1.  什么是真正的GRC？

GRC的英文全稱是Glass Fibre Reinforced Cement，有的國家如美國也會將其縮寫為GFRC。其翻譯成中文的全稱是“玻璃纖維增強(qiáng)混凝土”。GRC是通過砂子、水、水泥、玻璃纖維、外加劑以及其他集料混合制作而成的復(fù)合型材料。水與水泥發(fā)生反應(yīng)后硬化，成為膠凝體——水泥石，水泥石把砂子及玻璃纖維緊密地膠結(jié)為一體，從而形成了一種具有杰出性能的新型材料。砂子在GRC中主要起到填充和骨架效果，而玻璃纖維則起到增強(qiáng)效果。玻璃纖維所起的增強(qiáng)效果主要是指增強(qiáng)水泥材料的抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度以及抗沖擊能力等。水泥基材原本就是一種抗壓性較好、抗拉性較差的材料，通常水泥基材的抗拉強(qiáng)度不到抗壓強(qiáng)度的十分之一。通過使用耐堿玻璃纖維混合來增強(qiáng)水泥基材后，混合后的材料抗拉性能大幅提升。材料提升的幅度因玻纖強(qiáng)度、材質(zhì)配方、制作工藝、玻纖含量等因素影響會有較大差異。質(zhì)量可靠的GRC的抗沖擊強(qiáng)度可提升至20倍左右，抗拉抗彎強(qiáng)度可提升至3倍左右。

作為GRC的增強(qiáng)材料，耐堿玻璃纖維十分明顯的優(yōu)勢是因?yàn)樗目估瓘?qiáng)度很高，比鋼筋還高5倍左右。1級鋼筋的抗拉強(qiáng)度的標(biāo)準(zhǔn)值是235Mpa，而用于GRC中的玻璃纖維束的抗拉強(qiáng)度至少在1400Mpa以上。由于玻璃纖維強(qiáng)度高，很細(xì)的斷面就能承受十分大的拉力，再加上玻璃纖維不需要像鋼筋一樣需要特定厚度的保護(hù)層來阻止其銹蝕，因而，GRC是一種可以做成薄壁型構(gòu)件的材料。這也是GRC之所以能夠被廣泛應(yīng)用的主要原因之一。但是，沒有經(jīng)過特殊處理的普通玻璃纖維在普通水泥中容易被水泥水化反應(yīng)后所生成的堿所侵蝕，跟隨時間的推移，不能**玻璃纖維耐堿性能的產(chǎn)品強(qiáng)度會迅速下降。因此，科學(xué)家研制了一種能在水泥中不受或少受堿的侵蝕從而保持其耐久性的玻璃纖維——耐堿玻璃纖維。

1966年，英國人A.J.Ma jumder發(fā)明了耐堿玻璃纖維，并投入實(shí)際應(yīng)用。這種被命名為“Cem—Fi(賽姆菲爾)”的玻璃纖維中含有氧化鋯ZrO，它能夠阻延和削弱水泥石中的堿對玻璃纖維的侵蝕速度和強(qiáng)度。從而使GRC的耐久性有了基本的**。耐堿玻璃纖維的問世是GRC發(fā)展歷史上真正意義的起點(diǎn)。至今，世界上已有四十多個國家和地區(qū)生產(chǎn)和使用GRC制品。中國是在20世紀(jì)50年代末便開始了GRC的研究工作。在當(dāng)時，國內(nèi)一度大量推廣GRC產(chǎn)品應(yīng)用，但因當(dāng)時玻璃纖維耐堿性無法得到解決，所生產(chǎn)的GRC產(chǎn)品強(qiáng)度迅速下降，其安全性與耐久性沒有保障。因此，國家建工部在1961年下文禁用GRC產(chǎn)品。70年代中期，國內(nèi)又恢復(fù)了GRC應(yīng)用的研究與開發(fā)工作。一方面著手研制耐堿玻璃纖維，另一方面開發(fā)出一種低堿的硫鋁酸鹽水泥。通過對這兩種材料的研發(fā)與摸索，到80年代中期相繼GRC的原材料耐堿性能問題取得突破。自此GRC在中國的應(yīng)用重新啟動，并于90年代得到大范圍的推廣。

GRC制品主要的特點(diǎn)是壁薄體輕、造型隨意、質(zhì)感傳神。

（1）壁薄體輕

GRC有個十分重要的優(yōu)勢就是可以做成壁薄型的構(gòu)件。通常情況下，GRC構(gòu)件的壁厚不大于15mm，較薄的GRC構(gòu)件壁厚能夠做到5—6mm之間。由兩層GRC板一層輕質(zhì)材料構(gòu)成的夾心板，兩層GRC板的厚度的總和也不超過20mm左右。由于壁薄，自重輕。GRC構(gòu)件的每平方重量通常在15—40kg左右。GRC構(gòu)件自重輕，從而使得它可以在非常多的需要減輕重量的領(lǐng)域大顯神通。例如掛在外墻上的造型不一的GRC建筑細(xì)部裝飾構(gòu)件，其給墻體結(jié)構(gòu)帶來的負(fù)荷小，從而可以讓建筑物立面造型豐富化的方式變得簡單、安全、易行了。

（2） 造型隨意

GRC構(gòu)件是通過模具制作成型的。由于自重輕，實(shí)現(xiàn)各種造型很容易。因此，GRC可以做成各種各樣復(fù)雜的規(guī)格與造型。

（3）質(zhì)感傳神

GRC的表面質(zhì)感受模具的材質(zhì)與質(zhì)感決定。因?yàn)?span>GRC中集料的顆粒相對較細(xì)。因此，能夠細(xì)膩并且準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)各種質(zhì)感與紋理。不但能夠做到光滑如鏡，而且還能夠做得粗糙似石。仿制的各類質(zhì)感效果非常傳神。是一種十分理想的仿真材料。

2.不使用耐堿玻璃纖維的“GRC”是不可用的假GRC

GRC一定要使用耐堿性玻璃纖維作為增強(qiáng)材料，因?yàn)樗嗯c水的水化反應(yīng)會形成水泥石，其中大概有25%的氫氧化鈣，而玻璃纖維中含有70%的二氧化硅，氫氧化鈣與二氧化硅會發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的化學(xué)反應(yīng)，形成強(qiáng)度極低的水化硅酸鈣，使水泥石中的玻璃纖維的強(qiáng)度大幅下降，從而導(dǎo)致GRC產(chǎn)品的強(qiáng)度大幅下降。耐堿玻纖則是通過在玻璃纖維中加了不低于16%的氧化鋯增強(qiáng)其耐堿性的，氧化鋯阻止了氫氧化鈣與二氧化硅的化學(xué)反應(yīng)，**了玻璃纖維的強(qiáng)度不會被影響，從而確保了GRC產(chǎn)品的耐久性。由于在玻璃纖維中增加氧化鋯會極大提高產(chǎn)品成本，耐堿玻璃纖維是普通玻璃纖維價格的幾倍甚至幾十倍。所以，真正的GRC產(chǎn)品價格不會是低廉的。

3.玻璃纖維含量低的“GRC”是不可用的偽劣GRC

GRC一定要**其規(guī)定的玻璃纖維含量。玻璃纖維對于GRC的意義與鋼筋對于鋼筋混凝土的意義是相同的，玻璃纖維含量過低就會類似于鋼筋配筋不足一樣，發(fā)揮不了增強(qiáng)的作用。如果不添加玻璃纖維，GRC的抗拉和抗彎強(qiáng)度不到2兆帕，而玻璃纖維含量高的GRC的抗彎強(qiáng)度可以達(dá)到6兆帕。GRC建筑細(xì)部裝飾構(gòu)件在安裝后至少承受著溫度應(yīng)力、風(fēng)、自重、干濕變應(yīng)力等其它荷載的影響，假如GRC無法達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度值，將是十分危險的。 耐堿性玻璃纖維的成本遠(yuǎn)超GRC中的其他材料，占材料成本中非常大的比重，部分廠家為了降低成本，從而在玻璃纖維的含量偷工減料。因而，價格低廉的GRC通?？赡苁遣ＡЮw維含量較低的?？蛻艨梢詸z驗(yàn)廠家的GRC抗彎強(qiáng)度來辯明產(chǎn)品質(zhì)量。注意：須檢驗(yàn)并不是抗壓強(qiáng)度，而是抗彎強(qiáng)度，。

4.只通過鋪置玻璃纖維網(wǎng)格布的“GRC”是不可靠的

玻璃纖維網(wǎng)格布會增強(qiáng)水泥基材的整體性，但只加網(wǎng)格布不使用短玻纖，無法從本質(zhì)上改變其材料特性，產(chǎn)品的力學(xué)性能無法得到保障。當(dāng)然，只通過放置玻璃纖維網(wǎng)格布來充當(dāng)增強(qiáng)材料會極大的降低產(chǎn)品成本。

5.做得厚的產(chǎn)品也有可能是不可靠的

通常情況下，GRC構(gòu)件的厚度在6—15mm之間，就算是幾十平方米的用于高層建筑的大型外板墻，厚度也不會超過20mm。部分廠家因成本原因，不能足量添加玻璃纖維，導(dǎo)致強(qiáng)度不夠厚度來湊的現(xiàn)象，增加厚度的構(gòu)件達(dá)到30mm左右，甚至更厚。假若這種厚“GRC”添加了足量的奶堿玻璃纖維，它的價格應(yīng)當(dāng)較高而絕不會反倒更低。假若GRC構(gòu)件的厚度非常厚，而價格又比較便宜，那么非常有可能是偷工減料的GRC產(chǎn)品。GRC構(gòu)件過厚，不但會讓其玻璃纖維含量更低，產(chǎn)品更加不可靠，而且產(chǎn)品自重的增加也會對建筑結(jié)構(gòu)帶來額外負(fù)擔(dān)乃至危害。只有GRC中玻璃纖維含量充分，才可以做得壁薄體輕。

6.GRC構(gòu)件全部采用焊接的方式安裝是不可靠的

GRC的干濕變型較大，2米左右的線型構(gòu)件干濕變型量約為1—2mm，這個變型假如被徹底限制，將導(dǎo)致30兆帕左右的應(yīng)力，遠(yuǎn)超GRC的極限抗彎強(qiáng)度，導(dǎo)致產(chǎn)品開裂。所以，世界各國安裝GRC構(gòu)件首先使用彈性可位移的結(jié)點(diǎn)，從而釋放變型應(yīng)力。運(yùn)用或部分運(yùn)用螺栓安裝GRC可以避免或削減變型應(yīng)力。

7.GRC的預(yù)埋件與連接件不耐銹蝕是不可靠的

GRC構(gòu)件通常僅是通過少量安裝結(jié)點(diǎn)固定在基墻上，假如連接點(diǎn)產(chǎn)生問題，既有可能產(chǎn)生脫落。GRC的安裝需要考慮到構(gòu)件連接點(diǎn)的抹灰是部分補(bǔ)抹的，有很大的可能抹得不實(shí)或與墻面有縫隙導(dǎo)致滲水。所以，GRC構(gòu)件的預(yù)埋件和連接件需要按外露考慮防銹蝕能力。國外的GRC標(biāo)準(zhǔn)要求預(yù)埋件和連接件必須為鍍鋅處理，建議用不銹鋼。未經(jīng)防銹處理的普通低碳鋼是不可以使用的。

9.GRC構(gòu)件的預(yù)埋件處、轉(zhuǎn)角處不加強(qiáng)是不可靠的

GRC構(gòu)件的預(yù)埋件處、轉(zhuǎn)角處往往是應(yīng)力集中的部位，在這些部位應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)有結(jié)構(gòu)。可以采用布局加肋、加玻纖網(wǎng)、加筋、內(nèi)轉(zhuǎn)角順滑過渡等方式。

10.使用鋪網(wǎng)抹漿工藝制作的“GRC”是極其不可靠的

  鋪網(wǎng)抹漿工藝對材料配比隨意性大，產(chǎn)品密實(shí)度低，玻璃纖維含量少，使用這種工藝制作的產(chǎn)品不能稱之為GRC。