玻璃鋼在建筑中的應(yīng)用

1、玻璃鋼在建筑中的應(yīng)用玻璃鋼在建筑中的應(yīng)用摘要:在建筑工業(yè)中發(fā)展和使用玻璃鋼對減輕建筑物自重，提高建筑物的使用功能，改革建筑設(shè)計，加速施工進度，降低工程造價，提高經(jīng)濟效益等都十分有利，是實現(xiàn)建筑工業(yè)現(xiàn)代化的必要條件。玻璃鋼的性能可根據(jù)使用要求進行設(shè)計，如要求采光、耐水、防腐、高強、隔音，可選用樹脂基復(fù)合材料。由于玻璃鋼的重量輕，制造方便，對于大型結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜的建筑制品，能夠一次成型制造，提高建筑結(jié)構(gòu)的整體性。關(guān)鍵詞：透明防水采光建筑玻璃

2、鋼吸聲玻璃鋼誕生于本世紀40年代。那時，正值第二次世界大戰(zhàn)。戰(zhàn)爭需要大量的武器裝備，迅速發(fā)展的軍事工業(yè)對材料提出了越來越高的要求。例如，制造飛機的材料要求密度小而強度高；制造潛艇的材料，既要耐海水腐蝕，又要能防磁，以避開魚雷的襲擊。同一種零件要求同時具有好幾種優(yōu)異的性能，有時這些性能看起來是相互矛盾而不能兼有的。顯然，這樣的要求是任何一種單一材料所無法滿足的。于是，人們設(shè)法把兩種或兩種以上的材料結(jié)合起來，讓它們?nèi)￠L補短，相得益彰，制成兼

3、有幾種優(yōu)良性能的新材料，這就是復(fù)合材料。雖然“復(fù)合”的思想可以追溯到久遠的古代，但用到人工材料的復(fù)合材料則直到本世紀上半葉才出現(xiàn)。先是1907年世界上第一家人工合成酚醛樹脂廠建立，接著一大批人工合成樹脂，如脲醛樹脂、環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等熱固性樹脂相繼出現(xiàn)。樹脂材料容易成形，比重小，耐磨，耐腐蝕，但它們脆性較大。于是人們用天然纖維與之復(fù)合，產(chǎn)生了最初的含有人工材料的復(fù)合材料。其中天然纖維稱為增強材料，人工合成樹脂稱為基體材料。如在無

4、線電通信設(shè)備和軍事器械中常用的“電木”，就是用木粉、布、紙或其他纖維作為增強材料，經(jīng)浸漬酚醛樹脂層壓而成的復(fù)合材料。玻璃鋼中沒有金屬元素，更不是鐵碳合金，它是一種復(fù)合材料。之所以稱它為“玻璃鋼”，是因為它具有鋼一般的剛強性格，真可謂“不是鋼，勝似鋼”。玻璃鋼同一切復(fù)合材料一樣，由兩部分材料組成。一部分稱為增強材料，在復(fù)合材料中起骨架作用；另一部分稱為基體材料，在復(fù)合材料中起粘結(jié)作用。玻璃鋼中的增強材料就是玻璃纖維。玻璃纖維是由熔融的玻璃

5、拉成或吹成的無機纖維材料，其主要化學(xué)成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等。制成的纖維有長絲、短絲及絮狀物，直徑一般為3～80微米，最粗也只有頭發(fā)絲那樣粗細。直徑為10微米的玻璃纖維，抗拉強度為3600兆帕，相當于在每平方毫米的截面積上能承受360千克的拉力而不斷。這種強度比高強度鋼還高出2倍。為什么拉成玻璃纖維后會有如此高的強度呢？大塊玻璃強度不高，是因為其內(nèi)部存在許多微裂縫、氣孔和夾雜物等。如果把大塊玻璃比作一塊布滿小洞的

6、破布，把玻璃制成玻璃纖維就相當于把這塊破布撕成許多細小的布條。我們知道，把破布隨意撕成布條時總是在有洞的地方撕開，這樣，撕下來的布條上小洞就減少了，就變得比破布還結(jié)實。玻璃纖維比一般玻璃強度高，甚至比鋼還高，道理就在于此。玻璃鋼的力學(xué)性能可在很大范圍內(nèi)進行設(shè)計，由于選用的材料不同，增強材料的鋪設(shè)方向和方向差異，可以獲得性能判別很大的復(fù)合材料，如單向玻纖增強環(huán)氧復(fù)合材料的拉伸強度可達1000MPa以上，比鋼（建筑鋼）的拉伸強度還高，選用碳

7、纖維作增強材料，制得的玻璃鋼彈性模量可以達到建筑鋼材水平，而其密度卻比鋼材小4～5倍。更為突出的是玻璃鋼在制造過程中，可以根據(jù)構(gòu)件受力狀況局部加強，這樣既可提高結(jié)構(gòu)的承載能力，又能節(jié)約材料的減輕自重。玻璃鋼的表面光潔，可以配制成各種鮮艷的色彩，也可以制造出不同的花紋和圖案，適宜制造各種裝飾板、大型浮雕及工藝美術(shù)雕塑等。透明玻璃鋼的透光一砂（地面增加一砂防滑）工藝。底料應(yīng)用環(huán)氧樹脂稀油二道，使膠料濕潤鋼基層，或滲入水泥砂漿可達5mm，驅(qū)走

8、水泥砂漿內(nèi)的空氣，提高了強度，與基層的接合得到保證。在襯布前，先刷噴一道環(huán)氧呋喃胺樹脂膠料，鋪平玻璃布、無氣泡和空鼓后，再刷噴一道環(huán)氧呋喃胺樹脂膠料，依此完成三布鋪襯。面料為富樹脂層，是耐蝕性關(guān)鍵部位，須飽滿、無針孔、光澤亮麗。玻璃鋼門窗，以優(yōu)異的保溫、隔音性能引起建筑領(lǐng)域的注重。玻璃鋼門窗是以玻璃纖維及其制品為增強材料，以不飽和聚酯樹脂為基體材料，通過拉擠工藝生產(chǎn)出空腹異型材，然后通過切割等工藝制成門窗框，再配上毛條、橡膠條及五金件制

9、成成品門窗。上世紀90年代，隨著玻璃鋼門窗異型材拉擠和表面涂裝工藝的突破，加拿大茵萊玻璃纖維公司等企業(yè)在此基礎(chǔ)上率先成功研發(fā)出適用于北美地區(qū)的玻璃鋼保溫節(jié)能門窗。由于玻璃鋼材料的特有優(yōu)勢，使門窗具有保溫節(jié)能、密封隔音、結(jié)構(gòu)精巧、美觀高雅、堅固耐用、性能可靠、使用方便等突出優(yōu)點，產(chǎn)品具有很大的市場吸引力，目前已迅速擴展到北美、西歐、日本、阿拉伯等國家和地區(qū)。目前我國的玻璃鋼門窗已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。玻璃鋼拉擠門窗型材生產(chǎn)企業(yè)已有20多

10、家，約有120條拉擠生產(chǎn)線，年產(chǎn)量約20萬平方米。我國玻璃鋼門窗業(yè)雖然還處在起步階段，但產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢已經(jīng)凸顯出來，而且玻璃鋼門窗性能上的優(yōu)勢，與建筑節(jié)能的要求相符合，這決定其必有可觀的前景。玻璃鋼門窗成為建筑節(jié)能的新寵，在于它優(yōu)良的性能。作為繼木、鋼、鋁、塑后又一新型門窗，玻璃鋼門窗綜合了其他類門窗的防腐、保溫、節(jié)能性能，更具有自身的獨特性能，在陽光直接照射下無膨脹，在嚴寒的氣候下無收縮，輕質(zhì)高強無需金屬加固，耐老化使用壽命長，其綜合性能優(yōu)

11、于其他類門窗。業(yè)內(nèi)人士指出，玻璃鋼門窗具有六大特性：輕質(zhì)高強、密封性能佳、節(jié)能保溫、尺寸穩(wěn)定性好、耐候性好及色彩豐富。輕質(zhì)高強。玻璃鋼門窗不需鋼框為骨架，因其本身的高強度性能，完全靠自身就能支撐，抗壓、抗折、不變形、不彎曲。既節(jié)省了鋼材，又達到了使用目的。彌補了塑鋼門窗強度低易變形的缺點。保溫隔熱。數(shù)據(jù)顯示，玻璃鋼型材的導(dǎo)熱系數(shù)是鋼材的1150，是鋁材的1650。玻璃鋼門窗型材為空腹結(jié)構(gòu)，具有空氣隔熱層，保溫效果佳。優(yōu)質(zhì)玻璃鋼門窗保溫性

12、能優(yōu)于國家標準GB848487保溫性能一級指標。采用玻璃鋼雙層玻璃保溫窗，與其他窗戶相比，冬季可提高室溫3.5％26degC左右。據(jù)測算，一套100平方米的房子每年可以節(jié)省能源費1600元。尺寸穩(wěn)定、隔音性好。玻璃鋼型材熱變形溫度為200℃，在冷熱溫差變化較大環(huán)境下，不易與建筑物及玻璃之間產(chǎn)生縫隙，可大大提高玻璃鋼門窗的密封性能。此外，玻璃鋼的樹脂與玻璃纖維復(fù)合結(jié)構(gòu)的振動阻尼很高，對聲音的阻隔可達2630分貝。玻璃鋼管道。近年來，我國新

13、建城市供水工程所用管材多數(shù)為金屬管、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管。由于金屬管需做防腐處理，長距離的管道防腐不但增加成本，而且質(zhì)量難以保證；預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管在運行中易出現(xiàn)爆管、滲漏等質(zhì)量問題，節(jié)能效果較差。而玻璃鋼管道由內(nèi)襯層、結(jié)構(gòu)層和外保護層構(gòu)成，管道內(nèi)襯層含有豐富的樹脂，耐腐蝕且內(nèi)壁光滑，輸送介質(zhì)摩阻系數(shù)小，結(jié)構(gòu)層用玻璃纖維增強，為承受全部荷載的受力層，使用安全可靠。玻璃鋼管道與金屬管道等其他管道相比，輸送介質(zhì)時運行阻力小、能耗低。當輸水量相