grc外墙制品预混喷射成型工艺的开发与应用

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1、独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。虢靼蹴丝卫关于论文使用授权的说明本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可阻采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的论文在解密后应

2、遵守此规定)虢掣新虢．室兰呸日期：三竺!：z第1苹绪论第1章绪论1．1课题背景GRc一玻璃纤维增强水泥是一种无机新型复合材料，具有轻质、高强、抗裂、耐火、抗冻、抗温湿变化的能力，可模造性、装饰性、加工件好。正因为如此，用GRc材料可生产多种产品。为制造形状复杂、细腻、窄小断面的GRc外墙板、袈饰构件等制品，1993年法国的Dipm公司和意大利的Mico公司开始研制预混喷射工艺及装备。所谓预湿喷射工艺是将玻璃纤维与水泥砂浆预先混和搅拌后再喷射成型。此后美国sPRAY-TEcH(喷射技术)公司在此基础上使预混喷射工艺进一步完善并使之投入到工业化生产。目前美国、

3、欧洲的法国和意大利、澳大利亚及部分东南亚国家均有预混喷射工艺线，多用其制造GRc外装饰构件。预混喷射成型工艺的特点是生产灵活、节省材料、纤维含量稳定又均匀、喷枪体小易于操作、喷射料可抵达模具的任何部位f如狭窄、管状或深凹的模具)、适应在有一定坡度的模具上喷射甚至立面喷射(用直接喷射成型工艺常会出现流料现象)、易于制作细腻复杂表面的GRc制品。近_十年来GRc材料及其制品在国内取得了较快发展，主要生产方式以喷射成型(或称直接喷射成型)为主，此外还有制造空芯类墙板用的立模浇注工艺、挤出(挤压)工艺以及适应GRc薄板生产的流浆工艺等。典型的GRc制品有GRc空芯

4、隔墙板、GRC与聚苯板等绝热材料制成的外墙内保温板和外墙外保温板、GRc通风管道、GRc粮仓以及GRC装饰构件等。GRc内隔墙板、保温板和通风管道已成为同类产品中的主导产品，GRC粮仓在吉林等东北地区得到了较为广泛的应用。随着外墙欧式装饰的兴起，罗马柱、檐线、门套、窗套、花瓶等众多GRc外装饰构件在国内迅速得到推广应用，并已成为外墙欧式装饰的首选产品。国内倡导的用抗碱玻璃纤维增强硫铝酸盐低碱度水泥(被称为“取保险’0的技术路线，使GRC材料的耐久性处于国际领先水平，为GRC材料及其制品的推广应用奠定了坚实基础。目前我国无论在GRc制品的品种上还是产量上均居

5、世界前列，但在制品生产工艺水平与机械化程度上，与先进国家还有一定差距，它直接影响着0Rc行业规模化生产与产品质量控制问题吐根据掌握的国内外信息和多年的科研积累，本人适时地于2002年提出了”GRc外墙制品预混喷射成型工艺的开发和应用”课题，由中国建筑材料科学研究院向原国家经济贸易委员会推荐申报了2002年国家技术创新项目并获得批准立项{国经贸技术[2002]566号)，项目编号为02CJ一09一02—12，起止年限为2002年一2004年，国家科研拨款80万元。该项目于2005年4月29日通过了建设部科技司组织的专家技术鉴定并认为该成果填补了国内空白。该课

6、题是本人在北京工业大学材料学院攻读工程硕士学位期间承担并完成的主要国家科研项目之一，故以课题的科研总结为基础，经对内容进行提炼与充实后形成了研究生毕业论文。1．2GRC材料国内外发展概况GRc材料在半个多世纪的发展过程中，经历了初试成功、陷入低谷、重新复苏、稳定发展四个阶段，其核心技术问题是GRc材料的耐久性。1．2．1GRC材料在国内的发展伴随着我国玻璃纤维工业在20世纪中叶的兴起，玻璃纤维增强水泥(GRC)的研究与开发工作也于五十年代后期展开。当时使用的增强材料是中碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维，胶凝材料为普通硅酸盐水泥，制作的制品有建筑构件梁、柱和楼板等。

7、由于众所周知的GRc耐久性问题而昙花～现。GRc产品的生产与应用虽然受阻并一直延续到七十年代后期，但围绕GRC耐久性的材性研究并未停止。在玻璃纤维与水泥浆体相互作用的物化理论研究过程中发现，硅酸盐水泥在水化过程中析出大量的ca(OH)2，其与玻璃纤维中的si02发生不可逆化学反应，生成新的化合物一水化硅酸钙，从而破坏了玻璃结构，直接导致玻璃纤维变脆后丧失强度，使GRC良好的早期物理力学性能不久就会急剧下降。基于对GRc耐久性侵蚀机理的研究结果，曾提出了应采用碱度较低的矾土水泥和对玻璃纤维表面进行涂覆处理的技术措施，这在一定程度上为后来中国解决GRC耐久性而

8、采取的“双保险”技术路线奠定了基础[∞。所谓“双保险”技术路线是指