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材料组成
水泥:通常用于GRC中的水泥主要有快硬硫铝酸盐水泥、低碱度硫铝酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、白色硅酸盐水泥。
纤维:GRC材料中使用的纤维是耐碱玻璃纤维,种类包括耐碱玻璃纤维无捻粗纱、耐碱玻璃纤维短切纱、耐碱玻璃纤维网格布。欧美国家要求GRC中使用的玻璃纤维氧化锆含量不低于16.5%,中国要求在使用普通硅酸盐水泥时氧化锆含量不低于16.5%。
聚合物:通常添加的聚合物为丙乳,即丙烯酸酯共聚乳液。
外加剂:通常可选择性地加入减水剂、塑化剂、缓凝剂、早强剂、防冻剂、防锈剂等外加剂:当制品中含有钢质增强材料或钢质预埋件时,不得使用氯化钙基的外加剂。
其他材料:可以选择性的添加一些火山灰质活性材料,有利于提升GRC制品的综合性能,例如强度、抗渗、耐久等。
喷射工艺是应用早并且多的制造GRC制品的方法,包括手工喷射和自动喷射。20世纪70年代初英国建筑研究院(BRE)先用此方法制造玻璃纤维增强水泥(GRC)制品。
不管是手工喷射还是机械喷射,喷射工艺都需要经过训练的操作人员和设备。操作方法的正确与否很大程度影响到GRC制品的强度和耐久性。对于喷射工艺而言,玻璃纤维以二维乱向随机分布于水泥砂浆之中,纤维的有效利用率高,产品的各项物理性能也较好。
预混工艺是将短切玻璃纤维和水泥砂浆基体共同搅拌,形成均匀的玻璃纤维水泥混合料,然后通过浇筑或喷射的方法制成产品。根据成型方法的不同,预混工艺可分为预混浇筑工艺和预混喷射工艺。预混浇筑工艺与预制混凝土制品的工艺相类似,在浇筑过程中常常会辅以震动工序。
玻纤均匀良好的交织形态和取向是制造GRC的关键技术之一。是GRC的均质性的条件,如果出现局部纤维含量过低,或是缠绕结团都会严重影响GRC的品质,甚至发生安全事故。通过化学分散剂和机械分散器专有技术相结合的方法获得了非常好的均匀分散效果。了终产品的稳定性和可靠性。
不同的应用条件对GRC的性能要求有很大差别。众所周知,沿海地区与城市中心,高层建筑与低矮的别墅,其风荷载相差很大。再例如:屋面与墙面比较,屋面的条件就要恶劣的多,普通GRC就难以胜任,因为屋面受到雨水、冰冻、阳光直射的作用,GRC材料会产生湿胀干缩、热胀冷缩,缺乏抗疲劳能力的普通GRC内部结构会发生破坏。还有许多情况考虑:表面粗糙与光滑;浅色与深色对阳光产生的热能吸收
在综合考虑使用环境条件后,有针对性地设计GRC材料的功能与性能指标体系。根据这些数据制定生产工艺方案与配合比设计。在满足使用条件的情况下,预留足够的安全系数,合理运用各种技术工艺程序,设计一个完整的技术经济方案。其中,选择合适的工艺路线,然后选择与之匹配的原材料,之后进行配合比设计,试配验证,组织实施。