一﹑ GRC 簡介
GRC 是玻璃纖維強化水泥 (GLASSFIBRE REINFORCED CEMENT) 的簡稱 , 是一種由耐堿玻璃纖維
(ALKALI RESISTANT GLASSFIBRE) 特種低堿高強水泥、沙及多種添加劑混合而成的產品。
在七十年代初，英國 PTLKINGTON BROTHERS LIMITED 和 UK BUILKING RESEARCH ESTABLISHMENT 開始研究 GRC 的發展，創造了 AR FIBRE 與水泥和沙混合而成一種類似傳統鋼筋混凝土的產品，漸漸打入建材市場。 GRC 融合了混凝土的特強壓縮性及玻璃纖維的耐伸縮性，使其更具低滲透和耐風化等特性，可以說更勝混凝土一籌。
GRC 突破傳統建筑的框框，是屬不可多得的一種建材，在 GRC 廣被采用的情形下，選用 GRC 已是現代化建筑的新趨向。
玻璃纖維強化水泥在甚多方面與普通鋼筋混凝土相似。
例如：
• 耐候性
• 不燃燒性
• 免保養維修（即與普通鋼筋混凝土相近壽命）
• 耐蟲菌
• 而且，他更有若干勝過混凝土的優點
• 高強度重量比，因此能使用較薄截面
• 早期高沖擊抗力
• 易于成型至各種形體
• 能用簡單工具造型及切割
• 多種表面處理方法（如清水﹑加顏色﹑骨材外露﹑嵌瓷磚或石塊等）
綜合而言， GRC 有如下優點和特性：
• 容易制造，有彈性，可塑性高
• 輕盈，易于施工運輸
• 防火，防腐蝕，應用范圍廣
二﹑ GRC 之應用：
基于重量輕盈 , 形狀多變 , 防火 , 防腐蝕等種種優點 ,GRC 已被廣泛應用于 , 土木工程等方面 .
⒈ 屋宇建造
GRC 具有很高的可塑性 , 一些特殊的花紋圖案 , 古老的雕刻 , 都可利用 GRC 倒模復制 . 因此 GRC 在建筑藝術上已漸受重視 . 最新技術方面的突破 , 利用鐵架裝嵌法 (STUDFRAMI FECHNIQUE) 使 GRC 能大幅地附在鐵架上 , 然后吊往所需位置 , 按照建筑師所要求的形狀﹑圖案裝嵌 , 突破了傳統混凝土的呆板 , 使建筑藝術更顯活潑 , 更臻完善 , 更可承擔超高層大樓的風壓及地震力 .
⒉ 土木建筑
GRC 之低滲透性﹑防炎﹑防腐蝕﹑防裂﹑防剝落等特性 , 使其已被應用于碼頭﹑橋梁﹑隧道﹑污水處理及化學工業上 .
GRC 更可被制成厚約 10mm 的薄膜狀 , 應用于隔音系統 , 土木工程內之永久模板 , 擋風墻上 .
⒊其他特種用途
三﹑ GRC 之主要成分
⒈ 特種高強低堿水泥 (SPECIAL PORTLAND CEMENT)
⒉ 細砂石 (FINESAND & AGREGATE)
⒊ 耐堿玻璃纖維 (AREIBRE)
⒋ 附加劑 (ADMIXTHRES)
□ 脫干劑 WATER REDUCING AGENT
□ 快干劑 WORKABILTTY AIDS
□ 染色粉 PIGMENTS
□ 其他各種添加劑
四﹑ GRC 之制造過程
GRC 可因應不同模型 , 大小 , 選擇適當的制造方法 , 其主要制造方法大致可分如下 :
⒈ 噴布法 (SPRAY METHOD)
將水泥和玻璃纖維從同一槍噴出 ;
噴于所要求形狀之模板上 , 然后壓實 , 使之成型 , 再慢慢硬化 ;
脫模 .
⒉ 預混法 (PREMIX PROCESS)
先將水泥 / 沙 / 玻璃纖維 / 水混在一起至漿狀 , 然后注入模中 , 擠壓模 , 滑動成型等方法造型 , 理硬化 , 脫模 .
五﹑ GRC 機械特性
GRC 之特性可以主要由玻璃纖維之成分 , 分內型式﹑ 容度及生產方法來控制 .GRC 可以從設計特制來配合個別特性之要求 .
主要材料之機械特性簡歷如下 :
性能 單位 手噴或機噴 預混料
玻璃纖維含量 %WEGHT 5 3.5
密度 ( 正常 ) TonnE/m 2 1.9-2.1 1.8-2.0
壓縮強度 N/mm 2 50-80 40-60
抗張強度 N/mm 2 8-11 4-7
彎曲強度 N/mm 2 21-30 10-14
沖擊強度 N/mm 2 10-25 8-14
彎曲彈性界 N/mm 2 7-11 5-8
楊氏系數 N/mm 2 10-20 13-18
波松比 0.20-0.25 0.20-0.25
至失效應變 N/mm 2 0.60-1.2 0.1-0.2
層間剪力強度 N/mm 2 3-5 N/A
平面剪力強度 N/mm 2 2-11 4-7
六﹑ GRC 之物理性能
性能 單位 手噴或機噴
熱 膨脹
傳導系數
冰凍融化 Per ° K
W/m °K
BS4264
Din274
ASTMC666.73 10-12*10 -6
0.5-1.0
無可視或機械變化
無可視或機械變化
300 周后 +/-20 ℃變化相當小
火 不燃燒
著火性
火傳播
火焰擴散
防火
煙 BS476Pt4
BS476Pt5
BS476Pt6
BS476Pt7
BS476Pt8
ASTMSTP422-67 1 不燃燒
P 級 ( 不易著火 )
0 級
1 級
• 4 小時 , 視構造面定
Dm=2-6, 可忽視煙產量
濕氣 水蒸氣滲透性
透性
水滲透性
吸濕
濕氣流動 BS3177
BS473/550 在 10mm 厚度滲透值小于 1.3
Metrioperms
在 8mm 厚度 .02-0.04ml/m2min
10%-20% 烘干至飽和
0.15%-0.2% 由飽和至烘干
耐磨耗 ASTMC418-68 27-30m 3 體積損失 , 比正常混凝土 A/C 板或磚損失小
安全空氣中纖維
水中纖維 Micron
WHO 標準 用纖維直徑大于 12Microns, 因此超過呼吸上限 (3.5Microns 直徑 )GRC 可用于載軟水系統 , 纖維穩固集合于復合物的表面 , 因此不至釋放在水中 .
含纖維的 GRC 不產生味道 , 顏色及混合濃度不受影響 , 在超過規格的水平未偵檢出有毒金屬 .
七﹑ GRC 之設計應力
設計值 荷載例 單位 手噴或機噴 預混料
壓縮 壓縮性 N/mm 2 12 12
張力 圓筒箍應力
彎曲夾心板 N/mm 2 3 2
張力 / 彎曲 彎曲箱式截面或槽形 N/mm 2 4 2.5
彎曲 彎曲實心板 N/mm 2 6 4
剪應力 剪力荷重 N/mm 2 1 1
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