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什么是伪劣GRC?
来源:自编    日期:2021-01-14    阅读()
 什么是伪劣GRC?
                                田勇
1.  GRC简介 
  GRC是英文Glass Fibre Reinforced Cement (或 Concrete)的缩写,也有的国家如美国缩写为GFRC。
GRC翻译成中文是“玻璃纤维增强水泥(或混凝土)”。GRC是水泥、砂子、水、耐碱玻璃纤维、外加剂以及其他集料与混合物组成的复合材料。水泥与水发生反应后硬化,形成胶凝体——水泥石,把砂子(或其他集料)牢固地胶结在一起,并胶结锚固玻璃纤维,形成了具有良好性能的新材料。砂子在GRC中起填充和骨架作用,耐碱玻璃纤维起增强作用。耐碱玻璃纤维所起的作用主要是增强水泥基材的抗拉性,及提高了其抗拉强度抗弯强度和抗冲击能力等。 
    水泥基材是抗压性较好、抗拉性较差的材料,其抗拉强度往往不到抗压强度的十分之一。用耐碱玻璃纤维增强后,起抗拉性能大大提高。具体提高的幅度因材质配方、玻纤强度、玻纤含量、工艺 
方法的不同而有较大差异。质量得到保证的GRC的抗拉抗弯强度可提高3倍左右,抗冲击强度可提高20倍左右。 
    耐碱玻璃纤维作为增强材料的一个非常明显的优势是它的抗拉强度很高,比钢筋还高5倍左右。1级钢筋的抗拉强度的标准值是235Mpa,而用于GRC中的玻璃纤维束的抗拉强度至少在1400Mpa以上 
。由于玻璃纤维强度高,很细的断面就能承受较大的拉力,在加上玻璃纤维用不着像钢筋那样需要一定厚度的保护层防止锈蚀,因此,GRC可做成薄壁型的构件。这是GRC得以广泛应用的非常突出的特 
点。 
    但是,未经保护或处理的普通玻璃纤维在普通水泥中易受到水泥水化所生成的碱的侵蚀,随时间的延续,其强度会大大降低,从而不能保证玻璃纤维增强效果的耐久性。因此,科学家研制了能在水泥中不受或少受碱的侵蚀从而保持其耐久性的玻璃纤维——耐碱玻璃纤维。 
    1966年,英国人A.J.Ma jumder发明了耐碱玻璃纤维,并投入实际应用。这种被命名为“Cem—Fi(赛姆菲尔)”的玻璃纤维中含有氧化锆ZrO,能够阻延和削弱水泥石中的碱对玻璃纤维的侵蚀速度和强度。从而使GRC的耐久性有了基本的保证。 
    耐碱玻璃纤维的问世是GRC发展史真正意义的始点。到目前为止,世界上已有四十多个国家和地区生产和使用GRC制品。中国是在20世纪50年代末开始研究GRC的。当时曾大量推广GRC 
产品,但由于那时已有在GRC中的是不耐碱的中碱或无碱玻璃纤维,没有解决最关键最根本的耐碱问题。GRC产品的强度很快下降,安全性与耐久性没有保障。因此,国家建工部在1961年下文禁用 
GRC产品。 
    70年代中期,中国又恢复了GRC的研究开发。一方面研制耐碱玻璃纤维,另一方面研制低碱度水泥。这两方面的研制至80年代中期相继取得成果。从而GRC在中国重新开始进入应用领域,并在90年代得到大范围的推广。GRC制品最只要的特点是壁薄体轻、造型随意、质感逼真。 
(1)壁薄体轻 
GRC最主要的特点就是可以做成壁薄型的构件。一般情况下,GRC构件的壁厚不超过15mm,最薄的构件壁厚可以做到5—6mm。由两层GRC板一层轻质材料构成的夹心板,两层GRC板的厚度的总和也不超过20mm左右。由于壁薄,自然体轻。GRC构件的展开面积重量一般在15—40kg之间。GRC构件体轻,使得它可以在许多需要减轻重量的领域大显身手。比如挂在外墙的各种GRC建筑装饰构件,给墙体结构增加的负荷不大,使得建筑物丰富立面造型的手段变得简单、安全、易行了。 
(2) 造型随意 
GRC构件是在模具中制做成型的。由于质量轻,对于其实现各种造型很方便。因此,GRC可以做成各种复杂的造型。 
(3)质感逼真 
GRC表面质感是由模具的质感所决定的。由于GRC中没有粗集料,所以细集料的颗粒也比较细。因此,可以细腻、准确地表现不同的质感与纹理。既可以做得光滑如镜,又可以做得粗糙似石。复制的各 
种质感效果非常逼真。是非常理想的仿真材料。 
2. 不用耐碱玻纤的“GRC”是不可用的伪GRC 
    GRC必须用耐碱玻纤增强,因为水泥与水进行水化反应形成的水泥石大约有25%的氢氧化钙,玻璃纤维中含有70%的二氧化硅,氢氧化钙与二氧化硅会发生不可逆转的化学反应,生成强度大大低于 
二氧化硅的水化硅酸钙,使玻璃纤维的强度大大降低,从而使GRC的强度大大降低。耐碱玻纤是在玻璃纤维中加了不小于16%的氧化锆实现其耐碱性的,氧化锆阻止了氢氧化钙与二氧化硅的反应,保 
证了玻璃纤维的强度不被削弱,从而保证了GRC的耐久性。由于增加氧化锆会大大增加玻璃纤维的成本,耐碱玻纤是普通玻纤价格的几倍,是廉价玻纤的几十倍,因此,可用的GRC的价格不可能是低廉的。用户可以通过检查GRC生产厂家的玻纤进货发票,判定其是否使用了耐碱玻纤。 
3. 玻纤含量不足的“GRC”是不可用的劣质GRC 
     GRC必须保证足够的玻纤含量。玻纤在GRC的作用与钢筋在钢筋混凝土土中的作用是一样的,玻纤含量不足就像钢筋配筋不足一样,起不到增强的作用。如果不加玻纤,GRC的水泥基材的抗拉和 
抗弯强度不到2兆帕,而玻纤含量足的GRC的抗弯强度可达到6兆帕。GRC建筑装饰构件在使用过程中至少承受5种荷载(自重、风、温度应力、干湿变应力及其他荷载)的作用,如果达不到强度指标, 
将是非常不安全的。 玻纤的价格远远高于GRC中的其他材料,占成本的比重很大,一些厂家为了省钱只能在玻纤含量上做文章。因此,价格低廉的GRC往往是玻纤含量不足的。用户可以检查厂家的GRC的抗弯强度是多少兆帕以辩明真伪。注意:须检验的是抗弯强度,而不是抗压强度。 
4. 仅仅放一层玻纤网的“GRC”是不可靠的 
    玻纤网的放置会增强水泥基材的整体性,但只加网不加短玻纤,并没有从根本上改变其材性,GRC的力学性能无法保证。当然,只放一层网会大大大大降低成本。 
5. 做得厚的“GRC”极有可能是不可靠的 
    一般情况下,GRC构件的厚度在6—15mm之间,即使几十平方米的用于高层建筑的大型外板墙,也不过15mm厚。有的厂家不舍得加足量的玻纤(玻纤太贵了),强度不够断面凑,只好增加厚度(水 
泥沙子远比玻纤便宜多了),构件达20—30mm,甚至更厚。如果这些厚“GRC”掺足了耐硷纤维的含量,其价格应当较高而绝不会反倒更低。如果GRC构件的厚度很厚,而价格又低,则肯定是劣质 
GRC. 
    GRC构件做得厚不仅使其材质的玻纤含量相对更低了,材质更不可靠了,其重量的增加也会对建筑结构带来负担甚至危害。GRC中玻纤含量足,才能做薄才敢做薄。 
6. 内表面不光不匀的GRC质量不可靠 
    作为薄壁型的构件,特别是造型复杂的构件,最害怕构件厚度不均匀,薄地方就是构件的软肋,只有构件的内形与外形基本一致,才能证明构件是均匀的,只有内表面是光的,才能表明构件密实 
。GRC密实,才能很好地握裹住玻纤,才能保证强度。 
7. GRC构件全部用焊接的方式安装是不可靠的 
    GRC的干湿变型较大,2米左右的线型构件干湿变型量约为1—2mm,这个变型如果被完全限制,将产生30兆帕左右的应力,远远大于GRC的抗弯强度,必将把构件拉裂。因此,世界各国安装GRC构件均采用弹性可位移的结点,以释放变型应力。使用或部分使用螺栓安装构件可以避免或减少变型应力。 
8. GRC的埋件与连接件不防锈是不可靠的 
    GRC构件往往只是由几个安装结点固定在基墙上一但连接点有了问题,就有可能掉下来。应当考虑到构件连接点的抹灰是局部补抹的,很有可能抹得不实或与墙面有隙,因此,构件的埋件和连接件应当按裸露考虑防锈蚀。国外的GRC规范要求埋件和连接件至少要镀锌,最好用不锈钢。未经防锈处理的普通低碳钢是不准使用的。 
9. GRC构件的埋件处、转角处不加强是不可靠的 
    GRC构件的埋件处、转角处往往是应力集中的地方,在这些地方必须加强构造。如布局加肋、加筋、加玻纤网、内转角顺滑过渡等。
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