CN102079651B - 一种玻璃纤维增强水泥制品及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种玻璃纤维增强水泥制品，按重量百分比由下列原料制造而成：40％低碱度硫铝酸盐水泥，40％矿沙，2.0％耐碱玻璃纤维丝，2.1％耐碱玻璃纤维毡，3.2％聚合物乳液，0.3％减水剂，0.8％超细色粉以及11.6％水。制造方法为：搅拌桶中依次加入水、减水剂、聚合物乳液、矿砂、低碱度硫铝酸盐水泥，搅拌，形成水泥浆料；将水泥浆料均匀地喷射在模具上，同时加入耐碱玻璃纤维；喷上两层浆料后，用定位架放好螺丝配件，并抹平背面；接着脱模，并进行边角处理；再烘烤、打磨、酸洗、水洗、再烘烤；最后上色，得到成品。本发明的材料可塑性强，制品的重量轻、高强、耐腐蚀且寿命长，更能缩短养护周期。制得GRC工艺品效果完美，可以做到表面无气孔。

Description

一种玻璃纤维增强水泥制品及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种玻璃纤维增强水泥制品及其制造方法。
背景技术
玻璃纤维增强水泥GRC(英文Glass Fiber Reinforced Cement的缩写)，是国外上世纪七十年代发明的一种新型高强轻质外墙装饰工艺复合建材。在八十年代后期传入我国并随即在我国得到广泛应用和普及。目前已成为一种新型的建筑装饰建材产业，极大地丰富了我国现在建筑艺术风格，给人们一种崭新美的享受。
玻璃纤维增强水泥是以耐碱玻璃纤维(英国毕金顿公司发明的Cem-FIL A.R.Fibre-glass)作增强材，低碱度硫铝酸盐水泥为胶结材料并掺入适量集料构成基材和外加剂混合物组成。耐碱玻璃纤维在玻璃纤维增强水泥中所起的作用如同一般混凝土中的钢筋，是为了增强水泥胶凝体的抗拉、抗弯强度和抗冲击性能。它的抗拉强度大约是钢筋的5倍。
玻璃纤维增强水泥制品的生产主要通过设计造型、模具制作、材料配制、生产成型(喷射、主体浇注、挤出、流浆等成型工艺)、脱模养护等生产工艺程序。玻璃纤维增强水泥制品的外表光洁精致，花纹流畅逼真，定型完美，艺术感强。
针对不同的玻璃纤维增强水泥制品，通常在实际生产中，需要对玻璃纤维增强水泥的配方和制造方法做出调整，以满足产品的性能要求和生产工艺要求，本发明人基于所经营的产品是户内外使用的、对外观和强度均有一定要求的装饰性物品(如桌面等)，专门研究开发出一种玻璃纤维增强水泥制品的配方及其制造方法，本案由此产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃纤维增强水泥制品及其制造方法，其材料可塑性强，制品的重量轻、高强、耐腐蚀且寿命长，更能缩短养护周期。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种玻璃纤维增强水泥制品，按重量百分比由下列原料制造而成：
Figure GSB00000923412500021
各原料重量百分比之和等于100％。
所述玻璃纤维增强水泥制品按重量百分比由下列原料制造而成：40％低碱度硫铝酸盐水泥，40％矿沙，2.0％耐碱玻璃纤维丝，2.1％耐碱玻璃纤维毡，3.2％聚合物乳液，0.3％减水剂，0.8％超细色粉以及11.6％水。其中，低碱度硫铝酸盐水泥pH≤10.5(国家标准)。
所述矿砂为20目，不含细沙泥。
所述耐碱玻璃纤维丝和耐碱玻璃纤维毡为含锆14.5％的玻璃纤维，其中耐碱玻璃纤维丝长度为1.5cm-4.5cm，玻璃纤维毡则视产品规格变化。
所述聚合物乳液为丙烯酸乳液。
所述减水剂为萘磺酸盐甲醛缩合物(萘系)、磺化三聚氰胺甲醛缩合物(三聚氰胺系)、氨基磺酸盐系、脂肪族系或聚羧酸盐系。
所述超细色粉为300目氧化铁色粉。
所述玻璃纤维增强水泥制品的制造方法，其工艺步骤为：
第一步，水泥浆料搅拌：按照上述原料的比例进行配料，往搅拌桶中依次加入水、聚合物乳液、减水剂、矿砂、低碱度硫铝酸盐水泥、超细色粉，高剪切搅拌机搅拌(参数是三相AC380V，功率1500W，剪切型搅拌叶搅拌直径175mm，转速400-1000rpm)，获得具良好流动性水泥浆料；
第二步，玻璃纤维水泥浆料搅拌：在部分上述水泥浆料中加入生产所需耐碱玻璃纤维丝，慢速搅拌均匀(具体参数是单相AC220V功率1200W，搅拌直径130mm，转速100-300rpm)；
第三步，将上述两步搅拌所得浆料分别且分步浇注到预备好的模具中，第一步浆料浇注后加耐碱玻璃纤维毡加固，两次浇注后借助振动办法获得结构良好的GRC制品；
第四步，脱模：将固化后的半成品从模具中脱离出来，并进行边角处理，去除边角的毛刺；
第五步，加热养护：加速GRC水化反应成型；
第六步，打磨、酸洗、水洗：打磨去除锋利的边角及毛刺后，将半成品浸在酸液中清洗，去除半成品表面结合不良的颗粒，酸洗之后再中和遗留在半成品的酸液，然后，用水将半成品表面冲洗干净；
第七步，烘烤：蒸发半成品表层的水份；
第八步，上色。
所述第五步是在烤箱中烘烤4小时，烘烤温度40℃～50℃。
所述第六步打磨后的酸洗是用pH为1～2的盐酸水溶液喷淋半产品清洗30秒，酸洗之后的中和是用pH为8～9的苏打水溶液喷淋清洗1分钟；水洗是用干净的自来水喷洗并同时用塑料刷清理酸碱洗遗留在产品表面的粉尘。
所述第七步是在烤箱中烘烤12小时，烘烤温度50℃±5℃。
采用上述方案后，本发明具有如下优点：
1、可塑性强：主要原料采用低碱度硫铝酸盐水泥和矿砂，具有很高的可塑性，可制成各种风格的装饰制品；
2、重量轻：利用耐碱玻璃纤维的“钢筋”作用，增强抗拉、抗弯强度和抗冲击性能，提高强度，故可以制得较薄，减轻制品的重量；
3、耐腐蚀、寿命长：经加速老化试验与长期大气暴露的考验，证明该制品使用寿命在60年以上；
4、养护期短：加入聚合物乳液，填充低碱度硫铝酸盐水泥与耐碱玻璃纤维的间隙，同时在低碱度硫铝酸盐水泥周围形成一种塑料膜锁住水份，加速水泥的水化反应，从而缩短养护周期，使原有的7天养护期缩短为6小时，甚至更短。
5、工艺效果好：可以得到完美表面效果，做到板面无气孔，无需额外修补。
本发明主要用于制作各种厚度为8～50mm的板面(桌面等)。
附图说明
图1是本发明的制造方法流程图。
具体实施方式
本发明揭示的一种玻璃纤维增强水泥制品，是按重量百分比由下列原料制造而成：
35％～45％低碱度硫铝酸盐水泥，35％～45％矿砂(20目，不含细沙泥)，1.5％～4.5％耐碱(含锆14.5％)短切玻璃纤维丝(1.5-4.5cm)，0％～4.5％耐碱(含锆14.5％)玻璃纤维毡，3.0％～4.0％聚合物乳液(丙烯酸乳液)，0.2％～1.0％减水剂(如萘磺酸盐甲醛缩合物、磺化三聚氰胺甲醛缩合物、氨基磺酸盐系、脂肪族系或聚羧酸盐系)，0％～5.0％超细色粉(300目氧化铁粉)，10％～13％水(普通自来水即可)。
具体实施例1～5，见下表。
Figure GSB00000923412500051
Figure GSB00000923412500061
上述各实施例的制造工艺相同，如图1所示，都按以下步骤进行：
第一步，配料：按照上述原料的比例进行配料，往搅拌桶中依次加入水、聚合物乳液、减水剂、矿砂、低碱度硫铝酸盐水泥，加水后打开高剪切机搅拌搅拌，具体参数是三相AC380V，功率1500W，剪切型搅拌叶搅拌直径175mm，转速400-1000rpm，形成具良好流动性的水泥浆料；
第二步，玻璃纤维水泥浆料搅拌：在部分上述水泥浆料中加入生产所需短切玻璃纤维丝，慢速搅拌均匀，具体参数是单相AC220V功率1200W，搅拌直径130mm，转速100-300rpm，形成GRC浆料；
第三步，将上述两步搅拌所得浆料分别且分步浇注到预备好的模具，并借助振动办法获得结构良好的GRC制品；具体可以是，用水泥浆料浇注桌面第一层，加玻璃纤维毡或者铁丝加固，GRC浆料浇注桌面第二层，再加GRC螺丝固定件，挤塑板，铁圈，然后，浇注背板边缘浆料，完成浇注成型后，等待1小时；
第四步，脱模：将固化后的半成品从模具中脱离出来，并进行边角处理，去除边角的毛刺；
第五步，加热养护：加速GRC水化反应成型；具体在烤箱中烘烤4小时，烘烤温度40℃～50℃；
第六步，打磨、酸洗、水洗：打磨去除锋利的边角及毛刺后，将半成品浸在酸液中清洗，去除半成品表面结合不良的颗粒，酸洗之后再经碱洗中和遗留在半成品的酸液，然后，用水将半成品表面冲洗干净；具体地，打磨后的酸洗是用pH为1～2的盐酸水溶液喷淋半产品清洗30秒，酸洗之后的中和是用pH为8～9的苏打水溶液喷淋清洗1分钟；水洗是用干净的自来水喷洗并同时用塑料刷清理酸碱洗遗留在产品表面的粉尘。
第七步，烘烤：在50℃在烤箱中烘烤12小时，蒸发半成品表层的水份；
第八步，上色。
上述各实施例对应的制品性能测试如下：可塑性强，重量轻，抗拉强度约6.5Mpa，抗弯强度25.0Mpa，抗冲击强度为30KJ/m2，韧性极限强度可达15000不开裂，不风化，耐腐蚀，寿命长，预测使用寿命在60年以上。
以上所述仅为本发明的几个实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.一种玻璃纤维增强水泥制品，按重量百分比由下列原料制造而成：
Figure FSB00000923412400011
各原料重量百分比之和等于100％，其特征在于：制造方法的工艺步骤为：
第一步，水泥浆料搅拌：按照上述原料的比例进行配料，往搅拌桶中依次加入水、聚合物乳液、减水剂、矿砂、低碱度硫铝酸盐水泥、超细色粉，高剪切搅拌机搅拌，获得水泥浆料；
第二步，玻璃纤维水泥浆料搅拌：在部分上述水泥浆料中加入生产所需耐碱玻璃纤维丝，慢速搅拌均匀；
第三步，将上述两步搅拌所得浆料分别且分步浇注到预备好的模
具中，第一步浆料浇注后加耐碱玻璃纤维毡加固，两次浇注后借助振动办法获得结构良好的GRC制品；
第四步，脱模：将固化后的半成品从模具中脱离出来，并进行边角处理，去除边角的毛刺；
第五步，加热养护：加速GRC水化反应成型；
第六步，打磨、酸洗、水洗：打磨去除锋利的边角及毛刺后，将半成品浸在酸液中清洗，去除半成品表面结合不良的颗粒，酸洗之后再中和遗留在半成品的酸液，然后，用水将半成品表面冲洗干净；
第七步，烘烤：蒸发半成品表层的水份；
第八步，上色。
2.如权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥制品，其特征在于：所述玻璃纤维增强水泥制品按重量百分比由下列原料制造而成：40％低碱度硫铝酸盐水泥，40％矿沙，2.0％耐碱玻璃纤维丝，2.1％耐碱玻璃纤维毡，3.2％聚合物乳液，0.3％减水剂，0.8％超细色粉以及11.6％水。
3.如权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥制品，其特征在于：所述矿砂为20目，不含细沙泥。
4.如权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥制品，其特征在于：所述耐碱玻璃纤维丝和耐碱玻璃纤维毡为含锆14.5％的玻璃纤维，其中耐碱玻璃纤维丝长度为1.5cm-4.5cm。
5.如权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥制品，其特征在于：所述聚合物乳液为丙烯酸乳液。
6.如权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥制品，其特征在于：所述减水剂为萘系、三聚氰胺系、氨基磺酸盐系、脂肪族系或聚羧酸盐系。
7.如权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥制品，其特征在于：所述超细色粉为300目氧化铁色粉。
8.如权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥制品，其特征在于：所述第五步是在烤箱中烘烤4小时，烘烤温度40℃～50℃。
9.如权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥制品，其特征在于：所述第六步打磨后的酸洗是用pH为1～2的盐酸水溶液喷淋半产品清洗30秒，酸洗之后的中和是用pH为8～9的苏打水溶液喷淋清洗1分钟；水洗是用干净的自来水喷洗并同时用塑料刷清理酸碱洗遗留在产品表面的粉尘。
10.如权利要求1所述的一种玻璃纤维增强水泥制品，其特征在于：所述第七步是在烤箱中烘烤12小时，烘烤温度50℃±5℃。
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