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装配式建筑中的“拼缝”检测

装配式建筑中的“拼缝”检测

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 摘要:近年来,国家大力发展装配式建筑,装配式混凝土外墙拼缝质量受到业界的普遍关注。采用现场拼装的装配式混凝土外墙,会留下大量的拼装拼缝,这些拼缝容易成为水流渗透的通道,因此装配式混凝土建筑的外墙拼缝在防水上具有先天的弱点,造成拼缝防水失效的可能原因包括防水构造设计不合理、密封胶失效等。基于这些先天弱点和技术难题,本文结合实际检测经验,提出装配式混凝土外墙拼缝质量检测技术,为装配式建筑的稳定发展提供技术支撑。



关键词:装配式混凝土外墙拼缝质量、嵌缝密封胶与混凝土粘结质量检测、外墙拼缝防水质量检测


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0、引言


近年来,各地深入贯彻落实中央城市工作会议精神和《国务院办公厅关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发〔2016〕71号),大力发展装配式建筑。截止2020年底,全国31个省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团新开工装配式建筑共计6.3亿㎡,较2019年增长50%,占新建建筑面积的比例约为20.5%,完成了《“十三五”装配式建筑行动方案》到2020年达到15%以上的工作目标[[1]]。


装配式建筑是以构件工厂预制化生产,现场装配式安装为模式,以标准化设计、工厂化生产、装配化施工,一体化装修和信息化管理为特征,整合从研发设计、生产制造、现场装配等各个业务领域,实现建筑产品节能、环保、全周期价值最大化的可持续发展的新型建筑生产方式。装配式混凝土建筑作为装配式建筑的主要形式受到业界的普遍关注。装配式混凝土建筑采用现场拼装的预制混凝土外墙,会留下大量拼装拼缝,这些拼缝容易成为水流渗透的通道,嵌缝密封胶与混凝土粘结质量和外墙拼缝防水质量对保障建筑防水密封效果及耐久性至关重要,对装配式建筑推广具有重要意义。上世纪80年代在北京等地推广装配式建筑未获成功,外墙拼缝密封材料不可靠造成外墙漏水,影响耐久与使用就是主要原因之一。


1、装配式混凝土建筑外墙拼缝质量的研究进展


经分析,目前造成拼缝防水失效的可能原因主要包括防水构造设计不合理、安装精度不够、密封胶失效等。为规范装配式建筑外墙拼缝质量,目前已经有相关的装配式混凝土建筑技术标准中对此提出要求,例如《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014[[2]]、《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231-2016[[3]]、《装配式住宅建筑检测技术标准》JGJ/T 485-2019[[4]]均提到了通过检查现场淋水试验报告对外墙板拼缝的防水性能提出要求,针对密封胶与基材混凝土的粘结质量,只对密封胶的产品质量提出具体要求,均未提及密封胶与基材混凝土现场的粘结质量检测。


近年来行业内已经开展了大量的装配式建筑密封胶设计、选用、施工及后期维护的研究[[5]][[6]][[7]],已经有装配式混凝土建筑外墙拼缝用的密封胶产品及应用团体标准发布实施,指导装配式密封胶行业的稳定发展,但仅仅依靠密封胶产品的实验室送检无法保证外墙拼缝的质量。目前拼缝的现场质量检测多以主观观察为主,缺少定性定量的评定方法。本文将从嵌缝密封胶与混凝土粘结质量和外墙拼缝防水质量两个角度出发,结合实际检测经验,提出装配式混凝土外墙拼缝质量的现场检测技术。


2、嵌缝密封胶与混凝土粘结质量检测技术


2.1 检测方法


密封胶作为外墙防水的第一道防线,其与混凝土的粘结质量尤其重要。在现场检测时,宜采用剥离粘结试验的方法(如图1所示)对嵌缝密封胶与混凝土粘结质量进行现场检测。嵌缝密封胶完全固化后方能达到理想的粘结效果,因此,检测应在嵌缝材料完全固化后进行,且密封胶性能受环境温度影响较大,为了保证检测结果的准确性,检测应在5℃~35℃的气温环境下进行。每500m拼缝作为一个检测区,每个检测区应选取3处进行检测,且应至少包含1处横缝。具体的操作方法如下:


(1)利用切割工具沿混凝土构件与嵌缝密封胶的粘结处切割嵌缝密封胶,为了保证检测设备能有效夹持嵌缝密封胶,切割长度不宜小于75mm,嵌缝密封胶切割深度为注胶深度;在切割时,应选择密封胶外观良好的位置且不对密封胶造成损伤,以免剥离过程中胶体在切割位置处断裂。


(2)在剥离过程中采用位移控制,利用检测仪夹持切割后嵌缝密封胶的一端,以90°方向沿缝剥离嵌缝密封胶,保持剥离速率为100mm/min±10mm/min,剥离时间不宜小于1min。在剥离过程中,如果粘结质量较好,会因剥离力较大导致胶体拉断。


(3)粘结破坏形式包括内聚破坏和粘结破坏,内聚破坏是指胶体或基材混凝土发生破坏,表明密封胶与混凝土粘结良好;粘结破坏是指密封胶与混凝土构件脱粘,表明密封胶与混凝土粘结质量较差。测量嵌缝密封胶粘结破坏面积的工具可采用网格纸,记录粘结破坏面积百分比,精确至1%。


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1.2 检测结果的判定


  (1)当检测点的粘结破坏百分比均不大于20%时,则该检测点嵌缝密封胶与混凝土粘结质量符合要求。


  (2)当检测过程中,剥离开始10s内发生断裂或粘结破坏百分比大于20%时,则该检测点嵌缝密封胶与混凝土粘结质量不符合要求。


  (3)嵌缝密封胶与混凝土粘结质量检验采用正常二次抽样的方式,当3处检测点嵌缝密封胶与混凝土粘结质量均符合要求,则该检测区的粘结质量符合要求;当有2处及以上检测点不符合要求时,则该检测区粘结质量不符合要求;当有1处检测点嵌缝密封胶与混凝土粘结质量不符合要求时,应再增加2处检测点进行复检,若仍有1处不符合要求,则该检测区的粘结质量不符合要求。


  3、外墙拼缝防水质量的现场检测


  3.1 检验批的确定


  尽管上述的标准中都提到外墙拼缝防水质量的现场检测应采用淋水试验的方式,但根据我们的实际检测经验,考虑现场检测的成本和难度,对参照《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB 50210外墙防水工程的检测批内抽样数量进行了缩减,建议相同设计、材料、工艺和施工条件的1000m2外墙应划分为一个检测批,不足1000m2时也应划分为一个检测批,每个检测批应至少选取一个检测区。检测区应选取最不利部位,每个检测区覆盖的拼缝不应少于3条,且“十”字形拼缝不应少于1处,并应包含一个完整的混凝土墙板。


  3.2 检验装置


  检测装置及其布置示意图如图2所示。具体要求如下:


  (1)淋水试验装置应安装在被检区域外墙的室外侧,喷水水嘴离外墙的距离不应小于530mm,并应在被检外墙表面形成连续水幕;


  (2)每一检测区域喷淋面积应为1800mm×1800mm(3.24㎡),喷水量不应小于4L/(m2·min),喷淋时间不应少于15min;


  (3)在检测区域范围内,单个喷嘴在外墙上的喷淋直径应为1.06m,4个喷嘴在外墙上的累计喷淋面积应为3.53m2,淋水速率不应小于14L/min;(补充允许偏差)


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(4)喷嘴应安装在框架上,框架应采用撑杆与被测外墙连接,水管应与喷嘴连接并引至水源,当水压不足时,应采用增压泵增压,水流量的监测可采用转子流量计或压力表。


3.3 结果评定


淋水试验结束后,应及时检查有无渗漏,若存在渗漏现象,应记录渗漏的部位,并对渗漏的部位应进行修复,修补后应重新进行淋水试验,对怀疑有渗漏的部位,可延长淋水时间。


对墙面隐性渗漏部位,可应按照《建筑防水工程现场检测技术规范》JGJ/T 299的相关规定,采用红外热像仪进行检查。


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4、结论


随着我国装配式建筑的发展,装配式混凝土建筑外墙拼缝质量已经得到明显提升,本为在前期装配式混凝土密封胶应用研究的基础上,结合实际经验提出了定性定量可操作性强的装配式混凝土外墙拼缝质量现场检测技术,可为装配式混凝土建筑拼缝质量检测提供参考。


作者单位:建研院检测中心有限公司、中国建筑科学研究院有限公司

作者:刘盈 周丽娟 张仁瑜


(责任编辑:何雯丽)



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[责任编辑:Susan]

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