GRC是英文Glass fiber Reinforced Concrete的縮寫，中文名稱是玻璃纖維增強混凝土。

GRC是一種以耐堿玻璃纖維為增強材料、水泥砂漿為基體材料的纖維混凝土復(fù)合材料，GRC是一種通過模具造型、紋理、質(zhì)感與色彩表達設(shè)計師想象力的材料。

目前GRC模具有水泥模具，玻璃鋼模具，木模，硅膠模，鋼模，表面光潔度棱角尺寸精度最好的是GRC鋼模。

• 中 文 名   玻璃纖維增強混凝土

• 外 文 名   Glass fiber Reinforced Concrete

• 材料類型  纖維混凝土復(fù)合材料

• 原 材 料    耐堿玻璃纖維、水泥砂漿

彩色發(fā)展趨勢

彩色GRC，即帶飾面的GRC。

飾面層與GRC纖維增強層為一次成型。這種彩色裝飾面層是通過GRC配料中加入顏料、彩色骨料和外加劑，以及特定的制作工藝完成的。

一種通過造型、紋理、質(zhì)感與色彩表達設(shè)計師想象力的材料。

1. 避免沾上灰塵和污漬：可以用吸塵器來清潔砂巖背景墻而且要確保吸塵器是軟毛刷，因為硬設(shè)備可能會刮傷砂巖。

2. 安裝好后盡快密封：密封口可以充當(dāng)砂巖背景墻的保護層，防止灰塵和污漬的進入以及砂巖內(nèi)的水分蒸發(fā)，因為它和空氣中的化學(xué)物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)可能會損壞砂巖背景墻。

3. 不要接觸油污：因為油或污垢會導(dǎo)致砂巖背景墻染色，如果接觸到了應(yīng)該盡快清理避免被砂巖吸收。

4. 避免使用瓷磚清洗劑清潔：瓷磚清洗劑會使墻壁瓷磚褪色應(yīng)該用干凈的軟布和溫水，經(jīng)常擦拭可以防止有害化學(xué)物質(zhì)的沉積。

材料優(yōu)勢

建筑外立面常見的裝飾材料有：

天然石材干掛、玻璃幕墻、金屬幕墻、陶板、瓷磚 、涂料

應(yīng)用領(lǐng)域

GRC建筑細部裝飾構(gòu)件，簡稱：GRC建筑細部。

GRC幕墻板，或稱：GRC外墻掛板。

GRC園林景觀制品，如：GRC雕塑，GRC假山，GRC小品，GRC花缽等。 

還有GRC輕質(zhì)隔墻板、GRC保溫板、通風(fēng)管道、永久性管狀芯模、永久性模板、工業(yè)建筑屋面構(gòu)件、聲屏障、自承載式地板、灌溉渠道等。

材料特征

材料組成

水泥：通常用于GRC中的水泥主要有快硬硫鋁酸鹽水泥、低堿度硫鋁酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥。

纖維：GRC材料中使用的纖維必須是耐堿玻璃纖維，種類包括耐堿玻璃纖維無捻粗紗、耐堿玻璃纖維短切紗、耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布。歐美國家要求GRC中使用的玻璃纖維氧化鋯含量不低于16.5%，中國要求在使用普通硅酸鹽水泥時氧化鋯含量不低于16.5%。

聚合物：通常添加的聚合物為丙乳，即丙烯酸酯共聚乳液。

外加劑：通?？蛇x擇性地加入高效減水劑、塑化劑、緩凝劑、早強劑、防凍劑、防銹劑等外加劑:當(dāng)制品中含有鋼質(zhì)增強材料或鋼質(zhì)預(yù)埋件時，不得使用氯化鈣基的外加劑。

其他材料：可以選擇性的添加一些火山灰質(zhì)活性材料，有利于提升GRC制品的綜合性能，例如強度、抗?jié)B、耐久等。

 

生產(chǎn)工藝

增強的玻璃纖維有很多種型式，例如短切纖維紗、連續(xù)纖維無捻粗紗、網(wǎng)格布、短切纖維氈等，不同型式的玻璃纖維摻入到水泥基體中的方法不同，相同型式的玻璃纖維摻入到水泥基體中的方法也不完全相同。而且玻璃纖維的摻入量和使用方式對于玻璃纖維增強水泥復(fù)合材料的力學(xué)性能有著很大的影響。

這就形成了多種玻璃纖維增強水泥復(fù)合材料的制作工藝，如噴射工藝、預(yù)混噴射工藝、預(yù)混澆筑工藝、注模工藝、布網(wǎng)工藝、纏繞工藝等。每種生產(chǎn)工藝都有其各自的特點，適用于制作不同的產(chǎn)品，當(dāng)然所使用的設(shè)備也有所不相同。

1、噴射工藝

噴射工藝是應(yīng)用最早并且最多的制造GRC制品的方法，包括手工噴射和自動噴射。20世紀70年代初英國建筑研究院（BRE）最先用此方法制造玻璃纖維增強水泥（GRC）制品。

不管是手工噴射還是機械噴射，噴射工藝都需要經(jīng)過專門訓(xùn)練的操作人員和專用設(shè)備。操作方法的正確與否很大程度影響到GRC制品的強度和耐久性。對于噴射工藝而言，玻璃纖維以二維亂向隨機分布于水泥砂漿之中，纖維的有效利用率高，產(chǎn)品的各項物理性能也較好。

2、預(yù)混工藝

預(yù)混工藝是將短切玻璃纖維和水泥砂漿基體共同攪拌，形成均勻的玻璃纖維水泥混合料，然后通過澆筑或噴射的方法制成產(chǎn)品。根據(jù)成型方法的不同，預(yù)混工藝可分為預(yù)混澆筑工藝和預(yù)混噴射工藝。預(yù)混澆筑工藝與預(yù)制混凝土制品的工藝相類似，在澆筑過程中常常會輔以震動工序。

 

技術(shù)前沿

Interface Tailoring玻纖-水泥界面優(yōu)化技術(shù)

由于玻璃纖維的表面非常光滑，普通GRC中玻纖-水泥界面過渡區(qū)是最薄弱的環(huán)節(jié)，AR纖維理論上只能發(fā)揮其強度效能的14.3%。界面理論認為：玻纖-水泥界面結(jié)合力如果太弱，受載時，纖維會大量拔出，GRC強度很低；但如果結(jié)合力過強，纖維表面應(yīng)力集中，導(dǎo)致纖維受損，材料脆斷，既降低強度，又降低塑性。

只有界面結(jié)合力適中的GRC才能呈現(xiàn)出高強度和高韌性。界面優(yōu)化涉及原材料的匹配、工藝方法與參數(shù)的設(shè)定、生產(chǎn)環(huán)境與條件的作用等諸多問題。

Uniform纖維分散技術(shù)

玻纖均勻良好的交織形態(tài)和取向是制造優(yōu)質(zhì)GRC的關(guān)鍵技術(shù)之一。是保證GRC的均質(zhì)性的必備條件，如果出現(xiàn)局部纖維含量過低，或是纏繞結(jié)團都會嚴重影響GRC的品質(zhì)，甚至發(fā)生安全事故。通過化學(xué)分散劑和機械分散器專有技術(shù)相結(jié)合的方法獲得了非常好的均勻分散效果。保證了最終產(chǎn)品的穩(wěn)定性和可靠性。

 

設(shè)計指南

《GRC預(yù)制裝配系統(tǒng)設(shè)計指南》

Design Guide for Prefabricated Glassfibre Reinforced Concrete Systems

由FRONTIER福瑞泰編制。

影響GRC設(shè)計的因素

自然力：風(fēng)、水、熱、地震

其它：火、聲、電化學(xué)侵蝕、腐蝕、碳化

建筑結(jié)構(gòu)：鋼筋混凝土框架、鋼結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆剪力墻、砌體結(jié)構(gòu)

極限狀態(tài)設(shè)計

典型的GRC初始性能與老化后的性能

生產(chǎn)工藝和材料配比對GRC性能的影響

GRC的徐變和應(yīng)力狀態(tài)下的破壞方式

GRC設(shè)計方式

疲勞強度設(shè)計的選擇

強度設(shè)計與計算

板型結(jié)構(gòu)與基本設(shè)計原理

充分利用GRC材料所特有的高抗彎、抗拉、抗剪和抗沖擊強度，依據(jù)薄殼結(jié)構(gòu)原理設(shè)計制造剛性曲面造型。強調(diào)材料力學(xué)與結(jié)構(gòu)力學(xué)的綜合運用，結(jié)合幾何造型的合理性，依靠曲面內(nèi)的雙向軸力和順剪力承受載荷。通過曲面造型變化，豐富建筑立面裝飾效果；減輕結(jié)構(gòu)自重，內(nèi)力均勻，提高了空間整體工作性，強度高，剛度大，節(jié)省材料，經(jīng)濟合理。

GRC力學(xué)性能與物理化學(xué)性能設(shè)計

不同的應(yīng)用條件對GRC的性能要求有很大差別。眾所周知，沿海地區(qū)與城市中心，高層建筑與低矮的別墅，其風(fēng)荷載相差很大。再例如：屋面與墻面比較，屋面的條件就要惡劣的多，普通GRC就難以勝任，因為屋面受到雨水、冰凍、陽光直射的作用，GRC材料會產(chǎn)生濕脹干縮、熱脹冷縮，缺乏抗疲勞能力的普通GRC內(nèi)部結(jié)構(gòu)會發(fā)生破壞。還有許多情況必須考慮：表面粗糙與光滑；淺色與深色對陽光產(chǎn)生的熱能吸收

GRC產(chǎn)品設(shè)計

建筑師與GRC工程師的深入溝通是十分必要的。

產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計：鋼骨架、增強肋、收邊......

構(gòu)造節(jié)點與固定系統(tǒng)的基本準則

面板構(gòu)造設(shè)計

邊緣與洞口

尺度協(xié)調(diào)

構(gòu)造節(jié)點型式

通風(fēng)雨幕

連接件

接縫處理與密封

與相鄰材料銜接

生產(chǎn)工藝方案與配合比設(shè)計

在綜合考慮使用環(huán)境條件后，有針對性地設(shè)計GRC材料的功能與性能指標體系。根據(jù)這些數(shù)據(jù)制定生產(chǎn)工藝方案與配合比設(shè)計。在滿足使用條件的情況下，預(yù)留足夠的安全系數(shù)，合理運用各種技術(shù)工藝程序，設(shè)計一個完整的技術(shù)經(jīng)濟方案。其中，首先選擇合適的工藝路線，然后選擇與之匹配的原材料，之后進行配合比設(shè)計，試配驗證，組織實施。