GRC輕質(zhì)隔墻條板墻體裂縫控制技術(shù)研究

楊晉華（山西建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原030006）

GRC輕質(zhì)隔墻條板是上世紀(jì)90年代起，隨著鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的普及而發(fā)展起來的新型墻體材料。它質(zhì)量輕、尺寸大、裝配化施工速度快、現(xiàn)場濕作業(yè)少，可增加使用面積，表面平整，綜合成本底，是當(dāng)今高層、超高層建筑不可或缺的墻體材料產(chǎn)品，也是所有類型隔墻條板產(chǎn)品中應(yīng)用最廣，產(chǎn)品存在壽命最長的隔墻條板品種。美中不足的是與大部分輕質(zhì)墻體材料一樣，GRC輕質(zhì)隔墻條板也有一個(gè)困擾板材企業(yè)和施工方很久的弊病，就是墻面裂縫現(xiàn)象普遍，難以根治，給施工方善后帶來很多麻煩，嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的聲譽(yù)，也造成了用戶的恐慌與不滿。本文通過對各種墻板工程裂縫案例的長期觀察、總結(jié)、研究和實(shí)踐，探索出了最終杜絕GRC輕質(zhì)隔墻條板墻體裂縫的行之有效的控制措施。

1 GRC輕質(zhì)隔墻條板裂縫現(xiàn)象分析

1.1 產(chǎn)品特征及裂縫狀態(tài)

GRC輕質(zhì)隔墻條板是以快硬硫鋁酸鹽水泥作膠結(jié)料，膨脹珍珠巖、黏土陶粒等作輕骨料，粉煤灰作摻合料，外襯耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布增強(qiáng)材料生產(chǎn)的一種輕骨料混凝土預(yù)制板，主要用于高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑的非承重內(nèi)隔墻，板材規(guī)格為：長2600mm～3200mm，寬600mm，厚90mm,長邊兩側(cè)有凸凹企口，依照“99SJ107住宅內(nèi)隔墻建筑構(gòu)造—輕質(zhì)條板”標(biāo)準(zhǔn)施工，板材豎立成墻，頂部及兩側(cè)企口用聚合物水泥砂漿黏結(jié)，底部用木楔固定后用C20細(xì)石混凝土填塞固定，頂部及墻面所有接縫處表面嵌貼玻璃纖維網(wǎng)格接縫帶。墻體作成后，一般經(jīng)過20天后，有些墻面就開始出現(xiàn)裂縫，隨著時(shí)間的延長，裂縫程度會(huì)加劇，最后裂縫會(huì)終止。經(jīng)觀測，開裂的部位主要產(chǎn)生在板與板之間的接縫處，極少裂縫出現(xiàn)在板的大面上，均為豎向裂縫。根據(jù)對各種不同結(jié)構(gòu)和規(guī)格的GRC條板隔墻的長期觀察和總結(jié)，我們發(fā)現(xiàn)，板的頂部及兩側(cè)與結(jié)構(gòu)連接的部位很少開裂，特別是高度和長度都在3m以內(nèi)的墻面基本都不開裂，GRC條板隔墻的裂縫與施工時(shí)板材的含水率、墻體的高度和長度、板縫的嵌縫材料、施工流程間隔時(shí)間、現(xiàn)場作業(yè)時(shí)的環(huán)境與氣候條件、材料管理等方面都有很大的關(guān)系。

1.2 板材含水率對裂縫的影響

GRC輕質(zhì)條板是一種輕骨料混凝土制品，內(nèi)部的孔隙率約占30%，其中大量的毛細(xì)孔、封閉孔中開始都充滿了水，在制品養(yǎng)護(hù)乃至砌成墻之后的很長一段時(shí)間內(nèi)，這些水分會(huì)持續(xù)蒸發(fā)，期間產(chǎn)生的表面張力使毛細(xì)孔孔壁承受了一定的收縮應(yīng)力，當(dāng)這種應(yīng)力不足以抵抗水泥膠結(jié)料及輕骨料孔壁的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就表現(xiàn)為板材的整體收縮，墻體在一定時(shí)間內(nèi)處于徐變狀態(tài)，直至板材的含水率達(dá)到一種平衡為止。由于GRC輕質(zhì)條板的兩邊板面中都預(yù)設(shè)了抗裂網(wǎng)布，因而裂縫就主要產(chǎn)生在連接相對薄弱的板與板交接部位，特殊情況下在板面質(zhì)量相對薄弱的部位才會(huì)有豎向裂紋。GB/T19631-2005《玻璃纖維增強(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板》規(guī)定，GRC輕質(zhì)條板的出廠含水率≤10%,實(shí)際上，對于干燥的北方地區(qū)，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不足以防范墻板成墻后收縮開裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。在眾多的GRC輕質(zhì)條板工程案例中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)GRC輕質(zhì)條板墻體的高度和長度都小于3m時(shí)，墻面基本不開裂；高度小于3m的GRC輕質(zhì)條板的墻體，板與結(jié)構(gòu)連接的頂部、側(cè)面部位也極少有收縮裂縫出現(xiàn)，這是由于輕質(zhì)條板類產(chǎn)品獨(dú)特的施工工藝所致。根據(jù)“99SJ107住宅內(nèi)隔墻建筑構(gòu)造—輕質(zhì)條板”標(biāo)準(zhǔn)施工，條板直立后底部先用木楔背緊，后用C20 細(xì)石混凝土填塞固定，此時(shí)板的頂部及與結(jié)構(gòu)接觸的側(cè)面承受了較大的擠壓應(yīng)力，當(dāng)板中的水分逐漸蒸發(fā)，板面整體產(chǎn)生收縮時(shí)，這部分應(yīng)力得以釋放，擠壓產(chǎn)生的變形恢復(fù)補(bǔ)償了板材失水產(chǎn)生的收縮，因此表現(xiàn)在板與結(jié)構(gòu)接觸部位的緊密無縫。實(shí)踐中，條板墻體的高度越低，擠壓作用的效果越好，當(dāng)板墻的高度大于3m時(shí)，特別是墻高大于3.2m、豎向有接板的墻面、立板時(shí)，由于墻板自重加大，背楔的擠壓應(yīng)力要小得多，成墻后，墻的頂部、側(cè)面與結(jié)構(gòu)接觸部位以及條板高度搭界部位都會(huì)有橫向收縮裂縫出現(xiàn)。

1.3 施工技術(shù)與嵌縫材料對GRC輕質(zhì)條板墻體裂縫的影響

1）GRC輕質(zhì)條板兩邊一般為凹凸企口，施工時(shí)板的頂部及側(cè)面與結(jié)構(gòu)連接部位都要掛漿與預(yù)埋件固定，板與板凹凸企口嵌漿粘結(jié)背緊，底部用細(xì)石混凝土填塞固定，最后在所有的接縫處嵌貼接縫帶。看似詳實(shí)周密的操作流程，期間節(jié)奏的把握至關(guān)重要，也是影響GRC輕質(zhì)條板墻體開裂的一個(gè)重要誘因。節(jié)奏太快，過早固定的各個(gè)節(jié)點(diǎn)對條板日后的干燥收縮產(chǎn)生了約束，當(dāng)板材中水分蒸發(fā)時(shí)，所有的收縮應(yīng)力都集中在一起，當(dāng)這種應(yīng)力超過了某個(gè)節(jié)點(diǎn)的抗拉強(qiáng)度時(shí)，在強(qiáng)度薄弱部位就產(chǎn)生了裂縫。

2）GRC輕質(zhì)條板施工中的嵌縫材料一般不太被人們重視，主要是采用通用硅酸鹽系列水泥與107膠和細(xì)砂配制成M10以下的聚合物水泥砂漿。實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，GRC輕質(zhì)條板墻面收縮開裂基本都是在板與板的嵌縫部位，當(dāng)鏟開嵌縫砂漿，仔細(xì)觀察節(jié)點(diǎn)開裂情況時(shí)看到，嵌縫材料與GRC輕質(zhì)條板粘結(jié)很弱，將二者剝開后的粘結(jié)面上很干凈，互不掛帶，由此反思，過去由于顧及快硬硫鋁酸鹽水泥凝結(jié)太快，忽略了硅酸鹽系列水泥與GRC輕質(zhì)條板自身材質(zhì)歸屬系列的的不同，二者膠結(jié)是有弊無利的，工程中之所以有完好黏結(jié)的案例，是得宜于硅酸鹽水泥系列中的摻合料以及膠砂中的聚合物膠粘劑的作用。另外，嵌縫材料的強(qiáng)度過高，它與板材膠結(jié)面的脹縮應(yīng)力差距加大，使得二者難以融合，連接反而薄弱了。

1.4 施工環(huán)境對GRC輕質(zhì)條板墻體裂縫的影響

施工環(huán)境對GRC輕質(zhì)條板墻面開裂的影響主要表現(xiàn)在裂縫產(chǎn)生和持續(xù)時(shí)間的長短。墻板施工的季節(jié)，特別是圍護(hù)結(jié)構(gòu)封閉的時(shí)間，直接與板材中水分蒸發(fā)的速度相關(guān)，板中水分蒸發(fā)快，墻面開裂就早，持續(xù)的時(shí)間也就短。反之，裂縫出現(xiàn)的時(shí)間就較遲，徐變時(shí)間變長。GRC輕質(zhì)條板不同于加氣混凝土砌塊，它的板厚度較薄，加之中間有孔洞，因而水分蒸發(fā)較快，開裂持續(xù)時(shí)間相對要短。

1.5 材料管理因素的影響

GB/T19631-2005《玻璃纖維增強(qiáng)水泥輕質(zhì)多孔隔墻條板》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，GRC輕質(zhì)條板的出廠含水率≤10%,雖然標(biāo)準(zhǔn)限已經(jīng)偏大，但現(xiàn)實(shí)中進(jìn)入施工現(xiàn)場的板材的含水率往往會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)限量，這與我國建筑業(yè)資金運(yùn)作的現(xiàn)狀有關(guān)，在整個(gè)建筑體系中，材料供應(yīng)商，特別是象隔墻板這樣的非大綜商品供應(yīng)商的生存環(huán)境非常艱難，面對工程中條板規(guī)格復(fù)雜多樣的現(xiàn)狀，各板材企業(yè)很難做到對某一種規(guī)格有足夠的儲(chǔ)備，施工單位極少顧及到GRC輕質(zhì)隔墻條板規(guī)格針對性強(qiáng)，養(yǎng)護(hù)、風(fēng)干需要時(shí)日的特點(diǎn)，基本上都是合同一簽就施工，并且多是由板材生產(chǎn)企業(yè)工、料墊資施工，結(jié)果一方面由于儲(chǔ)備板材規(guī)格差異，施工中產(chǎn)生大量的切割裁減，給板材企業(yè)造成巨大的浪費(fèi)，影響施工速度，另一方面就是養(yǎng)護(hù)、風(fēng)干時(shí)間較短的含水率較高的板被用上了墻，使得GRC輕質(zhì)隔墻條板墻面開裂成為普遍現(xiàn)象。怎樣從管理上避免這種不夠科學(xué)的材料采購方式，體恤一下條板企業(yè)的艱難，使GRC輕質(zhì)隔墻條板這種新型墻體材料產(chǎn)品能夠健康生存和發(fā)展是值得深思的問題。

2 GRC輕質(zhì)隔墻條板墻體裂縫控制技術(shù)的研究

經(jīng)過我們對GRC輕質(zhì)隔墻條板墻體開裂現(xiàn)象的長期監(jiān)測和不斷的改進(jìn)研究，取得了以下幾方面的成果，完全克服了困擾業(yè)界很長時(shí)間的GRC輕質(zhì)隔墻條板墻體裂縫的問題，并且排除了含水率這個(gè)重要因素對墻體裂縫的影響。

2.1 出廠板材含水率的控制

鑒于工程中對GRC輕質(zhì)隔墻條板長度規(guī)格要求差異較大，針對性的成品儲(chǔ)備困難的特點(diǎn)，我們在產(chǎn)品推銷手段上，加大了對產(chǎn)品以上特性的宣傳力度，盡可能的爭取更長的定貨時(shí)間，保證產(chǎn)品的含水率等指標(biāo)達(dá)標(biāo)，減少成品的二次浪費(fèi)。

2.2 調(diào)整施工節(jié)奏，改進(jìn)嵌縫材料

1）受工程中長度和高度都小于3m的GRC輕質(zhì)隔墻條板墻面極少開裂的現(xiàn)象啟發(fā)，在長度大于3m的墻體的施工中，每隔2.4m預(yù)留一道凹凹板縫，暫不膠接，底部填塞細(xì)石混凝土的時(shí)間也延緩數(shù)天，將過去的施工連續(xù)操作改為間歇操作，使板中的水分在一種小范圍的、接近無約束的狀態(tài)下蒸發(fā)一段時(shí)間，待其產(chǎn)生的收縮應(yīng)力充分釋放之后，再將預(yù)留的凹凹接口灌注連接，底部加固。間歇時(shí)間的長短視施工環(huán)境條件、季節(jié)以及板材的含水率而定。一般控制同條件養(yǎng)護(hù)的樣板含水率≤3%即可。

2）嵌縫材料的改進(jìn)，以往人們對GRC輕質(zhì)隔墻條板施工中的嵌縫材料中的水泥品種和砂漿強(qiáng)度重視不夠，標(biāo)準(zhǔn)對此也無明確的要求，現(xiàn)實(shí)中嵌縫部位開裂嚴(yán)重的現(xiàn)象提示了我們，以往所用的嵌縫水泥從材質(zhì)選用上就有問題，從同質(zhì)同性的角度出發(fā)，我們對嵌縫材料作了重新的研究，采用了與GRC輕質(zhì)隔墻條板原料相同的快硬硫鋁酸鹽水泥做嵌縫水泥，砂漿的強(qiáng)度及其他材料也作了相應(yīng)的調(diào)整，取得了圓滿成效。

3 工程實(shí)踐的檢驗(yàn)

經(jīng)過對GRC輕質(zhì)隔墻條板開裂問題的反復(fù)探索研究與全方位的改進(jìn)之后，GRC輕質(zhì)隔墻條板墻體開裂問題終于得到了徹底的根治。我們在太原市國稅局的兩棟框剪結(jié)構(gòu)高層住宅項(xiàng)目上首次采用了改進(jìn)后的施工工藝和嵌縫材料與技術(shù)，獲得成功，特別是該項(xiàng)目屬于智能化住宅設(shè)計(jì)，每戶都有控制室，墻上管線居多，幾乎每道墻上都有兩個(gè)約500mm×400mm管線洞口，按照同質(zhì)同性的思路，我們配制了專用的材料，對項(xiàng)目中幾百道墻上的洞口進(jìn)行了灌筑，最后無一裂縫。之后的許多工程都驗(yàn)證了以上改進(jìn)措施的成功。

4 結(jié) 語

輕質(zhì)隔墻條板是現(xiàn)代高層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)建筑不可或缺的墻體材料品種，無論其組成材料是什么類別，墻面開裂現(xiàn)象是普遍存在的，本研究中間歇施工、提前分散釋放應(yīng)力的施工方法和嵌縫材料與板的材質(zhì)同質(zhì)同性的措施，不僅解決了GRC輕質(zhì)隔墻條板墻面裂縫的問題，并且為其他類材質(zhì)的輕質(zhì)條板的施工與嵌縫材料的配制也提供了成功的借鑒意義，后來的工程實(shí)踐也充分證明了這一點(diǎn)。

[1]崔浩、王碩太.加氣混凝土填充墻開裂原因及控制技術(shù)[J]. 新型建筑材料.2007,(12).29-32