用耐碱玻纤毡制造的GFRC

 C Sujivorakul,JMLam，PTrisang, King Mongkut' s理工大学，泰国

 ●摘要

     本文介绍一种用耐碱玻纤毡制造GRC板的方法。通过浇注砂浆层并一层一层地铺

 放纤维毡，可制备纤维含量从低到高的GRC板，直到获得所需厚度。在这项研究中，

 各种参数例如玻璃纤维的不同铺放模式、不同的纤维含量、GRC板的物理力学性能。

 采用BS EN 1170-5:1998标准试验方法，研究GRC板的物理和弯曲性能。观察到用这

 种生产方法可以轻松得到最高含量约为9%的产品，初步试验结果表明，纤维毡含量

 的增加可导致GRC板断裂模数(MOR)的提高。还可以看到，与用喷射法制造的GRC板

 相比，具有高含量玻璃纤维毡的GRC板的断裂模数大约提高65%。

 关键词：弯曲、GRC，耐碱玻纤毡

 ●前言

     纤维增强混凝土(FRC)可以简单定义为是含有纤维的水泥基材料(Naaman．

 2003)。在水泥基体（砂浆或混凝土）中使用纤维的主要目的是提高基材的拉伸和弯曲

 性能，例如提高基材抗拉强度、断裂模数、能量吸牧和延展性。在FRC中使用的纤维

 可以是天然纤维或合成纤维。耐碱玻璃纤维(AR玻璃纤维)是一种合成纤维．当用于

 砂浆中时，形成玻璃纤维增强混凝土(GRC)。GRC主要用于外部建筑板和建筑预制混

 凝土。已经开发了GRC的各种生产方法，可以制造简单形状和复杂形状的构件，材料

 本身抗拉强度与韧性的增加，使GRC板可麒运输、装卸和安装。GRC的主要缺点是，

 当它暴露在户外气候尤其是潮湿的环境中时(ACI．544委员会)，它的抗拉强度和

 弯曲韧性会遭受损失。因此，这种材料的用途仅限于非结构构件或半结构构件。GRC

 性能随龄期的降低是两种主要机理作用的结果：  (1)来自水泥水化产物的氢氧根离

 子对玻纤的碱；(2)纤维一基材界面粘鲒的变化，由于沉积的Ca (OH)z产物在玻璃纤维

 丝中的设计(Leonard．1984年_: Marikunte等，1997年)。玻璃纤维的破坏模式由纤

 维拉出到纤维拉断，这种变化导致复合材料的脆化。

     目前，大部-分GRC产品是通过预混方法或喷射方法制造的。预混方法有一定的局

 限，玻璃纤维含量上限约为3%，产品受玻璃纤维取向的影响。用喷射方法制造的产

品具有非常高比例的玻璃纤维的二维分布，玻璃纤维含量可高达6%。在大多数用喷

 射方法制造的产品中，玻璃纤维的含量通常都是预期的5%；然而，实际玻璃纤维的

 含量及其分布是很难控制的。这种纤维的不均匀分布将导致GRC板强度的变化，因此

 这种GRC板或产品有弱点。为了克服这个问题，需要另外一种生产方法。本文介绍了

 一种使用耐碱玻纤毡生产GRC板的方法，可容易地实现纤维量与水泥量的高准确度-

 通过浇注砂浆层并一层一层地铺放纤维毡，可制备纤维含量从低到高的GRC板，直到

 获得所需厚度。

     本研究的目的是研完用耐碱玻纤毡制造的GRC板的物理力学特性。采用BS EN

 1170-5：1998标准实验方法，研究被GRC板的物理和弯曲性能。研究各种参数例如玻

 璃纤维的不同铺放模式、不同的纤维含量、GRC板性能随龄期的变化。本文将介绍使

 用耐碱玻纤毡的GRC板的弯曲试验结果，例如弯曲性能、在LOP和MOR点的应力／应变，

 并与用喷射法制造的板进行比较。

 ●试验步骤

 材料

     本研究中使用的材料包括ASTM I型硅酸盐水泥、AR耐碱玻纤毡、Cem - FIL耐碱

 玻纤、河沙、水、超塑化剂(Vi sc。Crete-20HE)。本研究中使用的耐碱玻纤毡的重量

 为lsOg/平米

 配合比，样品制备、测试

     本研究中使用的砂浆配合比如下：灰砂比等于1：1。水灰比尽可能接近O. 35，无

 论是采用耐碱玻纤毡是GRC板迁是采用喷射方法生产的GRCii。通过掺八超塑化剂调

 整砂浆的和易性，掺加量取决于砂浆的粘度a

     对采用耐碱玻纤展毡的扳，通过浇注砂浆层并一层一层地铺放纤维毡直到获得

 所需犀度，可制备试验样品。图1和图2表明铺放2、4、6、12层的耐碱玻纤毡的GRC

 板。2、4、6、12层耐碱玻纤毡相当于在复合材料的纤维的重量比为1.5%、3.0%,4.5%,

 9.0%。注意，当铺放4层和6层玻纤毡时，有两种不同的铺放模式。第一种模式(模式

 ^)是纤维毡都试图铺放在样品厚度的顶面和底面，而第二个模式（模式B）是纤维毡沿

 着样品的厚度均匀铺放。对比比照的GRC板，用同心喷射机制做样品，短切纤维的长

 度为35mm，与砂浆同时喷射到平坦模具表面。用辊子和抹刀压实砂浆纤维混合物，

 以减少滞留的空气。