نمای جی اف ار سی GFRC چیست؟
Gfrc چیست؟
GRC یا GFRC (بتن تقویت شده با الیاف شیشه) از زمان توسعه‌اش در اواخر دهه 1960 به تدریج در بین معماران، مهندسان، پیمانکاران و توسعه‌دهندگان در سرتاسر جهان به عنوان پوشش نمای ساختمان محبوبیت یافته است. با این که 60 سال از زمان توسعه این نوع مصالح می‌گذرد، روز به روز مهندسان ساخت و ساز و معماران بیشتر از مزایای استفاده از این ترکیب شگفت‌انگیز آگاه می‌شوند.
GFRC با ترکیب استحکام و تطبیق پذیری بتن با انعطاف پذیری الیاف شیشه، امکانات خلاقانه جدیدی را برای طراحی های ساختاری و زیبایی شناسی باز می‌کند.
ترکیبات:
GFRC ترکیبی از سیمان، سنگ‌دانه‌های ریز، آب، الیاف شیشه‌ای مقاوم و افزودنی‌های تخصصی است. این ترکیب منحصر به فرد ویژگی‌های برجسته‌ای را ارائه می‌دهد: سختی، استحکام، دوام، عمر طولانی، انعطاف‌پذیری و مقاومت در برابر آتش کلاس A.
GFRCاین ویژگی‌ها را حفظ می‌کند و نتایج بسیار خوبی را هم از لحاظ ظاهری، زیبایی و هم عملکردی ارائه می‌کند.
روش های اجرای نمای جی اف ار سی
پنل‌های GFRCبا سه روش پرمیکس، اسپری و ترکیبی اجرا می‌شوند. یک سیستم بتن با عملکرد بالا هستند که با چندین لایه از الیاف شیشه‌ای مقاوم تقویت شده‌اند. چند منظوره بودن GFRC هیچ محدودیتی ندارد و امکان ایجاد بافت‌ها، اشکال و رنگ‌های نامحدود را فراهم می‌کند.
1-پیش‌میکس (اسپری)
در پرمیکس، الیاف کوتاه‌تر به مخلوط بتن مایع اضافه می‌شوند که سپس به داخل قالب‌ها ریخته یا اسپری می‌شود. تفنگ‌های اسپری برای پیش مخلوط به یک دستگاه خردکن الیاف نیاز ندارند، اما می‌توانند بسیار پر هزینه باشند. پیش‌میکس همچنین به طور کلی از استحکام کمتری نسبت به اسپری دستی برخوردار است، زیرا الیاف کوتاه‌تر بوده و به‌طور تصادفی در مخلوط قرار می‌گیرند.
مزایا:
- هزینه کمتری نسبت به اسپری دستی دارد، هرچند که نیاز به یک دستگاه اسپری و پمپ مخصوص دارد.
معایب:
- جهت‌گیری الیاف نسبت به روش اسپری دستی بیشتر تصادفی است و الیاف کوتاه‌تر منجر به استحکام کمتری می‌شوند.
2-اسپری دستی
فرآیند کاربرد اسپری دستی برای GFRC بسیار مشابه با شاتکریت است، به این صورت که مخلوط بتن مایع به داخل قالب‌ها اسپری می‌شود. این فرآیند از یک تفنگ اسپری مخصوص استفاده می‌کند تا مخلوط بتن مایع را اعمال کرده و همزمان الیاف شیشه بلند را از یک کلاف پیوسته برش و اسپری کند. اسپری دستی به دلیل بار الیاف بالا و طول الیاف بلند، GFRC بسیار قوی‌تری تولید می‌کند.
مزایا:
- امکان استفاده از بارهای الیافی بسیار بالا با الیاف بلند که منجر به حداکثر استحکام ممکن می‌شود.
معایب:
- نیاز به تجهیزات تخصصی و گران‌قیمت.
3-روش هیبریدی یا ترکیبی
یکی از گزینه‌های نهایی برای تولید GFRC، استفاده از یک روش ترکیبی است که از یک تفنگ کپسولی ارزان برای اعمال لایه رویی و یک مخلوط پشتی که بصورت دستی ریخته می‌شود. (یک لایه نازک بدون الیاف) که به آن لایه mist یا لایه رویی گفته می‌شود به داخل قالب‌ها اسپری می‌شود و سپس مخلوط حمایتی به‌صورت دستی فشرده یا ریخته می‌شود، مشابه بتن معمولی.
این روش معمولاً توسط بیشتر تولیدکنندگان صفحات بتنی استفاده می‌شود.
این یک روش مقرون به صرفه برای شروع است. با این حال، ایجاد دقیق هر دو مخلوط لایه رویی و مخلوط پشتی برای اطمینان از یکنواختی و ترکیب مشابه ضروری است و باید بدانید که چه زمانی باید لایه پشتی را اعمال کنید تا به درستی به لایه نازک (mist) بچسبد و آن را پاره نکند.
مزایا:
- یک تفنگ کپسولی و کمپرسور هوا هزینه‌ای بسیار کمتر از تفنگ‌های اسپری مورد استفاده در اسپری دستی یا پیش‌میکس دارد به همین دلیل روش مقرون به صرفه‌ای برای شروع است.
معایب:
- از آنجایی که لایه رویی و مخلوط پشتی در زمان‌های مختلف اعمال می‌شوند، نیاز به دقت و توجه زیاد دارد تا اطمینان حاصل شود که مخلوط‌ها ترکیب مشابهی دارند و از تاب خوردن جلوگیری شود.
مزایای GFRC
-تفاوتی که GRC با مصالح سنتی ساختمان‌های پیش‌ساخته بتنی دارد، دارای مقاومت خمشی به‌طور قابل توجهی بالاتر آن است. این ویژگی اجازه می‌دهد که پنل‌های نمایی و مصالح مربوط به طراحی معماری به‌گونه‌ای تولید شوند که به‌مراتب سبک‌تر از نمونه‌های سنتی خود باشند، بدون اینکه از نظر ظاهری دچار افت کیفیت شوند. این امر در ساخت‌وسازهای مدرن اهمیت زیادی دارد، زیرا نیاز به تجهیزات سنگین و بار مرده تحمیل‌شده بر سازه را کاهش می‌دهد. صرفه‌جویی وزنی یک پنل نمای GRC در مقایسه با پنل پیش‌ساخته مشابه، حدود ۷۰–۹۰ درصد است. در پروژه‌ای با مساحت ۵۰۰۰ مترمربع، این می‌تواند به صرفه‌جویی تا ۸۰۰ تن بار مرده منجر شود.
-مزیت دیگرحفظ ظاهر آن در طولانی‌مدت است. یکی از بهترین نمونه‌های مقاومت GRC در برابر شرایط جوی را میتوان در مرمت ۲۰ ساله ساختمان Shepard در نیویورک مشاهده کرد، جایی که ۷۲,۰۰۰ قطعه GRC برای جایگزینی تِراکوتاهای آسیب‌دیده از ساخت اولیه در سال ۱۹۰۶ استفاده شده است.
بدون محدودیت طراحی، اندازه و رنگ:
-قابل استفاده در طراحی های داخلی و خارجی. بکارگیری آن برای پوشش‌دهی، پنل‌سازی، عناصر معماری پیچیده و طراحی‌های سفارشی ایده‌آل است.
-پوشش GFRC طراحان را از محدودیت های بتن سنتی رها می‌کند. می توان آن را در منحنی های گسترده، اشکال ارگانیک، الگوهای ظریف و بافت هایی تولید کرد که با بتن معمولی غیرممکن است.
این متریال می‌تواند به شکلی طراحی شود که شبیه سنگ طبیعی باشد و دارای نمای مختلف از دانه‌های ریز تا دانه‌های درشت‌تر باشد.
-GFRC برخلاف بتن که به رنگ خاکستری محدود است میتوان آن را با هر رنگی تولید و اجرا کرد. از رنگ‌های عمیق گرفته تا روشن، و از پوشش های فلزی گرفته تا چوب و سنگ مصنوعی.
-ترکیب منحصربه فرد GFRC از قدرت، انعطاف و پوشش‌های رنگی یکپارچه به معماران این امکان را می‌دهد که آنچه را که در تصور دارند تحقق سازند. اشکال و الگوهای طبیعی، قوس‌های زیبا و حتی نماهای متحرک!
عملکرد استثنایی
– GFRC علاوه بر استحکام و دوام، قابلیت انعطاف پذیری باورنکردنی دارد. الیاف میکروگلاس ظرفیت کششی پوشش اجرا شده را تقویت می‌کند در حالی که فوق العاده نازک و سبک است. GRC با ضخامتی باریک به اندازه 16 میلی متر می توانند چندین متر طول داشته باشند در حالی که وزن آنها 75٪ کمتر از بتن معمولی است.
-نسبت استحکام به وزن بالای GFRC حمل، جابجایی و نصب آن را آسان‌تر می‌کند.
-بارهای ساختاری کاهش یافته، امکان طراحی‌های کنسولی بزرگ را فراهم می‌کند.
-پانل ها را می توان بزرگتر کرد و با نقاط اتصال کمتری و یا حذف آنها نصب کرد.
-حتی در محیط های سخت، GFRC یکپارچگی خود را حفظ می‌کند.
-در برابر ترک خوردگی، خرد شدن و آسیب ناشی از آب و هوا، نمک و مواد شیمیایی مقاومت می‌کند.
-با حداقل تعمیر و نگهداری، پوشش های GFRC می توانند عمر مفیدی بیش از 50 سال داشته باشند.
سبک و بادوام
-این متریال امکان اجرای یک نمای سبک وزن اما فوق العاده قوی و بادوام را به شکل غیر قابل اشتعال فراهم می‌کند.
-یکی از بزرگترین روش های تکثیر سنگ طبیعی در پانل های پوششی با فرمت بزرگ است. چالش های کمی وجود دارد که یک تولیدکننده با کیفیت GRC نتواند به آن پاسخ دهد و راه‌حل‌های نوآورانه واقعی را در پروژه‌های مختلف در سرتاسر جهان ارائه دهد.
-امکان ساخت انواع پنل‌های پوششی ضدآب کوچک تا پوشش‌های ساختمانی با انحناهای پیچیده به ابعاد ۳۰ متر مربع.GRC پاسخ‌گوی هر طراح یا معمار است که می‌خواهد جذابیت همیشگی سنگ‌های طبیعی را در پروژه‌های مدرن و معاصر بازآفرینی کند.
کاهش اثرات مخرب بر محیط زیست
با توجه به اهمیت ساخت و ساز پایدار در ذهن معماران ، GRC می‌تواند تأثیر قابل توجهی داشته باشد. تولید سیمان تقریباً 5 درصد از CO2 منتشر شده در جهان را تشکیل می دهد و هر نوع پیش ساخته ای که محتوای سیمان را کاهش دهد تأثیر مثبتی بر محیط زیست دارد. اگرچه GRC محتوای سیمان بالاتری نسبت به روش‌های نیمه خشک یا ریخته‌گری مرطوب دارد، اما وزن کمتر آن نیاز به سیمان برای تولید پانل‌ها را کاهش می‌دهد. در حالی که یک پانل پیش‌ساخته معمولی حدود ۵۰ تا ۶۰ کیلوگرم سیمان در هر متر مربع دارد، پانلGRC معادل تنها حدود ۲۵ کیلوگرم سیمان دارد.
راه‌حل ایده‌آل برای نما
-GFRC جایگزین ایده‌آلی برای موادی مانند سنگ طبیعی، فلز، سرامیک و سیمان الیافی در نمای ساختمان‌ها است. این پوشش امکان ساخت مشابه آنها را با وزنی بسیار کمتر و هزینه نصب پایین‌تر فراهم می‌کند.
-تداوم بصری یکپارچه را می توان در نماهای بزرگ از طریق قالب گیری GFRC به دست آورد.
-درزها و اتصالات پانل به مراتب کمتر از مواد جایگزین دیگر قابل مشاهده است.
-ویژگی‌هایی مانند لبه‌ها، سطوح نمایان، شیارها و نوشته‌های رسمی می‌توانند در حین تولید گنجانده شوند.
-به دلیل طبیعت سبک وزن GFRC نیاز به پشتیبانی ساختاری کمتری دارد، پیچیدگی زیرساخت‌ها را کاهش می‌دهد و نصب را سریع‌تر می‌کند.
-امکان تولید پیش‌ساخته پانل ها و نصب سریع درمحل
-ارائه نتیجه متمایز از دیگر مصالح
استفاده گسترده امروزه از این نوع پوشش
GRC با پذیرش عمومی در سراسر جهان به عنوان یک ماده روکش اولیه در حال رشد است. پس از تحقیقات جامع، آزمایش، تجزیه و تحلیل در طول 40 سال گذشته، واضح است که GRC یک ماده بسیار بادوام است. تعداد بسیار کمی از مصالح ساختمانی به اندازه GRC مورد بررسی دقیق قرار گرفته‌اند و نتیجه آن این است که میتوان آن را با اطمینان در پروژه‌های بسیار سخت مشخص کرد و استفاده کرد.
در آخر باید بگوییم که محصولات GFRC هدررفت و نگرانی‌های مالی را حذف می‌کنند و پروژه‌های مقرون به صرفه‌ای را در هر بار تضمین می‌کنند.
نمونه‌هایی از اجرای نمای جی اف ار سی در سازه هاو ساختمان های بزرگ دنیا
-در امارات متحده عربی، جایی که شرایط محیطی را می توان به بهترین شکل به عنوان تهاجمی توصیف کرد، GRC به عنوان یک ماده روکش اولیه در سازه های بزرگ مقیاس استفاده می شود. پروژه شهر مصدر امارات که توسط شرکت معماری بریتانیایی فاستر و همکاران در 17 کیلومتری ابوظبی به وسعت 6 کیلومتر مربع با تاکید بر طراحی پایدار است و دارای نمای منحصر به فرد GRC است.
-پروژه KAPSAR در عربستان سعودی که در حال ساخت که طراح آن زاها حدید بوده و حدود 70000 متر مربع روکش نمای GRC را در پروژه ، مشخص کرده است.
-در آفریقای جنوبی، فینال جام جهانی ۲۰۱۰ بین اسپانیا و هلند در استادیوم ساکر سیتی در ژوهانسبورگ برگزار شد که دارای پوشش نمای خارجی چند رنگ و متمایز از GRC بود.
-دهکده المپیک در استراتفورد لندن با استفاده از مقادیر زیادی GRC ساخته شد که بتن پیش ساخته به سادگی عملی نبود.
-پروژه عظیم کراس ریل که در مرکز لندن اجرا می شود.
GRC به ویژه در مناطق مستعد فعالیت های لرزه ای و طوفانی مانند نیوزلند، استرالیا و ایالات متحده آمریکا محبوب است.
استفاده از این پوشش در ایران نیز رایج است و پروژه های زیادی در شهرهای مختلف ایران هستند که نمای آنها از GFRC ساخته شده است.
نماهای بزرگ ساخته شده با جی اف ار سی اصفهان
-هتل پرستیژ لند سیتی سنتر
-سالن اجلاس سران
-اداره کل ثبت اسناد و املاک استان اصفهان
و…
تفاوت GFRC با بتن سنتی
GFRC برخی از مزایای کلیدی را نسبت به بتن تقویت شده با فولاد سنتی ارائه می دهد:
وزن: پانل‌های GFRC بسیار سبک‌تر از بتن سنتی هستند و حمل، نصب و استفاده از آنها را در سازه‌هایی که نیاز به کاهش وزن دارند، آسان‌تر می‌کند. GFRC می تواند 80 درصد کمتر از بتن معمولی وزن داشته باشد.
مقاومت: استفاده از الیاف شیشه‌ای موجب افزایش مقاومت فشاری و ضربه ای GFRC در مقایسه با بتن سنتی می‌شود. نسبت مقاومت به وزن بالایی دارد.
کارایی: مخلوط بتن مورد استفاده برای GFRC دارای قوام نرم و چکش خوار است که به آن اجازه می دهد تا به اشکال دقیق قالب گیری شود که برخلاف بتن معمولی امکان پذیر نیست.
دوام: GFRC مقاومت در برابر ترک خوردگی و شکستگی را در مقایسه با بتن سنتی بهتر است. وجود الیاف شیشه حتی زمانی که بتن ممکن است ترک بخورد، دوام را بیشتر می‌کند.
انعطاف پذیری طراحی: GFRC اجازه می دهد تا اشکال بسیار باریک، تزئینی و پیچیده از بتن ساخته شود. قالب بتن سنتی از نظر امکانات طراحی بسیار محدودتر است.
مقاومت در برابر آب و هوا: افزودنی های پلیمری مخلوط شده در GFRC مقاومت آب و یخ زدگی آن را در مقایسه با بتن معمولی بهبود می بخشد. در محیط های بیرونی عملکرد بهتری دارد.
