GFRC, yüksek çekme dayanımı, düşük kalınlık ve mimari dizayn çeşitliliği yada kompleks dizaynların daha hafif yapılması gibi avantajları nedeniyle cephe panelleri, prefabrik elemanlar ve dekoratif uygulamalarda tercih edilmektedir. Bununla birlikte, Portland çimentosu esaslı matrisin pH değerinin genellikle 12,5–13,5 aralığında olması, cam elyaf için agresif  ve korozif bir kimyasal ortam oluşturur. Bu nedenle GFRC’nin uzun vadeli performansı, büyük ölçüde kullanılan cam elyafın alkali dayanımına ve matrisin polimer modifikasyon düzeyine bağlıdır.

   Alkali Ortamda Cam Elyaf Davranışı

Cam elyaf esas olarak silika bazlı bir yapıya sahiptir. Yüksek alkalinite koşullarında:

• OH⁻ iyonları cam ağ yapısına difüze olur,
• Silika bağları hidrolize uğrar,
• Elyaf çapında azalma ve mukavemet kaybı meydana gelir.

Bu süreç, zamanla elyaf–matris aderansının zayıflamasına ve GFRC’nin gevrek kırılma davranışı göstermesine neden olur.B

   Zirkonyum Oksit (ZrO₂) İçeriğinin Rolü

Alkali dayanımlı (AR) cam elyaf, cam bileşimine zirkonyum oksit ilavesiyle geliştirilmiştir. ZrO₂’nin başlıca etkileri şunlardır:

• Cam ağ yapısını stabilize eder,
• Alkali iyonların cam içine nüfuzunu sınırlar,
• Camın çözünme kinetiğini yavaşlatır.

Literatürde, en az %16,5 ZrO₂ içeriğine sahip cam elyafın GFRC uygulamaları için gerekli minimum alkali dayanımı sağladığı kabul edilmektedir. %16,5 altındaki zirkonyum oranlarında, hızlandırılmış yaşlandırma deneylerinde belirgin mekanik dayanım kayıpları gözlemlenmiştir. Alkali elyafın zirkonyum oranı laboratuvarlarda mikroskopik yada mikrodalga testi yapılarak ölçülebilmektedir.

  Akrilik Polimer Modifikasyonunun Etkisi

GFRC üretiminde yaygın olarak kullanılan akrilik polimerler (genellikle SBR veya saf akrilik emülsiyonlar):

• Matris porozitesini azaltır, (bu porozitesiyi azaltacak silis dumanı yada metakaolin katkısı karışıma eklenebilir)
• Çimento hidratasyon ürünlerini daha kompakt hale getirir,
• Elyaf–matris ara yüzeyini güçlendirir.

Akrilik polimer ilavesi, aynı zamanda:

• Serbest Ca(OH)₂ miktarını azaltarak alkalinite etkisini sınırlar,
• Alkali iyonların elyafa ulaşma hızını düşürür.

  Akrilik Polimer Kullanım Oranı

Endüstriyel uygulamalarda, akrilik polimer miktarı genellikle çimento ağırlığının %4–8’i aralığında seçilmektedir,GRCA değerlerine göre bu oran karışımda kullanılan çimentonun %10 u kadar olmalıdır.

• < %4: Polimer etkisi sınırlı, alkali koruma yetersiz
• %5–6: Mekanik performans ve dayanıklılık açısından optimum (EN:15422 istenilen LOP ve MOR değerlerine ulaşılabilecek değerlerdir)
• > %10: İşlenebilirlik sorunları ve maliyet artışı (yaz aylarında erken kürlenme ve m2 başı maliyetin artması gibi negatif etkiler vardır)

Optimum polimer oranı, zirkonyum içeriği yüksek AR cam elyaf ile birlikte kullanıldığında, GFRC’nin yaşlanma sonrası eğilme dayanımını anlamlı ölçüde korumasını sağlamaktadır. Ve bu oranlarda kullanılan betonlarda su geçirimsizliği binde 3 lere kadar düşmektedir.

 Zirkonyum İçeriği ve Polimer Oranı Arasındaki İlişki ve Sinerji

ZrO₂ içeriği yüksek elyaf, kimyasal dayanımı sağlarken; akrilik polimer, alkalin ortamın elyafa erişimini sınırlar. Bu iki parametrenin birlikte optimize edilmesi:

• Uzun süreli mekanik dayanım kaybını azaltır, 
• Çatlak kontrolünü ve süneklik davranışını geliştirir, özellikle yaz-kış derece farklarında bu süneklik özelliği betonu çatlamalara karşı korur
• GFRC elemanların servis ömrünü 25–50 yıl aralığına taşır.

Sadece polimer modifikasyonu, düşük zirkonyum içeriğinin olumsuz etkilerini tamamen telafi edememekte; benzer şekilde yüksek ZrO₂ içeriği de yetersiz polimer oranıyla tam performans sağlayamamaktadır. Bundan dolayı her iki ürününde standart katkısıyla betonda optimizasyon sağlanır.

 Sonuç

GFRC sistemlerinde alkali dayanımlı cam fitil elyafın zirkonyum yüzdesi ve akrilik polimer kullanım oranı, malzemenin uzun vadeli performansını belirleyen temel tasarım parametreleridir. ≥ %16,5 ZrO₂ içeren AR cam elyaf ile en az %5–6 akrilik polimer modifikasyonu, dayanıklılık, mekanik stabilite ve servis ömrü açısından en uygun kombinasyon olarak öne çıkmaktadır. Bu iki unsurun birlikte değerlendirilmesi, GFRC’nin sürdürülebilir ve güvenilir bir yapı malzemesi olarak kullanılabilmesi için zorunludur.