[科普中国]-中国玻璃纤维增强水泥

中国玻璃纤维增强水泥指代抗碱玻璃纤维为增强剂，低碱度水泥砂浆为基体制成的复合材料。抗碱玻璃纤维成分中含有14%左右ZrO2，可有效减缓Ca(OH)2侵蚀。基体为低碱度(pH值11左右)早强水泥。水化产物主要是钙矾石，使水泥石结构密实，减少碱液对玻璃纤维的腐蚀。具有轻质、抗拉、抗弯强度高、耐久性、抗冲击、可加工性好等特性。可制成各种复杂形状的制品。成型方法有直接喷射法、啧射抽吸法、铺网喷浆法、铺网抹浆法、预拌振捣法、抄取法及流浆法等。制品有屋面瓦(波瓦、半波瓦、脊瓦等)、屋面网架板、外墙板、轻质隔墙板、阳台拦板、外墙内保温板、通风道、粮仓、暖棚支架、刚性防水屋面、沼气池、浮雕及建筑小品等。

分类玻璃纤维增强水泥外墙板是指以耐碱玻璃纤维为主要增强材料或改性硅酸盐水泥为胶凝材料、砂子为集料制成的玻璃纤维增强水泥(GRC)外墙板。根据现行标准《玻璃纤维增强水泥外墙板》(JC/T1057-2007)中的规定，按板的构造不同可分为单层板、有肋单层板、框架板和夹芯板；按板有无装饰板层可分为有装饰层板和无装饰层板；按在建筑物立面的分块形式可分为整间板、横条板、窗间板、竖条板和窗下板；按板的形状不同可分为平面板、折叠板和弧形板等。1

结构按玻璃纤维增强水泥外墙板是以耐碱玻璃纤维为主要增强材料，硫铝酸盐水泥或铁铝酸盐水泥或硅酸盐水泥为胶凝材料、砂子为集料，采用直接喷射工艺或预混喷射工艺制成的墙板。《玻璃纤维增强水泥外墙板》(JC/T1057-2007)规定，按板的构造分为单层板(DCB)、有肋单层板(LDB)、框架板(KJB)、夹芯板(JXB)四种类型。按有无装饰层分为有装饰层板和无装饰层板。单层板为小型板或异型板，自身形状能够满足刚度和强度要求：有肋单层板是小型板或受空间限制不允许使用框架的板如柱面板，可根据空间情况和需要加强的位置，如做成各种形状的肋框架板是大型板，由GRC面板与轻钢框架或结构框架组成，能够适应板内部热量变化或水分变化引起的变形，夹芯板是由两个GRC面板和中间填充层组成。1

性能要求(1)必须耐得住水泥熟化时析出的饱和Ca(OH)2溶液的侵蚀。

(2)抗拉强度要求在3500公斤/厘米2以上。

(3)杨氏弹性模量大于7x104公斤/厘米2。

(4)能很好地分散在水泥砂浆中。

(5)和水泥的水化物有亲和性。

(6)价格低(日本要求在700日元/公斤以下，约为人民币7元/公斤)。2

成型方法中国玻璃纤维增强水泥制品采用“喷射-真空” 法成型。共步骤是先将水泥砂浆和过量的水混合，高速搅拌，用过量水的日的是使水泥浆容易被泵抽吸，这些水以后可以从模子中吸掉。水泥砂浆过筛后被吸入泵里，用空气喷嘴以雾状喷入吸模内，耐碱纤维粗纱经短切后同时喷入。吸模底部有一层塑料过滤纸，水分即从模底经过滤纸吸出。在抽吸过程进行的时候，模子逐渐升高，并转向一个成型模的上方，该成型模具有最终制品的形状。抽吸停止后，韧质的玻璃纤维增强水泥片就搁在成型模上，用手工使之压入模中，然后盖上塑料布熟化而成。这种喷射真空技术保证玻璃纤维能均匀分布，制品中玻璃纤维重量为5%，占体积的40%。2

应用玻璃纤维水泥、混凝士用于建筑和其他工程大都处于试用阶段，们应用范围已日趋广泛。除了非承重构件外，也已试用作承币构件。如英国已用玻璃纤维混凝土板生产墙板，永久性模板、下水导管、 隧道内衬、 挡土墙砌块、 检查孔盖板等非承重构件。此外，还试制了承重构件，如玻璃纤维水泥船、 屋面大瓦和薄壁空心桥板等。这些玻璃纤维水泥制品已经受了两三年时间的考验，情况良好。用玻璃纤维水泥故模板，不但在英国采用，欧洲和美国使用也较多。在英国这种模板比木模板、钢丝网水泥模板和玻璃钢模板都便宜，而且使构件的抗虫性能比没有这种模板保护的钢筋混凝土构件提高一倍。梁式屋面大瓦足英国建筑研究院正在研究的新型屋面材料。这种瓦长4000毫米，用喷射抽吸法制造的，它可以直接放在山墙或桁架上，不需要机条，屋面板或挂瓦条，在瓦的空心部位可以垫隔热材料，这种瓦已在露天大气中考验了两年多时间。日本用耐碱玻璃纤维增强水泥制品制造幕墙、挡风板、隔音板、问壁、天花板和各种建筑构件。2

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学