摘要:近年來(lái),國家大力發(fā)展裝配式建筑,裝配式混凝土外墻拼縫質(zhì)量受到業(yè)界的普遍關(guān)注。采用現場(chǎng)拼裝的裝配式混凝土外墻,會(huì )留下大量的拼裝拼縫,這些拼縫容易成為水流滲透的通道,因此裝配式混凝土建筑的外墻拼縫在防水上具有先天的弱點(diǎn),造成拼縫防水失效的可能原因包括防水構造設計不合理、密封膠失效等?;谶@些先天弱點(diǎn)和技術(shù)難題,本文結合實(shí)際檢測經(jīng)驗,提出裝配式混凝土外墻拼縫質(zhì)量檢測技術(shù),為裝配式建筑的穩定發(fā)展提供技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞:裝配式混凝土外墻拼縫質(zhì)量、嵌縫密封膠與混凝土粘結質(zhì)量檢測、外墻拼縫防水質(zhì)量檢測
0、引言
近年來(lái),各地深入貫徹落實(shí)中央城市工作會(huì )議精神和《國務(wù)院辦公廳關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導意見(jiàn)》(國辦發(fā)〔2016〕71號),大力發(fā)展裝配式建筑。截止2020年底,全國31個(gè)省、自治區、直轄市和新疆生產(chǎn)建設兵團新開(kāi)工裝配式建筑共計6.3億㎡,較2019年增長(cháng)50%,占新建建筑面積的比例約為20.5%,完成了《“十三五”裝配式建筑行動(dòng)方案》到2020年達到15%以上的工作目標[[1]]。
裝配式建筑是以構件工廠(chǎng)預制化生產(chǎn),現場(chǎng)裝配式安裝為模式,以標準化設計、工廠(chǎng)化生產(chǎn)、裝配化施工,一體化裝修和信息化管理為特征,整合從研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、現場(chǎng)裝配等各個(gè)業(yè)務(wù)領(lǐng)域,實(shí)現建筑產(chǎn)品節能、環(huán)保、全周期價(jià)值最大化的可持續發(fā)展的新型建筑生產(chǎn)方式。裝配式混凝土建筑作為裝配式建筑的主要形式受到業(yè)界的普遍關(guān)注。裝配式混凝土建筑采用現場(chǎng)拼裝的預制混凝土外墻,會(huì )留下大量拼裝拼縫,這些拼縫容易成為水流滲透的通道,嵌縫密封膠與混凝土粘結質(zhì)量和外墻拼縫防水質(zhì)量對保障建筑防水密封效果及耐久性至關(guān)重要,對裝配式建筑推廣具有重要意義。上世紀80年代在北京等地推廣裝配式建筑未獲成功,外墻拼縫密封材料不可靠造成外墻漏水,影響耐久與使用就是主要原因之一。
1、裝配式混凝土建筑外墻拼縫質(zhì)量的研究進(jìn)展
經(jīng)分析,目前造成拼縫防水失效的可能原因主要包括防水構造設計不合理、安裝精度不夠、密封膠失效等。為規范裝配式建筑外墻拼縫質(zhì)量,目前已經(jīng)有相關(guān)的裝配式混凝土建筑技術(shù)標準中對此提出要求,例如《裝配式混凝土結構技術(shù)規程》JGJ1-2014[[2]]、《裝配式混凝土建筑技術(shù)標準》GB/T 51231-2016[[3]]、《裝配式住宅建筑檢測技術(shù)標準》JGJ/T 485-2019[[4]]均提到了通過(guò)檢查現場(chǎng)淋水試驗報告對外墻板拼縫的防水性能提出要求,針對密封膠與基材混凝土的粘結質(zhì)量,只對密封膠的產(chǎn)品質(zhì)量提出具體要求,均未提及密封膠與基材混凝土現場(chǎng)的粘結質(zhì)量檢測。
近年來(lái)行業(yè)內已經(jīng)開(kāi)展了大量的裝配式建筑密封膠設計、選用、施工及后期維護的研究[[5]][[6]][[7]],已經(jīng)有裝配式混凝土建筑外墻拼縫用的密封膠產(chǎn)品及應用團體標準發(fā)布實(shí)施,指導裝配式密封膠行業(yè)的穩定發(fā)展,但僅僅依靠密封膠產(chǎn)品的實(shí)驗室送檢無(wú)法保證外墻拼縫的質(zhì)量。目前拼縫的現場(chǎng)質(zhì)量檢測多以主觀(guān)觀(guān)察為主,缺少定性定量的評定方法。本文將從嵌縫密封膠與混凝土粘結質(zhì)量和外墻拼縫防水質(zhì)量?jì)蓚€(gè)角度出發(fā),結合實(shí)際檢測經(jīng)驗,提出裝配式混凝土外墻拼縫質(zhì)量的現場(chǎng)檢測技術(shù)。
2、嵌縫密封膠與混凝土粘結質(zhì)量檢測技術(shù)
2.1 檢測方法
密封膠作為外墻防水的第一道防線(xiàn),其與混凝土的粘結質(zhì)量尤其重要。在現場(chǎng)檢測時(shí),宜采用剝離粘結試驗的方法(如圖1所示)對嵌縫密封膠與混凝土粘結質(zhì)量進(jìn)行現場(chǎng)檢測。嵌縫密封膠完全固化后方能達到理想的粘結效果,因此,檢測應在嵌縫材料完全固化后進(jìn)行,且密封膠性能受環(huán)境溫度影響較大,為了保證檢測結果的準確性,檢測應在5℃~35℃的氣溫環(huán)境下進(jìn)行。每500m拼縫作為一個(gè)檢測區,每個(gè)檢測區應選取3處進(jìn)行檢測,且應至少包含1處橫縫。具體的操作方法如下:
(1)利用切割工具沿混凝土構件與嵌縫密封膠的粘結處切割嵌縫密封膠,為了保證檢測設備能有效夾持嵌縫密封膠,切割長(cháng)度不宜小于75mm,嵌縫密封膠切割深度為注膠深度;在切割時(shí),應選擇密封膠外觀(guān)良好的位置且不對密封膠造成損傷,以免剝離過(guò)程中膠體在切割位置處斷裂。
(2)在剝離過(guò)程中采用位移控制,利用檢測儀夾持切割后嵌縫密封膠的一端,以90°方向沿縫剝離嵌縫密封膠,保持剝離速率為100mm/min±10mm/min,剝離時(shí)間不宜小于1min。在剝離過(guò)程中,如果粘結質(zhì)量較好,會(huì )因剝離力較大導致膠體拉斷。
(3)粘結破壞形式包括內聚破壞和粘結破壞,內聚破壞是指膠體或基材混凝土發(fā)生破壞,表明密封膠與混凝土粘結良好;粘結破壞是指密封膠與混凝土構件脫粘,表明密封膠與混凝土粘結質(zhì)量較差。測量嵌縫密封膠粘結破壞面積的工具可采用網(wǎng)格紙,記錄粘結破壞面積百分比,精確至1%。
1.2 檢測結果的判定
(1)當檢測點(diǎn)的粘結破壞百分比均不大于20%時(shí),則該檢測點(diǎn)嵌縫密封膠與混凝土粘結質(zhì)量符合要求。
(2)當檢測過(guò)程中,剝離開(kāi)始10s內發(fā)生斷裂或粘結破壞百分比大于20%時(shí),則該檢測點(diǎn)嵌縫密封膠與混凝土粘結質(zhì)量不符合要求。
(3)嵌縫密封膠與混凝土粘結質(zhì)量檢驗采用正常二次抽樣的方式,當3處檢測點(diǎn)嵌縫密封膠與混凝土粘結質(zhì)量均符合要求,則該檢測區的粘結質(zhì)量符合要求;當有2處及以上檢測點(diǎn)不符合要求時(shí),則該檢測區粘結質(zhì)量不符合要求;當有1處檢測點(diǎn)嵌縫密封膠與混凝土粘結質(zhì)量不符合要求時(shí),應再增加2處檢測點(diǎn)進(jìn)行復檢,若仍有1處不符合要求,則該檢測區的粘結質(zhì)量不符合要求。
3、外墻拼縫防水質(zhì)量的現場(chǎng)檢測
3.1 檢驗批的確定
盡管上述的標準中都提到外墻拼縫防水質(zhì)量的現場(chǎng)檢測應采用淋水試驗的方式,但根據我們的實(shí)際檢測經(jīng)驗,考慮現場(chǎng)檢測的成本和難度,對參照《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規范》GB 50210外墻防水工程的檢測批內抽樣數量進(jìn)行了縮減,建議相同設計、材料、工藝和施工條件的1000m2外墻應劃分為一個(gè)檢測批,不足1000m2時(shí)也應劃分為一個(gè)檢測批,每個(gè)檢測批應至少選取一個(gè)檢測區。檢測區應選取最不利部位,每個(gè)檢測區覆蓋的拼縫不應少于3條,且“十”字形拼縫不應少于1處,并應包含一個(gè)完整的混凝土墻板。
3.2 檢驗裝置
檢測裝置及其布置示意圖如圖2所示。具體要求如下:
(1)淋水試驗裝置應安裝在被檢區域外墻的室外側,噴水水嘴離外墻的距離不應小于530mm,并應在被檢外墻表面形成連續水幕;
(2)每一檢測區域噴淋面積應為1800mm×1800mm(3.24㎡),噴水量不應小于4L/(m2·min),噴淋時(shí)間不應少于15min;
(3)在檢測區域范圍內,單個(gè)噴嘴在外墻上的噴淋直徑應為1.06m,4個(gè)噴嘴在外墻上的累計噴淋面積應為3.53m2,淋水速率不應小于14L/min;(補充允許偏差)
(4)噴嘴應安裝在框架上,框架應采用撐桿與被測外墻連接,水管應與噴嘴連接并引至水源,當水壓不足時(shí),應采用增壓泵增壓,水流量的監測可采用轉子流量計或壓力表。
3.3 結果評定
淋水試驗結束后,應及時(shí)檢查有無(wú)滲漏,若存在滲漏現象,應記錄滲漏的部位,并對滲漏的部位應進(jìn)行修復,修補后應重新進(jìn)行淋水試驗,對懷疑有滲漏的部位,可延長(cháng)淋水時(shí)間。 對墻面隱性滲漏部位,可應按照《建筑防水工程現場(chǎng)檢測技術(shù)規范》JGJ/T 299的相關(guān)規定,采用紅外熱像儀進(jìn)行檢查。
4、結論
隨著(zhù)我國裝配式建筑的發(fā)展,裝配式混凝土建筑外墻拼縫質(zhì)量已經(jīng)得到明顯提升,本為在前期裝配式混凝土密封膠應用研究的基礎上,結合實(shí)際經(jīng)驗提出了定性定量可操作性強的裝配式混凝土外墻拼縫質(zhì)量現場(chǎng)檢測技術(shù),可為裝配式混凝土建筑拼縫質(zhì)量檢測提供參考。
作者單位:建研院檢測中心有限公司、中國建筑科學(xué)研究院有限公司
作者:劉盈 周麗娟 張仁瑜