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GRC的生产工艺

* 来源 : * 作者 : admin * 发表时间 : 2017-12-16 * 浏览 : 2
      增强的玻璃纤维有很多种型式,GRC生产工艺例如短切纤维纱、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。

      1、喷射工艺
      喷射工艺是应用最早并且最多的制造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)最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专门训练的操作人员和专用设备。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。

      2、预混工艺
      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。

      技术前沿:
      Interface Tailoring玻纤-水泥界面优化技术
      由于玻璃纤维的表面非常光滑,普通GRC中玻纤-水泥界面过渡区是最薄弱的环节,AR纤维理论上只能发挥其强度效能的14.3%。界面理论认为:玻纤-水泥界面结合力如果太弱,受载时,纤维会大量拔出,GRC强度很低;但如果结合力过强,纤维表面应力集中,导致纤维受损,材料脆断,既降低强度,又降低塑性。只有界面结合力适中的GRC才能呈现出高强度和高韧性。界面优化涉及原材料的匹配、工艺方法与参数的设定、生产环境与条件的作用等诸多问题。

      Uniform纤维分散技术:
      玻纤均匀良好的交织形态和取向是制造优质GRC的关键技术之一。是保证GRC的均质性的必备条件,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。保证了最终产品的稳定性和可靠性强度设计与计算。

      板型结构与基本设计原理:
      充分利用GRC材料所特有的高抗弯、抗拉、抗剪和抗冲击强度,依据薄壳结构原理设计制造刚性曲面造型。强调材料力学与结构力学的综合运用,结合几何造型的合理性,依靠曲面内的双向轴力和顺剪力承受载荷。通过曲面造型变化,丰富建筑立面装饰效果;减轻结构自重,内力均匀,提高了空间整体工作性,强度高,刚度大,节省材料,经济合理。

      GRC力学性能与物理化学性能设计:
      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。还有许多情况必须考虑:表面粗糙与光滑;浅色与深色对阳光产生的热能吸收。

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