GRC构件制作标准施工验收综合手册.docx
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GRC构件制作标准施工验收综合手册
GRC构件制作、施工、验收操作手册
第一部分 概述
GRC是玻璃纤维增强水泥(Glassfibrereinforcedcement)英文缩写,70年代由英国建筑研究机构(BRE)与皮尔金顿(Pilkigton)公司研发,国内起步稍晚于欧美,在70年代末才开始研发,但发展迅速,当前全国研发和生产单位已达200多家。
GRC由两大原材料构成:
其一为耐碱玻璃纤维,其二为水泥。
国外用是普通硅酸盐水泥,国内采用是低碱硫铝酸盐水泥和耐碱玻璃纤维。
GRC构件具备高强度、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装饰构件当前行业推荐原则——JC/T940-《玻璃纤维增强水泥(GRC)装饰构件》仅对GRC构件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规定,对连接形式没有详细做法规定。
本手册是通过对施工中质量问题进行研究,分析产生质量问题因素,并提出了防止质量问题办法,结合工程实际制定了GRC装饰构件安装流程和工序规定,参照JC/T940-、Q/TDQC01-制定了相应质量验收原则。
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
预留钢筋锈蚀问题体当前:
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,顶爆螺丝生锈;采用预埋钢筋焊接连接,焊接部位未作防锈解决而生锈。
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体当前:
1.由于钢筋锈蚀,构件耐久性破坏;
2.GRC构件螺丝孔边加强不原则,容易脱落;
3.锚固在主体构造顶爆螺丝长度没有统一规定和做法;
4.没有顶爆螺丝防锈办法;
5.采用钢筋焊接方式连接焊接口没有可靠防锈办法。
三、裂缝问题
GRC构件裂缝问题体当前:
1.制作凝固过程浮现裂缝;
2.安装后个别局部裂缝;
3.因钢筋锈蚀导致浮现裂缝。
四、解决问题思路
1.锈蚀问题解决办法
a)GRC构件钢筋、预埋件采用阻锈办法。
水泥水化高碱度(pH>12.5),使钢筋表面形成纯化膜,是构件中保护钢筋重要根据与基本条件,当构件中pH值<12时,钢筋钝化膜就不稳定,当pH值<11.5时,钢筋钝化保护膜就遭破坏,钢筋锈蚀便开始进行。
由于GRC构件普遍采用快硬硫铝酸盐水泥,属低碱度水泥,依照JC/T940-《玻璃增强水泥(GRC)装饰品》、GB20472-《硫铝酸盐水泥》规范规定,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,过量氯离子会破坏钢筋表面钝化膜,从而导致钢筋锈蚀。
在GRC材料把关上,禁止使用海砂,应定期检测砂子中氯离子含量,禁止使用氯离子含量超标工业废水拌合砂浆。
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水分散体,是一种水泥改性剂,能提高GRC构件抗裂、防水、防氯离子渗入、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构件密实度和完好性是指构件与否有开裂、无蜂窝空洞、缺棱掉角、露筋等状况,促使钢筋生锈核心因素还在于大气中氧渗入钢筋表面能力,如果构件密实、完好、保护层厚度能得到保证,就能有效地制止水和氧气进入,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直径、放置位置,严格检查垫块放置状况,有效保证构件保护层厚度。
e)GRC构件外涂隔离层。
这种办法可以提高构件防水性和耐久性,隔离腐蚀环境可延缓碳化速度,起到保护构件作用,施工时,一方面要清除构件附着物,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.裂缝问题解决办法
a)加强对GRC构件养护。
养护是使GRC构件在初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,减少渗入与收缩,以防开裂。
b)避免GRC构件凝结时间过短。
GRC构件中浮现裂缝因素,除制作工艺、养护等因素外,重要是由水泥质量问题引起,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(裂缝宽度不不大于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。
有时甚至导致GRC构件变酥、开裂、破坏。
c)防止钢筋锈蚀也是防止构件开裂。
钢筋锈蚀后体积将增大,有研究表白,体积将增大2~6倍。
将产生很大锈涨力,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解决,厚度仍比较薄,锈蚀钢筋使构件产生顺钢筋方向裂缝,随着锈蚀加剧,最后锈蚀后体积增大钢筋将使构件开裂
3.安装牢固安全问题解决办法
a)GRC构件与主体连接采用防锈办法。
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。
对锚固在主体构造顶爆螺丝长度进行设计计算,保证安全性。
d)斗拱混凝土浇筑连接。
斗拱和主体模板同步安装,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)。
斗拱上悬挂钢筋此外设计。
e)窗台边檐饰线、斗拱特别制作。
1)在条件容许状况下,某些边檐、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,避免不同材料之间裂缝(可参照四会棕榈城)。
2)在条件容许状况下,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、质量控制等方面可行性,确立其推广价值。
第三部分 GRC材料规定
一、玻璃纤维
必要是耐碱玻璃纤维,种类涉及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,其重要化学成分:
L类ZrO2含量:
(14.5±0.8)%;TiO2含量:
(6.0±0.5)%
H类ZrO2含量:
≥16.0%
裂断强度应不不大于0.25N/tex(1tex=1g/km)。
2、耐碱玻璃纤维网格布,其重要化学成分:
ZrO2含量≥13.7%,TiO2≥5.5%
拉伸裂断强力应符合JC/T841-4.1.4规定,裂断伸长率应不不不大于4.0%
二、水泥
采用不低于42.5号硫铝酸盐低碱水泥,或不低于42.5号普通硅酸盐水泥,或不低于42.5号普通硅酸盐白水泥。
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普通硅酸盐水泥。
采用硅酸盐水泥时,必要掺入能吸取Ca(HO)2消碱性材料或掺入丙烯酸乳液,并采用氧化锆含量不不大于16%高耐碱玻璃纤维。
三、砂子
采用具有95%以上二氧化硅和2%如下水分,不带其她有害物质微细、干净硅砂。
禁止使用海砂。
氯化物含量应不大于0.01%,含泥量不得不不大于1.0%,最大粒径应不大于2.4mm,0.15mm如下颗粒含量应不大于10%,构件加强肋或填充空腔用混凝土中砂子粒径不受此限制,可采用卵石或碎石,含泥量不得不不大于1%。
四、钢筋
应采用热轧低碳钢或不锈钢,为有效制止钢筋生锈,宜采用镀锌钢丝,直径宜采用4~6mm,直径容许偏差±0.07,锌层重量不不大于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厚度不得不大于3mm,不锈钢板厚度不得不大于2mm,预埋件数量和锚固件构造由设计拟定。
六、水
应采用不含油、盐酸类或有机物淡水。
氯离子含量不得不不大于500mg/L,禁止使用工业废水,海水。
七、外加剂
可选取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,当构件中具有钢质增强材料或钢质预埋件是,不得使用氧化钙基外加剂。
第四部分 GRC制作规定
一、模具规定
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,模具成品必要考虑产品脱模,不得卡模,沉栓位钻孔必要垂直,变型模具不能投入生产。
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层
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)收紧端头板及有关螺栓
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尽量压住网格布(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)依照产品需要加肋(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,同步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,边位必要与模具边界及端头板相平。
若需焊接产品,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、存储
16)洒水养护(至少7天养护期)
四、构件养护
室外日平均气温持续5d稳定高于+5℃,在常温下及时喷水养护,环境湿度不不大于80%,养护时间不少于4h,室外日平均气温持续5d稳定低于+5℃时,必要加入蒸汽进行养护,蒸汽养护环境温度不得高于45℃,养护时间不少于4h。
在养护初期应使GRC构件有足够强度,防止收缩开裂,使之在脱模与搬运时不致受到损伤。
可采用干净聚乙烯薄膜将模具包住,保持水化热,防止水分蒸发和受到风影响。
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、运送
装卸及搬运构件时,必要轻拿轻放,禁止抛掷,运送时应固定牢固,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构件验收出厂规定
一、检查项目及级别
1.检查项目:
制作质量、外观质量、尺寸偏差和抗弯极限强度
2.构件按质量及技术规定分一等品、合格品、不合格品三级
二、批量
由同种原材料相似工艺同一规格构件构成同一受检批,每个批量为500件,局限性500件时,亦作为一种批量
三、鉴定
1.制作质量
构件制作材料、配比须满足规定和设计规定,应按设计图纸制作,制作过程应符合工艺规定,否则判该批构件不合格。
2.外观质量
逐件检查,超过表1规定期为不合格品
表1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处
不多于3处
裂纹
长度
不容许
≤30mm
宽度
≤0.2mm
数量
不多于2处
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处
不多于2处
飞边毛刺
厚度
≤1.0mm
≤2.0mm
3.尺寸偏差
从通过外观质量检查合格构件中,随后抽取5件样品进行检查。
所有符合表2规定期,鉴定批量合格;若有2件货2件以上不符合表2规定,鉴定批量不合格;若有1件不符合表2规定,应再抽取5件样品进行复检,复检成果所有符合表4规定期,鉴定该批量构件合格,若仍有一件不符合表2规定期,则判该批量构件不合格。
表2尺寸容许偏差
构件类型与级别
D
L(H')
H(W)
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
注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。
注2;规格尺寸代号D、L(H')、H(W)在不同类型构件中所代表尺寸见附录A.
注3;方柱系列尺寸、仿中式古典建筑构件尺寸、其他构件规定尺寸.由设计拟定。
4.抗弯极限强度
对于每一受检批,应采用同种原料和相似工艺制作抗弯强度检查试件,按GB/T15231-《玻璃纤维增强水泥性能实验办法》第6条抗弯性能规定实验。
符合表3规定期判该批构件合格,否则判该批构件不合格
表3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次
通过25次冻融循环,无起层、剥落等破坏现象
5.总鉴定
在型式检查合格条件下,出厂检查中制作质量、外观质量、尺寸偏差、抗弯极限强度均符合原则相应级别规定期,则判该批构件为相应级别构件。
四、出厂
出厂构件必要经质检人员检查合格,提交出厂证明书,内容涉及,构件标记及数量,出厂检查成果、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构件安装规定
一、安装办法
1.干挂法:
就是将构件直接固定在墙上。
其长处在于焊点多、固定牢固、自重轻,局限性之处在于接缝处容易漏水,应做好墙面防水工作。
当前,构件与外墙边接方式重要有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方式与墙体上预埋伯连接;
3)将构件安装到钢龙骨上,钢龙骨与建筑主体构造连接;
4)小型构件可以粘接于墙体上。
无论采用体积连接方式,均必要通过构造计算,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强度和风度规定。
同步还必要注意如下几点:
(1)由于GRC构件具备干湿变形较大特点,在连接设计时应考虑容许恰当位移,以释放构件因变形受阻所引起内力,普通不得采用构件各连接点所有焊死安装办法。
(2)构件应安装在建筑物主体构造或墙体上。
若墙体为加气砼、空心砖等轻质墙体时,必要在悬挂GRC构件位置设立钢筋砼构造柱或圈梁。
(3)所有连接件和龙骨体系必要采用可靠防锈办法,宜使用钢材镀锌或不锈钢连接材料。
(4)构件与墙体连接点必要离开墙体边沿一定距离(>10cm),以防止膨胀螺丝劈裂局部墙体或锚固局限性。
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正好遇有钢筋状况,以便调节钻孔位置。
(5)构件预埋件必要有足够刚度和强度,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,以适应应力集中作用。
锚固筋与镀锌埋件连接不得破坏镀锌层,锚固筋锚固长度应符合钢筋在砼中锚固长度规定,并有足够厚度保护层。
(6)对于质量>50kg构件,须设立安全环以固定安全索,使构件除了安装节点外尚有非刚性悬挂连接,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,该法长处在于能有效防止漏水,但是局限性之处在于灌浆使构件自重加大。
因此预埋件、膨胀螺丝和钢架均要通过计算。
为减轻重量,填实材料普通选用膨胀珍珠岩。
但膨胀珍珠岩易吸水,吸水后又增长了填料重量。
给前期计算带来不拟定因素。
故选取适当填料是该法重点。
二、安装环节
1.膨胀螺丝直接固定:
选配GRC构件及运送→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构件及运送→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,找出所有预埋件→找规矩→弹线→钢龙骨制作、就位→钢龙骨与预埋件焊接→选配GRC构件及运送、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构件及运送→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:
1、2、3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构件安装基体应为砼墙或实心砖墙,砖墙使用砖块强度不不大于Mu10,砂浆强度不不大于M5,如安装基体为加气砼凝土砌块、空心砖或其他轻质墙体须由设计者拟定安装办法。
2.螺丝有效锚固深度不应不大于5cm。
3.构件安装前应对建筑物连接构造表面进行解决,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,应进行打磨解决。
6.GRC构件安装时,接缝宽度控制在5mm左右;
7.GRC构件与墙面接缝,采用水乳性建筑密封膏密封。
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