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1、无机胶凝复合材料,玻璃纤维增强水泥(GRC),无机胶凝材料 玻璃纤维增强水泥 GRC的生产方法 GRC的基本性能,无机胶凝材料,气硬性,水硬性,水泥,石灰、石膏、镁质胶凝材料等,1.无机胶凝材料1.1无机胶凝材料分类,1.3无机胶凝材料特点(1) 原料丰富，能就地取材，生产成本低；(2) 耐久性好，适应性强，可用于水中、海 洋及炎热、寒冷的环境；(3) 耐火性好；(4) 维修工作量小，折旧费用低；,1.2无机胶凝材料应用,工业与民用建筑、水工建筑和城市建设，轨枕、电杆、坑木、压力管、水泥船以及海洋开发的各种构造物、国防工程等。,1.4无机胶凝材料在应用中的问题,固有的脆性破坏 抗拉强度小，制品
2、及构件容易产生应力开裂。在大型建筑施工和受力构件的应用尤为明显。 石膏制品的抗拉强度仅为抗压强度的1/41/5 水泥及混凝土的抗拉强度仅为抗压强度的1/101/20,2.玻璃纤维增强水泥(GRC),2.1基体:普通硅酸盐水泥主要成分： 硅酸三钙(3CaOSiO2，简写为C3S，含量37%60%) 硅酸二钙(2CaOSiO2，简写为C2S，含量15%37%) 铝酸三钙C3A)，含量7%15% 铁相固溶体（C4AFC2F，主要是铁铝酸四钙，含量1018%),2.2 GF种类A-玻璃：高碱纤维，碱金属氧化物含量较高E-玻璃：无碱玻璃纤维； 氧化锆玻璃：具有较好的抗碱性腐蚀能力,2.3 GF增强水泥复
3、合材料与水泥相比具有的特点：(1) 能生产薄板，在未硬化时可弯曲及模制；(2)形状复杂的制品能用喷涂法生产或将预拌材料压制、注塑或挤出成型；(3)初期具有较高的抗挠强度及抗冲强度，便于制品或构件的制造及在非承重状态下的运输及安装；(4)耐火性能好。,2.4 GF掺量: 水泥基体质量的5%左右 在水泥基体中，GF的主要功能是止裂作用，即抑制水泥基体在拉应力和冲击载荷下的开裂，复合材料的强度和模量(除抗拉强度外)主要由水泥基体提供；较高的纤维掺量将会给纤维水泥的预拌和捣实带来困难。,3.GRC的生产工艺,3.1重力成型法将GF增强的预拌料在开口模或双边模中进行浇灌成型 特点：能得到断面很薄的制品,
4、3.2压制成型法预拌料在模板内加压成型，以提高产品的致密度和表面光洁度。主要用以生产形状简单且表面装饰性好的薄板制品。,3.3注模成型法将含有增稠剂及5%GF的预拌料用泵注入密闭模内的成型方法。,3.4挤压成型,3.5喷涂法把连续粗纱引送到由空气压缩机操作的喷枪，将粗纱切成10mm50mm长，并同时与水泥浆高速喷至有滤板的成型表面。多余的水靠真空吸走。,3.6 缠绕法连续的GF无捻纱在水泥槽内用水泥浆浸渍，按预定的角度和螺距绕在卷筒上，在缠绕过程中将水泥浆及短纤维喷在卷筒上，然后用辊压机碾压，并靠抽吸除去多余的水泥浆及水。,3.7 层压法将经过浸渍的连续无捻纱、玻璃纤维毡或连续纤维织物，放入窗
5、框模子或其他类似的模具中，然后靠碾动或加压来促使水泥浆的渗透作用。,4.GF增强硅酸盐水泥复合材料的基本性能 4.1强度 纤维的增强作用：抗拉强度、抗弯强度、抗冲击强度、断裂韧性均有不同程度的改进。但是GRC存在一个纤维含量极限值，当达到这一极限含量时，GRC的强度或模量将不随纤维含量的增加而增加，甚至出现明显下降。 原因：在掺入大量增强纤维时，需要提高拌合水的加入量，材料孔隙率增大，导致了材料的强度或模量降低。,4.2杨氏模量水泥基体中掺入少量纤维，复合材料刚度有所提高，但提高有限。储存条件对材料的杨氏模量有较大的影响，养护在水中的GRC具有较高的刚度；随龄期的增长，各类GRC的杨氏模量均有不同程度的降低。,4.3 耐久性GRC的各项强度及模量均会随时间而降低。,E型玻璃纤维及耐碱玻璃纤维高铝水泥的抗冲击强度随时间的变化 1耐碱玻璃纤维+高铝水泥；2E-型玻璃纤维+高铝水泥,碱性介质对GF的侵蚀是造成GRC强度下降的重要原因，因此，GRC的耐久性很大程度上取决于GF的耐碱性。,4.4提高GF耐碱性的措施：(1) 研制耐碱玻璃纤维； (2)将玻璃纤维进行高分子涂层； (3)采用低碱水泥,谢谢,
