1、無(wú)機(jī)膠凝復(fù)合材料無(wú)機(jī)膠凝復(fù)合材料玻璃纖維增強(qiáng)水泥玻璃纖維增強(qiáng)水泥(GRC)(GRC) 無(wú)機(jī)膠凝材料 玻璃纖維增強(qiáng)水泥 GRC的生產(chǎn)方法 GRC的基本性能無(wú)機(jī)膠凝材料無(wú)機(jī)膠凝材料氣硬性氣硬性水硬性水硬性水泥水泥石灰、石膏、鎂質(zhì)膠凝材料等石灰、石膏、鎂質(zhì)膠凝材料等1.1.無(wú)機(jī)膠凝材料無(wú)機(jī)膠凝材料1.11.1無(wú)機(jī)膠凝材料分類(lèi)無(wú)機(jī)膠凝材料分類(lèi)1.31.3無(wú)機(jī)膠凝材料特點(diǎn)無(wú)機(jī)膠凝材料特點(diǎn) (1) (1) 原料豐富，能就地取材，生產(chǎn)成本低；原料豐富，能就地取材，生產(chǎn)成本低； (2) (2) 耐久性好，適應(yīng)性強(qiáng)，可用于水中、海耐久性好，適應(yīng)性強(qiáng)，可用于水中、海 洋及炎熱、寒冷的環(huán)境；洋及炎熱、寒冷的環(huán)境；

2、( (3) 3) 耐火性好；耐火性好； (4) (4) 維修工作量小，折舊費(fèi)用低；維修工作量小，折舊費(fèi)用低；1.21.2無(wú)機(jī)膠凝材料應(yīng)用無(wú)機(jī)膠凝材料應(yīng)用 工業(yè)與民用建筑、水工建筑和城市建設(shè)，軌枕、工業(yè)與民用建筑、水工建筑和城市建設(shè)，軌枕、電桿、坑木、壓力管、水泥船以及海洋開(kāi)發(fā)的各種電桿、坑木、壓力管、水泥船以及海洋開(kāi)發(fā)的各種構(gòu)造物、國(guó)防工程等。構(gòu)造物、國(guó)防工程等。1.41.4無(wú)機(jī)膠凝材料在應(yīng)用中的問(wèn)題無(wú)機(jī)膠凝材料在應(yīng)用中的問(wèn)題 固有的脆性破壞固有的脆性破壞 抗拉強(qiáng)度小，制品及構(gòu)件容易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)抗拉強(qiáng)度小，制品及構(gòu)件容易產(chǎn)生應(yīng)力開(kāi)裂。在大型建筑施工和受力構(gòu)件的應(yīng)用尤裂。在大型建筑施工和受力構(gòu)件的

3、應(yīng)用尤為明顯。為明顯。 石膏制品的抗拉強(qiáng)度僅為抗壓強(qiáng)度的石膏制品的抗拉強(qiáng)度僅為抗壓強(qiáng)度的1/41/51/41/5 水泥及混凝土的抗拉強(qiáng)度僅為抗壓強(qiáng)度的水泥及混凝土的抗拉強(qiáng)度僅為抗壓強(qiáng)度的1/101/201/101/20 2.2.玻璃纖維增強(qiáng)水泥玻璃纖維增強(qiáng)水泥(GRC)(GRC)2.12.1基體基體: :普通硅酸鹽水泥普通硅酸鹽水泥 主要成分主要成分： 硅酸三鈣硅酸三鈣(3CaOSiO(3CaOSiO2 2，簡(jiǎn)寫(xiě)為，簡(jiǎn)寫(xiě)為C C3 3S S，含量，含量37%60%) 37%60%) 硅酸二鈣硅酸二鈣(2CaOSiO(2CaOSiO2 2，簡(jiǎn)寫(xiě)為，簡(jiǎn)寫(xiě)為C C2 2S S，含量，含量15%37%

4、)15%37%) 鋁酸鋁酸三三鈣鈣CC3 3A)A)，含量，含量7%15%7%15% 鐵相固溶體（鐵相固溶體（C C4 4AFAFC C2 2F F，主要是鐵鋁酸四，主要是鐵鋁酸四鈣，含量鈣，含量1018%)1018%)2.2 2.2 GFGF種類(lèi)種類(lèi) A-A-玻璃：高堿纖維，堿金屬氧化物含量較高玻璃：高堿纖維，堿金屬氧化物含量較高 E-E-玻璃：無(wú)堿玻璃纖維；玻璃：無(wú)堿玻璃纖維； 氧化鋯玻璃：具有較好的抗堿性腐蝕能力氧化鋯玻璃：具有較好的抗堿性腐蝕能力2.3 2.3 GFGF增強(qiáng)水泥復(fù)合材料與水泥相比具有增強(qiáng)水泥復(fù)合材料與水泥相比具有的特點(diǎn)：的特點(diǎn)： (1) (1) 能生產(chǎn)薄板，在未硬化時(shí)可

5、彎曲及模制；能生產(chǎn)薄板，在未硬化時(shí)可彎曲及模制； (2)(2)形狀復(fù)雜的制品能用噴涂法生產(chǎn)或?qū)㈩A(yù)拌材形狀復(fù)雜的制品能用噴涂法生產(chǎn)或?qū)㈩A(yù)拌材料壓制、注塑或擠出成型；料壓制、注塑或擠出成型； (3)(3)初期具有較高的抗撓強(qiáng)度及抗沖強(qiáng)度，便于初期具有較高的抗撓強(qiáng)度及抗沖強(qiáng)度，便于制品或構(gòu)件的制造及在非承重狀態(tài)下的運(yùn)輸及安制品或構(gòu)件的制造及在非承重狀態(tài)下的運(yùn)輸及安裝；裝； (4)(4)耐火性能好。耐火性能好。2.4 2.4 GFGF摻量摻量: :水泥基體質(zhì)量的水泥基體質(zhì)量的5%5%左右左右在水泥基體中，在水泥基體中，GFGF的主要功能是止裂作用，即抑的主要功能是止裂作用，即抑制水泥基體在拉應(yīng)力和沖擊

6、載荷下的開(kāi)裂，復(fù)合制水泥基體在拉應(yīng)力和沖擊載荷下的開(kāi)裂，復(fù)合材料的強(qiáng)度和模量材料的強(qiáng)度和模量( (除抗拉強(qiáng)度外除抗拉強(qiáng)度外) )主要由水泥基主要由水泥基體提供；較高的纖維摻量將會(huì)給纖維水泥的預(yù)拌體提供；較高的纖維摻量將會(huì)給纖維水泥的預(yù)拌和搗實(shí)帶來(lái)困難。和搗實(shí)帶來(lái)困難。3.3.GRCGRC的生產(chǎn)工藝的生產(chǎn)工藝3.13.1重力成型法重力成型法 將將GFGF增強(qiáng)的預(yù)拌料在開(kāi)口模或雙邊模中進(jìn)行澆灌成型增強(qiáng)的預(yù)拌料在開(kāi)口模或雙邊模中進(jìn)行澆灌成型特點(diǎn)：能得到斷面很薄的制品特點(diǎn)：能得到斷面很薄的制品3.23.2壓制成型法壓制成型法 預(yù)拌料在模板內(nèi)加壓成型，以提高產(chǎn)品的致密度和表面預(yù)拌料在模板內(nèi)加壓成型，以提

7、高產(chǎn)品的致密度和表面光潔度。主要用以生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單且表面裝飾性好的薄板制品。光潔度。主要用以生產(chǎn)形狀簡(jiǎn)單且表面裝飾性好的薄板制品。3.33.3注模成型法注模成型法 將含有增稠劑及將含有增稠劑及5%GF5%GF的預(yù)拌料用泵注入密閉模內(nèi)的成的預(yù)拌料用泵注入密閉模內(nèi)的成型方法。型方法。3.43.4擠壓成型擠壓成型3.53.5噴涂法噴涂法 把連續(xù)粗紗引送到由空氣壓縮機(jī)操作的噴槍?zhuān)瑢⒋旨喦谐砂堰B續(xù)粗紗引送到由空氣壓縮機(jī)操作的噴槍?zhuān)瑢⒋旨喦谐?0mm50mm10mm50mm長(zhǎng)，并同時(shí)與水泥漿高速?lài)娭劣袨V板的成型表面。長(zhǎng)，并同時(shí)與水泥漿高速?lài)娭劣袨V板的成型表面。多余的水靠真空吸走。多余的水靠真空吸走。3.63

8、.6 纏繞法纏繞法 連續(xù)的連續(xù)的GFGF無(wú)捻紗在水泥槽內(nèi)用水泥漿浸漬，按預(yù)定的角度無(wú)捻紗在水泥槽內(nèi)用水泥漿浸漬，按預(yù)定的角度和螺距繞在卷筒上，在纏繞過(guò)程中將水泥漿及短纖維噴在卷筒和螺距繞在卷筒上，在纏繞過(guò)程中將水泥漿及短纖維噴在卷筒上，然后用輥壓機(jī)碾壓，并靠抽吸除去多余的水泥漿及水。上，然后用輥壓機(jī)碾壓，并靠抽吸除去多余的水泥漿及水。3.73.7 層壓法層壓法 將經(jīng)過(guò)浸漬的連續(xù)無(wú)捻紗、玻璃纖維氈或連續(xù)纖維織物，將經(jīng)過(guò)浸漬的連續(xù)無(wú)捻紗、玻璃纖維氈或連續(xù)纖維織物，放入窗框模子或其他類(lèi)似的模具中，然后靠碾動(dòng)或加壓來(lái)促使放入窗框模子或其他類(lèi)似的模具中，然后靠碾動(dòng)或加壓來(lái)促使水泥漿的滲透作用。水泥漿的滲

9、透作用。4.4.GFGF增強(qiáng)硅酸鹽水泥復(fù)合材料的基本性能增強(qiáng)硅酸鹽水泥復(fù)合材料的基本性能4.14.1強(qiáng)度強(qiáng)度纖維的增強(qiáng)作用：抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、斷纖維的增強(qiáng)作用：抗拉強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、斷裂韌性均有不同程度的改進(jìn)。裂韌性均有不同程度的改進(jìn)。但是但是GRCGRC存在一個(gè)纖維含量極限值，當(dāng)達(dá)到這一極限含量時(shí)，存在一個(gè)纖維含量極限值，當(dāng)達(dá)到這一極限含量時(shí)，GRCGRC的強(qiáng)度或模量將不隨纖維含量的增加而增加，甚至出現(xiàn)的強(qiáng)度或模量將不隨纖維含量的增加而增加，甚至出現(xiàn)明顯下降。明顯下降。原因：在摻入大量增強(qiáng)纖維時(shí)，需要提高拌合水的加入量，原因：在摻入大量增強(qiáng)纖維時(shí)，需要提高拌合水的加入

10、量，材料孔隙率增大，導(dǎo)致了材料的強(qiáng)度或模量降低。材料孔隙率增大，導(dǎo)致了材料的強(qiáng)度或模量降低。4.24.2楊氏模量楊氏模量 水泥基體中摻入少量纖維，復(fù)合材料剛度有所提高，水泥基體中摻入少量纖維，復(fù)合材料剛度有所提高，但提高有限。但提高有限。 儲(chǔ)存條件對(duì)材料的楊氏模量有較大的影響，養(yǎng)護(hù)儲(chǔ)存條件對(duì)材料的楊氏模量有較大的影響，養(yǎng)護(hù)在水中的在水中的GRCGRC具有較高的剛度；隨齡期的增長(zhǎng)，各類(lèi)具有較高的剛度；隨齡期的增長(zhǎng)，各類(lèi)GRCGRC的楊氏模量均有不同程度的降低。的楊氏模量均有不同程度的降低。4.34.3 耐久性耐久性 GRCGRC的各項(xiàng)強(qiáng)度及模量均會(huì)隨時(shí)間而降低。的各項(xiàng)強(qiáng)度及模量均會(huì)隨時(shí)間而降低。E E型玻璃纖維及耐堿玻璃纖維高鋁水泥的抗沖擊強(qiáng)度隨時(shí)間的變化型玻璃纖維及耐堿玻璃纖維高鋁水泥的抗沖擊強(qiáng)度隨時(shí)間的變化11耐堿玻璃纖維耐堿玻璃纖維+ +高鋁水泥；高鋁水泥；2E-2E-型玻璃纖維型玻璃纖維+ +高鋁水泥高鋁水泥堿性介質(zhì)對(duì)堿性介質(zhì)對(duì)GFGF的侵蝕是的侵蝕是造成造成GRCGRC強(qiáng)度下降的重要強(qiáng)度