GRC因其卓越的性能,在建筑领域的应用日益广泛,扮演着各种角色。富有经验的设计师能够巧妙地运用GRC,创造出令人惊叹的效果。例如,著名建筑师扎哈(Zaha Hadid)就是这一领域的佼佼者。
作为一种可再生循环利用的绿色建筑材料,加以独特优势使其完美契合了建筑业的未来发展趋势。
一、材料性能:优势与局限性
- GRC材料的优势
- 轻质薄壁高强:GRC密度在1.8到2.0 g/cm³之间,比传统混凝土材料轻30%-40%,强度却比传统混凝土高35倍,抗压强度超过40MPa,抗弯强度超过34MPa,大大超过国际标准要求。
一般情况下,GRC 构件壁厚在15mm左右,最厚的构件壁厚不到30mm,最薄的构件壁厚5mm。由于壁薄,自然体轻。 - 性能优异:GRC材料具有优异的耐久性、优异的防火性能、优异的隔热性能。不会受到气候、酸碱等因素影响,能够承受高温,有效阻挡热量的传递,使室内温度保持稳定。
- 高度可塑性:由于重量轻实现造型很方便,利用数字化三维地模技术,GRC板材可以精确定位造型,并以任何颜色、造型或质感展现建筑装饰效果和外形特征。
可根据客户和设计师的不同要求,进行任意的造型设计。 - 质感逼真,饰面处理多样化:由于GRC中没有粗集料,所用细集料的颗粒也比较细,因此,可以细腻准确地表现不同的质感与纹理,复制的各种质感效果非常逼真。
GRC还可以通过独特的制造工艺,仿出花岗岩、砂岩、仿石、仿木纹、金属等各种质感。 - 节能减排,环保无辐射:GRC与其他围护结构相比,其制造和安装过程消耗能源较少,且属于可再生材料,有利于环保,原材料不含有反射性元素。
- 施工方便快捷:GRC材料具有良好的可塑性和可加工性,可以根据需要进行锯、钻、磨、打孔等加工操作,施工过程简单快捷,可满足多样化的设计需求。
- 部分局限性
- 制作过程复杂:需要技术熟练的工人和特殊的设备,增加了制作难度和成本。
- 施工精度要求较高:在安装GRC构件时,需要采用精度较高的设备辅助,以避免人工因素带来的误差,确保安装位置的准确性。
- 成本较高:相比传统建筑材料,GRC装饰挂板的造价相对较高,一般高质量建筑采用较多。因为GRC装饰挂板的生产和安装过程中涉及到精密的模具制作、表面处理等多个环节,这些都会增加成本,在经济条件有限的项目中会受到限制。
二、GRC在建筑中的应用
GRC材料凭借其优异的性能,在建筑、道路、桥梁、景观等多个领域得到了广泛应用:
- 建筑领域:既可制作成各种形状和质地,用于外墙装饰、幕墙系统等,增加建筑的美观性和独特性;也可用于室内墙面、天花板、柱子等装饰构件的制作,打造出独特的艺术效果。
- 道路与桥梁:可用于制作道路护栏、人行道铺装以及桥梁栏杆等,其高强度和耐久性有助于提高道路和桥梁的使用寿命和安全性。
- 景观领域:可用于制作雕塑、小品、花钵等,应用于公共景观,为城市增添艺术气息。
- 建筑幕墙的应用
- 上海市嘉定区档案馆南、北立面采用大面积白色GRC幕墙塑造了文化建筑的厚重。同时也通过弧形截面的单元构件,在立面上拼贴出了竹刻的肌理,让建筑主立面成为一幅展示嘉定竹刻文化的长卷。
掀起的幕墙之下是档案馆的主入口,GRC幕墙下隐隐透出的古铜色金属是档案馆以现代材质表达传统意蕴的最好诠释
- 西北农林科技大学北校区图书馆立面采用数字模块化设计,主体GRC幕墙通过四个标准尺寸的幕墙单元,结合软件分析开窗布置和室内风压的关系,形成“有趣”而且“有道理”的立面语言。
预制板块特殊设计的竖向肌理,在不同时间、不同方向有着不同的光影变化,与玻璃幕墙、仿锈板相互映衬,使得建筑整体又富有细节
- 上海西岸穹顶艺术中心建筑首层立面采用了以回收玻璃颗粒为骨料的GRC面板和废旧玻璃压制而成的装饰板,这些低碳环保材料的创意使用赋予了建筑独特的质感和表现力。
- 宁波市古林职业高级中学教学楼的GRC面板采用了相同样式但三种不同弧度的单元,以可控的随机组合的方式搭建出整体的外墙立面。
- 厄瓜多尔基多Qondesa综合体大楼立面的“叶脉”线条采用GFRC材料,其浅灰的色调与基多老城中以周边火山石为材料的历史建筑相呼应。露台的楼板采用与玻璃相近的深灰色,进一步强调了向上有机生长的外立面线条。
- 泉州聚龙小镇教堂顶部的圣殿,由GRC面板装饰,用写意的建筑语境来对空间进行刻画,它的形式不拘泥于文字,而是对叙事进行了细致入微的表现。
- 室内装饰的应用
- 华为上海旗舰店室内的设计通过采用木质和改良纤维石膏包覆的柱子、象牙色的天花板和地板、木质展示台和原木色家具等,实现了空间色调的统一。
- SAKA博物馆大厅处的咖啡厅座椅被设计为石堆状,这种形状在巴厘岛常被用于冥想打坐,设计者选择当地的骨料,并用GRC浇铸,打造出整体石材座椅。
三、生产工艺及施工流程
- 生产工艺
制作模具——模具喷浆——产品养护——交付
玻璃纤维的掺入量和使用方式对于玻璃纤维增强水泥复合材料的力学性能有着很大的影响。不同型式的玻璃纤维掺入到水泥基体中的方式不同,相同型式的玻璃纤维掺入到水泥基体中的方法也不尽相同。这就形成了多种玻璃纤维增强水泥复合材料的制作工艺,如喷射工艺、预混喷射工艺、预混浇筑工艺、注模工艺、布网工艺、缠绕工艺等。
- 其中喷射工艺即用专用喷枪将搅拌好的水泥砂浆用泵通过输浆管道送至喷枪处,玻璃纤维切成短丝,在喷枪处混合后喷入模具之中。
- 预混法工艺指将水泥砂浆搅拌好后,掺入已切好的短玻璃纤维,使玻璃纤维在水泥砂浆中均匀分散,然后再浇入模具之中或振动或压实成型。
- 施工流程
测量、放线——GRC板块加工图排版加工——钢龙骨制作安装——龙骨验收——安装GRC板块——表面饰面处理






















