影响GRC抗拉强度的因素
包头GRC构件的抗拉强度(UTS)主要取决于玻璃纤维在GRC中的增强作用,而拉伸极限强度(BOP)主要取决于水泥砂浆基体的力学性能。对有关因素的分析如下:
1.玻璃纤维含量的影响。
玻璃纤维含量对GRC材料抗拉强度的影响具有重要意义。
2.玻璃纤维分布的影响。
玻璃钢纤维的抗拉强度对玻璃钢混凝土的抗拉强度影响很大。若玻璃纤维在GRC中分布不均,玻纤含量较少的截面成为弱截面,受力后首先发生破坏。
3.分配方向的影响。
GRC薄壁受力为二维,玻璃纤维分布也应在二维平面上。若玻璃纤维呈三维立体分布,则存在部分玻璃纤维无法在平面上工作。
喷出形成的玻璃纤维分布较为理想。将玻纤短丝喷入模子中,在薄壁面上“平放”,呈二维随机分布。
预混合方法分布不理想,一是难以均匀分布,二是其三维分布状态。因此,预混合法所做的网格布比用喷射法做的网格布的抗拉(弯曲)强度低很多(当然也有用预混法混合的原因)。
玻纤网布是一种既能保障均匀分布又能在二维平面上分布的理想分布模式。短切丝毡的分布较为理想,在二维平面上多向随机分布,增强效果较好。
4.玻璃纤维对水泥砂浆粘结强度的影响
玻纤与水泥砂浆的粘结性能良好,受力后很难抽除,从而保障GRC抗拉强度。
玻纤与水泥砂浆的粘结强度与玻璃纤维质量——主要是表面浸润剂的质量有关;如果玻璃纤维长度过短,则与纤维长度有关,没有足够的锚固长度,容易在受力后抽除;同时还与水泥砂浆基材的水灰比和使用外加剂的种类有关,水灰比过大或选择了加气剂,这将削弱水泥砂浆基底对玻璃纤维的握持力。砌筑过程中还没有做完就凝固硬化,出现分层现象,玻璃纤维和玻璃纤维网不能与水泥砂浆结合。
5.GRC制造工艺的影响。
采用预混法制备GRC时,玻璃纤维含量大仅为GRC总重量的3%,玻璃纤维分布方向为三维,玻璃纤维长度较喷丝法短,握裹力较弱。结果表明,预混法制备的玻璃钢纤维的拉伸性能较差。该方法适合制作复杂的小工件。
用喷射法制备的玻璃纤维的掺量可提高5%以上。玻纤在二维分布,玻纤的长度也较长,因而拉伸强度较高。
采用预混法制造GRC时,将玻璃纤维网格布或短切丝毡铺在材料截面上,可提高材料的抗拉、抗弯强度,是制作复杂构件的非常实用的工艺方法。
6.玻璃纤维抗碱性能。
玻纤抗碱性能是GRC后期抗拉强度的关键因素。GRC抗碱性较好的玻璃纤维后期拉伸强度较高。
7.GRC制作的紧密性的影响
GRC的密实度对水泥砂浆基体的强度和握持力都有影响,从而影响GRC的拉伸强度。
8.水泥砂浆衬底材料的配比。
水泥浆的配比决定砂浆本身的强度,它是决定比例极限强度BOP大小的关键因素。
9.外加剂或聚合物的种类和含量。
掺合料或聚合物对水泥砂浆强度有改善作用,从而影响了水泥混凝土的配比极限强度。
10.质量保护。
保育质量的好坏直接影响GRC的拉伸比例极限强度BOP值。
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