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GRC解释

GRC是英文Glass fiber Reinforced Concrete的缩写,中文名称是玻璃纤维增强水泥。GRC是一种以耐碱玻璃纤维为增强材料、水泥砂浆为基体材料,经特殊工艺,采用机械高压,高密度喷浆技术制造出的轻质高强,表面造型随意的纤维水泥复合材料,GRC是一种通过造型、纹理、质感与色彩表达设计师想象力的材料。

GRC力学性能

抗弯强度:200—350㎏/㎝²

抗压强度:450㎏/㎝²

抗冲击强度:15—25㎏/㎝²

弹性模量:1.8—2.5×105㎏/㎝²

GRC特征

造型随意:可轻意复制任何的经典,也可接受客户独特的设计构想。

坚固轻质:产品质量稳定,使用寿命与钢筋混凝土相同,非易变形玻璃钢,脆性右膏,笨重易生锈的普通水泥制品材料可比。

材料组成

水泥:通常用于GRC


AR耐碱玻璃纤维

中的水泥主要有快硬硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥。



纤维:GRC材料中使用的纤维必须是耐碱玻璃纤维,种类包括耐碱玻璃纤维无捻粗纱、耐碱玻璃纤维短切纱、耐碱玻璃纤维网格布。欧美国家要求GRC中使用的玻璃纤维氧化锆含量不低于16.5%,中国要求在使用普通硅酸盐水泥时氧化锆含量不低于16.5%。

聚合物:通常添加的聚合物为丙乳,即丙烯酸酯共聚乳液。

外加剂:通常可选择性地加入高效减水剂、塑化剂、缓凝剂、早强剂、防冻剂、防锈剂等外加剂:当制品中含有钢质增强材料或钢质预埋件时,不得使用氯化钙基的外加剂。

其他材料:可以选择性的添加一些火山灰质活性材料,有利于提升GRC制品的综合性能,例如强度、抗渗、耐久等。


生产工艺

增强的玻璃纤维有很多种型式



GRC生产工艺

例如短切纤维纱、连续纤维无捻粗纱、网格布、短切纤维毡等,不同型式的玻璃纤维掺入到水泥基体中的方法不同,相同型式的玻璃纤维掺入到水泥基体中的方法也不完全相同。而且玻璃纤维的掺入量和使用方式对于玻璃纤维增强水泥复合材料的力学性能有着很大的影响。这就形成了多种玻璃纤维增强水泥复合材料的制作工艺,如喷射工艺、预混喷射工艺、预混浇筑工艺、注模工艺、布网工艺、缠绕工艺等。每种生产工艺都有其各自的特点,适用于制作不同的产品,当然所使用的设备也有所不相同。

1、喷射工艺

喷射工艺是应用最早并且最多的制造GRC制品的方法,包括手工喷射和自动喷射。20世纪70年代初英国建筑研究院(BRE)最先用此方法制造玻璃纤维增强水泥(GRC)制品。不管是手工喷射还是机械喷射,喷射工艺都需要经过专门训练的操作人员和专用设备。操作方法的正确与否很大程度影响到GRC制品的强度和耐久性。对于喷射工艺而言,玻璃纤维以二维乱向随机分布于水泥砂浆之中,纤维的有效利用率高,产品的各项物理性能也较好。

2、预混工艺

预混工艺是将短切玻璃纤维和水泥砂浆基体共同搅拌,形成均匀的玻璃纤维水泥混合料,然后通过浇筑或喷射的方法制成产品。根据成型方法的不同,预混工艺可分为预混浇筑工艺和预混喷射工艺。预混浇筑工艺与预制混凝土制品的工艺相类似,在浇筑过程中常常会辅以震动工序。[8]

板型结构与基本设计原理

充分利用GRC材料所特有的高抗弯、抗拉、抗剪和抗冲击强度,依据薄壳结构原理设计制造刚性曲面造型。强调材料力学与结构力学的综合运用,结合几何造型的合理性,依靠曲面内的双向轴力和顺剪力承受载荷。通过曲面造型变化,丰富建筑立面装饰效果;减轻结构自重,内力均匀,提高了空间整体工作性,强度高,刚度大,节省材料,经济合理。

GRC力学性能与物理化学性能设计

不同的应用条件对GRC的性能要求有很大差别。众所周知,沿海地区与城市中心,高层建筑与低矮的别墅,其风荷载相差很大。再例如:屋面与墙面比较,屋面的条件就要恶劣的多,普通GRC就难以胜任,因为屋面受到雨水、冰冻、阳光直射的作用,GRC材料会产生湿胀干缩、热胀冷缩,缺乏抗疲劳能力的普通GRC内部结构会发生破坏。还有许多情况必须考虑:表面粗糙与光滑;浅色与深色对阳光产生的热能吸收