本书的信息量大、实用性强,对我国从事纤维增强水泥与纤维增强混凝土的设计、研究、生产、施工与使用的广大工程技术人员和技术工人有重要参考价值,也可作为高等院校与职业技术学校有关专业的参考读物。
材料组成
水泥:通常用于GRC,其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材料中使用的纤维必须是耐碱玻璃纤维,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165%,中国要求在使用普通硅酸盐水泥时氧化锆含量不低于165%。
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高效减水剂、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。
应用:
GRC建筑细部装饰构件,简称:GRC建筑细部。
GRC幕墙板,或称:GRC外墙挂板。
GRC园林景观制品,如:GRC雕塑,GRC假山,GRC小品,GRC花钵等。
还有GRC轻质隔墙板、GRC保温板、通风管道、永久性管状芯模、永久性模板、工业建筑屋面构件、声屏障、自承载式地板、灌溉渠道等。
种类:彩色GRC和GRC。
释义:GRC是英文Glass fiber Reinforced Concrete的缩写,中文名称是玻璃纤维增强混凝土。GRC是一种以耐碱玻璃纤维为增强材料、水泥砂浆为基体材料的纤维水泥复合材料,GRC是一种通过造型、纹理、质感与色彩表达设计师想象力的材料。
彩色GRC:即带饰面的GRC。饰面层与GRC纤维增强层为一次成型。这种彩色装饰面层是通过GRC配料中加入颜料、彩色骨料和外加剂,以及特定的制作工艺完成的。一种通过造型、纹理、质感与色彩表达设计师想象力的材料。有以下需要注意的地方:
避免沾上灰尘和污渍:可以用吸尘器来清洁砂岩背景墙而且要确保吸尘器是软毛刷,因为硬设备可能会刮伤砂岩。
安装好后尽快密封:密封口可以充当砂岩背景墙的保护层,防止灰尘和污渍的进入以及砂岩内的水分蒸发,因为它和空气中的化学物质发生反应可能会损坏砂岩背景墙。
不要接触油污:因为油或污垢会导致砂岩背景墙染色,如果接触到了应该尽快清理避免被砂岩吸收。
避免使用瓷砖清洗剂清洁:瓷砖清洗剂会使墙壁瓷砖褪色应该用干净的软布和温水,经常擦拭可以防止有害化学物质的沉积。
生产工艺:增强的玻璃纤维有很多种型式,例如短切纤维纱、连续纤维无捻粗纱、网格布、短切纤维毡等,不同型式的玻璃纤维掺入到水泥基体中的方法不同,相同型式的玻璃纤维掺入到水泥基体中的方法也不完全相同。而且玻璃纤维的掺入量和使用方式对于玻璃纤维增强水泥复合材料的力学性能有着很大的影响。这就形成了多种玻璃纤维增强水泥复合材料的制作工艺,如喷射工艺、预混喷射工艺、预混浇筑工艺、注模工艺、布网工艺、缠绕工艺等。每种生产工艺都有其各自的特点,适用于制作不同的产品,当然所使用的设备也有所不相同。
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水泥基复合材料是指以水泥为基体与其它材料组合而得到的具有新性能的材料。按所掺材料的分子质量来划分,可分为聚合物水泥基复合材料和小分子水泥基复合材料(矿物质) ,其中聚合物包括纤维、乳液等,而矿物质包括砂、石子、钢铁等。
1混凝土
混凝土是由胶凝材料、水和粗、细集料按适当比例拌合均勾,经浇捣成型硬化而成。按复合材料定义。它属于水泥基复合材料。如不用粗集料,即为砂浆。通常所说的混凝土,是指以水泥、水、砂和石子所组成的普通混凝土,现为建筑工程中最主要的建筑材料之一。
在混凝土中,水和水泥拌成的水泥浆是起胶结作用的组成部分。在硬化前的混凝土中,水泥浆填允砂、石空隙并包裹砂、石表面,起润滑作用,使混凝土获得施工时必要的和易性;在硬化后,则将砂石牢固地胶结成整体。砂、石称为骨料。
2纤维增强水泥基复合材料
水泥混凝土制品具有高的抗压缩强度和好热性能,但抗拉伸能力差、破坏前的许用应变小。为克服这些缺点,采用的方法之一是掺入纤维材料。另一方面,作为总体材料可用硅酸盐水泥,调凝水泥及高铝矿渣水泥等,用砂或粉煤灰之类的质料来代替部分水泥可大大地提高基体的体积稳定性,而且也有可能提高纤维增强水泥基复合材料的耐气候性。
3聚合物改性混凝土
聚合物应用于水泥混凝土主要有三种方式:一是聚合物浸渍混凝土。二是聚合物混凝土,三是聚合物水泥混凝土。
1聚合物浸渍混凝土:是把成型的混凝土的构件通过干燥及抽真空排除混凝土结构空隙中的水分及空气,然后把混凝土构件浸入聚合物单体溶液中,使得聚合物单体溶液进入结构孔隙中。通过加热或施加射线使得单体在混泥土结构孔隙中聚合形成聚合物结构。聚合物就填充了混凝土的结构扎隙,并改善了混凝土的微观结构,从而使其使用性能得到改善。
聚合物浸渍混凝土与普通混凝土相比,抗压强度可提高3倍;抗拉强度提高近3倍;弹性模量可提高1倍;抗破裂模量可增加近3倍;抗折弹性模量增加近50%:弹性变形减少10倍;硬度增加超过70%;渗水性几乎变为0;吸水性大大降低。
聚合物浸渍混凝土由于其良好的力学件能.耐久性及抗侵蚀能力,主要用于受力的混凝土及钢筋混凝土结构构件和对耐久件及抗侵蚀有较高要求的地方。如混凝土船体.近海钻井混凝土平台等。虽然聚合物浸渍混凝土有良好的力学件能,但由于聚合物浸渍工艺复杂,成本较高,混凝土构件需预制并且构件尺寸受到限制,因而主要是特殊情况下使用