GRC材料在新建工程及改造工程中的應用及其施工工藝

王引芳(太原理工大學后勤保障處，山西 太原 030024)

GRC材料在新建工程及改造工程中的應用及其施工工藝

王引芳(太原理工大學后勤保障處，山西 太原 030024)

通過對GRC材料在新建工程及改造工程中的應用及施工工藝進行分析，并通過具體工程案例對其施工過程進行分析，得到使用GRC材料的施工效果較好，且具有良好的社會效益及經濟效益。

GRC；工程；裝飾件；抗堿玻璃纖維

GRC(Glass fiber Reinforced Cement)是一種新型的無機復合材料，其主要組成成分為水泥、水及耐堿玻璃纖維。這種新型材料的制作原理是將耐堿玻璃纖維加入到水泥砂漿中，以此提高水泥砂漿的抗拉強度、抗沖擊性和抗彎性能等力學性能。由于耐堿玻璃纖維具有良好的抗拉強度、柔韌性等，因此將其添加至水泥砂漿中配制而成的GRC材料可制作成各種不同形狀的薄壁產品。通過對GRC的制作工藝進行改進，可使GRC構件具備良好的保溫隔熱性能、質輕、防火、可加工性強、制作成本低等優點。由于GRC材料的優點及應用范圍極廣，因此得到各國工程界人士的認可。在我國的新建建筑、既有建筑及其他工程領域中已經大范圍使用GRC材料，目前已經取得了良好的經濟效益和社會效益。目前常用的GRC復合材料的制作方法有：噴射法、預混法和布網法，噴射法為最常用的一種制作方法[1-4]。

1 GRC的國內外發展情況

1.1 國外發展情況

GRC材料產生于西方等發達國家，目前在國外已經發展三十余年，截至目前GRC材料的研發已經具備較高的水平，且應用范圍也從建筑工程領域發展至隧道等工程中。GRC材料在國外已向低成本、改進制作工藝、提高材料或構件的性能及更廣闊的應用領域方向發展。亞洲國家中，日本已經成為GRC材料使用量及研發排名第一的國家。

1.2 國內的發展情況

我國在1977年左右研制出抗堿玻璃纖維和低堿度水泥，在之后的發展中才將抗堿玻璃纖維與低堿度水泥砂漿融合進行使用，但該混合材料的發展速度及起步均落后于西方等發達國家及日本等國。2000年前后，我國才開始對GRC材料進行大量的力學性能、耐久性、成型工藝、噴射工藝等試驗，逐步將試驗室中的GRC材料推廣至生產線中，將其應用至多層及超高層等實際工程中。我國在研制及應用GRC材料時，始終堅持“雙保險”的發展模式，即將抗堿玻璃纖維與低堿度水泥進行復合使用，并未將抗堿玻璃纖維與普通水泥進行混合使用，以增強GRC材料的抗堿性能，因此使得我國GRC材料的發展始終處于穩定和健康的發展狀態中。盡管GRC材料在我國的研發及大面積應用已有將近20年的歷史，但與國外發達國家相比還存在一定差距，主要表現為：

1) 原材料中的抗堿玻璃纖維品種較少，且產量較少，制作成本較高，導致在推廣應用時受到一定的限制；

2) GRC材料的生產工藝及生產設備的科技水平較低，生產出的GRC材料多數不能滿足設計要求；

3) GRC材料在我國的推廣應用中，所應用的工程領域較少，且在應用時僅為局部使用，并未進行大面積使用；

4) 對GRC的科研投入不足，導致研究深度不夠，使得最終的研究成果多數不能滿足設計及產品標準等強制性要求，不能滿足社會發展的需要。

3 GRC裝飾材料的型號、安裝工藝流程

3.1 型號

GRC裝飾件品種包括柱頭（ZT）、柱身（ZS）、柱腳（ZJ）、窗套（CT）、門套（MT）、線角（XJ）、山花（SH）、欄桿（LG）、蘑菇石（MGS）等。

3.2 堆放及運輸

GRC裝飾件的貯存應根據材料的規格及型號進行分類堆放，且堆放時需裝飾面朝上。堆放的地點應位于通風、干燥及平整的場地中，對方高度不得高于2m，堆放層數不得多于四層。GRC裝飾件運輸時，嚴禁拋扔，輕拿輕放，固定結實，避免因晃動而互相碰撞，從而導致裝飾件受損。

3.3 安裝工藝流程

GRC裝飾件材料在安裝前，首先對混凝土基層的污垢及其他附著物進行清除，若混凝土面存在坑洼的部位，應對該部位進行磨平或找平，之后再進行彈線、試排、鉆孔、刮板、校正、固定孔洞修補、接縫填漿、清理、密封、上涂料施工。彈線時，所彈的線必須具備橫平豎直，每個飾件的間隙應均勻，其誤差不得大于5mm。

安裝GRC裝飾件時的固定方法有膨脹螺栓固定和電弧固定兩種方法，其中膨脹螺栓固定是提前在GRC裝飾件上進行預留孔施工，預留孔作為螺栓固定孔位進行使用，預留孔的間距按照設計圖紙進行施工，一般預留孔間距不得大于400mm，使用膨脹螺栓將GRC材料固定于混凝土基層上，最后使用水泥砂漿丙烯酸膠對預留孔及接縫處進行修補、抹平；電弧固定是直接將GRC材料內的預埋鋼筋或鐵件與混凝土基層中的預埋鋼筋或鐵件進行焊接固定，必要時可增加預埋件的數量，以增加焊接的強度。

4 GRC構件的防開裂、防滲漏及防脫落的處理

4.1 防開裂

GRC構件安裝結束后，由于熱脹冷縮、自身重力等因素會導致兩構件拼接處發生開裂現象，應該采取以下兩種防范措施。一是增加線條延長米，減少線條拼接縫，碰到陰陽角等必須拼接的部位直接用模具做出陰陽角，一次成型。二是在兩線條拼接端預留“V”型槽，拼接后采用GRC專用修補材料填補，并在接縫處貼8㎝寬網格布。

4.2 防滲漏

在GRC與結構體接觸點和GRC與GRC之間拼接縫處，一旦處理不慎，將導致滲水隱患。針對GRC與結構體接觸點的滲水隱患，先用抗裂砂漿填平GRC與機構體之間的縫隙，再用8㎝寬的網格布沿GRC構件與結構體接觸點鋪設，形成一個圓角，可以明顯消除滲水隱患。

4.3 防脫落

由于本工程高層建筑比較多，所以要求GRC安裝后絕對不能脫落，故對一些挑出墻面比較多，自身重量比較重的GRC構件采用膨脹螺栓于增加焊點的雙重錨固方法，對特別大的腰線更要使用鍍鋅鋼架固定，確保100%的安全。

5 工程案例

所使用的工程案例為某大學圖書館改造項目上所用到的GRC工程中的施工過程。該工程所涉及到的GRC構件包括：獨立柱、靠墻柱、窗套、線條、平板以及圓弧結構。就各個構件的施工過程如下：

5.1 獨立柱

先放出GRC的具體位置線。獨立柱與GRC的連接是用鋼結構連接具體做法是，用10CM長￠10的膨脹螺栓將角鋼固定在獨立柱上，每一個角鋼不得少于2個膨脹螺栓，鋼結構與GRC盡量靠近，以便連接。然后用鍍鋅扁鐵將鋼結構與GRC上的預埋鐵件焊接成線，確保焊縫牢固，鋼結構與扁鐵以及焊縫都要刷防銹漆兩遍。要隨裝隨刷，防止漏刷。

5.2 靠墻柱

由于靠墻柱有支撐點，在原有墻面GRC預埋件的位置上打10cm長￠10膨脹螺栓，然后將GRC預埋鐵件與膨脹螺栓焊接即可。靠墻柱要注意的一點是，在兩個構件的交接處，下邊的構件必須要與墻體連接鎖住，連接方式還是墻上打上10CM長￠10膨脹螺栓，與構件的預埋鎖焊接。

5.3 窗套

窗套的連接比較簡單，在GRC窗套線上鉆出孔，用緊固螺栓穿透構件固定在墻上，但要注意，緊固螺栓外露頭部必須低于GRC外表面2-3㎜,絕不允許高于其外表面。

5.4 線條

線條主要是在建筑檐口上，必須依靠鋼結構才能固定。鋼結構是用角鋼焊接成的三角架，然后將三角架用10cm長￠10的膨脹螺栓固定在檐口的墻上，檐口上有混凝土結構的要固定在混凝土結構上。螺栓的橫向間距不得大于500㎜,且要將螺栓個桿與螺帽點焊，以防脫落。然后再將GRC構件用鍍鋅扁鐵與鋼結構焊接成縫，刷防銹漆兩遍。

5.5 平板

平板的安裝主要是在書庫上安裝。平板安裝也要依靠鋼結構，鋼結構采用5㎝×5㎝的方鋼。鋼結構連接時先將鐵板固定在墻上，再將方鋼焊接在鋼板上，形成一個方鋼網，將窗戶的位置預留，平板沿窗邊開始安裝，將平板上的預埋鐵件與方鋼焊接成縫，再刷防銹漆兩遍即可。平板安裝時要注意的是平板的垂直度和平整度，不要超過技術規范的要求。

5.6 圓弧結構

圓弧結構上安裝GRC最為復雜，也得依靠鋼結構來固定GRC。由于圓弧結構上涉及到圓的問題，鋼結構在制作上有了一定的難度。必須保證做出的鋼結構造型是圓形，所以提前要將角鋼每10㎝切開一邊，將其彎成圓形，然后用鋼筋將切開的縫隙焊住，使其不會變形，將所有角鋼焊成圖紙上的造型。圓弧鋼結構的連接也要依靠鋼板，用4個19cm長￠14的膨脹螺栓將鋼板固定在墻上或混凝土結構上（最好在混凝土結構上），將焊成型的鋼結構按照放好的線焊接在鋼板上，焊接必須牢固，鋼板數量按實際情況定，能多不少。然后將GRC構件的預埋鐵件與鋼結構焊接，并刷防銹漆兩遍。

[1]劉維翰,王潤生．GRPGRC材料在建筑設計中的應用[J]．山西建筑,2014,(22):117-118．

[2]馮竟竟,閻培渝．基于性能的GRC材料配合比優化設計[J]．新型建筑材料,2010,(07):1-3+10．

[3]陳奇,田孝勝,宋鸝,王以群,李會平,陸劍英．耐堿涂層對GRC材料顯微結構和力學性能的影響[J]．建筑材料學報,2008,(02):127-131．

[4]楊瑞珊．GRC材料和構件設計規則述評[J]．中國建材科技,1993,(01):36-41．

Application and construction technology of GRC material in new construction and renovation project

Based on the application and construction technology of GRC material in the new construction and renovation project analysis,and the construction process was analyzed through a practical engineering case,get the construction effect of the use of GRC material is good, and has good economic and social benefits．

GRC；engineering；decoration；alkali resistant glass fiber

TU502

B文章標號：1003-8965（2017）03-0044-02