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。
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。
喷射机
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。
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。
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