淺談新型幕墻材料grc

1、<p>　　淺談新型幕墻材料GRC</p><p>　　【摘要】近年來，隨著非線性設(shè)計手法的興起，流線型的建筑逐步從理想走向現(xiàn)實。建筑師們正以全新及創(chuàng)新的方式使用建筑材料。GRC就是其中一種塑性極強的材料。本文就GRC的應(yīng)用談一些看法。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】建筑工程；幕墻；新材料；GRC；應(yīng)用 </p><p>　　中圖分類號： F406.5文

2、獻標識碼：A 文章編號： </p><p><b>　　引言 </b></p><p>　　近年來，隨著非線性設(shè)計手法的興起，流線型的建筑逐步從理想走向現(xiàn)實。GRC這種可塑性極強的材料也從室內(nèi)裝修材料，建筑細部構(gòu)件等領(lǐng)域逐步邁向更為寬廣的應(yīng)用領(lǐng)域----建筑幕墻。長期以來GRC一直被人為是傳統(tǒng)建筑材料石材和石膏的替代品，但現(xiàn)在由于技術(shù)發(fā)展及其衍生的不斷改進的特性，它某

3、方面的特性已經(jīng)超越了石材，能夠更好地適應(yīng)現(xiàn)今的建筑對塑形的要求。 </p><p>　　一.GRC總體介紹 </p><p>　　GRC（玻璃纖維強化混凝土）是Glass Reinforced Fibre Concrete的縮寫，又名Glass Fiber Reinforced Concrete(GRFC)。 </p><p>　　是一種以水泥砂漿為基料，混合纖維及

4、其它添加劑的復(fù)合材料。由于加入的纖維特性，它具有很好的抗折強度和抗拉性能。適應(yīng)不同的使用要求,它可以摻入不同種類的纖維，比較常用的有耐堿玻璃纖維、碳和芳綸等高性能纖維、通用合成纖維、各種陶瓷纖維、金屬絲、天然植物纖維以及礦物纖維。 </p><p>　?。ㄒ唬┧啵汉芏喾N類的水泥均可以運用在GRC中，例如快硬硫鋁酸鹽水泥、白色硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、低堿度硫鋁酸鹽水泥等。 </p><p&

5、gt;　　（二）纖維：GRC中只能摻入耐堿玻璃纖維，種類有很多，主要包括耐堿玻璃纖維無捻粗紗、耐堿玻璃纖維網(wǎng)格布、耐堿玻璃纖維短切紗。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%，而國內(nèi)在使用普通硅酸鹽水泥時則要求氧化鋯含量至少在16.5%以上。 </p><p>　　（三）外加劑：根據(jù)不同的性能需求、施工要求，可加入高效緩凝劑、早強劑、減水劑、防銹劑、塑化劑、防凍劑等外加劑。值得注意的是，當制品

6、中含有鋼質(zhì)增強材料或預(yù)埋件時，不能添加氯化鈣基的外加劑。 </p><p>　?。ㄋ模┚酆衔铮和ǔＬ砑拥木酆衔餅楸┧狨ス簿廴橐骸?</p><p>　?。ㄎ澹┢渌牧希簽榱颂嵘鼼RC材料的強度、抗?jié)B、耐久性等綜合性能，可選擇性地添加一些如火山灰質(zhì)的活性材料。 </p><p>　　二. GRC的材料特性 </p><p>　　最初由俄羅斯人

7、在1940年發(fā)展的玻璃纖維強化混凝土（GRC）由高強度玻璃纖維混合在水泥中調(diào)制而成。通過這種形式，纖維以及水泥板都可以保持他們的物理和化學(xué)特性。玻璃纖維可以適應(yīng)不同的板塊尺寸，在一定規(guī)格內(nèi)保持良好的性能。同時，大多數(shù)的纖維增強復(fù)合材料擁有拉伸應(yīng)用特性，為塑造不同形狀的板材提供了可能性。通過使用更高的纖維含量，以及較長的纖維和較低水/混凝土比例，GRC可以達到相當高的最終彎曲強度。材料延展性的增加，使設(shè)計師得以運用10-15平米大的面板，

8、更好表現(xiàn)建筑的氣勢與體量。另外它們具有非腐蝕，高阻尼能力和熱膨脹系數(shù)低等特質(zhì)。 </p><p>　　三. GRC板的制造工藝 </p><p>　　由于同類型玻璃纖維混合成水泥基方法不同，或者摻入的玻璃纖維類型不同，甚至添加的復(fù)合材料不同都會形成不同類型的GRC，其生產(chǎn)的工藝流程也不盡相同，主要可以分為以下兩種： </p><p><b>　　（一）預(yù)混

9、合技術(shù) </b></p><p>　　預(yù)混工藝是先將水泥砂漿基體與短切玻璃纖維攪拌混合，待形成均勻的玻璃纖維水泥混合料后，通過澆筑或注射的方式制成產(chǎn)品。根據(jù)成型方式的不同，預(yù)混工藝可分為預(yù)混噴射工藝和預(yù)混澆筑工藝。 </p><p>　　另外澆筑的模具一般由兩部分組成，核心是空心或者封裝一個輕的核心，如聚苯乙烯。因為地心吸力，纖維大多集中在模具下端材料的強度較低，一般適用于較小

10、的建筑細部，例如帶狀部分，頂蓋等。如果通過注射的方式將預(yù)混合材料注有開口模具是可以在一定程度使GRC的強度提高。同時這種過程可以節(jié)約成本，因為模具制造要簡單得多。 </p><p><b>　?。ǘ﹪娚浼夹g(shù)： </b></p><p>　　噴射工藝在20世紀70年代初首先被英國建筑研究院（BRE）運用于制造玻璃纖維增強水泥（GRC）制品，它是應(yīng)用最廣且發(fā)展比較成熟的

11、制造方法，其中包括自動噴射和手工噴射。此方法最大的優(yōu)點是玻璃纖維以二維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。但是這項工藝的操作方法正確與否很大程度影響到GRC制品的強度和耐久性，所以無論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。 </p><p>　　四.GRC板的飾面效果 </p><p>　　GRC因應(yīng)不同的模具、添加劑或者打

12、磨方式可以制造出不同的飾面效果。 </p><p><b>　?。ㄒ唬┘y理模具 </b></p><p>　　由于水泥混合物的特性，無論平滑或者粗糙的表面效果，GRC均可以按照模具準確地表現(xiàn)出來。 </p><p><b>　　（二）集料飾面 </b></p><p>　　聚合飾面可以運用到GRC板

13、的表面。通常采用粉碎的巖石或者礫石。 </p><p><b>　?。ㄈ┩苛巷椕?</b></p><p>　　包含水泥基礎(chǔ)涂料，彩色水泥和氧化物。 </p><p><b>　?。ㄋ模┐蚰?</b></p><p>　　除特殊紋理模具外，還可以通過打磨（鑿毛、酸洗、噴砂等）來實現(xiàn)仿石的質(zhì)感。也可

14、以通過非金電鍍，打造金屬的質(zhì)感。 </p><p>　　五.GRC幕墻板的表面防護 </p><p>　　對于是否采用GRC板作為幕墻面板，板面的防護、耐久性能肯定是業(yè)主和建筑師甚為關(guān)注的重點問題之一。作為一種經(jīng)久的幕墻面板材料，它除了最基本的表面防水性能，還需要產(chǎn)品的色彩和質(zhì)感在一定年限內(nèi)也保持在較好的水平，并且擁有自潔性能。 </p><p>　　GRC材料在武

15、漢辛亥革命紀念館這個項目中很好地展示了自己這一面。該項目選用的GRC添加了納米二氧化鈦作光催化劑，從而使混凝土可以長久保持清潔而有光彩的表面。 </p><p>　　六. GRC幕墻板的工程實例 </p><p>　　天津港國際油輪母港客運大廈是雙曲面建筑中采用超大規(guī)格的預(yù)制GRC板的典型例子。該項目由于外觀需要，要求板面盡可能做大，最終是采用了規(guī)格為4*7.2m的標準版，最大板塊規(guī)格為5

16、.2*9m，單塊GRC板面積在20-40?。厚度為15mm，連鋼龍骨，每平方米GRC板重量得以控制在50kg左右，比起使用預(yù)制混凝土板每平方米至少減輕200kg，輕松實現(xiàn)了幕墻的輕質(zhì)高強要求。 </p><p>　　采用GRC作為幕墻材料的成功案例還包括：北京國家大劇院、上海東方藝術(shù)中心、廣州白云國際會議中心、?？谙愀窭锢缶频辍⑻旖驏|疆港商業(yè)中心、上海交通大學(xué)錢學(xué)森圖書館、紫東國際招商中心辦公樓、倫敦藝術(shù)館、巴

17、庫文化中心、羅馬博物館、馬斯達爾學(xué)院幕墻、梅里達會議中心、格拉斯哥濱江館、香港香奈兒館。 </p><p>　　七.GRC板的優(yōu)點 </p><p>　?。ㄒ唬〨RC最大優(yōu)勢是高可塑性，可以滿足建筑師個性化需求，完成千姿百態(tài)的裝飾造型與肌理質(zhì)感的表達。 </p><p>　　（二）雖然GRC一般情況下雖然不具保溫效果，但通過輕骨料的加入，可以明顯提高其保溫性能，實現(xiàn)

18、幕墻保溫一體化。木屑纖維、陶粒、蛭石、珍珠巖等起發(fā)泡作用的材料都是理想的保溫添加物。呼和浩特青年活動中心就成功地糅合了GRC的裝飾、保溫、維護的多個功能。 </p><p>　?。ㄈ〨RC由于所添加的玻璃纖維網(wǎng)格布的原因，較大程度提高了它的抗沖擊性能，并且能保證板材碎而不散落，有利于提高高空板材施工作業(yè)的安全系數(shù)。 </p><p>　?。ㄋ模〨RC產(chǎn)品輕質(zhì)，易于運輸與架設(shè)。 </

19、p><p>　?。ㄎ澹〨RC產(chǎn)品可以減少對建筑物的荷載，從而明顯減少建筑的結(jié)構(gòu)和基礎(chǔ)預(yù)算 </p><p>　?。〨RC環(huán)保，可以很大程度取代天然石材。 </p><p>　?。ㄆ撸〨RC耐用，它不會受到鋼筋的腐蝕和隨后的剝落影響。根據(jù)組成材料來推算，合格的產(chǎn)品耐久性是和混凝土差不多（一般指50年）。 </p><p>　?。ò耍┠秃蛐?，GR

20、C石面面飾耐候程度與濕制混凝土相似。具有抗風(fēng)化的特性。 </p><p>　　（九）防火防潮，國家A1級防火材料，防潮性能好。 </p><p>　　八.建筑外立面常見的裝飾材料對比 </p><p><b>　　結(jié)束語 </b></p><p>　　隨著非線性設(shè)計手法的興起， 流線型的建筑該如何實現(xiàn)成為建筑師探索實驗的

21、熱點。圍繞曲面乃至雙曲面的造型，材料的選擇成為深化設(shè)計的關(guān)鍵問題。這時GRC就特顯了它可塑性高的優(yōu)勢了。雖然國內(nèi)GRC的生產(chǎn)工藝也有待改良，安裝、定位的技術(shù)也還沒普遍推廣，但是隨著現(xiàn)代建筑設(shè)計個性化和數(shù)字化發(fā)展趨勢，新型GRC幕墻板材必將引起更多建筑師、業(yè)主的關(guān)注，也必將推動我國GRC行業(yè)及建筑行業(yè)的整體發(fā)展。 </p><p><b>　　【參考文獻】 </b></p>&l

22、t;p><b>　　專著類 </b></p><p>　　[1]南京倍立達公司產(chǎn)品集 </p><p>　　[2]再造石裝飾制品----北京寶貴石藝科技有限公司 </p><p><b>　　期刊類 </b></p><p>　　[1]傅筱,南京紫東國際招商中心辦公樓.世界建筑導(dǎo)報.2.(20

23、11):196-200 </p><p>　　[2]建筑細部.2.(2009)第七卷第一期 </p><p>　　[3]建筑細部.10.(2009)第七卷第五期 </p><p>　　[4]建筑細部.10.(2011)第九卷第五期 </p><p>　　[5]墻體革新與建筑節(jié)能.5.(2007) </p><p>