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。
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。
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。
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。
GRC构件的作用非常广,可作为装饰品,还可制成花瓶、柱子等各式各样的装饰构件以及防火隔音的隔墙板。半成品GRC构件并不是光鲜亮丽的,还需求对GRC构件进行表面的处理,才能达到我们想要的装饰效果。
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