GFRC (جی اف آر سی)

GFRC مخفف عبارت “Glass Fiber Reinforced Concrete” است. GRC 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 از GFRC 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.

grfc

تاریخچه بتن جی اف آر سی:

شکل گیری جی اف آر سی در سال ۱۹۴۰ میلادی توسط روسها بوده که از الیاف بازالت بعنوان الیاف جهت مسلح کردن بتن استفاده می کردند ولی بعد از جنگ جهانی دوم بواسطه حجم سنگین ساخت و ساز در کشورهای اروپایی و نبود الیاف بازالت بواسطه ی شرایط محیطی این کشور ها از الیاف شیشه بعنوان الیاف جایگزین استفاده شد و کاربرد بسیاری در صنعتی سازی ساختمان پیدا کرد و از سال ۱۹۷۰ میلادی در معماریهای خاص و جنبه های دکوراتیو نیز مصرف شد بخصوص در کشورهای مسلمان در حال پیشرفت از قبیل مالزی، عربستان سعودی، امارات متحده عربی وترکیه به دلیل امکان استفاده در معماری اسلامی جایگاه خاصی را پیدا کرده است. در ایران نیز در اواخر دهه هفتاد و اوایل دهه هشتاد در چندین پروژه از GRC و یا GFRC استفاده شد ولی به علت عدم تمایل کارفرمایان و بعلاوه دشواری های تولید آن، این محصول مورد استقبال قرار نگرفت. در طی سالیان اخیر با افزایش اطلاعات سرمایه گذاران، مهندسین سازنده، مشاوران و معماران و نماکاران و همچنین رفع معایب تولید، این محصول در بازار داخلی جای خود را پیدا کرده است و بعنوان یکی از مصالح مناسب جهت استفاده در نما ساختمان ها شناخته می شود.

 

ویژگی‌های نمای جی اف آر سی GFRC چیست؟

در جی اف آر سی (GFRC) از الیاف بتنی و مواد افزودنی برای بهبود خصوصیات فیزیکی، شیمیایی و مکانیکی بتن استفاده می‌شود. ترکیب صحیح این مواد و تولید کامپوزیت با تناسب و یکپارچگی کامل، امکان استفاده از بتن را برای سطوح ناهموار و منحنی فراهم می‌کند. بنابراین طراحان نما بدون هیچ محدودیتی قادر به اجرای طرح‌های خود هستند. به عنوان یک ماده مهندسی، خصوصیات جی اف آر سی یا GFRC بسته به ترکیب مواد سازنده آن می‌تواند متفاوت باشد. الیاف شیشه به کار رفته در آن مقاومت کششی بالاتری نسبت به فولاد دارد. همه انواع المان‌های ساخته شده به این روش نیازمند قالب هستند و بدون قالب نمی‌توان قطعه‌ای ساخت. در یک طرح اختلاط معمول، مقاومت فشاری حدود ۸۰۰۰ تا ۶۰۰۰ psi است.

در جی اف آر سی به جای فولاد از الیاف شیشه برای تقویت بتن استفاده می‌شود. از آنجا که این الیاف مانند فولاد زنگ نمی‌زنند، بنابراین نیازی به محافظت از پوشش بتن در برابر زنگ زدگی نیست. با استفاده از این ویژگی‌های منحصر به فرد، از این اجزا می‌توان حتی در محیط‌های شور و دریایی نیز استفاده کرد. بنابراین با هر اقلیمی سازگاری دارد. با توجه به مقاومت بالای GFRC ، تولید قطعات با ضخامت ۳۰.۱۲ میلی متر امکان‌پذیر است. بنابراین وزن اجزای جی اف آر سی بسیار کمتر از اجزای بتنی پیش ساخته سنتی است. وزن کم GFRC‌‌‌‌ امکان اجرای آن‌ها بر روی سطوح ساختمان را راحت‌تر، سریعتر و بدون چالش می‌کند. وزن سبک‌تر، مقاومت در برابر کشش و خمش، مقاومت در برابر آب و فایرپروف؛ آزادی عمل طراحان و معماران در امکان ابداع طرح‌های جدید در انواع رنگ‌ها و بافت‌ها را برای استفاده در سطوح مختلف ایجاد می‌کند.

همچنین وزن کم این محصول به دلیل ضخامت کم، تولید قطعات ظریف و بزرگ با طرح‌های متنوع و پیچیده را امکان‌پذیر می‌کند. از دیگر مزایای قطعات جی اف آر سی پیش‌ساخته، تعمیر سریع و تعویض قطعات جدید به جای اجزای کلی نمای آسیب دیده است. در بسیاری از بازارهای بین المللی از GFRC  به عنوان GRC – Glassfibre Reinforced Concrete یاد می‌شود. این بتن، ترکیبی منحصر به فرد و ایده‌آل برای صنعت ساختمان محسوب می‌شود.

روش های تولید جی اف ار سی gfrc

تولید جی اف ار سی gfrc به دو روش پریمیکس و هنداسپری انجام می شود. روش پریمیکس یک روش ریخته گری است و محدودیت هایی برای تولید جی ار سی به این روش وجود دارد. اما روش هنداسپری که روش اصلی تولید جی ار سی می باشد تقریبا محدودیتی در تولید پنل های مختلف ندارد و انواع پنل ها با ابعاد بسیار بزرگ را نیز می توان با این روش تولید کرد.

هنداسپری

در روند اسپری کردن Spray-upبرای نمای خشک، از آنجا که دوغاب بتن مایع به قالب پاشیده می‌شود، عملکردی بسیار شبیه شاتکریت است. در این فرآیند از نازل مخصوص اسپری برای اجرا و پاشش دوغاب بتن سیال و برش و پاشش همزمان الیاف شیشه استفاده می‌شود. پیش از اجرا الیاف شیشه از یک سمت و دوغاب از سمتی دیگر دارد دستگاه ملات‌پاش می‌شوند. الیاف در حین ورود به دستگاه پاششی، برش می‌خورند. اسپری کردن به این روش جی اف آر سی بسیار قوی ایجاد می‌کند، اما خرید تجهیزات می‌تواند کمی گران باشد.

اسپری دستی همه کاره‌ترین و محبوب‌ترین تکنیک تولید است و روشی است که معمولاً توسط شرکت‌های نوپا انتخاب می‌شود. از نازل مخصوص اسپری برای پاشش همزمان فیبرهای شیشه خرد شده و دوغاب سیمانی بر روی قالب استفاده می‌شود. سپس برای ادامه این کار، ملات با استفاده از غلتک فنری با دست متراکم شده و سپس لایه دوم اسپری شده و دوباره فشرده می‌شود. قطعه حاصل ترکیبی با توزیع مناسب الیاف و بتن خواهد بود. استفاده از روش اسپری اجازه می‌دهد تا از درصد بالای شیشه استفاده شود که بیشترین خصوصیات مکانیکی را به نما می‌دهد. همچنین به نوبه خود این اجازه را می‌دهد تا ضخامت سطح نما کاهش یابد.

مزایای اجرای نمای جی اف آر سی (GFRC) به روش اسپری کردن
  • استفاده از الیاف بلند حداکثر مقاومت ممکن را برای قطعات ساخته شده به این روش ایجاد می‌کند.
معایب اجرای نمای جی اف آر سی (GFRC) به روش اسپری کردن
  • به تجهیزات تخصصی گران قیمت و مخصوصی احتیاج دارد که این عوامل باعث می‌شود در عین کیفیت بالای قطعات، طرفداران زیادی نداشته باشد.

 

پرمیکس

روش پرمیکس به معنی پیش مخلوط است. همانطور که از نام آن پیداست، الیاف شیشه در دوغاب سیمانی مخلوط شده و سپس مواد حاصل در قالب‌های متنوع پمپاژ می‌شوند. ملات بعد از قرار گیری در قالب‌ها، فشرده می‌شود. بر خلاف روش اسپری، برای پرمیکس نیازی به دستگاه برش الیافی نیست اما هنوز هم می‌تواند به دلیل پاشش مخلوط الیاف شیشه و بتن، روشی پرهزینه باشد.

در روش پرمیکس هم می‌توان از اسپری کردن کمک گرفت اما به دلیل کوتاه بودن الیاف‌های شیشه، دیگر در این حالت الیاف توسط دستگاه برش نمی‌خورند. پرمیکس یک دوغاب ویژه GFRC است که می‌تواند بدون نیاز به مداخله مکانیکی در قالب ریخته و فشرده شود. فرآیند Premix اغلب برای تولید استاندارد محصول انتخاب می‌شود. قالبهای مورد استفاده در این روش پیچیده‌تر از قالبهای اسپری هستند و اجازه می‌دهند طراحی بهینه‌تری داشته باشیم. بعد از ساخت قطعات به این روش، تا زمان اجرا بر روی سطوح در فضایی با دما و رطوبت کنترل شده قرار داده می‌شوند.

مزایای اجرای نمای GFRC به روش پرمیکس

هزینه کمتری نسبت به روش اسپری کردن دارد، اگر چه نازل مخصوص پاشش و پمپ همچنان مورد نیاز است.

معایب اجرای نمای GFRC به روش پرمیکس

جهت گیری فیبرها تصادفی تر از استفاده از اسپری است و الیاف کوتاه‌تر و در نتیجه مقاومت کمتری دارند.

مزایای نمای خشک یا نمای جی اف آر سی برای ساختمان

بتن تقویت شده با الیاف شیشه دارای ویژگی‌هایی است که پیشتر به آن‌ها اشاره شد و شامل موارد زیر است:

مصالح بهینه

تولید پانل GFRC در مقایسه با پانل پیش ساخته، دور ریز و ضایعات کمتری تولید می‌کند. همچنین از منابع طبیعی کمتری هم در ساخت آن‌ها استفاده می‌شود. از آنجا که ساخت داخل کارخانه به پایان می‌رسد، ضایعات کمی در محل کار تولید می‌شود.

امکان اجرا در هر سطح

پوشش‌های نمای GFRC  دارای قابلیت اجرا در هر حالتی هستند و می‌توانند بر روی دیوار، سقف و… به سهولت اجرا شوند.

مقاوم در برابر هوا و باد

پانل‌های GFRC دارای درجه مقاومت بالایی در مقابل خوردگی در برابر هوا و باد هستند. از آنجا که فیبرها ناپیوسته هستند، سلولهای ماکرو الکترولیتی تشکیل نمی‌شوند. بنابراین به طرز شگفت انگیزی سرعت خوردگی کاهش پیدا می‌کند.

مقاوم در برابر آتش

GFRC  از مواد غیر قابل احتراق تولید می‌شود که ویژگی فایرپروف یا ضد حریق آن امروزه در ایمنی یک سازه بسیار حائز اهمیت است. بتن مانند یک تنظیم کننده حرارتی در تماس با آتش عمل می‌کند. برای مقاومت در برابر تنش حرارتی، پوشش ضد حریق در قسمت داخلی پانل یا به عنوان یک لایه بین دو لایه GFRC گنجانده خواهد شد. اتصالات بین صفحات GFRC به طور معمول با کمک عایق سیلیکونی پر می‌شوند.

عملکرد مطلوب محیطی

در بسیاری از شرایط محیطی هنگام قرار گرفتن در معرض نمک یا رطوبت، به دلیل ‌عدم تقویت فولاد، GFRC معمولا عملکرد بهینه دارد.

وزن مناسب

جی اف آر سی با ۷۵ to تا ۹۰ weight وزن کمتر از بتن ساده، نازک‌تر و قوی‌تر است. کاهش وزن به نصب آسان و سریع بسیار کمک می‌کند و از طرف دیگر بار وارد شده به سازه را کاهش می‌دهد. مواد سبک و سخت همچنین هزینه حمل و نقل را کاهش می‌دهد. همچنین امکان انعطاف‌پذیری در طراحی و کاهش تأثیر بر محیط را فراهم می‌کند. از طرفی به دلیل داشتن مقاومت بهتر، ظرفیت تحمل بارهای لرزه‌ای را افزایش می‌دهد.

مقاوم در برابر انجماد

GFRC نسبت به سایر نماها، در برابر اثرات جوی آسیب‌پذیری کمتری دارد و نسبت به بتن معمولی در برابر ذوب یخ زدگی مقاومت بیشتری دارد.

مناسب برای هر دو نمای داخلی و خارجی

GFRC / GRC سبک، متراکم و بادوام است و باعث می‌شود به راحتی یکی از بهترین مصالح برای ساخت هر نوع سازه معماری داخلی باشد.

عایق نانو

یکی دیگر از مزیت‌هایی که نمای خشک دارد, عایق نانو است. برای دریافت اطلاعات در مورد اینکه عایق نانو چیست می توانید به سایت کلار مراجعه کنید.

معایب استفاده از جی اف آر سی GFRC:
  • در این پوشش نما، امکان خوردگی الیاف آهنی وجود دارد.
  • نصب آن‌ها نیاز به یک سیستم لنگر جداگانه دارد.
  • هر چه پانل‌های بزرگتری از GFRC ساخته شود، تمهیدات مورد نیاز تقویتی برای نصب نما بیشتر خواهد بود.
  • مواد افزودنی رنگی آن ممکن است با نور خورشید کم رنگ شود.
  • برخی از معایب اگرچه تعداد کمی از FRC هستند
  • الیاف موجود در بتن، بتن را بسیار خشن کرده که ممکن است نصب آن را کمی مشکل کند.
  • الیاف ممکن است در پراکندگی متناسبی قرار نگیرند که ویژگی ایده آلی نیست و نتیجه آن پایین آمدن کیفیت بتن است.
  • بتن خشن به دلیل الیاف ممکن است به نسبت آب / سیمان بیشتری نیاز داشته باشد که باز هم ایده آل نیست.
  • هنگام استفاده از GFRC، برنامه ریزی زیادی برای حمل و نقل مورد نیاز است زیرا در مقایسه با سایت قبل از بازیابی ساخته شده است.
  • گرچه ارزان‌تر از بسیاری از مصالح مورد استفاده در ساخت و ساز است، اما GFRC هنوز از بتن گران است.

 

تفاوت GFRC و GRC در چیست؟

هنگامی که به دنبال قطعات معماری مورد نیاز برای ساخت نمای خشک مورد نظر خود می‌گردید، ممکن است با دو اصطلاح جداگانه روبرو شوید که به نظر می‌رسد شبیه محصولات مشابه است:

  • GFRC
  • GRC

هنگام تعیین نوع استفاده از پوشش، طبیعی است اگر بین اصطلاحات مختلف دچار سردرگمی شویم. در این بخش به بررسی دو اصطلاح GFRC و GRCمی پردازیم. چه تفاوتی بین GFRC و GRC وجود دارد؟ تفاوت بین GFRC و GRC در واقع هیچ چیز نیست. هر دو به یک ماده اشاره می‌کنند. دلیل وجود دو کلمه اختصاری جداگانه به دلیل تغییرات اصطلاح «الیاف شیشه» است:

  • سیمان تقویت شده (Glassfibre GRC)
  • سیمان تقویت شده الیاف شیشه یا جی اف آر سی (GFRC)

در صنعت ساختمان سازی به جای استفاده از عبارت کامل، از این کلمات اختصاری استفاده می‌شود زیرا این محصول اغلب فقط با نام اختصاری در سطح بین‌المللی شهرت پیدا کرده است. از آنجا که هر دو ماده یکسان هستند، هر دو به عنوان سیمان، آب، الیاف شیشه و سایر مواد شیمیایی ایمن و استاندارد تعریف می‌شوند. الیاف شیشه همچنین مقاوم در برابر قلیا (AR) است که طول عمر آن را افزایش می‌دهد و برای استفاده در بتن بسیار مناسب است.