GRC材料在新建工程及改造工程中的应用及其施工工艺

王引芳(太原理工大学后勤保障处，山西 太原 030024)

GRC材料在新建工程及改造工程中的应用及其施工工艺

王引芳(太原理工大学后勤保障处，山西 太原 030024)

通过对GRC材料在新建工程及改造工程中的应用及施工工艺进行分析，并通过具体工程案例对其施工过程进行分析，得到使用GRC材料的施工效果较好，且具有良好的社会效益及经济效益。

GRC；工程；装饰件；抗碱玻璃纤维

GRC(Glass fiber Reinforced Cement)是一种新型的无机复合材料，其主要组成成分为水泥、水及耐碱玻璃纤维。这种新型材料的制作原理是将耐碱玻璃纤维加入到水泥砂浆中，以此提高水泥砂浆的抗拉强度、抗冲击性和抗弯性能等力学性能。由于耐碱玻璃纤维具有良好的抗拉强度、柔韧性等，因此将其添加至水泥砂浆中配制而成的GRC材料可制作成各种不同形状的薄壁产品。通过对GRC的制作工艺进行改进，可使GRC构件具备良好的保温隔热性能、质轻、防火、可加工性强、制作成本低等优点。由于GRC材料的优点及应用范围极广，因此得到各国工程界人士的认可。在我国的新建建筑、既有建筑及其他工程领域中已经大范围使用GRC材料，目前已经取得了良好的经济效益和社会效益。目前常用的GRC复合材料的制作方法有：喷射法、预混法和布网法，喷射法为最常用的一种制作方法[1-4]。

1 GRC的国内外发展情况

1.1 国外发展情况

GRC材料产生于西方等发达国家，目前在国外已经发展三十余年，截至目前GRC材料的研发已经具备较高的水平，且应用范围也从建筑工程领域发展至隧道等工程中。GRC材料在国外已向低成本、改进制作工艺、提高材料或构件的性能及更广阔的应用领域方向发展。亚洲国家中，日本已经成为GRC材料使用量及研发排名第一的国家。

1.2 国内的发展情况

我国在1977年左右研制出抗碱玻璃纤维和低碱度水泥，在之后的发展中才将抗碱玻璃纤维与低碱度水泥砂浆融合进行使用，但该混合材料的发展速度及起步均落后于西方等发达国家及日本等国。2000年前后，我国才开始对GRC材料进行大量的力学性能、耐久性、成型工艺、喷射工艺等试验，逐步将试验室中的GRC材料推广至生产线中，将其应用至多层及超高层等实际工程中。我国在研制及应用GRC材料时，始终坚持“双保险”的发展模式，即将抗碱玻璃纤维与低碱度水泥进行复合使用，并未将抗碱玻璃纤维与普通水泥进行混合使用，以增强GRC材料的抗碱性能，因此使得我国GRC材料的发展始终处于稳定和健康的发展状态中。尽管GRC材料在我国的研发及大面积应用已有将近20年的历史，但与国外发达国家相比还存在一定差距，主要表现为：

1) 原材料中的抗碱玻璃纤维品种较少，且产量较少，制作成本较高，导致在推广应用时受到一定的限制；

2) GRC材料的生产工艺及生产设备的科技水平较低，生产出的GRC材料多数不能满足设计要求；

3) GRC材料在我国的推广应用中，所应用的工程领域较少，且在应用时仅为局部使用，并未进行大面积使用；

4) 对GRC的科研投入不足，导致研究深度不够，使得最终的研究成果多数不能满足设计及产品标准等强制性要求，不能满足社会发展的需要。

3 GRC装饰材料的型号、安装工艺流程

3.1 型号

GRC装饰件品种包括柱头（ZT）、柱身（ZS）、柱脚（ZJ）、窗套（CT）、门套（MT）、线角（XJ）、山花（SH）、栏杆（LG）、蘑菇石（MGS）等。

3.2 堆放及运输

GRC装饰件的贮存应根据材料的规格及型号进行分类堆放，且堆放时需装饰面朝上。堆放的地点应位于通风、干燥及平整的场地中，对方高度不得高于2m，堆放层数不得多于四层。GRC装饰件运输时，严禁抛扔，轻拿轻放，固定结实，避免因晃动而互相碰撞，从而导致装饰件受损。

3.3 安装工艺流程

GRC装饰件材料在安装前，首先对混凝土基层的污垢及其他附着物进行清除，若混凝土面存在坑洼的部位，应对该部位进行磨平或找平，之后再进行弹线、试排、钻孔、刮板、校正、固定孔洞修补、接缝填浆、清理、密封、上涂料施工。弹线时，所弹的线必须具备横平竖直，每个饰件的间隙应均匀，其误差不得大于5mm。

安装GRC装饰件时的固定方法有膨胀螺栓固定和电弧固定两种方法，其中膨胀螺栓固定是提前在GRC装饰件上进行预留孔施工，预留孔作为螺栓固定孔位进行使用，预留孔的间距按照设计图纸进行施工，一般预留孔间距不得大于400mm，使用膨胀螺栓将GRC材料固定于混凝土基层上，最后使用水泥砂浆丙烯酸胶对预留孔及接缝处进行修补、抹平；电弧固定是直接将GRC材料内的预埋钢筋或铁件与混凝土基层中的预埋钢筋或铁件进行焊接固定，必要时可增加预埋件的数量，以增加焊接的强度。

4 GRC构件的防开裂、防渗漏及防脱落的处理

4.1 防开裂

GRC构件安装结束后，由于热胀冷缩、自身重力等因素会导致两构件拼接处发生开裂现象，应该采取以下两种防范措施。一是增加线条延长米，减少线条拼接缝，碰到阴阳角等必须拼接的部位直接用模具做出阴阳角，一次成型。二是在两线条拼接端预留“V”型槽，拼接后采用GRC专用修补材料填补，并在接缝处贴8㎝宽网格布。

4.2 防渗漏

在GRC与结构体接触点和GRC与GRC之间拼接缝处，一旦处理不慎，将导致渗水隐患。针对GRC与结构体接触点的渗水隐患，先用抗裂砂浆填平GRC与机构体之间的缝隙，再用8㎝宽的网格布沿GRC构件与结构体接触点铺设，形成一个圆角，可以明显消除渗水隐患。

4.3 防脱落

由于本工程高层建筑比较多，所以要求GRC安装后绝对不能脱落，故对一些挑出墙面比较多，自身重量比较重的GRC构件采用膨胀螺栓于增加焊点的双重锚固方法，对特别大的腰线更要使用镀锌钢架固定，确保100%的安全。

5 工程案例

所使用的工程案例为某大学图书馆改造项目上所用到的GRC工程中的施工过程。该工程所涉及到的GRC构件包括：独立柱、靠墙柱、窗套、线条、平板以及圆弧结构。就各个构件的施工过程如下：

5.1 独立柱

先放出GRC的具体位置线。独立柱与GRC的连接是用钢结构连接具体做法是，用10CM长￠10的膨胀螺栓将角钢固定在独立柱上，每一个角钢不得少于2个膨胀螺栓，钢结构与GRC尽量靠近，以便连接。然后用镀锌扁铁将钢结构与GRC上的预埋铁件焊接成线，确保焊缝牢固，钢结构与扁铁以及焊缝都要刷防锈漆两遍。要随装随刷，防止漏刷。

5.2 靠墙柱

由于靠墙柱有支撑点，在原有墙面GRC预埋件的位置上打10cm长￠10膨胀螺栓，然后将GRC预埋铁件与膨胀螺栓焊接即可。靠墙柱要注意的一点是，在两个构件的交接处，下边的构件必须要与墙体连接锁住，连接方式还是墙上打上10CM长￠10膨胀螺栓，与构件的预埋锁焊接。

5.3 窗套

窗套的连接比较简单，在GRC窗套线上钻出孔，用紧固螺栓穿透构件固定在墙上，但要注意，紧固螺栓外露头部必须低于GRC外表面2-3㎜,绝不允许高于其外表面。

5.4 线条

线条主要是在建筑檐口上，必须依靠钢结构才能固定。钢结构是用角钢焊接成的三角架，然后将三角架用10cm长￠10的膨胀螺栓固定在檐口的墙上，檐口上有混凝土结构的要固定在混凝土结构上。螺栓的横向间距不得大于500㎜,且要将螺栓个杆与螺帽点焊，以防脱落。然后再将GRC构件用镀锌扁铁与钢结构焊接成缝，刷防锈漆两遍。

5.5 平板

平板的安装主要是在书库上安装。平板安装也要依靠钢结构，钢结构采用5㎝×5㎝的方钢。钢结构连接时先将铁板固定在墙上，再将方钢焊接在钢板上，形成一个方钢网，将窗户的位置预留，平板沿窗边开始安装，将平板上的预埋铁件与方钢焊接成缝，再刷防锈漆两遍即可。平板安装时要注意的是平板的垂直度和平整度，不要超过技术规范的要求。

5.6 圆弧结构

圆弧结构上安装GRC最为复杂，也得依靠钢结构来固定GRC。由于圆弧结构上涉及到圆的问题，钢结构在制作上有了一定的难度。必须保证做出的钢结构造型是圆形，所以提前要将角钢每10㎝切开一边，将其弯成圆形，然后用钢筋将切开的缝隙焊住，使其不会变形，将所有角钢焊成图纸上的造型。圆弧钢结构的连接也要依靠钢板，用4个19cm长￠14的膨胀螺栓将钢板固定在墙上或混凝土结构上（最好在混凝土结构上），将焊成型的钢结构按照放好的线焊接在钢板上，焊接必须牢固，钢板数量按实际情况定，能多不少。然后将GRC构件的预埋铁件与钢结构焊接，并刷防锈漆两遍。

[1]刘维翰,王润生．GRPGRC材料在建筑设计中的应用[J]．山西建筑,2014,(22):117-118．

[2]冯竟竟,阎培渝．基于性能的GRC材料配合比优化设计[J]．新型建筑材料,2010,(07):1-3+10．

[3]陈奇,田孝胜,宋鹂,王以群,李会平,陆剑英．耐碱涂层对GRC材料显微结构和力学性能的影响[J]．建筑材料学报,2008,(02):127-131．

[4]杨瑞珊．GRC材料和构件设计规则述评[J]．中国建材科技,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文章标号：1003-8965（2017）03-0044-02