GRC轻质多孔条板的性能及其标准商榷
崔玉忠
摘要:GRC轻质多孔条板作为一种性能优良而且安装快捷简便的建筑内隔墙材料得到了广泛应用,几个现行标准及《新型建材及制品发展导向目录》中的性能指标要求各不相同,本文对其中的几个性能指标进行了分析对比,并提出了个人的观点。
关键词:墙体材料;GRC轻质多孔条板;标准指标
1 前 言
国家建材局1999年7月发布的到2000年底之前《新型建材及制品发展导向目录》(建材规划发[1999]163号文)中,将“玻璃纤维增强水泥(GRC)轻质多孔条板”列入了发展类新型墙体材料,并要求采用机械成型工艺,年生产规模大于15万m2,明确规定产品技术性能指标要高于JC 666-1997中的指标值,其中规定板材的抗折破坏荷载值及抗折强度保留率均要达到标准中的一等品指标,气干面密度提高到80 kg/m2,干燥收缩值降低为0.6 mm/m。除此之外,还增加了材料密度和抗压强度指标,这对GRC轻质多孔条板提出了更高的要求。这项政策的出台首先说明GRC轻质多孔条板作为一种新型墙体材料,得到了国家建材局的认可和肯定,将其独立列入发展类墙体材料,为该类板材的发展和扩大市场占有率提供了政策依据,另一方面也说明GRC轻质多孔条板在目前的生产和使用中还存在着不足之处,需要我们共同努力,生产出更高质量的内隔墙板。当前检验GRC轻质多孔条板质量的现行标准还有建设部行业标准JG/T 3029-95《住宅内隔墙轻质条板》和北京市标准DBJ 01-29-96《轻隔墙条板质量检验评定标准》。表1中列出了《导向目录》与2个行业标准中要求的指标值。
表1 《导向目录》与2个行业标准中的性能指标对比
项目 出厂含水率
(%) 材料密度
(kg/m3) 抗压强度
(MPa) 干燥收缩值
(mm/m) 面密度(90型)(kg/m2) 抗折(弯)
荷载(N) 抗折强度保留率(%)
导向目录 ≤10 ≤1200 ≥8 ≤0.6 ≤80 ≥2200 ≥80
JG/T3029 ≤0.8 ≤60 ≥0.75G
JC 666 ≤10 ≤0.8 ≤48 ≥2000 ≥70
注:表中G为墙板自重
2 几个问题的探讨
实践证明,GRC轻质多孔条板作为一种建筑内隔墙材料,已充分显示了其优良的物理力学性能和简便快捷的安装施工方式。作为指导生产和监督检验产品质量的依据,2个行业标准之间的性能要求与《导向目录》中的要求有不同之处,在实施过程中产生了一些不同的看法。以下就几个问题谈一谈个人观点,愿与同行共同探讨。
2.1 气干面密度
JC 666-1997中规定:60型板的气干面密度不大于38 kg/m2,90型板的气干面密度不大于48 kg/m2。JG/T 3029-95中对任何厚度的板材要求其面密度均不大于60 kg/m2。一般60型板的抽孔数为9个,孔直径为38 mm,空心率为28.3%;90型板的抽孔数为7个,孔直径为58 mm,空心率为34.2%。以90型板为例,对于长度和宽度一定,且空心率为34.2%的板来说,气干面密度为48 kg/m2(标准中要求上限)时,材料密度为811 kg/m3;气干面密度为80 kg/m2(导向目录中要求上限)时,材料密度为1351 kg/m3;而材料密度为1200 kg/m3(导向目录中要求上限)时,气干面密度为71 kg/m2。由此看出,当板的空心率一定(34.2%)时,要同时满足导向目录中要求的材料密度不大于1200 kg/m3和气干面密度不大于80 kg/m2这2个条件,板的气干面密度最大值为71 kg/m2。如果想要再提高气干面密度的值,则必须降低板的空心率。
1997年国家建材局房建材料产品质量监督检验中心对GRC轻质多孔条板的抽样检验结果中,60型板的气干面密度分别为32、34、39、46、47、47、48、49、51、53、54 kg/m2,若按照JG/T 3029-95的规定(气干面密度不大于60 kg/m2)评判,则11个产品的该项指标均满足要求,若按照JC 666-1997的规定(气干面密度不大于38 kg/m2)评判,则满足要求的产品数量仅有2个,占总数18.2%。将气干面密度按空心率28.3%换算成材料密度,11个产品的材料密度分别为744、790、907、1069、1093、1093、1116、1139、1185、1232、1255 kg/m3,按照导向目录(材料密度不大于1200 kg/m3),则满足要求的产品数量有9个,占总数的81.8%。
对于GRC轻质多孔条板来说,其面密度的大小同时受到板材空心率和材料密度的影响,因此要同时满足《导向目录》中材料密度、抗压强度和气干面密度3项指标的要求,则需要进行认真细致的研究工作,选择各种原材料之间的合理配比和适宜的板材空心率。
2.2 干燥收缩值
JG/T 3029-95和JC 666-1997规定的干燥收缩值都是指在某一特定条件下试件由饱水状态达到某一平衡水分时的相对收缩值,标准指标都是不大于0.8 mm/m,而在《导向目录》中该指标提高到不大于0.6 mm/m,能否达到这个指标是我们非常关心的问题。干燥收缩值小,意味着板材在使用过程中墙体开裂程度和开裂可能性的降低。1997年国家建材局房建材料产品质量监督检验中心对北京地区13个GRC轻质多孔条板产品干燥收缩值的抽查检验结果为:0.38、0.43、0.44、0.44、0.47、0.47、0.49、0.52、0.56、0.57、0.57、0.65、0.92 mm/m,数值超过0.6 mm/m的产品仅有2个,占15.4%。四川省产品质量监督检验站对5种GRC轻质多孔条板干燥收缩值的检验结果为:0.29、0.38、0.41、0.41、0.47 mm/m,均能满足干燥收缩值不大于0.6 mm/m的要求(摘自“四川轻质墙板的生产应用及其发展”)。由此可以看出,将干燥收缩值提高到不大于0.6 mm/m是可行的。
2.3 耐火极限
JG/T 3029-95规定内隔墙板的耐火极限不小于1 h,JC 666-1997规定60型板的耐火极限不小于1.5 h,90型板的耐火极限不小于2.5 h。耐火极限指标高说明GRC材料具有很好的防火性能,但是由此也给生产者带来了一些不必要的麻烦,因为检验板是否达到标准所要求的指标时,需要付出的检验费用大为提高。而在一些情况下,板材的防火性能能够达到建筑设计防火规范要求,却达不到产品标准要求。《建筑防火设计规范》GBJ 16-87规定:非承重墙,疏散走道2侧隔墙的1级、2级耐火极限均为1 h;房间隔墙的1级耐火极限为0.75 h, 2级耐火极限为0.5 h。《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045-95规定:非承重墙、疏散走道2侧隔墙的1级、2级耐火极限均为1 h;房间隔墙的1级耐火极限为0.75 h,2级耐火极限为0.5 h。无论从哪个角度来看,GRC轻质多孔条板作为一种典型的内隔墙体材料,将其耐火极限定为不小于1 h都是合理而科学的,超实际的高指标不但会造成物力和财力的浪费,而且也有背于客观实际。
2.4 抗折破坏荷载
JC 666-1997将90型板中合格品的抗折破坏荷载定为不小于2000 N,将1等品的抗折破坏荷载定为不小于2200 N;《导向目录》要求90型板均要达到1等品的抗折破坏荷载值。JG/T 3029-95将抗弯破坏荷载定为不小于板自重的0.75倍(抗弯破坏荷载不包括板自重),北京市标准DBJ 01-29-96中将抗弯荷载定为不小于板自重的2.0倍(抗弯破坏荷载为板自重和外加荷载之和)。当然每个标准所采用的试验方法也是不同的,现将各标准中的不同试验方法及不同指标值作一简介,并对由此而引起的最大弯矩进行对比分析。以90型板为例,弯矩计算中所涉及到的数值均采用各标准中的极限值。
(1)JG/T 3029-95中,板面密度不大于60 kg/m2,抗弯破坏荷载不小于板自重的0.75倍,加载方式为均布加载,跨度为板长度减去100 mm(见图1)。