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GRC发展历史 GRC制品存在的问题

玻璃纤维增强水泥(GRC)具有优良的抗拉、抗弯、抗冲击性能以及重量轻等优点。但耐久性问题一直限制其在更大范围使用。

GRC是一种高性能水泥基复合材料,具有优良的抗拉、抗弯、抗冲击性能以及重量轻等优点,在土木、农牧渔业、环境艺术、水利和园林工程等许多领域都有所应用,尤其是在建筑和土木工程上有着广泛的应用。然而,GRC耐久性问题一直是限制其在更大范围使用的主要原因之一,尤其是在潮湿环境下,GRC的强度与韧性显著降低。

GRC暴露在大气中或在潮湿环境下发生的‘脆化’现象主要有以下几个方面:

①早期的GRC在受弯或受拉时呈现‘多缝开裂’,而脆化了的GRC在受力时呈现‘单缝开裂’;

②脆化了的GRC在受弯或受拉时极限变形能力大幅度下降,几乎与未用纤维增强的水泥基材相接近;

③脆化了的GRC的抗冲击强度很低,可降低一个数量级,几乎与石棉水泥相近。

GRC发展历史

20世纪40年代GRC的发展初期,人们就已经认识到使用玻璃纤维来增强水泥基材料的可能性。50年代,我国科技人员即已着手探索玻璃纤维与水泥基材的复合并认为GRC是一种很有前途的新型材料,中国和苏联分别尝试过用中碱或无碱玻璃纤维作为增强材料,制备波特兰系列或铝酸盐系列水泥的GRC制品,但因玻璃纤维在水泥基体中很快就被侵蚀,因此GRC制品的发展一度停滞。60年代后期英国发明了ZrO2含量为16%的Cem-FIL抗碱玻璃纤维,但它与普通波特兰水泥复合后制成的GRC制品长期耐久性仍难于保证。20世纪70年代,中国研发了抗碱玻璃纤维和低碱度硫铝酸盐水泥这两种产品。1991年,各国专家在荷兰召开的GRC国际会议上取得了共识,大家一致认为提高玻璃纤维抗碱能力有一定的限度,关键应该降低水泥水化产物液相碱度并改变其水化产物以增强基体与纤维的相容性.这是增强GRC长期耐久性的根本途径。

GRC制品存在的问题

GRC制品虽然有众多优点,但是,其长期耐久性能降低问题一直没有得到很好解决,特别是在潮湿环境下强度与韧性降低的问题。与此同时,GRC制品的生产和使用要消耗大量不可再生的天然砂资源(GRC制品中,灰砂比一般为1∶1~1∶2,即天然砂的用量不低于50%),也将是制约其发展的重要问题,虽然目前尚未引起普遍重视,但随着经济的发展,各行各业对天然砂资源的需求不断增多,势必会加快天然砂资源的消耗速度,未来也必将会面临砂资源短缺问题,从而又成为限制GRC发展的一个无法避开的问题。

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