GRC 即玻璃纖維增強混凝土,其力學性能受多種因素影響,具體如下:
- 水泥:水泥的品種、強度等級和用量對 GRC 的力學性能有重要影響。例如,高標號水泥可提高基體的強度,進而增強 GRC 的抗壓、抗折強度,但水泥用量過多可能導致收縮增大,影響其耐久性和抗裂性。
- 玻璃纖維:
- 纖維類型:不同類型的玻璃纖維,如無堿玻璃纖維、中堿玻璃纖維等,其化學組成和性能不同。無堿玻璃纖維具有較高的強度和耐腐蝕性,能更好地提高 GRC 的力學性能。
- 纖維長度和直徑:一般來說,較長的纖維在基體中能夠形成更有效的增強網絡,提高 GRC 的抗拉、抗彎強度,但過長的纖維可能會導致纖維分散不均勻,影響性能。較細的纖維比表面積大,與基體的粘結效果好,有利于提高力學性能。
- 纖維含量:纖維含量增加,GRC 的抗拉、抗彎強度通常會提高,但含量過高會使纖維在基體中難以均勻分散,導致孔隙率增加,反而降低力學性能。
- 骨料:
- 骨料種類:不同種類的骨料,如石英砂、河砂等,其顆粒形狀、表面粗糙度和強度不同。石英砂具有較高的硬度和強度,能提高 GRC 的耐磨性和抗壓強度。
- 骨料粒徑和級配:合理的骨料粒徑和級配可以使骨料在基體中形成緊密堆積,減少孔隙率,提高 GRC 的密實度和強度。粒徑較大的骨料可提高 GRC 的抗壓強度,而較小粒徑的骨料則有助于提高其抗拉強度和抗折強度。
- 攪拌工藝:攪拌方式和時間對玻璃纖維在基體中的分散均勻性有重要影響。采用機械攪拌并控制合適的攪拌時間,可使纖維均勻分布在基體中,充分發(fā)揮其增強作用,提高 GRC 的力學性能。若攪拌不均勻,纖維易結團,會導致 GRC 的強度和韌性下降。
- 成型工藝:
- 噴射工藝:噴射成型時,纖維和基體材料在噴槍中混合后噴射到模具上。噴射壓力、噴射距離和噴射角度等參數會影響纖維的分布和基體的密實度,進而影響 GRC 的力學性能。
- 模壓工藝:模壓成型的壓力、溫度和保壓時間等參數對 GRC 的力學性能有重要影響。適當提高模壓壓力和溫度,延長保壓時間,可使基體材料更加密實,纖維與基體的結合更加緊密,從而提高 GRC 的強度和韌性。
- 養(yǎng)護條件:
- 養(yǎng)護溫度:較高的養(yǎng)護溫度可加速水泥的水化反應,提高基體的早期強度,但過高的溫度可能導致水分蒸發(fā)過快,使基體產生干縮裂縫,降低 GRC 的力學性能。
- 養(yǎng)護濕度:適宜的養(yǎng)護濕度能保證水泥基體的充分水化,防止水分過度蒸發(fā)導致的干縮裂縫。一般來說,相對濕度保持在 80% 以上有利于提高 GRC 的力學性能。
- 養(yǎng)護時間:養(yǎng)護時間過短,水泥基體的水化反應不完全,強度發(fā)展不足,會使 GRC 的力學性能降低;養(yǎng)護時間過長,可能會增加生產成本,且對力學性能的提升效果不明顯。