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我国GRC制品发展现状和建议
2019/8/20
利用耐碱玻璃纤维和低碱度水泥制造的GRC制品，是世界近30年来新开发的一种新型复合材料，是人类社会运用高新技术对材料进行复合利用取得的又一重要成果。GRC具有轻质、高强、隔热保温、防水、防火、可加工性良好，价格适中等诸多的优点获得了各国材料界的公认，在建筑工程、市政工程、农业工程、水利工程和园林工程等许多领域的应用中取得了明显的技术经济效果，显示广阔的发展前景。
一、国外发展概况
GRC制品的生产与应用，始于70年代初期。首先由英国的建筑研究机构(BRE)与皮尔金顿(Pilkigton)玻璃公司进行抗碱玻璃纤维增强波特兰水泥制品的联合开发。其后又逐渐扩展到日本、美国、德国、荷兰、西班牙、意大利、中国、新加坡、罗马尼亚等40多个国家，目前，计有500多家公司取得制造GRC制品的许可证。据不*统计，全世界GRC年产量约40多万吨，其中日本年产量约达12万吨，美国约8万吨，欧洲各国10万吨以上，中国约达8万吨以上。
GRC生产技术经近30年来的不断发展，已达到较高的水平。GRC板规模化生产技术装备已在众多的国家得到了*应用。已有高速喷吸成型法、流浆法、挤出法等多种成熟的生产工艺技术，生产线一般年生产能力为300—500万m2，*大的生产线年生产能力可达600万m2。
日本是世界上GRC发展较快的国家。目前正以15％的速度在递增。日本的GRC生产技术和装备水平近几年发展较快，其中*大的制造厂为旭硝子公司。该公司80年代初发明的连续喷射抽吸快速一体成型工艺线，机械化水平高，年生产GRC外墙板能力可达450万m2，可生产一种轻质、高强、耐火、外表十分美观的新型外墙板(叫洪滨板Honban)。目前这种板，作为民用建筑的外墙使用，颇受欢迎。
美国也在大力发展GRC制品，1989年的市场规模为0.9亿美元，美国在建筑上应用的非承重外墙模板，*性模板，累计已达300万m2。
德国是欧洲GRC发展较快的国家，其产量约占全欧洲的50％以上，年产量约为6万吨。海德堡水泥公司与奥地利托尼工业公司在80年代初联合开发Wellcrete(韦尔克莱脱)成型法，已于1987年在德国建成生产线投入生产。此生产线是采用流浆法工艺，生产线年设计生产能力为300万m2，生产速度为10m/min。
英国是GRC制品发展的鼻祖。目前英国发展的GRC成型方法有喷吸法，预拌法和抄取法。英国皮尔金顿公司年产抗碱玻璃纤维约3000T。
荷兰也在积*发展推广应用GRC，荷兰Torton公司建有多条GRC半自动成型工艺生产线，一条生产线每年可生产各种GRC制品10.3万吨，生产各种规格的平板和异型板，构件*大规格可达长8m，宽2m，用于工程的外挂墙板。
西班牙，阿尔及利亚也积*发展GRC制品，至今已在建筑工程中使用100余万m2的制品，主要用作持板，复合板、墙面修理及*模板等。
新加坡惠康公司于1983年引进英国制造GRC的生产技术；近年来，已在一些高级建筑物中大量使用GRC外墙板。
总之，GRC制品在国外已获得了较快的发展，GRC制品在建材工业中的地位已得到确立，目前GRC在国外正朝着进一步提高装备的现代化，改进成型工艺，降低产品成本，提高制品性能，和扩大应用领域等方面努力。
二、国内发展概况
我国GRC工业的形成稍后于美、欧、日等国。我国在1977—1978年相继研制成功抗碱玻璃纤维和低碱度水泥，并经“六五”、“七五”科技攻关，先后完成了GRC用抗碱玻璃纤维的生产线建设；GRC材性、耐久性的研究；喷射成型工艺和成型机组的研制；GRC外墙板中试线建设以及GRC外墙板在多层和高层建筑的应用等重要课题的研究。特别是我国科学工作者在GRC的研制、生产和应用中，始终坚持“双保险”(抗碱玻纤与低碱水泥相复合)的技术路线，因此，使我国GRC获得了稳定、健康的发展。据不*统计，全国从事GRC研制和生产单位已达200多家，已开发的品种很多，下面仅介绍其中有代表性的几个品种：
1、GRC轻质空心隔墙板
GRC轻质空心隔墙板是以低碱度水泥为胶凝材料，膨胀珍珠岩为集料，抗碱玻璃纤维织造的网格布为增强材料，采用台座法和机组流水法等工艺成型方法制成。具有重量轻、强度高、防火性好，防水、防潮性好，抗震性好，干缩变形小，制作简便、安装快捷等特点。在建筑工程中适用于非承重的墙体部位。主要用于多层居住建筑的分室、分户墙、厨房、卫生间隔墙及阳台分户墙，公共建筑的内隔墙、工业厂房的内隔墙，工业建筑的围护外墙等。
全国不少地区都建有生产线生产这种新型墙体材料，据统计，全国1999年年产量约1500万m2左右，仅北京年产量约在50万m2以上。这种隔墙板目前生产方式还比较落后，自动化、机械化水平尚较低，其制作技术与装备正处于改进与发展阶段。
2．GRC复台外墙板
GRC复合外墙板是由带肋的GRC板为内外面层，中间填充保温隔热材料，经成型、养护而成。具有墙体薄、重量轻、强度高、韧性好以及保温、防水、耐久、抗裂、加工简易、造型丰富、施工方便等特点。目前，我国开发的GRC复合外墙板品种较多，按墙体大小分，有单开间墙板和双开间墙板；按保温层材料分有水泥珍珠岩芯层和岩棉芯层，也可用其他保温材料制成的各种墙材。这种复合外墙板适用于多层和高层建筑的非承重建筑外墙。
青岛的客来宾馆，建筑面积2万m2，高82m，26层，原设计采用进口GRC板，后改用北京新型建材总厂的GRC外墙板，共2390m2，为国家节约外汇110万美元。
亚运会羽排馆，建筑面积l万m2，高度30m，其外墙由四锥面体的504块(单板尺寸为3100×2240nvn)异形GRC壳板组成。在建造中，由于充分发挥了GRC的轻质高强，立面造型新颖、丰富、运输吊装方便等优点，受到用户的好评。
深圳高33层的锦锈大厦和高55层的罗湖商业中心大厦的内隔墙，都选用以膨胀珍珠岩混合料为芯层的GRC夹芯板，都取得了良好的效果。
3．GRC网架面板
GRC网架屋面板系用GRC为面板与预应力混凝土肋复合而成。该板具有自重轻、强度高，耐高冲击、防水、防火、施工安装方便等优点。采用这种屋面板有明显节约钢材，缩短吊装周期的效果。如与同规格的钢筋混凝土网架屋面板相比，每平方米可节约钢筋2—2．5kg，可缩短吊装周期，节省工时1/3。如北新建材(集团)公司生产的GRC大跨度屋面板(长5．5m，宽12m)应用于海南凤凰国际机场楼，获得了良好的技术经济效果。
S—GRC轻质平板
这种板材的物理性能与日本的轻质GRC板(HONBAN板)相当。它与普通GRC板材相比，除保持了强度较高、耐水不燃等特点外，还兼有密度低，易加工，可锯、可刨、可钉便于施工等优点。这种板材特别适用于作建筑的内隔墙和吊顶材料。如卫生间、地下室的内隔墙和吊顶，也适用于电梯井、通道、管道等部位。该产品已获得国家发明*，产品在北京各大宾馆、饭店累计使用已达100万m2以上。其中天坛饭店卫生间就使用了1．2万m2。
目前我国开发的GRC产品尚有GRC保温屋面板、GRC*性模板、GRC隔声屏障、波瓦等等。如广深准高速铁路石龙特大桥隔声屏采用GRC隔声板作隔声屏障，共采用GRC板12850m2，河北石家庄电厂采用GRC作*性模板等都获得良好的效果。
我国GRC制品经近30年来的努力，获得了较快的发展，但我国GRC行业水平，从整体来说与国外先进国家相比还有较大差距，主要表现在：
(1)抗碱玻璃纤维产品品种尚不多，产量尚较小；
(2)GRC生产工艺和装备尚较落后，规模化、机械化水平尚较低；
(3)GRC制品在建筑上和其它工程上的应用，应用面尚不广，应用量尚较小；
(4)科学研究经费投入不足，研究尚欠深入，特别是应用研究，生产工艺装备的研究滞后，产品标准、施工规范、图案等跟不上发展需要。
三、几点建议
1．深入对”双保险”的技术路线的研究，提高其理论和实践水平
国外在GRC的研究和生产中，大多数走的是采用抗碱玻璃纤维增强普通硅酸盐水泥的路线。众所周知，普通硅酸盐水泥在水化过程中产生大量的Ca(OH)2硬化体乳溶液之碱度较高，对抗碱玻璃纤维的侵蚀带来危害，严重影响着制品的耐久性。
而我国在GRC的研制和开发中，走的是“双保险”的技术路子。即既使用抗碱玻璃纤维，以提高其在水化硬化水泥的高碱性环境中的耐蚀性，又采用PH值不大于11.5的低碱度水泥(如硫酸铝Ⅰ型低碱度水泥等)减少水泥水化时氢氧化钙(Ca(OH)2)的生成量，降低了抗碱玻纤使用环境的碱度，减少了对抗碱玻纤的侵蚀性，根据有关专家介绍，这种双保险的技术路线制成的GRC制品，在北京室外大气环境中使用，其强度半衰期可达100年。建议进一步深入对“双保险”技术路线结构、机理的研究，跟踪耐久性试验以理论和实践相结合，详实的数据，对“双保险”路线的耐久性进行科学的评价，以促进GRC健康向前发展。
2．适当引进国外先进技术，尽快提高我国GRC生产工艺装备水平
目前我国GRC制品的生产能力已初具规模，但生产工艺和装备尚较落后，目前我国GRC生产线生产规模只有20万m2，因此，存在着生产规模小，成本高、经济效益较差等缺点。而国外如德国已开发GRC板生产线的规模产量已达300万m2，日本开发的HONBAN板快速一体成型工艺线的年产量甚至可达600万m2。因此，为了尽快缩短与国外的差距，建议有选择地引进国外全自动，连续生产GRC板工艺线的关键设备，并重视在消化吸收国外先进技术和装备的基础上，进行创新制备有中国特色的GRC生产线，并逐渐陶汰目前我国GRC生产中，*采用规模小的落后的工艺装备。
3．进一步提高GRC所用主要原材料的产量和质量水平
GRC采用的主要原材料硫铝酸盐低碱度水泥和抗碱玻璃纤维，但无论从产品的生产工艺、生产规模、产品品种和质量等方面都尚存在较大差距，如目前，北京建材研究院(400T)、郑州华宇新材公司(180T)、襄樊玻纤厂(140T)、蚌埠玻璃钢厂(170T)、丹阳玻璃纤维厂(40T)等几个玻璃纤维生产厂家生产的抗碱玻纤，在硬挺性、分散性、切割性等方面与国外先进国家相比，尚有一定差距。北京引进的一条年产5000T的生产线，已建成投产，可望提高我国现有的抗碱玻璃纤维品种和质量水平。
4．*GRC产品质量，抵制劣质产品流入市场
*GRC生产厂家都应始终如一的贯彻“双保险”的技术路线，严格按产品标准组织生产，以*产品的耐久性在100年以上。对于一些在经济利益驱动下，采用普通玻璃纤维，劣质被覆抗碱玻璃纤维网格布和普通水泥制造的GRC制品，都是违法行为，必须予以抑制，防止这不合格产品流入市场，并限制其在建筑工程上使用。
5．要重视科技研究，并搞了配套工作
要增加GRC科技的投入，对GRC生产配方、生产工艺过程、重大关键设备、应用技术等都应列题进行深入的研究，集中优势兵力进行攻关，开发出国际上*的GRC产品、*的生产工艺和装备，培养出世界上*的科技、研究、设计、生产专家和企业家。要继续加强科研、生产、设计、施工等部门的紧密配合，不但要做好产品标准——施工图案——检收规范等的配套工作，还要注意做好板缝密封材料，表面装饰材料，复合板用的保温材料等相关配套材料的选用和应用技术工作。
6．进一步开拓GRC制品的应用领域
GRC制品在建筑、交通、农业等行业的应用取得了可喜的成绩。但其应用范围尚不广，还必须充分发挥GRC制品的固有特色，积*开拓新的应用领域。
一、国外发展概况
GRC制品的生产与应用，始于70年代初期。首先由英国的建筑研究机构(BRE)与皮尔金顿(Pilkigton)玻璃公司进行抗碱玻璃纤维增强波特兰水泥制品的联合开发。其后又逐渐扩展到日本、美国、德国、荷兰、西班牙、意大利、中国、新加坡、罗马尼亚等40多个国家，目前，计有500多家公司取得制造GRC制品的许可证。据不*统计，全世界GRC年产量约40多万吨，其中日本年产量约达12万吨，美国约8万吨，欧洲各国10万吨以上，中国约达8万吨以上。
GRC生产技术经近30年来的不断发展，已达到较高的水平。GRC板规模化生产技术装备已在众多的国家得到了*应用。已有高速喷吸成型法、流浆法、挤出法等多种成熟的生产工艺技术，生产线一般年生产能力为300—500万m2，*大的生产线年生产能力可达600万m2。
日本是世界上GRC发展较快的国家。目前正以15％的速度在递增。日本的GRC生产技术和装备水平近几年发展较快，其中*大的制造厂为旭硝子公司。该公司80年代初发明的连续喷射抽吸快速一体成型工艺线，机械化水平高，年生产GRC外墙板能力可达450万m2，可生产一种轻质、高强、耐火、外表十分美观的新型外墙板(叫洪滨板Honban)。目前这种板，作为民用建筑的外墙使用，颇受欢迎。
美国也在大力发展GRC制品，1989年的市场规模为0.9亿美元，美国在建筑上应用的非承重外墙模板，*性模板，累计已达300万m2。
德国是欧洲GRC发展较快的国家，其产量约占全欧洲的50％以上，年产量约为6万吨。海德堡水泥公司与奥地利托尼工业公司在80年代初联合开发Wellcrete(韦尔克莱脱)成型法，已于1987年在德国建成生产线投入生产。此生产线是采用流浆法工艺，生产线年设计生产能力为300万m2，生产速度为10m/min。
英国是GRC制品发展的鼻祖。目前英国发展的GRC成型方法有喷吸法，预拌法和抄取法。英国皮尔金顿公司年产抗碱玻璃纤维约3000T。
荷兰也在积*发展推广应用GRC，荷兰Torton公司建有多条GRC半自动成型工艺生产线，一条生产线每年可生产各种GRC制品10.3万吨，生产各种规格的平板和异型板，构件*大规格可达长8m，宽2m，用于工程的外挂墙板。
西班牙，阿尔及利亚也积*发展GRC制品，至今已在建筑工程中使用100余万m2的制品，主要用作持板，复合板、墙面修理及*模板等。
新加坡惠康公司于1983年引进英国制造GRC的生产技术；近年来，已在一些高级建筑物中大量使用GRC外墙板。
总之，GRC制品在国外已获得了较快的发展，GRC制品在建材工业中的地位已得到确立，目前GRC在国外正朝着进一步提高装备的现代化，改进成型工艺，降低产品成本，提高制品性能，和扩大应用领域等方面努力。
二、国内发展概况
我国GRC工业的形成稍后于美、欧、日等国。我国在1977—1978年相继研制成功抗碱玻璃纤维和低碱度水泥，并经“六五”、“七五”科技攻关，先后完成了GRC用抗碱玻璃纤维的生产线建设；GRC材性、耐久性的研究；喷射成型工艺和成型机组的研制；GRC外墙板中试线建设以及GRC外墙板在多层和高层建筑的应用等重要课题的研究。特别是我国科学工作者在GRC的研制、生产和应用中，始终坚持“双保险”(抗碱玻纤与低碱水泥相复合)的技术路线，因此，使我国GRC获得了稳定、健康的发展。据不*统计，全国从事GRC研制和生产单位已达200多家，已开发的品种很多，下面仅介绍其中有代表性的几个品种：
1、GRC轻质空心隔墙板
GRC轻质空心隔墙板是以低碱度水泥为胶凝材料，膨胀珍珠岩为集料，抗碱玻璃纤维织造的网格布为增强材料，采用台座法和机组流水法等工艺成型方法制成。具有重量轻、强度高、防火性好，防水、防潮性好，抗震性好，干缩变形小，制作简便、安装快捷等特点。在建筑工程中适用于非承重的墙体部位。主要用于多层居住建筑的分室、分户墙、厨房、卫生间隔墙及阳台分户墙，公共建筑的内隔墙、工业厂房的内隔墙，工业建筑的围护外墙等。
全国不少地区都建有生产线生产这种新型墙体材料，据统计，全国1999年年产量约1500万m2左右，仅北京年产量约在50万m2以上。这种隔墙板目前生产方式还比较落后，自动化、机械化水平尚较低，其制作技术与装备正处于改进与发展阶段。
2．GRC复台外墙板
GRC复合外墙板是由带肋的GRC板为内外面层，中间填充保温隔热材料，经成型、养护而成。具有墙体薄、重量轻、强度高、韧性好以及保温、防水、耐久、抗裂、加工简易、造型丰富、施工方便等特点。目前，我国开发的GRC复合外墙板品种较多，按墙体大小分，有单开间墙板和双开间墙板；按保温层材料分有水泥珍珠岩芯层和岩棉芯层，也可用其他保温材料制成的各种墙材。这种复合外墙板适用于多层和高层建筑的非承重建筑外墙。
青岛的客来宾馆，建筑面积2万m2，高82m，26层，原设计采用进口GRC板，后改用北京新型建材总厂的GRC外墙板，共2390m2，为国家节约外汇110万美元。
亚运会羽排馆，建筑面积l万m2，高度30m，其外墙由四锥面体的504块(单板尺寸为3100×2240nvn)异形GRC壳板组成。在建造中，由于充分发挥了GRC的轻质高强，立面造型新颖、丰富、运输吊装方便等优点，受到用户的好评。
深圳高33层的锦锈大厦和高55层的罗湖商业中心大厦的内隔墙，都选用以膨胀珍珠岩混合料为芯层的GRC夹芯板，都取得了良好的效果。
3．GRC网架面板
GRC网架屋面板系用GRC为面板与预应力混凝土肋复合而成。该板具有自重轻、强度高，耐高冲击、防水、防火、施工安装方便等优点。采用这种屋面板有明显节约钢材，缩短吊装周期的效果。如与同规格的钢筋混凝土网架屋面板相比，每平方米可节约钢筋2—2．5kg，可缩短吊装周期，节省工时1/3。如北新建材(集团)公司生产的GRC大跨度屋面板(长5．5m，宽12m)应用于海南凤凰国际机场楼，获得了良好的技术经济效果。
S—GRC轻质平板
这种板材的物理性能与日本的轻质GRC板(HONBAN板)相当。它与普通GRC板材相比，除保持了强度较高、耐水不燃等特点外，还兼有密度低，易加工，可锯、可刨、可钉便于施工等优点。这种板材特别适用于作建筑的内隔墙和吊顶材料。如卫生间、地下室的内隔墙和吊顶，也适用于电梯井、通道、管道等部位。该产品已获得国家发明*，产品在北京各大宾馆、饭店累计使用已达100万m2以上。其中天坛饭店卫生间就使用了1．2万m2。
目前我国开发的GRC产品尚有GRC保温屋面板、GRC*性模板、GRC隔声屏障、波瓦等等。如广深准高速铁路石龙特大桥隔声屏采用GRC隔声板作隔声屏障，共采用GRC板12850m2，河北石家庄电厂采用GRC作*性模板等都获得良好的效果。
我国GRC制品经近30年来的努力，获得了较快的发展，但我国GRC行业水平，从整体来说与国外先进国家相比还有较大差距，主要表现在：
(1)抗碱玻璃纤维产品品种尚不多，产量尚较小；
(2)GRC生产工艺和装备尚较落后，规模化、机械化水平尚较低；
(3)GRC制品在建筑上和其它工程上的应用，应用面尚不广，应用量尚较小；
(4)科学研究经费投入不足，研究尚欠深入，特别是应用研究，生产工艺装备的研究滞后，产品标准、施工规范、图案等跟不上发展需要。
三、几点建议
1．深入对”双保险”的技术路线的研究，提高其理论和实践水平
国外在GRC的研究和生产中，大多数走的是采用抗碱玻璃纤维增强普通硅酸盐水泥的路线。众所周知，普通硅酸盐水泥在水化过程中产生大量的Ca(OH)2硬化体乳溶液之碱度较高，对抗碱玻璃纤维的侵蚀带来危害，严重影响着制品的耐久性。
而我国在GRC的研制和开发中，走的是“双保险”的技术路子。即既使用抗碱玻璃纤维，以提高其在水化硬化水泥的高碱性环境中的耐蚀性，又采用PH值不大于11.5的低碱度水泥(如硫酸铝Ⅰ型低碱度水泥等)减少水泥水化时氢氧化钙(Ca(OH)2)的生成量，降低了抗碱玻纤使用环境的碱度，减少了对抗碱玻纤的侵蚀性，根据有关专家介绍，这种双保险的技术路线制成的GRC制品，在北京室外大气环境中使用，其强度半衰期可达100年。建议进一步深入对“双保险”技术路线结构、机理的研究，跟踪耐久性试验以理论和实践相结合，详实的数据，对“双保险”路线的耐久性进行科学的评价，以促进GRC健康向前发展。
2．适当引进国外先进技术，尽快提高我国GRC生产工艺装备水平
目前我国GRC制品的生产能力已初具规模，但生产工艺和装备尚较落后，目前我国GRC生产线生产规模只有20万m2，因此，存在着生产规模小，成本高、经济效益较差等缺点。而国外如德国已开发GRC板生产线的规模产量已达300万m2，日本开发的HONBAN板快速一体成型工艺线的年产量甚至可达600万m2。因此，为了尽快缩短与国外的差距，建议有选择地引进国外全自动，连续生产GRC板工艺线的关键设备，并重视在消化吸收国外先进技术和装备的基础上，进行创新制备有中国特色的GRC生产线，并逐渐陶汰目前我国GRC生产中，*采用规模小的落后的工艺装备。
3．进一步提高GRC所用主要原材料的产量和质量水平
GRC采用的主要原材料硫铝酸盐低碱度水泥和抗碱玻璃纤维，但无论从产品的生产工艺、生产规模、产品品种和质量等方面都尚存在较大差距，如目前，北京建材研究院(400T)、郑州华宇新材公司(180T)、襄樊玻纤厂(140T)、蚌埠玻璃钢厂(170T)、丹阳玻璃纤维厂(40T)等几个玻璃纤维生产厂家生产的抗碱玻纤，在硬挺性、分散性、切割性等方面与国外先进国家相比，尚有一定差距。北京引进的一条年产5000T的生产线，已建成投产，可望提高我国现有的抗碱玻璃纤维品种和质量水平。
4．*GRC产品质量，抵制劣质产品流入市场
*GRC生产厂家都应始终如一的贯彻“双保险”的技术路线，严格按产品标准组织生产，以*产品的耐久性在100年以上。对于一些在经济利益驱动下，采用普通玻璃纤维，劣质被覆抗碱玻璃纤维网格布和普通水泥制造的GRC制品，都是违法行为，必须予以抑制，防止这不合格产品流入市场，并限制其在建筑工程上使用。
5．要重视科技研究，并搞了配套工作
要增加GRC科技的投入，对GRC生产配方、生产工艺过程、重大关键设备、应用技术等都应列题进行深入的研究，集中优势兵力进行攻关，开发出国际上*的GRC产品、*的生产工艺和装备，培养出世界上*的科技、研究、设计、生产专家和企业家。要继续加强科研、生产、设计、施工等部门的紧密配合，不但要做好产品标准——施工图案——检收规范等的配套工作，还要注意做好板缝密封材料，表面装饰材料，复合板用的保温材料等相关配套材料的选用和应用技术工作。
6．进一步开拓GRC制品的应用领域
GRC制品在建筑、交通、农业等行业的应用取得了可喜的成绩。但其应用范围尚不广，还必须充分发挥GRC制品的固有特色，积*开拓新的应用领域。
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