عبارت GFRC مخفف عبارت “Glass Fiber Reinforced Concrete” استGRC یا GFRC در مقاطع بتنی نازک ساخته شده است که توسط یک فرایند اختصاصی پاششی با سیمان OP غنی شده و مخلوط سنگدانه ایجاد می شود که در آن الیاف شیشه ای مقاوم به قلیایی، مقاومت لازم را فراهم می کنند. بر خلاف فولاد ، الیاف شیشه هرگز زنگ نمی زنند و در سراسر ضخامت پانل ها قرار می گیرند.
الیاف شیشه دارای هدفی مشابه فولاد تقویت کننده در بتن مسلح هستند که عمدتا در مناطق تنش کششی قرار می گیرند. از آنجا که الیاف شیشه مقاومت خمشی ، کششی و ضربه ای را ایجاد می کنند، پانل های معماری ساخته شده ازGFRC قوی، بادوام و سبک هستند.
جی ار سی GRC تقریباً 80٪ سبک تر از روکش فلزی بتن پیش ساخته است، به دلیل مقاومت فشاری برتر و مهمتر از همه ویژگی های خمشی، تطبیق پذیری بیشتری را ارائه می دهد. به دلیل کاهش وزن، در مقایسه با بتن پیش ساخته با انتشار CO2 کمتری که در طول تولید ایجاد می شود، سازگار با محیط زیست است.
اگر بار کاهش یافته روی روبنا با صرفه جویی های اقتصادی در چارچوب ساختاری و پایه ها در نظر گرفته شود، کاهش انتشار به میزان قابل توجهی افزایش می یابد. GRC درجه مواد BREEAM A+ را دریافت می کند و به دلیل نصب سبک بر روی طیف وسیعی از سیستم های پشتیبانی سفارشی ، به راحتی قابل حمل و نصب است.
این یک فناوری است که بیش از 25 سال در حال استفاده است و GRC گزینه هایی را برای طراحی نما در اختیار طراح قرار می دهد که تعداد کمی از مصالح دیگر می توانند از نظر تنوع با آن مطابقت داشته باشند.
اجرای نمای GRC ، به دلیل انعطاف پذیری بالا در طراحی و ظاهر زیبا و بادوام ، در میان طراحان و معماران از محبوبیت بالایی برخوردار می باشد. مقاومت مکانیکی آن نسبت به بتن معمولی بیشتر است و احتیاجی به شبکه آرماتور بندی ندارد. این قطعات با ضخامت تا حدود یک سانتی متر قابل تولید می باشند. میزان مصرفی الیاف شیشه ، حدود ۵-۲٪ می باشد که حین فرآیند تولید در کارخانه با روش اسپری یا با استفاده از روش پیش اختلاط به ملات نمای جی اف ار سی اضافه می شود. وجود الیاف در بتن الیافی جی آر سی، ضمن افزایش مقاومت فشاری و کششی، یکی از عوامل بسیار مهم در دوام آن و رفع ترک های معمول بتن می باشد.
قطعات پیش ساخته نمای جی آرسی خواص مناسبی همچون شکل پذیری بالا ، مقاومت فوق العاده ، قابلیت جذب انرژی و پایداری در برابر ترک خوردن را دارا می باشد.
قطعات ساخته شده قابلیت رنگ پذیری بالایی دارند. همچنین می توان آنها را به صورت خود رنگ به کار برد. به دلیل استفاده از رنگدانه های غیرشیمیایی از دوام و پایداری بالایی برخوردارند .
به کارگیری این نوع قطعات در نمای یک ساختمان ، علاوه بر زیبایی ، از مزایایی همچون عایق بودن در برابر صدا و سرعت بالای اجرا نیز برخوردار است.
از آنجایی که روش اجرای نمای جی آر سی (GRC) بدون ملات و به صورت خشک است، وزن کلی نما نسبت به بسیاری از نماهای دیگر کاهش می یابد.
نمای GFRC به دلیل جذب آب پایین و مقاوم بودن بافت مولکولی آن ، در برابر يخبندان و سرماهای بسیار شدید مقاوم است. این قطعات در مقابل تغییرات جوی و اشعه خورشید نیز مقاوم می باشند.
مقاومت قطعات نما ی بتنی GRC در مقابل باد بر اساس استاندارد بین المللی، در رسته ۴ باد و طوفان قرار می گیرد. که این تست بر اساس ضخامت حدود ۲ سانتی متری قطعه و اتصالات معمول پوسته قطعات جی ار سی ، با سرعت باد تقریبی ۱۹۳ کیلومتر در ساعت، بدون آسیب قطعه انجام شده است.
اجرای نمای جی آر سی (GRC) با مواد معدنی غیرقابل اشتعال و درجه گسترش صورت می گیرد. همچنین این قطعات قابلیت تحمل دو ساعته آتش را دارا می باشند.
به دلیل اجرای نمای GRC به صورت خشک و پیش ساخته بودن قطعات، سرعت اجرای این نما در مقایسه با سایر نماها بالاست.
الیاف شیشه کاربرد و نقش بسیار گسترده ای در بتن الیافی دارد. از جمله ویژگی های شاخصی که الیاف شیشه در بتن جی آر سی دارد می توان به موارد زیر اشاره کرد:
البته الیاف شیشه های زمانی کارایی های بالا را به خوبی ایفا خواهد کرد که به طور صحیح و کاملا سیستماتیک در بتن جی آر سی استفاده شود.
باید به این نکته اشاره کنیم که درصد الياف، طول و جهت آنها بر روي مقاومت كششي و خمشي نهايي و مقاومت ضربه اي تاثير بسزایی دارد.درصد زياد الياف باعث افزايش هواي محبوس شده در بتن مي شود كه اين امر چگالي بتن را كاهش مي دهد. طول الياف نقش مهمي در مقاومت نهايي دارد اما طول بيش از حد آن باعث ايجاد مشكلاتي در مخلوط كردن و اجرای بتن دارد. طول الياف نباید از مقدار معین بلندتر باشد. جهت الياف نيز تاثير بسزايي برروي كارايي و خواص جی اف آر سی دارد.
تفاوت این بتن با بتن معمولی در جایگزینی فولاد با الیاف شیشه برای بهبود مقاومت کششی بتن است. در اثر این جایگزینی، چگالی به طرز چشمگیری کاهش یافته، حجم کمتری اشغال میشود. به سبب همگونی بافت ماده، قطعات از یکپارچگی و دوام بالایی برخوردار هستند. الیاف موجود در ترکیب این امکان را فراهم میکند که GFRC در ضخامت کمتری نصب شود. به گونه‌ای که ضخامت یک قطعه بتنیGFRC را می‌توان به حدود ۸ میلی‌متر کاهش داد. بنابراین پنل پوششی نما به این روش میتواند تا ۷ برابر کمتر از یک پنل پیش‌ساخته بتنی وزن داشته باشد که به طور معمول در هر کیلومتر مربع در حدود ۳۰ کیلوگرم است.
تقویت کننده الیاف شیشه منجر به تولید محصولی با مقاومت خمشی و کششی بسیار بالاتر از بتن معمولی میشود و امکان استفاده از آن را در کاربردهای نصب نماهای نازک فراهم میکند. همچنین نیازی به تشکیلات آرماتوربندی ندارد. GFRC یک ماده سبک و بادوام است که میتواند تقریباً به شکل‌ها، رنگ‌ها و بافت‌های نامحدود ریخته شود؛ از این رو این روش گزینه بسیار مناسبی برای نماسازی ساختمان‌های مرتفع است. همچنین به دلیل مقاومت بالا و قابلیت شکل‌پذیری و سبکی وزن در ساخت مبلمان شهری و پوشش گنبدها نیز کارایی ویژه‌ای دارد.
با توجه به مطالعات متعدد انجام شده در آزمایشگاه در مورد دوام و ماندگاری GFRC ، و در شرایطی که کاملاً با شرایط محیطی سازگار است، دیده میشود که در بسیاری از محیط‌ها، مانند قرار گرفتن در معرض اسپری نمک یا رطوبت بالا، GFRC به خوبی کار میکند. از آنجا که سطحGFRC با یک پلیمر خاص آغشته شده است، ترک، سابیدگی و خوردگی در سطوح نما دیده نمی‌شود. در حقیقت، دوام و مقاومتGFRC در برابر طوفان، سیل، آتش سوزی و زلزله در آزمایشگاه و همچنین در بسیاری از پروژه‌ها ثابت شده است.
اگر نمای ساختمان ساخته شده ازGFRC در مقابل آتش قرا بگیرد، نمی‌سوزد، بلکه به عنوان یک تنظیم کننده در برابر آتش عمل میکند و از سطح ساختمان که در پشت آن قرار دارد، در برابر شعله‌های آتش محافظت میکند. در مقایسه با بتن معمولی، از حساسیت و فرسایش کمتری در شرایط مختلف جوی برخوردار است و مقاومت بالاتری در برابر انجماد دارد. به عنوان عایق صوتی و حرارتی عمل میکند و به دلیل کنترل کیفیت بالای اجزای سازنده، نمای تمام شده حداقل تخریب و اتلاف مصالح ساختمانی را به همراه دارد. تأثیرات زیست محیطیGFRC بسیار کمتر از بتن، سنگ یا سایر مواد سنتی است و بسیار سازگار با محیط زیست است.
استفاده از الیاف GRC یاGFRC در صنعت ساخت و ساز به سرعت، دقت و ظرافت خانه های ساخته شده کمک شایانی میکند. سازندگان و پیمانکاران در سراسر جهان بخاطر همین برتری‌ها و ویژگی‌های مناسب است که از الیاف GRC به شکل تصاعدی در پروژه‌های خود بهره می‌گیرند. افزون بر این ویژگی‌ها، ویژگی سبکی و وزن کم را نیز باید افزود که امروزه در علم ساخت و ساز بازخورد ویژه‌ای پیدا کرده است. بکارگیری الیاف GRC حتی افزودن های کوچک الیاف شیشه‌ای مقاوم در برابر قلیایی میتواند به کنترل ترک خوردگی و بهبود دوام کمک کند. مواردی که از الیاف جی اف ار سی استفاده میشود به شرح زیر میباشد:
از الیاف GRC چون وزن سبک، تاب آوری بالا در برابر شرایط جوی و بارگذاری‌های مختلف و همچنین چون انعطاف‌پذیری بالایی دارند در بخش های گوناگون از جمله در سقف و بام سازه بکار گرفته میشوند. ویژگی سازه‌ای و مکانیکی الیافGFRC همانند مصالح سنتی بکار رفته در بام‌ها مانند تخته سنگ‌ها، سنگ طبیعی یا محصولات سفالی است با این تفاوت که وزن آنها بسیار سبکتر است.
الیاف GRC را می توان به شکل اسپیرال و دوار برای لوازم جانبی سقف مانند; کلاف‌ها، برآمدگی ها و دودکش ها درآورد. ورق‌های موجدار GRC که برای سقف‌های صنعتی و کشاورزی استفاده میشود، با فرآیندهای خودکار تولید میشوند و در برابر استحکام و ضربه عملکرد بسیار قابل قبولی را ارائه می‌دهند و بعلاوه در برابر حریق نیز عایق هستند.
انعطاف پذیری بالای الیاف GRC امکان کاربری در بخش تزیینات و دکوراسییون داخلی در و پنجره را ارائه می‌دهد.
در ساده‌ترین شکل خود، اندود هایGRC تقویت‌شده با الیاف شیشه‌ای مقاوم در برابر مواد قلیایی را می‌توان بر روی انواع زیرلایه‌ها استفاده کرد تا پوششی بادوام و تزئینی ارائه دهد. همچنین الیاف GRC بعنوان عایق خارجیِ بخشی از یک سیستم برای افزایش جذب حرارت دیوار، مستقیماً روی بلوک بنایی افزوده میشوند. در همه موارد، تقویت کننده الیاف شیشه عملکردی طولانی مدت و بدون ترک می دهد.
اجزای قالب‌گیری شده GRC مانند کف پنجره ها، دور پنجره‌ها، قرنیزها، درگاه‌ها و ستون‌ها می‌توانند دکوراسیون ساختمان‌های مسکونی و تجاری را بیافزایند و در عین حال نیازهای عملکردی را نیز برآورده کنند.
پانل‌های پیش‌ساخته استاندارد با انتخاب پوشش سطحی از جمله سنگدانه‌های اکسپوز، سنگ طبیعی با جلوه آجری امکان‌پذیر است. GRC از خوردگی آرماتور رنج نمی برد. برخلاف بتن سنتی، GRC به حداقل پوشش بتنی برای آرماتور نیاز ندارد.
الیافGRC در نوسازی و مقاوم‌سازی سازه‌ها نیز استفاده میشوند. پانل های سبک وزن نازک به راحتی قابل تعمیر هستند و بار وارده را به حداقل می رساند که این فرصت نه تنها برای دکوراسیون داخلی ساختمان بلکه برای بهبود خواص حرارتی و صوتی نیز مناسب است.
در بخش بازسازی و مرمت آثار باستانی بجامانده از پیشینیان نیز الیاف GRC نقش پررنگی دارند و بدون تغییر در بافت معماریِ داخلی و خارجی بناها از آسیب ها و گزندهای طبیعی نیز جلوگیری میکند.
بتن GRC میتواند راه حل های عملی در ساخت فونداسیون و کف ارائه دهد. به عنوان قالب دائمی در زیر کف‌های بتنی معلق و درجا میتواند مزایای اقتصادی همراه با ظاهری عالی داشته باشد.
بتن GRC میتواند لبه‌های قالب‌گیری شده از قبل آماده شده را در حالی که ساخت و ساز را ساده میکند، فراهم کند. در دال های بتنی طبقه همکف، قالب لبه های GRC عایق شده می تواند به حداقل رساندن اتلاف گرما از ساختمان در آب و هوای سرد کمک کند
مشابه ساخت دال، الیاف GRC می تواند بعنوان عایق توی کار درون بخش اصلی دیوار قرار گیرد.
در محل ساخت و ساز، فرم های بتن اصلاح شده با الیاف شیشه را می توان در کف کشی، هم در روکش های نسبتاً ضخیم بتنی و هم در روکش های خود تراز نازک استفاده کرد.
کارایی GRC در زمینه ساخت ساختمان های مدولار به خوبی نشان داده شده است. پانل های GRC سبک هستند و به راحتی قابل حمل هستند و در برابر آسیب نیز مقاوم هستند.
واحدهای کوچک مانند حمام های مدولار یا محفظه تجهیزات مخابراتی را می توان به صورت یکپارچه حمل کرد و به سرعت در موقعیت نصب کرد. استحکام GRC به اندازه‌ای است که حتی در ساخت پوسته نازک نیز می توان ساختمان های مدولار کوچک را بدون قاب های سازه ای سنگین طراحی کرد.
دیوارهایی که با الیاف GRC ساخته شده‌اند در صورت نیاز می توانند عایق حرارتی را نیز درون خود جای دهند
علاوه بر عایق حرارتی الیاف GRC عایق الکتریسیته نیز هستند. این ویژگی برای سازه‌های مخابراتی که با برق در تماس هستند میتواند بسیار مفید واقع شود.
طیف کامل پوشش های طبیعی و کاربردی و آزادی طراحی و همچنین جلوه‌ی بصری که مشخصه GRC است، روش‌ها و راه‌حل‌های گوناگونی را پیش پای طراحان، سازندگان، کارگران و کارفرمایان قرار می دهد.
