的外墙装饰板材,从而节约资源和能源,保护环境。生产中不使用石棉纤维,因此,作为环保型建筑材料在国际上应用比较普遍。
GRC 外墙装饰板主要用于别墅建筑,楼宇装饰,旧房改造以及大型的公共建筑(如楼堂、馆所)的外墙装饰等。其产品经过处理后完全可达到天然石材的外观和手感效果,并可生产出各种天然石材的颜色,结实耐用、外观华丽,综合成本却大大低于天然石材;产品集结构性、预制性、功能性和装饰性于一体。其具有薄、轻等特点,可以制作出多种效果,造型丰富,尺寸任意,没有大理石的辐射性,属于绿色建材,完美体现建筑师的设计风格,大大减少了建筑物的建造周期,使整个的外墙装饰作业,杜绝了湿法作业,最大限度地节省了建筑物的综合造价。
二、GRC外墙装饰板的施工技术要点分析
(一)GRC外墙装饰板生产工艺简介
1、GRC外墙装饰板构件的生产流程图
2、GRC生产过程质量控制
(1)原材料质量控制
①所用胶凝材料的水泥必须有合格证书及试验报告、必要时需进行复试检验。
②所用砂控制含泥量、含水率及粒径。
③对使用的抗碱玻纤纱、布应有出厂合格证,需抽样检查其抗碱性、硬挺性及喷射分散性。
(2)操作工艺
在GRC装饰构件生产过程中,GRC 喷射质量是GRC 生产的关键工序,喷射过程关键技术有以下几点:
①砂浆稠度控制
GRC喷射成型的新拌砂浆稠度可以根据自然环境温度加以控制,一般在室温25℃时为3~4cm,控制砂浆拌和配合比用砂浆稠度仪检测控制。
②玻璃纤维含量控制
玻璃纤维是GRC的增强材料,其含量直接影响GRC面层的强度和耐久性。在生产前首先调整挤压泵流量和短切玻璃纤维的喷射量,用水洗测试法与桶装法。
具体的操作方法可参照(BSEN1170-2:1988T和BSEN1170-3:1998)之规定进行,然后按照以下公式进行计算:
Gc=筛网加干纤维(M3)-网重(M1)/筛网加湿纤维(M2)-网重(M1)*100%或Gc=纤维卷(M2)-余下纤维(M4)/桶加GRC混合料(M3)-空桶(M1)*100%。
③GRC厚度均匀性的质量控制
GRC外墙装板的厚度一般分为两个方面,其一是面层厚度(通常指的是效果面),根据喷射工艺特点,从理论上讲,GRC 落到模板上面是呈正态分布,其厚度必然是不均匀的,只有通过多次喷射的方法,使波峰与波谷相叠加的方法在较大程度上克服这种不均匀,板厚度采用控针检测法加以控制,标准的面层厚度应控制在2-3MM范围内,超厚或超薄均会产生一些质量隐患。其二是结构层的厚度,这要根据设计师的计算才能加以确定,一般常规的做法是结构料的厚度应控制在12-20MM的范围内,过厚则会增加产品的自重或增加建筑物的荷载,过厚又达不到设计的强度。
(3)养护
GRC成型后,需在10~15℃的温度环境中存放,GRC连同模具水平放置,初凝后用塑料薄膜覆盖养护。根据构件造型和强度要求,GRC的养护可分为两个阶段,一是模内养护,二是脱模后成品养护,两个阶段的养护均应根据自然环境温度和所使用的胶凝材料及养护条件进行控制,一般夏天养护时间会短一些,如使用硬干性胶凝材料,则只需3-4小时便可脱模,而使用改性的胶凝材料则需12水时后才能脱模,在冬天,此时间会更长一些,但也可以采用加速养护的方法来加以控制(如蒸养等等)在养。脱模后的构件继续养护,养护时间≥15d。
(4)储运
成品构件采用插放架和靠放架进行存放,易于产品检验和修补。GRC板面存在毛边、麻点、允许裂缝时可用环氧砂浆修补。产品检测合格后在GRC的背面按照图纸进行编号。运输时采用插放架固定包装运输,防止磕边碰角。
(二)GRC外墙装饰板的安装技术
1、工艺流程
施工准备→放线→连接件处理→龙骨焊接→保温板安装→窗间墙板→修补板面→板面清理→饰面层施工。
2、施工方法
(1)施工准备
①施工图审核,有些设计非常完美,但在实际施工时却经常安装与结构冲突,比如檐线截面不能仅靠结构,梁柱节点冲突,构件交接处层次关系不清等,如发现此类问题是一定要及时与设计单位沟通,否则会严重影响工程进度,造成无法订货、无法确定安装方案的两难境地。
②根据新建(或改建)工程建筑基本线将构件安装水平、垂直线标在建筑物上。某些大尺寸构件在安装前还应预先在墙面上安装构件内托架,以满足安装后的稳定性需要。但需注意的是在托架排列中一定要考虑墙面阴阳角处的合理布置,一般托架的水平距离不大于50cm,不易设置在构件与构件连接处,注意托架应与构件内部尺寸吻合,以免妨碍构件安装。
③构件进厂应检查构件的截面尺寸、长度、厚度、钢筋间距等内容。一般情况下供货方会承担构件的运输,构件到场后需专业质检人员对构件进行质量检验,检验时用卡尺测量GRC构件的厚度,用卷尺检查构件截面的各个尺寸是否与图纸相符,检查钢筋内衬的间距,有时可抽样对构件进行破坏性检查。破坏检查可直观看到钢筋内衬、材料、玻璃纤维、网格布等是否满足要求,但须注意的是在合同签订时一定要注明每个批次运输时需要多带一个试件。有些檐线类的GRC构件需设置滴水线,我们在检查时一定要注意它的位置、深度及贯通性。
(2)放线
检查及补弹500m的标高控制线,安装时根据此控制线,弹放构件的标高控制线,根据结构垂直控制线,利用线坠进行垂直定位线放线,根据平面控制线利用卷尺来决定构件的进出定位线。以上各线在对照原结构设计图轴距尺寸,经核实无误后,在各层楼板边缘弹出竖向龙骨的中心线。核实主体结构实际标高是否与设计标高相符,同时把各层的楼面标高标在楼板边,以便安装构件时核对。
(3)连接件处理
根据构件定位线预先安装连接角码?连接角码采用L40×40×4镀锌角钢 ,用φ10×150钢膨胀螺栓固定在主体结构梁板及二次结构窗边过梁上。连接角码竖向间距600mm?结构梁处水平间距150mm。
(4)龙骨焊接
主龙骨焊接完毕进行水平次龙骨的焊接,水平次龙骨的位置线必须准确,以保证GRC板安装时固定孔位及螺栓能够与水平龙骨准确连接。龙骨焊接完毕后需对焊缝进行二次防锈处理,并办理隐蔽验收。
(5)外保温板安装
龙骨验收完毕后,安装外墙保温板,外墙保温板一般选用防火岩棉板,防火岩棉板用锡箔纸包裹采用固定钉与结构墙体固定牢固。防火板的固定牢固,板缝需严密并将接头用铝箔纸封闭严密。
(6)窗间墙板安装
安装前需要对照图纸编号,将所对应的GRC墙板运至所安装部位,板的安装从下向上顺序安装,需先将GRC板吊装试拼,根据板面固定孔位置,在次龙骨上焊接固定螺栓,如果螺栓位置与次龙骨有偏差时,需要在龙骨上焊接转接角钢,严禁螺栓焊接完毕后,外力调节扳动螺栓。将GRC板吊装在螺栓上,用螺帽临时固定,然后调节GRC板,将GRC板按照安装固定控制线调整到位,并用垂直尺检测板面垂直度,经确认无误后用套筒扳手拧紧螺帽固定板块。
(7)修补面板
所有GRC板安装完毕后,进行自检,保证板体安装牢固,缝隙宽窄一致,板面垂直及平整度满足规范要求。对 GRC 板的安装孔位进行填补,因外墙设计为仿石涂料,为防止孔洞修补完毕后,后期开裂或因吸水率不同在外墙面形成点状斑块,影响观感质量,孔洞填补采用聚合物砂浆,然后用外墙防水腻子填补至板面高度,并用砂纸打磨平整。
安装过程中出现的磕碰、缺棱掉角会影响观感质量, 板面安装完成后用聚合物砂浆修补。
(8)板面清理、饰面层施工
板面施工完成后,对板面整体清理,进行面层施工。
3、几种常用的固定系统
固定系统的主要作用是确保连接在结构上的GRC板的使用寿命,同 时允许板的温度变形和湿度变形以及结构与GRC板之间存在变形差。
(1)封装固定(图1)
固定件设在GRC材料内。 封装固定的锚固件通常为具有锥形端部或十字销端部的内螺纹管,图1为具有锥形端部的内螺纹管。封装固定件的GRC材料的长度和宽度应为螺纹管外径的10倍~15倍,最小部位GRC材料的边缘应为螺纹管外径的8倍~10倍。按照板的规格尺寸选择螺纹管规格,最常用的螺纹管为M8~M16。 用预混料浇注和手工密实螺纹管周围的GRC材料,用夹具对螺纹管进行定位以确保其位置的准确性。喷射后应立即进行封装,螺纹管应露出GRC顶部5mm。
(2)粘结固定
通过使用粘结盘将固定件附着在GRC表面。固定件附着在新成型GRC表层的稍高位置,用GRC粘结盘连接,粘结盘采用预混料并用手工制作。粘结盘的尺寸和厚度随着固定件变化,粘接盘应避开柔性锚固件的弯曲部分,如图2所示。在对GRC层密实后,应立即制作粘接盘以保证粘结强度。
(3)隐藏固定
将GRC板的底部边缘或内部支托支撑在托架上。通过销钉或连接在托架上的垂直钢板提供横向约束,将其放入超尺寸孔中或GRC板的开槽内。垂直偏差用马蹄形垫片控制;横向偏差用托架和结构之间的垫片控制,也可用超尺寸孔和长槽进行控制。
三、GRC外墙装饰板施工质量控制要点
(一)墙面垂直偏差控制
墙面垂直偏差控制主要从测量、龙骨焊接、板面安装时随时校核控制。严格每道工序质量控制,不形成累积偏差。
(二)板面平整度偏差控制
板面平整度偏差控制主要加强对GRC成品板控制,保证GRC板的厚度及强度符合要求, 防止板面自身加工及应力变形影响平整度。安装过程中禁止随意板面开洞,或切割GRC板材, 每块板材安装好后都要与相邻板面进行测控,及时消除误差。
(三)安装间隙的控制
GRC板的安装间隙取决于它的设计、框架的尺寸精度或GRC板被连接的其它结构和被连接细节所允许的调节限度。 GRC板与预制混凝土构件之间至少需要38mm的间隙,GRC板与现浇混凝土之间的最小间隙为51mm,GRC板的背面与钢框架之间的最小间隙为38mm,在高层不规则结构中至少需要51mm的间隙。柱面板和柱子之间的最小间隙应该为51mm,优先选择76mm。
结语
GRC外墙装饰板作为一种新型的建筑装饰材料,相对混凝土、石膏件、石材等具有质轻, 施工方便,变形小,强度高,阻燃等忧点被广泛运用。但如不注意其施工方式,便会弄巧成
拙,影啊外饰面效果,甚至造成安全隐患。因此,必须注重对GRC外墙装饰板施工技术的完善,对其施工环节严格把关,从而真正发挥GRC外墙装饰板的功能。
参考文献:
[1]彭俊明.建筑外墙装饰板———GRC幕墙板浅谈及应用[J].门窗,2008.10.
[2]高兴良.GRC外装饰构件安装技术[J].山西建筑,2004.6.
[3]王洪涛.建筑幕墙物理性能及检测技术[M].北京:化学工业出版社,2010.
[4]嵇庆峰.浅谈玻璃纤维增强水泥(GRC)在外墙装饰施工中的质量控制[J].安徽建筑,2001.5.
[5]BSEN1170-2:1988 BSEN1170-3:1998