CN105753409A - 玻璃纤维增强材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种玻璃纤维增强材料的制备方法，包括以下步骤：(1)、制浆：提供搅拌均匀的基料，向所述基料中添加胶浆、偏高岭土、火山灰以及甲基硅酸盐，搅拌均匀后制得浆料；将粉碎的玻璃纤维与所述浆料混合后，制得玻璃纤维浆料；(2)、制板：将所述浆料喷射至模具上形成面浆层；将所述玻璃纤维浆料喷射至所述面浆层上形成背料层，制得玻璃纤维增强材料。本发明将胶浆、偏高岭土、火山灰以及甲基硅酸盐组合作为增强因子添加到基料中制备浆料，以浆料为原料喷射面浆层，再将该浆料与粉碎的玻璃纤维混合喷射至面浆层上形成背料层以制得玻璃纤维增强材料，提高玻璃纤维增强材料的强度和使用寿命的同时降低了玻璃纤维增强材料的生产成本。

Description

玻璃纤维增强材料的制备方法
技术领域
本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种玻璃纤维增强材料的制备方法。
背景技术
玻璃纤维增强材料包括玻璃纤维增强水泥(GRC)和玻璃纤维增强石膏(GRG)。早在2009年以前，国内的GRC和GRG大都以手工作坊、路边店的形式出现，由于无序的竞争，很多厂家为节约成本，往往采用“手工糊制铺网抹浆成型工艺”，以GRC的生产工艺为例，该工艺主要是采用两层网格布甚至一层网格布加砂浆后进行人工抹制，具有以下缺陷：
1、采用“手工糊制铺网抹浆成型工艺”制得的GRC产品，加工过程中如果人工抹制时用力不均匀，容易产生水泥砂浆与网格布分层的现象，安装上墙后，极有可能产生产品分层剥落而发生掉落的危险；
2、由于水泥的强碱性腐蚀，一段时期后，GRC构件内的网格布会逐渐被碱化、粉化，不但起不到连接作用，还会导致构件出现开裂、分层、断裂等现象；
3、GRC产品内一般预埋有直径不超过6mm的圆钢，在建筑物上预置膨胀螺钉后进行点对点焊接连接，再通过涂刷防锈漆进行锈蚀防护，一旦安装过程中出现偷工减料或者假焊现象，会存在极大的安全隐患；
4、采用该工艺制得的GRC产品的面积小，单件GRC产品不会超过2m2,该GRC产品的仅限安装于五层以下的楼层，不能应用于高层或超高层的建筑。
发明内容
本发明的目的在于提供一种玻璃纤维增强材料的制备方法，可以制得强度高、使用寿命长的玻璃纤维增强材料。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种玻璃纤维增强材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)、制浆：提供搅拌均匀的基料，向所述基料中添加胶浆、偏高岭土、火山灰以及甲基硅酸盐，搅拌均匀后制得浆料；
提供所述浆料和粉碎的玻璃纤维，将所述玻璃纤维与所述浆料混合后，制得玻璃纤维浆料；
(2)、制板：将所述浆料喷射至模具上形成面浆层；将所述玻璃纤维浆料喷射至所述面浆层上形成背料层，制得玻璃纤维增强材料。
制浆过程中，玻璃纤维增强材料通常是在基料中添加玻璃纤维以增强其强度。而本发明在制浆过程中，通过将胶浆、偏高岭土、火山灰以及甲基硅酸盐添加到基料中形成浆料，再将浆料与粉碎的玻璃纤维混合，制得玻璃纤维浆料；其中，所述胶浆购自于西卡，为瑞士进口材料，可大大提高玻璃纤维增强材料的密实度和强度；所述偏高岭土购自于西卡，为瑞士进口材料，又名星粉，可以有效提高玻璃纤维增强材料的强度、寿命等工作性能，缓解玻璃纤维增强材料的老化和降解；所述火山灰由岩石、矿物和火山玻璃碎片组成，呈酸性，直径小于2mm，加入到玻璃纤维增强材料中，可增加玻璃纤维增强材料的粘度和柔韧度，增加玻璃纤维增强材料凝固前的筋度和凝固后的强度，其酸性特质可以消除基料的泛碱现象，火山灰还具有天然抗风化和抗硫酸侵蚀的作用，可以使玻璃纤维增强材料具有强耐候性；所述甲基硅酸盐为立体网状结构，是一种来自海洋深处的重砂超细粉末，又名深海收缩粉，甲基硅酸盐加入玻璃纤维增强材料中，可与基料固化时产生的气泡(CO2等气体)和水反应，形成甲基硅醇类物质，变成网状有机硅，从而消除基料固化过程中产生的气泡和多余的水分，提高防潮、防渗透、防水和抗污能力，也提高了玻璃纤维增强材料的寿命。
于本发明中，制浆过程中均采用双速搅拌机进行搅拌，采用自动送浆机进行送料。
制板过程中，本发明首先以浆料为原料采用同心同轴的喷枪喷射至模具上制得面浆层，然后再以玻璃纤维浆料为原料采用同心同轴的喷枪在面板层上喷射背料层，可以制得强度高、使用寿命长的玻璃纤维增强材料。本发明中，背料层中通常预埋有安装用的圆钢，因此需要加强背料层的强度，以提高玻璃纤维增强材料的安装强度，而本发明将胶浆、偏高岭土、火山灰以及甲基硅酸盐组合作为增强因子添加入玻璃纤维增强材料中，胶浆、偏高岭土、火山灰以及甲基硅酸盐相互之间可产生协同作用，协同提高玻璃纤维增强材料的强度和使用寿命。
于本发明中，所述面浆层喷射之前，需要进行模具的整理：
(1)、将模具组合，清理检查尺寸是否合乎精度标准，检查围模具是否变形；
(2)、在模具与GRC制品的接触面涂抹脱模油，使脱模油涂抹均匀；
其中，模具所容许的误差：边长±1mm、对角线长之差±3mm。
在模具上均匀涂抹上脱模油，可以防止面浆层粘接在模具上影响脱模效果；所述背料层喷射完成之后，还需要脱模和养护，脱模时，玻璃纤维增强材料需要有均匀的支点，脱模后立即进入养护区进行养护，养护期为28天。
本发明所述的玻璃纤维增强材料包括但不限于玻璃纤维增强水泥(GRC)和玻璃纤维增强石膏(GRG)。
作为本发明的其中一种技术方案，玻璃纤维增强材料为玻璃纤维增强水泥(GRC)，所述基料包括水泥砂浆，所述水泥砂浆包括水、水泥和石英砂，所述基料中优选添加减水剂，即所述增强因子包括减水剂，减水剂是一种在维持混凝土塌落度不变的条件下，能减少拌合用水量的混凝土外加剂，采用减水剂作为GRC的原料，减水剂对水泥颗粒有分散作用，能减少单位用水量，改善混凝土拌合物的流动性，或者减少单位水泥用量，节约水泥，在提高GRC的强度和使用寿命的同时降低GRC的生产成本，从而提高GRC的市场竞争力。
在玻璃纤维增强水泥(GRC)的制备方法中，所述步骤(1)具体为：
按重量份计，将50份水泥加入17份水中，搅拌均匀后加入50份石英砂，再次搅拌均匀后即可制得所述水泥砂浆，向所述水泥砂浆中添加2.8～6份(例如2.9份、3份、3.1份、3.2份、3.5份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.8份、5份或5.5份)胶浆、1.5～2.5份(例如1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.1份、2.2份、2.3份或2.4份)减水剂、1.5～2.5份(例如1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.1份、2.2份、2.3份或2.4份)偏高岭土、1.5～2.5份火山灰(例如1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.1份、2.2份、2.3份或2.4份)以及0.7～1.3份(例如0.75份、0.8份、0.85份、0.9份、0.95份、1份、1.1份或1.2份)甲基硅酸盐，搅拌均匀后制得所述浆料；将4.5～7份(例如4.6份、4.7份、4.8份、4.9份、5份、5.1份、5.2份、5.5份、5.8份、6份、6.5份或6.8份)粉碎的玻璃纤维与所述浆料混合均匀，制得所述玻璃纤维浆料。
本发明通过反复的试验和性能测试，对GRC的各个原料的配比进行适当的优化，以得到性能优异的GRC。
作为本发明优选的方案，在玻璃纤维增强水泥(GRC)的制备方法中，所述步骤(1)具体为：
按重量份计，将50份水泥加入17份水中，搅拌均匀后加入50份石英砂，再次搅拌均匀后即可制得所述水泥砂浆，向所述水泥砂浆中添加4份胶浆、2份减水剂、2份偏高岭土、2份火山灰以及1份甲基硅酸盐，搅拌均匀后制得所述浆料；将6份粉碎的玻璃纤维与所述浆料混合均匀，制得所述玻璃纤维浆料。
本发明通过对GRC的各原料的配比进行进一步优化，以使GRC的抗拉强度、抗弯强度和使用寿命等综合性能最优。
其中，所述减水剂采用聚羧酸系减水剂，聚羧酸系减水剂是继木钙为代表的普通减水剂和以萘系为代表的高效减水剂之后发展起来的第三代高性能减水剂，其分散性好，减水率高，与水泥的相容性好，而且绿色环保。本发明的聚羧酸系减水剂优选西卡的聚羧酸系高性能减水剂SUNBOPC-106。
其中，所述水泥采用强度为52.5的白水泥；本发明中的水泥是一种早强性、无放射性的绿色环保型产品，其色泽光亮、白度高，用作GRC的主基料可有效提高GRC的强度和稳定性。本发明中的水泥优选为波特兰阿尔博52.5R白水泥，其中R表示水泥的强度。
优选地，所述玻璃纤维中的二氧化锆的重量百分比大于等于16.5％，可使玻璃纤维具有高耐碱性，减小玻璃纤维的失重，从而提高水泥的强度。本发明的玻璃纤维优选为惠尔杰纤维(二氧化锆含量大于等于16.5％)。
作为本发明的另一种技术方案，所述玻璃纤维增强材料为玻璃纤维增强石膏(GRG)，所述基料包括石膏浆，所述石膏浆包括水和脱硫石膏。脱硫石膏的制备方法为现有技术，具体为：将石灰石粉加水制成浆液作为吸收剂泵入吸收塔与烟气充分接触混合，烟气中的二氧化硫与浆液中的碳酸钙以及从塔下部鼓入的空气进行氧化反应生成硫酸钙，硫酸钙达到一定饱和度后，结晶形成二水石膏，即脱硫石膏。脱硫石膏为电厂排出的废物，本发明以脱硫石膏作为基料，可进行废物再利用，而且采用该脱硫石膏可以定制单曲面、双曲面、三维覆面各种几何形状、镂空花纹、浮雕图案等任意艺术造型，可由设计师充分发挥其设计。
在玻璃纤维增强石膏(GRG)的制备方法中，所述步骤(1)具体为：
按重量份计，将50份脱硫石膏加入17份水中，搅拌均匀即可制得所述石膏浆，向所述石膏浆中添加2.8～6份(例如2.9份、3份、3.1份、3.2份、3.5份、3.8份、4份、4.2份、4.5份、4.8份、5份或5.5份)胶浆、1.5～2.5份(例如1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.1份、2.2份、2.3份或2.4份)偏高岭土、1.5～2.5份(例如1.6份、1.7份、1.8份、1.9份、2份、2.1份、2.2份、2.3份或2.4份)火山灰以及0.7～1.3份(例如0.75份、0.8份、0.85份、0.9份、0.95份、1份、1.1份或1.2)甲基硅酸盐，搅拌均匀后制得所述浆料；将4.5～7份(例如4.6份、4.7份、4.8份、4.9份、5份、5.1份、5.2份、5.5份、5.8份、6份、6.5份或6.8份)粉碎的玻璃纤维与所述浆料混合均匀，制得所述玻璃纤维浆料。
作为本发明优选的方案，在玻璃纤维增强石膏(GRG)的制备方法中，所述步骤(1)具体为：
按重量份计，将50份脱硫石膏加入17份水中，搅拌均匀即可制得所述石膏浆，向所述石膏浆中添加4份胶浆、2份偏高岭土、2份火山灰以及1份甲基硅酸盐，搅拌均匀后制得所述浆料；将6份粉碎的玻璃纤维与所述浆料混合均匀，制得所述玻璃纤维浆料。
本发明通过对GRG的各原料的配比进行进一步优化，以使GRG的抗压强度、抗弯强度和使用寿命等综合性能最优。
其中，所述脱硫石膏的热膨胀系数低，干、湿收缩率小，用作GRG的原料可使GRG不受环境冷、热、干、湿影响，性能稳定不变形、不会产生龟裂，使用寿命长。此外，采用脱硫石膏粉作为GRG的主基料，可以使GRG具有更优良的声学反射性能。
优选地，所述玻璃纤维中的二氧化锆的重量百分比大于等于14.5％，可使玻璃纤维具有高耐碱性，减小玻璃纤维的失重，从而提高GRG的强度。本发明的玻璃纤维优选为惠尔杰纤维(二氧化锆含量大于等于14.5％)。
作为优选的方案，在上述两种玻璃纤维增强材料的制备方法中，所述步骤(2)具体为：
以横向、纵向交错的方式将所述浆料从喷枪喷出至模具上，制得3mm厚的面浆层；然后采用滚筒滚压压实；待面浆层开始初凝时，以横向、纵向交错的方式将所述玻璃纤维浆料喷射至所述面浆层上，制得背料层，所述背料层由若干层玻璃纤维浆料层组成，每层所述玻璃纤维浆料层的厚度为3～4mm(例如3.1mm、3.2mm、3.3mm、3.4mm、3.5mm、3.6mm、3.7mm、3.8mm或3.9mm)；本方案中，以横向、纵向交错的方式进行面浆层和背料层的喷射，可以进一步提高面浆层和背料层的强度；面浆层喷射后采用滚筒滚压压实，以将面浆层、背料层中的气泡逐出，增加密实度；其中，背料层由若干层玻璃纤维浆料层组成，在面浆层上喷射完第一层玻璃纤维浆料层后，采用滚筒滚压压实之后，再在第一层玻璃纤维浆料层的表面喷射第二层玻璃纤维浆料层，依次类推，每层玻璃纤维浆料层的厚度为3～4mm，具体喷射的层数根据所需要的玻璃纤维增强材料的厚度而定。
优选地，所述粉碎的玻璃纤维采用空压为5～7Kg/cm2(例如5.1Kg/cm2、5.2Kg/cm2、5.3Kg/cm2、5.5Kg/cm2、5.8Kg/cm2、6Kg/cm2、6.2Kg/cm2、6.5Kg/cm2、6.8Kg/cm2或6.9Kg/cm2)的喷枪粉碎制得；本方案中的喷枪采用5～7Kg/cm2的空压进行喷射，可以降低面浆层或者背料层中的气泡，提高玻璃纤维增强材料的质量。
于本发明中，需要定期测量玻璃纤维增强浆料中的玻璃纤维的含量，一般在早上和下午各测量一次。优选地，所述玻璃纤维浆料中的玻璃纤维的重量百分比为4.5～5.3％，例如4.6％、4.7％、4.8％、4.9％、5％、5.1％或5.2％，优选为5％。于本发明中，4.5～7重量份的粉碎的玻璃纤维是与部分的浆料混合，以使玻璃纤维浆料中的玻璃纤维的重量百分比为4.5～5.3％为宜。
除了玻璃纤维以外，所有材料在拌合前均应仔细测量其是否符合要求。
优选地，所述面浆层分两次喷射而成：在所述模具上喷射厚1～1.5mm的第一面浆层，采用滚筒压实，5～10min后再喷射厚1.5～1.8mm的第二面浆层，再次采用滚筒压实，制得所述面浆层。采用滚筒滚压压实，等待5～10min后，第一面浆层开始初凝的时候再喷射第二面浆层，可以提高喷射质量，其中初凝开始的时间与主基料(水泥或脱硫石膏)的配比相关。
本发明的玻璃纤维增强材料在脱模过程中容易受损剥落，或者在某些位置产生直径大于2mm的气泡和蜂窝等，应采用上述的浆料进行修补。
玻璃纤维增强材料的储存方式一般为平放，立放时因提供适当的支撑以防止其倾倒。储存场地应平整，不得积水，地面应有足够的承受力，储存器件不得有任何不均匀的沉陷。
搬运时，玻璃纤维增强材料的表面不可碰损或有任何污染，且避免承受额外压力。
上述玻璃纤维增强材料还需进行品质管制，测试样品须以28天材龄依据CNS、BSI或ASTM的测试规范进行测试。
其中，GRC产品的平均厚度应依P.C.I.规范，每0.5m2面积检查两个点，以针插入其中了解平均厚度。
本发明中的GRC产品的强度高，不会出现开裂、分层、断裂等现象，可应用于高层或者超高层建筑。
本发明的有益效果：本发明将胶浆、偏高岭土、火山灰以及甲基硅酸盐组合作为增强因子添加到基料中制备浆料，以浆料为原料喷射面浆层，再将该浆料与粉碎的玻璃纤维混合喷射至面浆层上形成背料层，以制得玻璃纤维增强材料，胶浆、偏高岭土、火山灰以及甲基硅酸盐相互之间可产生协同作用，协同提高面浆层和背料层的强度，面浆层和背料层采用不同的材料喷射，提高玻璃纤维增强材料的强度和使用寿命的同时降低了玻璃纤维增强材料的生产成本，从而提高了玻璃纤维增强材料的市场竞争力。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如无具体说明，本发明的各种原料均可市售购得，或根据本领域的常规方法制备得到。
一、玻璃纤维增强水泥(GRC制品)的制备
实施例1
按表1所示的重量称取各原料，先加入水，再加入色料，开动搅拌机搅拌均匀后加入水泥，搅拌两分钟后加入石英砂，然后加入胶浆、减水剂、偏高岭土、火山灰和甲基硅酸盐，搅拌均匀，制得水泥砂浆；利用空压(6Kg/cm2)将玻璃纤维在同心同轴的喷枪内部将其切碎，并自动与水泥砂浆混合，制得玻璃纤维水泥砂浆；
通过气压将水泥砂浆从喷枪喷出至模具上，制得3mm厚的面浆层，面浆层分两次喷制：第一次喷制1.5mm，8min后再喷制1.5mm；采用滚筒滚压压实，以将气泡逐出，增加密度，喷射方式以横向、纵向交互进行；约4～5min后，待面浆层开始初凝时(用手指轻轻触摸不会粘手)开始背料层的喷制，背料层为玻璃纤维水泥砂浆喷射而成(喷射方式与面浆层相同)，喷射两层，每层喷射厚度约为3mm；
脱模、养护，制得厚9mm的GRC制品。
实施例2
本实施例的GRC制品的制备方法中，面浆层分两次喷制：第一次喷制1.2mm，8min后再喷制1.8mm，背料层为三层，每层3mm，其余部分均与实施例1一致，制得厚12mm的GRC制品。
实施例3
本实施例的GRC制品的制备方法中，背料层为九层，每层3mm，其余部分均与实施例1一致，制得厚30mm的GRC制品。
实施例4
本实施例的GRC制品的制备方法中，GRC制品的各原料参见表1，其余部分均与实施例1一致。
实施例5
本实施例的GRC制品的制备方法中，GRC制品的各原料参见表1，其余部分均与实施例1一致。
对比例1
本对比例的GRC制品的制备方法中，GRC制品的各原料参见表1，背料层为两层，每层3mm，其他均与实施例1相同，制得厚9mm的GRC制品。
对比例2
本对比例的GRC制品的制备方法中，背料层为三层，每层3mm，其余部分均与对比例1一致，制得厚12mm的GRC制品。
对比例3
本对比例的GRC制品的制备方法中，背料层为九层，每层3mm，其余部分均与对比例1一致，制得厚30mm的GRC制品。
对比例4
本对比例与实施例1的区别仅仅在于：制备GRC制品的原料中未添加偏高岭土、火山灰、甲基硅酸盐，其余部分均与实施例1一致。
对比例5
本对比例与实施例1的区别仅仅在于：制备GRC制品的原料中未添加减水剂、火山灰、甲基硅酸盐，其余部分均与实施例1一致。
对比例6
本对比例与实施例1的区别仅仅在于：制备GRC制品的原料中未添加减水剂、偏高岭土、甲基硅酸盐，其余部分均与实施例1一致。
对比例7
本对比例与实施例1的区别仅仅在于：制备GRC制品的原料中未添加减水剂、偏高岭土、火山灰，其余部分均与实施例1一致。
表1
按相应的检验依据对实施例1～3及对比例1～7的GRC制品进行检测(每一样品分别取10块进行检测，检测结果取平均值)，其中，实施例1～3及对比例1～3的具体检测结果参见表2，对比例4～7的检测结果参见表3。
表2
表3
通过对比表2中的实施例1～3与对比例1～3的检测结果发现：
(1)、对于9mm厚的GRC制品，实施例1制得的9mm厚的GRC制品的干缩率和湿涨率均低于对比例1所制得的9mm厚的GRC制品，说明采用本发明的原料所制得的9mm厚的GRC制品不受环境湿度变化的影响，同时具有非常好的强度；
(2)、对于12mm厚的GRC制品，实施例2的GRC制品的体积密度大于对比例2的GRC制品的体积密度，吸水率远低于对比例2的GRC制品的体积密度，而在抗冻性测试中，对比例2的GRC制品在经过25次冻融循环后存在一定程度的起层和剥落等现象，而实施例2的GRC制品表现良好；此外，实施例2的GRC制品的抗弯强度、抗拉强度以及抗冲击强度均优于对比例2的GRC制品；这说明采用本发明的原料所制得的12mm厚的GRC制品具有高密实度、高强度，不变形、不开裂，性能稳定；
(3)、对于30mm厚的GRC制品，实施例3的GRC制品的抗压强度为62MPa，远高于对比例3的GRC制品。
另外，从表3可知，本发明通过添加减水剂、偏高岭土、火山灰、甲基硅酸盐中的任一种原料相对于现有技术的GRC制品在性能上具有提升，当同时添加减水剂、偏高岭土、火山灰、甲基硅酸盐的组合物后，由于各物质之间产生的协同作用，使得GRC制品在性能上进一步提升。
实施例4和实施例5的GRC制品的测试结果与实施例1的GRC制品的测试结果类似，在此不再赘述。
二、玻璃纤维增强石膏(GRG制品)的制备
实施例6
按表4所示的重量称取各原料，先加入水，再加入色料，开动搅拌机搅拌均匀后加入脱硫石膏，搅拌两分钟后加入胶浆、偏高岭土、火山灰和甲基硅酸盐，搅拌均匀，制得石膏浆料；利用空压(5Kg/cm2)将玻璃纤维在同心同轴的喷枪内部将其切碎，并自动与石膏浆料混合，制得玻璃纤维石膏浆料；
通过气压将石膏浆料从喷枪喷出至模具上，制得3mm厚的面浆层，面浆层分两次喷制：第一次喷制1.5mm，8min后再喷制1.5mm；采用滚筒滚压压实，以将气泡逐出，增加密度，喷射方式以横向、纵向交互进行；约4min后，待面浆层开始初凝时(用手指轻轻触摸不会粘手)开始背料层的喷制，背料层为玻璃纤维石膏浆料喷射而成(喷射方式与面浆层相同)，喷射两层，每层喷射厚度约为3mm；
脱模、养护，制得厚9mm的GRG制品。
实施例7
本实施例的GRG制品的制备方法中，背料层为三层，每层3mm，其他与实施例6相同，制得厚12mm的GRG制品。
实施例8
本实施例的GRG制品的制备方法中，背料层为九层，每层3mm，其他与实施例6相同，制得厚30mm的GRG制品。
实施例9
本实施例的GRG制品的制备方法中，GRG制品的各原料参见表4，其他均与实施例6相同。
实施例10
本实施例的GRG制品的制备方法中，GRG制品的各原料参见表4，其他均与实施例6相同。
对比例8
本对比例的GRG制品的制备方法中，GRG制品的各原料参见表4，背料层为两层，每层3mm，其他均与实施例6相同，制得厚9mm的GRG制品。
对比例9
本对比例的GRG制品的制备方法中，背料层为三层，每层3mm，其他均与对比例8相同，制得厚12mm的GRG制品。
对比例10
本对比例的GRG制品的制备方法中，背料层为九层，每层3mm，其他均与对比例8相同，制得厚30mm的GRG制品。
对比例11
本对比例与实施例6的区别仅仅在于：制备GRG制品的原料中未添加偏高岭土、火山灰、甲基硅酸盐，其余部分均与实施例6一致。
对比例12
本对比例与实施例6的区别仅仅在于：制备GRG制品的原料中未添加胶浆、火山灰、甲基硅酸盐，其余部分均与实施例6一致。
对比例13
本对比例与实施例6的区别仅仅在于：制备GRG制品的原料中未添加胶浆、偏高岭土、甲基硅酸盐，其余部分均与实施例6一致。
对比例14
本对比例与实施例6的区别仅仅在于：制备GRG制品的原料中未添加胶浆、偏高岭土、火山灰，其余部分均与实施例6一致。
表4
按相应的检验依据对实施例6～8及对比例8～14的GRG制品进行检测(每一样品分别取10块进行检测，检测结果取平均值)，其中，实施例6～8及对比例8～10的检测结果参见表5，对比例11～14的检测结果参见表6。
表5
表6
通过对比实施例6～8与对比例8～10发现：
(1)、9mm厚的GRG制品的干缩率和湿涨率均低于对比例8所制得的GRG制品，而断裂荷载高于对比例8，说明采用本发明的原料所制得的9mm厚的GRG制品不受环境湿度变化的影响，同时具有非常好的强度；
(2)、对于12mm厚的GRG制品，实施例7的GRG制品的体积密度大于对比例9的GRG制品的体积密度，吸水率远低于对比例9的GRG制品的体积密度，而在抗冻性测试中，对比例9的GRG制品在经过25次冻融循环后存在一定程度的起层和剥落等现象，而实施例7的GRG制品表现良好；此外，实施例7的GRG制品的抗弯强度、抗拉强度以及抗冲击强度均优于对比例9的GRG制品；这说明采用本发明的原料所制得的12mm厚的GRG制品具有高密实度、高强度，不变形、不开裂，性能稳定；
(3)、对于30mm厚的GRG制品，实施例8的GRG制品的抗压强度为59.2MPa，远高于对比例10的GRG制品。
通过对比实施例6与对比例11～14的检测结果可知，胶浆、偏高岭土、火山灰和甲基硅酸盐组合作为增强因子用作GRG制品的原料，可以产生协同作用，使GRG制品具有非常高的抗压、抗弯和抗拉强度，从而延长GRG制品的使用寿命。
本发明的GRG制品还具有良好的声学反射性能，经同济声学研究所测试，本发明实施例8的厚30mm、重48Kg的GRG制品，其声学反射系数R≥0.97，符合专业声学反射要求，适用于大剧院、音乐厅等声学原声厅。
实施例9和实施例10的GRG制品的测试结果与实施例6的GRG制品的测试结果类似，在此不再赘述。
综上所述，采用本发明的方法制备的玻璃纤维增强材料(GRC制品、GRG制品)中，胶浆、偏高岭土、火山灰以及甲基硅酸盐相互之间可产生协同作用，使制得的玻璃纤维增强材料不受环境湿度变化的影响，具有高密度和高强度，不变形、不开裂，性能很稳定。
以上实施例仅用来说明本发明的详细方法，本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种玻璃纤维增强材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、制浆：提供搅拌均匀的基料，向所述基料中添加胶浆、偏高岭土、火山灰以及甲基硅酸盐，搅拌均匀后制得浆料；
提供所述浆料和粉碎的玻璃纤维，将所述玻璃纤维与所述浆料混合后，制得玻璃纤维浆料；
(2)、制板：将所述浆料喷射至模具上形成面浆层；
将所述玻璃纤维浆料喷射至所述面浆层上形成背料层，制得玻璃纤维增强材料。
2.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强材料的制备方法，其特征在于，所述基料包括水泥砂浆，所述水泥砂浆包括水、水泥和石英砂，所述基料中优选添加减水剂。
3.根据权利要求2所述的玻璃纤维增强材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：
按重量份计，将50份水泥加入17份水中，搅拌均匀后加入50份石英砂，再次搅拌均匀后即可制得所述水泥砂浆，向所述水泥砂浆中添加2.8～6份胶浆、1.5～2.5份减水剂、1.5～2.5份偏高岭土、1.5～2.5份火山灰以及0.7～1.3份甲基硅酸盐，搅拌均匀后制得所述浆料；将4.5～7份粉碎的玻璃纤维与所述浆料混合均匀，制得所述玻璃纤维浆料。
4.根据权利要求2所述的玻璃纤维增强材料的制备方法，其特征在于，所述减水剂为聚羧酸系减水剂。
5.根据权利要求2所述的玻璃纤维增强材料的制备方法，其特征在于，所述水泥采用强度为52.5的白水泥；
优选地，所述玻璃纤维中的二氧化锆的重量百分比大于等于16.5％。
6.根据权利要求1所述的玻璃纤维增强材料的制备方法，其特征在于，所述基料包括石膏浆，所述石膏浆包括水和脱硫石膏。
7.根据权利要求6所述的玻璃纤维增强材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)具体为：
按重量份计，将50份脱硫石膏加入17份水中，搅拌均匀即可制得所述石膏浆，向所述石膏浆中添加2.8～6份胶浆、1.5～2.5份偏高岭土、1.5～2.5份火山灰以及0.7～1.3份甲基硅酸盐，搅拌均匀后制得所述浆料；将4.5～7份粉碎的玻璃纤维与所述浆料混合均匀，制得所述玻璃纤维浆料。
8.根据权利要求7所述的玻璃纤维增强材料的制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维中的二氧化锆的重量百分比大于等于14.5％。
9.根据权利要求1～8任一项所述的玻璃纤维增强材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：
以横向、纵向交错的方式将所述浆料从喷枪喷出至模具上，制得3mm厚的面浆层；然后采用滚筒滚压压实；待面浆层开始初凝时，以横向、纵向交错的方式将所述玻璃纤维浆料喷射至所述面浆层上，制得背料层，所述背料层由若干层玻璃纤维浆料层组成，每层所述玻璃纤维浆料层的厚度为3～4mm；
优选地，所述玻璃纤维采用空压为5～7Kg/cm2的喷枪粉碎制得；
优选地，所述玻璃纤维浆料中的玻璃纤维的重量百分比为4.5～5.3％。
10.根据权利要求9所述的玻璃纤维增强材料的制备方法，其特征在于，所述面浆层分两次喷射而成：在所述模具上喷射厚1～1.5mm的第一面浆层，采用滚筒压实，5～10min后再喷射厚1.5～1.8mm的第二面浆层，再次采用滚筒压实，制得所述面浆层。
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