PC-GRC板在室外真实环境下收缩性能试验研究

2019-11-07张晶晶安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

安徽建筑 2019年10期

张晶晶（安徽建筑大学土木工程学院，安徽合肥 230601）

0 前言

PC板，俗称预制装配式混凝土结构，是以预制混凝土构件为主要构件，经过装配的组装，连接和固定，然后优化配合比后的现浇而形成的新型混凝土结构，近年来，玻璃纤维增强混凝土（Glass Reinforced Concrete）随着国内建筑市场的发展，获得了较好的发展机会，有着良好的前景。但是作为永久性的模板,GRC板在使用的过程中,一直处于建筑物外侧,与外界的环境完全直接接触,因此干缩性能的好坏，会直接影响板的耐久性[1-3]。各种收缩会直接影响到GRC板的耐久性、实用性以及美观性。高鸣在文中提到GRC材料由于本身具有壁薄、质轻、造型多样、绿色、节能等特点被广泛用于建筑行业[4]。付军也曾提到GRC代替了传统材料，对经济效益和社会影响度有了很大的提高，但在应用的过程之中，出现一些弊端，最大的弊端是板的开裂的问题[5]。张子辉有提到过预制装配式板比传统的板在很多方面都有很大的优势[6]。匡花成提到在实际工程中，导致板产生应力变化的因素有很多，其中主要有材料的收缩、外界环境的变化、外界温度的变化、结构的不合理等[7]。陈笑彭文中提到造成裂缝的原因有很多，造成开裂的主要因素是温度变化原因和材料的收缩原因[8]。由于收缩从而造成开裂破坏，在实际建筑项目中，很多的事故是由裂缝引起的，裂缝不仅会降低建筑的实用性和美观，甚至会对整体造成破坏，进而对建筑的安全产生影响。现在越来越多的学者关注GRC的开裂问题。针对GRC的开裂问题，对此开展了一些研究。所以本文详细探究了优化一种新型的GRC，并分析两种不同的连接方式的收缩性能。

本文在十三五国家重点研发计划子课题“新型装饰材料与复合保温外墙板一体化生产及安装关键技术研究”的背景下，对新型PC-GRC板开展研究，而本文研究的重点是一种新型的具有自流平和抗裂效果的GRC，分析室外真实环境下PC-GRC板收缩走向，及是否会产生裂缝，然后寻求最优的施工工艺。

本文通过试验研究了在GRC材料用量相同的条件下，采用了裸结和拉毛的方式在实际环境下对收缩性能的影响。

1 试验材料与设备

1.1 实验材料

本文实验所用的GRC为自流平乳白色状态，其主要的成分为白水泥、白石英砂、耐碱性玻璃纤维、偏高岭土、磨细粉煤灰、PCA-Ⅰ聚羧酸高性能减水剂、通用型可再分散乳胶粉、低碱膨胀剂、钛白粉等材料。然后按照一定的配合比通过预混工艺浇筑而成。为了达到实验目的，所有混凝土为C30，均为中建国际安徽海龙所生产，两块板的混凝土均为60mm,混凝土上的GRC分别为15mm。

1.2 实验设备

为了实验的顺利进行，该实验主要采用的实验仪器，见图1，实验开始阶段需要将白水泥、白石英砂、耐碱性玻璃纤维、偏高岭土、磨细粉煤灰等原料按比例进行称重，称重后放入搅拌机搅拌。

图1 HJW-60型单卧轴实验室搅拌机

2 实验依据

PC-GRC板组成材料强度和弹性模量测定根据规范《普通混凝土力学性能试验方法标准》（GB/T 50081-2002）规定。

3 实验方法

实验前需要白水泥、白石英砂、耐碱性玻璃纤维、偏高岭土、磨细粉煤灰等原料按比例进行称重，称重后放入搅拌机搅拌。

3.1 浇筑

浇筑GRC成品25kg。

3.2 拌和顺序与搅拌时间

先将白水泥、胶粉、膨胀剂等加上纤维称重后，倒入干净的搅拌机，为了使材料更好的配比，先在不加水的情况下干搅拌2～3min，然后加入掺有减水剂的水，再继续搅拌8～9min，最后加砂再搅拌8～9min。

3.3 实验过程

本实验进行了两种厚度相同和两种不同接触面的两块板，实验具体情况为，所有混凝土为C30，均为中建国际安徽海龙所生产，两块板的混凝土均为60mm,混凝土上的材料GRC均为15mm。木质板的尺寸为 1000×1000×（60+15）mm，用笔测量好 PC 的高度和GRC层的高度。

在实验之前应先实验前清理木质板表面的杂物，GRC的实验过程如下。清理木质板表面的杂物，并刷脱模油，如图2所示。浇筑后振捣C30混凝土，并对表面进行处理，例如拉毛，如果需要拉毛，在混凝土浇筑振捣抹平之后，进行拉毛如图3。再将放入埋入式应变计如图4所示，使其在中心的位置处。然后浇筑GRC，GRC是由其他原材料配比完成后并进行搅拌，浇筑在已经初凝的混凝土上面，在两块板上分别浇筑15mm的GRC，并用滚筒刷依次滚动，目的是去除表面的气泡及其他原因造成的不平整，然后并进行抹平。放入表面式应变计如图3所示，首先将应变计放置在模板的中心位置制作埋入部分用塑料薄膜包裹好，防止应变计下沉以及与GRC直接接触，影响测量结果。接着养护，在实际工程中，通常在浇筑完成的混凝土表面覆盖薄膜或者喷洒保护剂等措施减少水份蒸发以降低混凝土的塑性收缩作用[9]。将线路和DH3818Y静态应变测试仪连接，并进行调试至成功。

然后检测记录数据。由于该实验在室外进行数据变化较大，每天早、中、晚可测量三次数据，数据根据应变计显示记录，并取平均值。还要记录每天的温度和湿度。

图2 浇筑混凝土

图3 浇筑GRC并拉毛

埋入式应变计性能技术表表1

图4 埋入式应变计

图5 电阻式表面应变计

表面应变计性能技术表表2

4 实验结果

将2组实验完全静置在室外，记录数据进行整理和分析。

根据实验结果以及对数据的分析和处理，绘制如下图6随着时间变化对收缩的影响。而且采用的工艺不同对PC-GRC板有很大的影响，横坐标为天数，纵坐标为实测应变。结果表明实验数据和趋势发展图对比拉毛的PC-GRC板和裸接的PC-GRC板发现，裸接PC-GRC板收缩小于拉毛处理过的PC-GRC板的收缩。拉毛的工艺更好。