以變形薄板防范混凝土結(jié)構(gòu)劣化

■ 張增強(qiáng) Zhang Zengqiang 張惟春 Zhang Weichun 曹 月 Cao Yue 張鳴今 Zhang Mingjin

以變形薄板防范混凝土結(jié)構(gòu)劣化

■ 張增強(qiáng) Zhang Zengqiang 張惟春 Zhang Weichun 曹 月 Cao Yue 張鳴今 Zhang Mingjin

文章介紹高性能聚乙烯變形薄板的基本性能、加工要求，著重分析兩種變形薄板的安放程序、切割、疊合搭接或兩邊緣平放對邊接及相關(guān)注意事項，探討在混凝土結(jié)構(gòu)中安放變形薄板以提高混凝土建筑使用年限的可行性。

高性能聚乙烯變形薄板；混凝土結(jié)構(gòu)；防范；措施

0 引言

筆者曾在《住宅科技》2010年第03期《對混凝土結(jié)構(gòu)劣化的探討》一文中，較詳盡地分析了混凝土結(jié)構(gòu)劣化的內(nèi)因和外因，并系統(tǒng)論述了如何優(yōu)化內(nèi)因和克服劣化的外因。原文設(shè)定混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境按混凝土現(xiàn)行規(guī)范內(nèi)一、二類進(jìn)行探討。其中，在外因影響一節(jié)中，提及若采用具有一定強(qiáng)度、韌性、耐熱、耐久、密封性，并具備兩面較好黏結(jié)性和可操作性的高性能聚合物變形薄板，對混凝土結(jié)構(gòu)主體進(jìn)行包裝，可較好地克服某些混凝土結(jié)構(gòu)劣化外因。但原文僅提出防范混凝土結(jié)構(gòu)外因劣化的方向，并未提出具體措施。本文將針對具體措施方面，包括變形薄板設(shè)計、操作工具選擇制作及施工注意事項等，進(jìn)行較全面研討。

1 高性能聚乙烯變形薄板（以下簡稱變形薄板）材質(zhì)的基本性能要求

（1）硬度：要求100cm2的變形薄板坑口朝下平放于木板上，再在上部墊好同面積的10mm厚膠合板，膠合板上均勻平放30kg重物，變形薄板不塌陷。

（2）韌度：指有一定的延伸性。混凝土結(jié)構(gòu)投入使用后，按現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定，當(dāng)混凝土構(gòu)件表面脆性材質(zhì)發(fā)生規(guī)范固定的最大裂縫寬2倍時不斷裂。

（3）耐熱性：應(yīng)符合建筑防火規(guī)范要求。當(dāng)變形薄板在外層非燃燒體（水泥砂漿層面12mm厚）保護(hù)下，能滿足規(guī)范規(guī)定的1.5h內(nèi)不流變。

（4）密封性：混凝土結(jié)構(gòu)主體構(gòu)件經(jīng)變形薄板密封后，與外界隔絕不通透。

（5）變形薄板兩面均有牢固黏結(jié)性：變形薄板一面與混凝土構(gòu)件可靠黏結(jié)，另一面與水泥砂漿也有可靠黏結(jié)，即使砂漿表面發(fā)生裂縫也不會脫落。

2 變形薄板的加工

2.1 材質(zhì)的選擇

加工變形薄板選用的平薄板材質(zhì)應(yīng)符合上述基本性能要求，并對平薄板材質(zhì)進(jìn)行鑒定。

2.2 邊緣尺寸要求

平薄板經(jīng)熱加工變成變形平薄板和轉(zhuǎn)角變形薄板兩種類型，兩種變形薄板均視為上下兩面相同的口小肚大正方形方坑，坑口內(nèi)沿24mm×24mm，坑肚外沿26mm×26mm，坑高（即坑口上平面至坑肚下平面）6mm，方坑各轉(zhuǎn)角均為小圓弧，圓弧半徑為0.5mm。變形薄板自身厚度應(yīng)為0.5mm。兩面方坑縱橫成排，坑口中心距離均為50mm。加工成型的兩種變形薄板坑口內(nèi)沿到坑口上平面的外緣為13mm（便于兩種或同種變形薄板的疊合搭接，或兩邊緣平放對邊接），此尺寸也可作為變形薄板在中部調(diào)節(jié)縱橫寬窄的切割直線。

2.3 加工變形薄板平面尺寸的選擇

（1）轉(zhuǎn)角變形薄板的轉(zhuǎn)角為90°，轉(zhuǎn)角兩翼寬窄視混凝土構(gòu)件轉(zhuǎn)角相鄰平面寬窄而定，寬翼為65mm，窄翼為25mm。轉(zhuǎn)角變形薄板的兩翼可選為同寬或同窄，也可選不同寬度（圖1）。

（2）變形平薄板加工成型（以50mm為單元模塊數(shù)）的尺寸不限（圖2、3），依方便施工為準(zhǔn)。

2.4 加工前平薄板自身厚度的選擇

平薄板經(jīng)熱加工成變形薄板后，由于變形薄板兩面均為縱橫成排的方坑，變形薄板實(shí)際面積比平面面積增加24%。因此，選擇平薄板的厚度應(yīng)大于變形薄板自身厚度，此外還應(yīng)考慮熱加工時強(qiáng)迫拉扯的不均勻性，一般選0.7mm厚為宜。總的來說，平薄板選厚應(yīng)試加工而定，且必須保證加工成型的變形薄板自身厚度最薄處不可小于0.45mm。

3 兩種變形薄板的安放程序、切割、疊合搭接或兩邊緣平放對邊接（即對口接）

3.1 混凝土柱、梁、墻變形薄板的安放

混凝土柱、梁、墻（抗震墻及非震區(qū)的抗傾覆墻）安放變形薄板均在混凝土結(jié)構(gòu)施工完工后，且必須先將混凝土構(gòu)件內(nèi)多余水分蒸發(fā)排出后，方可在干燥的季節(jié)進(jìn)行施工。施工前應(yīng)做好施工程序的實(shí)施方案，不可盲目施工。

（1）柱和墻的變形薄板案板均自下而上，先下和上后均向中部接合，如由柱墻腳轉(zhuǎn)角向上往柱墻中部施工，再由柱墻頂轉(zhuǎn)角向下往柱墻中部施工，兩者在中部接合。

（2）對于梁的變形薄板安放，則由梁兩端下轉(zhuǎn)角或梁與柱墻交接上轉(zhuǎn)角向梁的中部平面接合。

圖1 轉(zhuǎn)角變形薄板剖面圖

圖2 變形薄板平面圖

圖3 A-A剖面

總之，柱、梁、墻變形薄板安放，不論各自轉(zhuǎn)角或三者相交轉(zhuǎn)角，均先安放轉(zhuǎn)角，然后可在各自平面中部接合，疊合搭接寬度均為一排方坑寬，即50mm寬。同時，做好搭接施工設(shè)計，當(dāng)超過二層疊合搭接，應(yīng)先用兩邊緣平放對邊接，之后再疊合搭接，要保證其密封性。變形薄板搭接選用工具見圖4、5。

如果施工能保證密封性，可首選坑底兩邊緣對口接，先以縱或橫直條坑底中線（即兩塊變形薄板邊緣線）為平面對口的接縫（接口縫隙不大于1mm，并使縫處于膠帶寬度之中心處），用寬24mm的特制卷筒膠帶（膠帶材質(zhì)和厚度同變形薄板）對準(zhǔn)接合縫，用較硬橡膠制作24mm寬、半徑50mm的圓輥筒用力壓膠帶，將兩塊變形薄板粘牢后，方可壓抹方坑水泥膏。

3.2 混凝土樓板下平面變形平薄板安放程序

混凝土樓板下平面是在澆灌混凝土板之后還是之前安放變形平薄板呢？筆者認(rèn)為應(yīng)先考慮施工的難度，以有利于施工質(zhì)量為目的。若采用混凝土澆灌后安放變形平薄板，施工均為仰視，且面積量大，施工較為困難，涂抹水泥膏安放變形平板時很難保證變形平薄板方坑填滿，無法保證即時與混凝土板底黏結(jié)可靠。因此，筆者建議混凝土樓板澆灌前，在模板上鋪設(shè)水泥膏，安放變形平薄板，這樣施工難度小，質(zhì)量有保證。

（1）先將已支好模板的樓層各塊樓板量好尺寸（尺寸長短為梁與板交接轉(zhuǎn)角邊長），按施工順序在施工平面圖上編好樓層各塊樓板的編號，再按編號尺寸加工各塊大面積變形薄板，對號入座。

（2）按編號尺寸縫制尼龍絲脫水麻布，麻布尺寸比編號尺寸各邊長100mm。將縫好的大塊麻布對號入座，鋪于對應(yīng)樓層的各塊樓面模板上，各邊長出的100mm進(jìn)入板梁轉(zhuǎn)角下梁側(cè)模板面，用水溶性膠水將麻布粘于梁側(cè)模板面固定。然后，以各塊模板平面各轉(zhuǎn)角為原點(diǎn)，向兩邊各量35mm作垂線，在兩垂線交叉點(diǎn)處釘上鐵釘，在鐵釘外側(cè)拉緊絲線，沿絲線外側(cè)釘膠合板板條，板條截面寬20mm、高5mm。各板塊板條圍成的內(nèi)框，將為以后壓抹水泥膏安放變形平薄板備用。

圖4 變形薄板搭接選用工具——軟塑料沖壓頂板

圖5 變形薄板搭接選用工具——硬木沖壓

（3）混凝土樓層各塊板上整片變形平薄板的裁制、涂膠疊合、搭接或?qū)趯樱瑧?yīng)在施工場地做好的操作平臺上進(jìn)行。①按混凝土樓層各塊板編號尺寸裁制變形平薄板，其周邊應(yīng)選用上述2.2節(jié)已加工成型的變形平薄板邊緣作為裁制整片變形平薄板的周邊，以減少裁割量。②涂膠疊合搭接應(yīng)在整片變形平薄板中部進(jìn)行，搭接寬度為50mm（即24mm坑口寬加上方坑兩坑口間平面之半寬26mm）。搭接時應(yīng)先均勻涂刷黏結(jié)膠（糊狀膠），用沖壓板和沖壓錘強(qiáng)制搭接。③將上述麻布上板條圍成框，內(nèi)抹4mm厚水泥膏，水泥膏為稠糊狀，應(yīng)具備防水微膨及24h內(nèi)速凝。④將加工的整片變形平薄板卷捆吊至樓層對號入座，自一邊開始，再將板條壓入整片變形平薄板各邊向內(nèi)第一排方坑坑口里。同時，整片變形平薄板坑口向下的一面經(jīng)加壓振壓，將水泥膏填滿下面的方坑，并選局部位置檢查方坑內(nèi)是否填滿水泥膏，若不滿應(yīng)立即補(bǔ)救。⑤等下面方坑內(nèi)的水泥膏凝固后，可在整片變形平薄板上壓抹上平面方坑水泥膏，在水泥膏上再壓抹6mm厚的1∶1.5的防水速凝水泥砂漿。待水泥砂漿凝固后，方可在變形平薄板進(jìn)行下一道工序的施工。

3.3 混凝土樓板上平面、柱腳與板交接轉(zhuǎn)角變形薄板的安放程序

（1）以混凝土樓面各塊板短跨距（自梁邊計）的1/3作為混凝土樓板上平面安放變形平薄板范圍。先按短跨劃好白線，沿白線用小鋼釘釘上板條，板條截面同上，板條在梁板面上圍成框，內(nèi)抹水泥膏，辦法同模板上安放變形平薄板，再在變形平薄板方坑水泥膏上壓抹6mm厚1∶1.5防水砂漿。

（2）拆除板條，在各塊板跨中未安放變形薄板的部分壓抹12mm厚1∶1.5防水砂漿，使混凝土樓面平整。因板塊跨中區(qū)為受壓區(qū)，加厚抹灰層可起到密封效果，無需再安放變形薄板。

（3）柱腳四周轉(zhuǎn)角變形薄板先于板塊安放，板塊上變形平薄板與柱腳轉(zhuǎn)角變形薄板膠合搭接后，再在變形薄板上平面壓抹方坑水泥膏和水泥砂漿。

3.4 拆模后注意事項

混凝土樓層板底面拆模后，將壓入板底的變形平薄板內(nèi)的板條拆除，檢查板下方坑是否填滿水泥膏，未填滿的應(yīng)補(bǔ)填。然后進(jìn)行板與梁或板與柱墻交接處轉(zhuǎn)角變形薄板的搭接，并壓抹水泥膏。最后在柱梁墻面及板下分二層壓抹總厚12mm的1∶1.5防水砂漿。

4 電氣線路的防腐要求

凡進(jìn)入混凝土結(jié)構(gòu)的交流或直流電氣管線和接線盒，必須選用具有絕緣、密封、耐久及強(qiáng)度性能的材質(zhì)，以防止電氣對混凝土結(jié)構(gòu)造成電腐蝕。防雷線路不得進(jìn)入混凝土內(nèi)，不許利用混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋作為防雷導(dǎo)體。防雷設(shè)備均應(yīng)獨(dú)立放置于混凝土建筑外部。

5 在混凝土結(jié)構(gòu)中安放變形薄板的可行性

雖然在混凝土結(jié)構(gòu)中安放變形薄板費(fèi)工費(fèi)時又耗資，但對于一、二類環(huán)境的混凝土結(jié)構(gòu)表面密封，使混凝土結(jié)構(gòu)耐久增壽，提高混凝土建筑設(shè)計使用年限，有一定可行性。

（1）民用建筑規(guī)范規(guī)定設(shè)計使用年限50年，僅指混凝土結(jié)構(gòu)主體構(gòu)件外表鋼筋保護(hù)層劣化時，混凝土內(nèi)鋼筋尚未銹蝕。現(xiàn)在混凝土構(gòu)件表面15～20mm厚的抹灰層之間加入6mm厚變形薄板，外再壓抹二層防水水泥砂漿（共12mm厚），總計18mm厚，增加少許水泥用量以代替通常的抹灰層，經(jīng)由高性能變形薄板密封，50年內(nèi)原設(shè)計保護(hù)層不與外界劣化因素接觸，50年后原設(shè)計保護(hù)層才開始與外界劣化因素接觸，加之原設(shè)計使用年限50年，兩者疊加，混凝土結(jié)構(gòu)使用壽命為100年。如果使用50年后，多次更換變形薄板和外層水泥砂漿進(jìn)行密封，使原設(shè)計保護(hù)層不與外界劣化因素接觸，混凝土結(jié)構(gòu)建筑就可按時維修長期使用。由此尚可節(jié)約大量的資源和能源，少花錢辦大事，利國利民。

（2）選擇變形薄板可解決混凝土構(gòu)件與外層抹灰層的可靠黏結(jié)，解決長期困擾建筑業(yè)的混凝土結(jié)構(gòu)主體構(gòu)件密封問題，還可解決住戶不同檔次的室內(nèi)裝飾問題。

（3）按現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求，允許混凝土建筑投入使用后產(chǎn)生規(guī)定的裂縫，這也使得混凝土建筑主體構(gòu)件劣化進(jìn)程加快。但經(jīng)變形薄板密封后，一方面可以保護(hù)混凝土主體構(gòu)件；另一方面，若超過規(guī)范允許裂縫，而變形薄板具備的韌性仍能密封，住戶發(fā)現(xiàn)過大裂縫便可向物業(yè)管理單位報告，可直觀進(jìn)行鑒定，防止安全隱患。

6 結(jié)語

當(dāng)前開展混凝土結(jié)構(gòu)住宅延年增壽的阻力較大，開發(fā)商以利為本，簡道是從，購房者忙于度日，無暇顧及。從西歐經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地域有關(guān)報道可知，百年甚至幾百年建筑仍大量存在，并使用至今。而我國多地建筑建設(shè)老路一條，能用不用，拆了建，建了又拆，形成短命建筑。據(jù)估計，“十二五期間，我國每年過早拆除的短命建筑面積為4.6億m2，按成本1 000元/m2算，浪費(fèi)將高達(dá)4 600億元”。若按市場價計，更是高達(dá)萬億元以上的驚人數(shù)目，這樣大量地消耗資源和能源，大量的建筑垃圾視而不見，浪費(fèi)和污染將于何時而止？

在此，筆者以拋磚引玉之力，大聲疾呼——建筑延年增壽，應(yīng)是當(dāng)今建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的必經(jīng)之路！希望建筑業(yè)界的各位同仁，能從大局著眼，共同探索，為現(xiàn)時和子孫后代造福。

Preventing Deterioration of Concrete Structure with Deformed Sheets

This paper introduced basic performances and processing requirements of high performance PE deformed sheets, laid stress on analyzing placing order, cutting, overlapping or butt joint and relevant attentions of two kinds of deformed sheets as well as discussed the feasibility of placing deformed sheets in concrete structure in order to improve the service life of concrete buildings.

high performance PE deformed sheets, concrete structure, prevention, measures

2016-01-09）

張增強(qiáng),中國建筑技術(shù)集團(tuán)有限公司河南建筑設(shè)計分院高級建筑師；張惟春,新鄉(xiāng)市天翔置業(yè)有限公司總工程師；曹月,華南理工大學(xué)建筑學(xué)在讀研究生；張鳴今,新鄉(xiāng)市住建局（退休）。