GRC(Glassfiber Reinforced Concrete)即玻璃纖維增強混凝土,以下是它的物理、化學(xué)和生物性能:
一、物理性能
- 密度
- GRC 的密度一般在 1800 - 2100kg/m3 之間。與普通混凝土(約 2400kg/m3)相比,其密度較低,這是因為玻璃纖維的加入在一定程度上減少了混凝土基體的用量,同時玻璃纖維本身密度相對較低。較低的密度使得 GRC 在建筑裝飾等應(yīng)用中可以減輕結(jié)構(gòu)自重,有利于建筑物的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計。
- 強度
- 抗壓強度:GRC 的抗壓強度一般在 40 - 80MPa 之間。其抗壓強度主要取決于水泥基體的質(zhì)量和配合比。良好的水泥漿包裹在玻璃纖維周圍,在承受壓力時能夠有效傳遞應(yīng)力,防止結(jié)構(gòu)過早破壞。
- 抗彎強度:抗彎強度通常在 10 - 30MPa 之間。玻璃纖維在混凝土中起到增強作用,能夠有效提高材料的抗彎性能。當(dāng)受到彎曲荷載時,纖維可以阻止基體中的裂縫擴展,從而提高構(gòu)件的抗彎能力,這使得 GRC 可以用于制作一些對抗彎性能要求較高的建筑構(gòu)件,如檐口、腰線等。
- 抗拉強度:抗拉強度一般在 7 - 20MPa 之間。玻璃纖維的抗拉性能較好,在混凝土基體中形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),承擔(dān)拉力,從而顯著提高了 GRC 的抗拉強度,使其能夠抵抗拉伸變形而不致輕易斷裂。
- 彈性模量
- GRC 的彈性模量通常在 10 - 30GPa 之間。彈性模量反映了材料在彈性變形階段抵抗變形的能力。GRC 的彈性模量比普通混凝土略低,這使得它在承受荷載時能夠產(chǎn)生一定程度的彈性變形,更好地適應(yīng)結(jié)構(gòu)的變形要求,同時玻璃纖維的存在也在一定程度上限制了過度變形,保證了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
- 熱性能
- 熱膨脹系數(shù):GRC 的熱膨脹系數(shù)一般在(8 - 12)×10??/℃之間。與普通混凝土相近,這意味著在溫度變化時,GRC 構(gòu)件的尺寸變化與周圍混凝土結(jié)構(gòu)較為協(xié)調(diào),減少了因熱脹冷縮產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力,降低了開裂的風(fēng)險。
- 導(dǎo)熱系數(shù):其導(dǎo)熱系數(shù)約為 1.0 - 1.4W/(m?K),屬于較低的范圍。這使得 GRC 具有一定的保溫性能,在建筑外墻等應(yīng)用中能夠減少熱量的傳遞,有助于建筑物的節(jié)能。
- 吸聲性能
- GRC 材料內(nèi)部有許多微小的孔隙和纖維交織的結(jié)構(gòu),使其具有一定的吸聲能力。其吸聲系數(shù)在中高頻段可以達到 0.3 - 0.5 左右。這對于改善室內(nèi)聲學(xué)環(huán)境,如減少回聲等有一定的作用,可用于音樂廳、會議室等場所的裝飾。
- 防火性能
- GRC 本身屬于不燃材料,具有良好的防火性能。在火災(zāi)發(fā)生時,它能夠有效阻止火焰的蔓延,并且不會釋放有毒有害氣體,符合建筑防火安全的要求,因此廣泛應(yīng)用于建筑物的外墻裝飾等對防火要求較高的部位。
二、化學(xué)性能
- 耐腐蝕性
- GRC 對一般的化學(xué)物質(zhì)具有較好的耐腐蝕性。它能夠抵抗大氣中的二氧化碳、二氧化硫等酸性氣體的侵蝕。在水泥基體中,氫氧化鈣等堿性物質(zhì)可以與酸性氣體反應(yīng),形成碳酸鈣等物質(zhì),填充在基體的孔隙中,從而減緩腐蝕過程。同時,玻璃纖維表面經(jīng)過特殊處理后,也能夠在一定程度上抵抗化學(xué)介質(zhì)的侵蝕,使得 GRC 在工業(yè)建筑和沿海地區(qū)建筑等環(huán)境中有較好的耐久性。
- 耐水性
- GRC 具有良好的耐水性。其水泥基體在水化后形成致密的結(jié)構(gòu),減少了水分的侵入。同時,玻璃纖維與水泥基體之間良好的粘結(jié)性也有助于防止水分在界面處積聚,從而避免因長期受水作用而導(dǎo)致材料性能下降。在水中浸泡試驗中,GRC 的強度損失相對較小,經(jīng)過長時間浸泡后,其強度仍能保持在初始強度的 70% - 80% 左右,這使得它可以用于一些水利工程建筑和經(jīng)常接觸水的建筑部位。
三、生物性能
- 抗霉性
- GRC 材料表面較為致密,不利于霉菌的生長和繁殖。其內(nèi)部的堿性環(huán)境也對霉菌有一定的抑制作用。與一些有機裝飾材料相比,GRC 在潮濕環(huán)境下不容易長霉,能夠保持表面的清潔和美觀,減少了因霉菌滋生帶來的健康風(fēng)險和建筑結(jié)構(gòu)損壞的風(fēng)險。
- 抗生物侵蝕性