一﹑ GRC 简介
GRC 是玻璃纤维强化水泥 (GLASSFIBRE REINFORCED CEMENT) 的简称 , 是一种由耐碱玻璃纤维
(ALKALI RESISTANT GLASSFIBRE) 特种低碱高强水泥、沙及多种添加剂混合而成的产品。
在七十年代初,英国 PTLKINGTON BROTHERS LIMITED 和 UK BUILKING RESEARCH ESTABLISHMENT 开始研究 GRC 的发展,创造了 AR FIBRE 与水泥和沙混合而成一种类似传统钢筋混凝土的产品,渐渐打入建材市场。 GRC 融合了混凝土的特强压缩性及玻璃纤维的耐伸缩性,使其更具低渗透和耐风化等特性,可以说更胜混凝土一筹。
GRC 突破传统建筑的框框,是属不可多得的一种建材,在 GRC 广被采用的情形下,选用 GRC 已是现代化建筑的新趋向。
玻璃纤维强化水泥在甚多方面与普通钢筋混凝土相似。
例如:
• 耐候性
• 不燃烧性
• 免保养维修(即与普通钢筋混凝土相近寿命)
• 耐虫菌
• 而且,他更有若干胜过混凝土的优点
• 高强度重量比,因此能使用较薄截面
• 早期高冲击抗力
• 易于成型至各种形体
• 能用简单工具造型及切割
• 多种表面处理方法(如清水﹑加颜色﹑骨材外露﹑嵌瓷砖或石块等)
综合而言, GRC 有如下优点和特性:
• 容易制造,有弹性,可塑性高
• 轻盈,易于施工运输
• 防火,防腐蚀,应用范围广
二﹑ GRC 之应用:
基于重量轻盈 , 形状多变 , 防火 , 防腐蚀等种种优点 ,GRC 已被广泛应用于 , 土木工程等方面 .
⒈ 屋宇建造
GRC 具有很高的可塑性 , 一些特殊的花纹图案 , 古老的雕刻 , 都可利用 GRC 倒模复制 . 因此 GRC 在建筑艺术上已渐受重视 . 最新技术方面的突破 , 利用铁架装嵌法 (STUDFRAMI FECHNIQUE) 使 GRC 能大幅地附在铁架上 , 然后吊往所需位置 , 按照建筑师所要求的形状﹑图案装嵌 , 突破了传统混凝土的呆板 , 使建筑艺术更显活泼 , 更臻完善 , 更可承担超高层大楼的风压及地震力 .
⒉ 土木建筑
GRC 之低渗透性﹑防炎﹑防腐蚀﹑防裂﹑防剥落等特性 , 使其已被应用于码头﹑桥梁﹑隧道﹑污水处理及化学工业上 .
GRC 更可被制成厚约 10mm 的薄膜状 , 应用于隔音系统 , 土木工程内之永久模板 , 挡风墙上 .
⒊其他特种用途
三﹑ GRC 之主要成分
⒈ 特种高强低碱水泥 (SPECIAL PORTLAND CEMENT)
⒉ 细砂石 (FINESAND & AGREGATE)
⒊ 耐碱玻璃纤维 (AREIBRE)
⒋ 附加剂 (ADMIXTHRES)
□ 脱干剂 WATER REDUCING AGENT
□ 快干剂 WORKABILTTY AIDS
□ 染色粉 PIGMENTS
□ 其他各种添加剂
四﹑ GRC 之制造过程
GRC 可因应不同模型 , 大小 , 选择适当的制造方法 , 其主要制造方法大致可分如下 :
⒈ 喷布法 (SPRAY METHOD)
将水泥和玻璃纤维从同一枪喷出 ;
喷于所要求形状之模板上 , 然后压实 , 使之成型 , 再慢慢硬化 ;
脱模 .
⒉ 预混法 (PREMIX PROCESS)
先将水泥 / 沙 / 玻璃纤维 / 水混在一起至浆状 , 然后注入模中 , 挤压模 , 滑动成型等方法造型 , 理硬化 , 脱模 .
五﹑ GRC 机械特性
GRC 之特性可以主要由玻璃纤维之成分 , 分内型式﹑ 容度及生产方法来控制 .GRC 可以从设计特制来配合个别特性之要求 .
主要材料之机械特性简历如下 :
性能 单位 手喷或机喷 预混料
玻璃纤维含量 %WEGHT 5 3.5
密度 ( 正常 ) TonnE/m 2 1.9-2.1 1.8-2.0
压缩强度 N/mm 2 50-80 40-60
抗张强度 N/mm 2 8-11 4-7
弯曲强度 N/mm 2 21-30 10-14
冲击强度 N/mm 2 10-25 8-14
弯曲弹性界 N/mm 2 7-11 5-8
杨氏系数 N/mm 2 10-20 13-18
波松比 0.20-0.25 0.20-0.25
至失效应变 N/mm 2 0.60-1.2 0.1-0.2
层间剪力强度 N/mm 2 3-5 N/A
平面剪力强度 N/mm 2 2-11 4-7
六﹑ GRC 之物理性能
性能 单位 手喷或机喷
热 膨胀
传导系数
冰冻融化 Per ° K
W/m °K
BS4264
Din274
ASTMC666.73 10-12*10 -6
0.5-1.0
无可视或机械变化
无可视或机械变化
300 周后 +/-20 ℃变化相当小
火 不燃烧
着火性
火传播
火焰扩散
防火
烟 BS476Pt4
BS476Pt5
BS476Pt6
BS476Pt7
BS476Pt8
ASTMSTP422-67 1 不燃烧
P 级 ( 不易着火 )
0 级
1 级
• 4 小时 , 视构造面定
Dm=2-6, 可忽视烟产量
湿气 水蒸气渗透性
透性
水渗透性
吸湿
湿气流动 BS3177
BS473/550 在 10mm 厚度渗透值小于 1.3
Metrioperms
在 8mm 厚度 .02-0.04ml/m2min
10%-20% 烘干至饱和
0.15%-0.2% 由饱和至烘干
耐磨耗 ASTMC418-68 27-30m 3 体积损失 , 比正常混凝土 A/C 板或砖损失小
安全空气中纤维
水中纤维 Micron
WHO 标准 用纤维直径大于 12Microns, 因此超过呼吸上限 (3.5Microns 直径 )GRC 可用于载软水系统 , 纤维稳固集合于复合物的表面 , 因此不至释放在水中 .
含纤维的 GRC 不产生味道 , 颜色及混合浓度不受影响 , 在超过规格的水平未侦检出有毒金属 .
七﹑ GRC 之设计应力
设计值 荷载例 单位 手喷或机喷 预混料
压缩 压缩性 N/mm 2 12 12
张力 圆筒箍应力
弯曲夹心板 N/mm 2 3 2
张力 / 弯曲 弯曲箱式截面或槽形 N/mm 2 4 2.5
弯曲 弯曲实心板 N/mm 2 6 4
剪应力 剪力荷重 N/mm 2 1 1
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