GRC构件常见裂缝原因与对策

GRC即玻璃纤维增强混凝土（Glass Fibre Reinforced Concrete）。本文讨论GRC建筑幕墙与装饰构件常见裂缝的原因与对策，这些构件包括墙板、山花、线脚、柱、门窗套等。GRC构件在制作、存放、运输和吊装环节中会出现裂缝，影响构件承载力、耐久性、抗渗性和美观。GRC构件是薄壁构件，厚度一般只有15mm，有装饰表层的构件厚度会增加10~30mm，但装饰表层一般不含玻璃纤维，抗拉强度低，虽然有利于降低干湿变形的作用，但对抵御荷载作用下的裂缝没有帮助。由于GRC构件厚度较薄，裂缝容易贯通，导致消弱甚至失去承载力。GRC构件大都是装饰性构件，用户也不接受看得见的裂缝。所以，一旦出现裂缝，就是很大的麻烦。

GRC构件裂缝有3种：龟裂、脱层和贯通性裂缝。

1 龟裂

龟裂是GRC表面的无规则裂缝（如图1所示），主要原因是GRC材质有问题，在干湿变形或温度变形作用下形成，或因碳化形成。

导致龟裂出现的材质问题包括：（1）水灰比过大，这是最常见的原因。（2）玻纤含量不足，这也是最常见的原因。（3）水泥受潮或过期。（4）所用水泥收缩比较大。（5）砂子含泥（粉）量大。（6）GRC浆料滚压不密实。（7）养护不好。龟裂一般在构件使用一段时间后出现，发现细微裂缝即应进行补救，可喷涂防水涂层或混凝土防水保护剂。

2 脱层裂缝

脱层裂缝一般出现在构件转角部位或凸出部位，局部表层裂缝脱落（如图2所示）。主要原因是GRC材质和构造有问题，经过多次反复冻融后形成。

导致脱层裂缝出现的材质问题和构造问题包括：（1）水灰比过大。（2）GRC浆料滚压不密实。（3）养护不好。（4）构件积雪面没有排水坡度。寒冷地区，特别是冻融变化频繁的地区易出现冻融裂缝，一般在构件使用几年后出现，也有一两年就出现冻融破坏的。发现细微裂缝即应喷涂防水涂层。

3 贯通性裂缝

贯通性裂缝是贯通GRC断面的裂缝（如图3所示）。主要原因是GRC构件与安装节点的设计有问题，或材质与断面厚度存在问题，在荷载作用和干湿变形作用下形成裂缝。导致贯通性裂缝的具体问题包括：（1）刚性约束 GRC为薄壁型构件，容易干透湿透，干湿变形率较大。如果因构件造型、锚杆系统超静定布置、安装节点全部锁紧未设置活动节点等形成对GRC板的刚性约束，在干湿变形应力的作用下就会产生裂缝。刚性约束是贯通性裂缝最主要的原因。（2）厚度不够 GRC构件断面厚度不满足设计要求，或厚度不均、局部过薄。（3）玻纤含量低 导致抗弯强度低。（4）未使用耐碱玻纤 抗弯强度随时间衰减过大。（5）背附钢龙骨刚度不足 GRC墙板的背附钢龙骨平面内惯性矩过小，刚度不足，龙骨变形大导致GRC板裂缝。（6）未做临时拉结 异形构件、敞口构件没有设置临时拉杆，吊运环节导致裂缝。（7）预埋件锈蚀 金属预埋件因保护层过薄或防锈措施不力，锈蚀后膨胀，导致混凝土表面开裂。

4 防止裂缝出现的对策

防止GRC构件裂缝的对策包括：（1）必须使用耐碱玻纤。（2）选用低收缩率水泥。（3）在保证GRC强度等力学性能的前提下，选用强度等级低的水泥。（4）禁止使用过期或受潮水泥。（5）使用低碱水泥时，为防止碳化，宜涂刷表面防护剂。（6）小于0.15mm的细骨料不超过10%。（7）慎重使用轻质、软质、弹性模量低和吸水率高的骨料。（8）含泥量大的骨料清洗后使用。（9）减水剂使用应适量，应慎重使用早强剂。（10）使用人工砂需控制石粉含量。（11）掺加聚合物。（12）在保证强度的前提下，减少水泥用量（或增加砂子用量），灰砂比以1∶1为宜。（13）水灰比宜控制在0.3～0.4之间。（14）玻纤含量符合规范要求。（15）颜料掺量不宜超过6%。（16）构件设计和制作避免断面厚度突变。（17）连接龙骨与GRC板的锚杆避免刚度过大，或太粗、或太短。（18）转角和大折边构件，两个方向的锚杆应避免形成刚性约束。（19）在同一受力方向上只布置1个刚性锚杆，其余都是柔性锚杆。（20）GRC墙板的重力锚杆应为下托式，以避免GRC板受拉。（21）表面质感层的干缩率不大于基层GRC的干缩率。（22）横向构件顶板设置排水坡度设计，防止积水积冰。（23）安装结点应当有3个方向的误差调整空间，避免安装时“强拧”或焊接。（24）一个构件的安装结点应设计成1个固定结点和3个活动结点的组合。（25）无龙骨GRC构件安装结点应下托上拉。（26）安装结点设计应保证上部柱子重量不由下部柱子承担。（27）安装结点应当用螺栓、连接板连接，不直接焊接在主体结构上。（28）大型构件须进行脱模设计，避免脱模时出现早期裂缝。（29）吊点与吊具设计应避免装卸、吊装过程构件被拉裂。（30）GRC背附龙骨须保证刚度。（31）GRC浆料须充分足时搅拌。严禁浆料初凝后再加水稀释。（32）严禁表面质感层初凝后才铺设GRC基层料。（33）控制厚度均匀。（34）避免玻纤含量不足或超过极限含量。（35）GRC浆料应分层滚压密实。特别是边角部位、预埋件部位和锚杆锚固盘部位。（36）折边大、立边高的构件，制作时避免滑料和初凝后扰动。（37）未达到脱模强度不得脱模，脱模时避免碰撞构件。（38）确保养护温度、湿度与时间，掺加聚合物不能完全取代养护。（39）蒸汽养护时，养护温度不宜超过 50℃。（40）养护后的构件避免急剧干燥。（41）工地现场对构件进行有效保护。（42）“活动”结点的活动性必须保证，比如螺栓不能拧得太紧等。

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