玻璃纤维增强塑料在建筑门窗中的应用

关键词：实际材料建筑性能

1. FRP的建筑性能及发展潜能

在FRP当中, 其包含的品种多种多样, 通过不同材料所制成的复合材料所具有的建筑性能也是不一样的, 所以在实际的应用过程当中, 可以依据实际需求来进行材料的选择。一般情况下, 常见的玻璃纤维增强塑料的建筑性能有以下几个方面内容:

1.1 设计可塑性高

在当前的建筑中, 对于外观的要求也愈来愈高, 在FRP当中, 其具有良好的成型性, 在复杂设计要求的建筑当中, 能够更加轻易的完成;

1.2 可减轻建筑物自重

在FRP当中, 其比强度高、密度较小, 所以在实际应用过程中所产生的负担比较小, 并且运输过程也比较方便;

1.3 力学性能

由于FRP的比刚度与比强度相对比较高, 使得该材料的韧性与强度也比较好。但是应当要加以注意的是, 这种材料不适宜高强度、长时间的符合承载, 只能在间歇性荷载以及短期荷载当中引言, 所以在建筑物的侧墙覆盖面上可以使用;

1.4 装饰性强

在FRP中, 其上色是比较容易的, 色彩鲜艳光亮, 而且如果需要在表面进行图案的勾画的话也比较方便, 所以具有很强的装饰性。

1.5 透光率高

该材料的最大透光率能够达到85%以上, 具有很强的采光性, 所以可以依据实际的需要将其制作成透明度不一样的墙体;

1.6 隔热性好

玻璃纤维增强塑料为夹层结构, 其导热系数可低至混凝土的1/25、普通玻璃的l/3, 可起到节能减排作用;

1.7 隔音效果好

相比于传统的材料而言, 玻璃纤维增强塑料的密度比较小, 其具有夹层的特点, 所以能够达到隔音、隔热的双重功效。

2 FRP在建筑中的应用

2.1 结构材料

由于FRP的比强度比较高, 可以在混凝土结构中代替钢筋来进行配筋。其在碱、酸、盐腐蚀方面都具有很好的性能, 使得由于钢筋腐蚀而造成混凝土开裂的情况大大的环节, 并且在耐腐蚀要求比较高的工程中具有良好的应用。在建筑结构当中, FRP的加固方式主要是利用黏贴玻璃布的方式来对混凝土的柱、梁等进行加固, 质量轻且具有良好的耐腐蚀性。经过加固之后的混凝土柱、梁的刚度能够提高15%左右, 极限承载力可至少提高30%。并且施工过程比较方便, 不需要采用特殊的方式来进行养护。

2.2 围护材料

FRP重量比较轻, 经常在高层建筑的墙体材料当中进行应用, 能够使得建筑物的自重降低, 减少结构荷载。FRP的承载能力比较大, 其隔音与保温效果比较好。利用压挤、手糊的方式, 可以进行大尺寸的FRP板材的制作, 将其用作墙体材料。相比于传统的墙体来说, FRP墙体具有墙体薄、重量轻以及强度高的特点, 可以使得有效使用面积大大增加。

2.3 门窗工程

当前, 在我国的建筑工程中, 门窗主要采用的是铝合金材料, 但是铝合金材质的门窗其热导系数要比FRP门窗高3倍, 在防腐蚀以及轻度方面的性能较低, 不利于节能。FRP的寿命基本上可以能够和建筑物的寿命一致。在玻璃钢中期传热系统要比金属材料低很多, 并且玻璃钢的型材为空腹形式, 具有很好的保温效果。相比于其他形式的金属窗来说, FRP双层玻璃保温窗在冬天的时候能够使得室内的温度提高到35℃, 而在夏季的时候, 能够使空调房当中的温度保持在一个合理的水平, 使得能源得到有效的节约。在玻璃钢门窗当中, 其具有颜色多样的饰面, 利用特殊工艺将表面处理之后, 具有不褪色、耐擦洗的特点。在节能建筑大力发展的当下, FRP门窗的使用也会成为一个重要的发展趋势。

3 以玻璃纤维增强塑料在建筑门窗中的应用为例分析

3.1 GRP板块安装固定

在GRP板中, 其有两种固定方式, 一种是正面固定的方式, 另外一种是悬吊的方式。一般情况下, GRP板背后有足够空间可进行人员操作的情况可以采用悬吊的方式;而如果背部空间比较狭窄, 不利于人员进入的话, 则可以采用正面固定的方式。

如果采用正面固定方式的话, 在生产的过程中, 预埋件所用的形式为铝片, 并且在对GRP龙骨进行设计的时候, 也需要和GRP背部紧紧贴住。安装人员可以站在板的正面, 使用自攻螺栓在预埋件位置将龙骨打入, 使得自攻螺栓钉头可以沉入到GRP面的下部, 并且使用腻子将其填充起来。

在使用这种安装形式的时候, 对于GRP龙骨的表面平整度具有非常严格的要求, 一般情况下需要将正负偏差控制在3mm以内, 以免后期对GRP表面平整度产生不利的影响。

3.2 GRP板块拼接处连接固定及接缝处理

由于GRP所采用的固定方式是不一样的, 因此在对应的拼接节点方面也存在着一定的差异。

例如在某工程中, 所采用的是悬吊固定的方式, 在对GRP板块进行深化的过程中加入了整体翻边, 采用翻遍的方式能够使得GRP板的变形大大减小, 以免出现翘曲的情况, 并且在拼接板的过程中, 可以通过对拉螺栓将两块板的相邻翻边连在一起, 对拉螺栓连接处。在将GRP板安装完成之后, 需要先进行验收, 待验收合格之后, 将凹槽打磨成毛面, 将玻璃纤维浸透树脂来将凹槽接缝填满, 树脂与玻璃纤维都需要使用生产板时的原材料。

综上所述, 在增强材料当中, 玻璃纤维的应用日益广泛, 也促进了符合材料产业的整体发展与进步。并且玻璃纤维增强塑料相比于一般的建筑材料而言更加具有节能效果, 所以还需要进一步的加以推广, 使其能够得到更好地应用。

摘要：当前, 在社会发展的不断促进之下, 对于能源的需求日益增多, 能源问题日益严峻, 所以如何节能已经成为各行各业发展的重点。在建筑行业当中, 节能理念的应用已经深入到各个方面。对于建筑工程而言, 虽然门窗所占总面积的比例不是很大, 但是在建筑整体能耗中所占的比例是非常大的。所以, 加强门窗节能的研究具有非常重要的意义。玻璃钢 (也称玻璃纤维增强塑料, 国际公认的缩写符号为GFRP或FRP) , 其特点是电绝缘性能好、耐腐蚀、工艺性优良等优点, 在门窗节能应用中起到了很大的作用。文章就此进行分析。

关键词：玻璃纤维增强塑料,建筑门窗,应用