东纶科技第4章 纤维增强水泥基复合材料
（1）室温自然养护。水泥基复合材料的固化要求有足够的水分， 在养护过程中要不断补充水分。供水方法多采用蓄水、喷水和洒水 等方法，大多数企业在制品上铺层麻袋或草袋，不断向麻袋和草袋 上浇水。自然或室温的养护温度要保持在15℃以下。
玻璃纤维增强水泥（G.R.C）是一种轻质高强、不燃的一 类新型材料，它克服了水泥制品拉抻强度低、冲击韧性差的特点， 具有容重及热导率小的优点，很受人们欢迎。
1983年，中国建筑材料研究院在国家科委、国家经委和国 家建材局支持下，研究了含锆抗碱玻璃纤维和低碱水泥，并取得了 成功，其强度半衰期为100年，其耐久性处于国际领先地位。
成分中的氧化锆（ZrO2）在碱液作用下，在纤维表面会转化 成含Zr(OH)4的胶状物，经脱水聚合在玻璃纤维表面形成保护膜， 减缓水泥中Ca(OH)2对玻璃纤维的侵蚀。
①Dmax/lf=1/2时，纤维对混凝土的增强效果最好； ②Dmax/lf1时，纤维过于集中并填充于粗集料间的砂浆中，难于增强混凝
③Dmax/lf1/2时，可使混凝土的增韧效果明显，但因集料过小而难以发挥
水泥是一种人造矿物质粉状胶凝材料，加水形成 塑性浆体，在空气和水中都可固化，固化的水泥能将砂、 石、钢纤维牢固胶结在一起，是一种水硬性胶凝材料。 水泥可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类。
由熟料磨细的水泥矿物组成主要是硅酸三钙、硅酸二钙、 铝酸三钙和亚铁铝酸四钙。
南京某建筑公司早在1957年就应用了玻璃纤维增强的混凝 土楼板，短期效果较好。但一年后即被破坏。
1958年后，全国各研究单位和高等院校都开始了玻璃纤维 增强水泥混凝土的研究，直到1961年被全国叫停。
1966年英国公布了Majumday抗碱玻璃纤维专利，才使玻璃 纤维增强水泥制品进入了一个新的发展时期。
水泥是目前世界上产量最大、应用最广的人造无机材料。中国的产量已经跃 居世界第一。 水泥的缺点是结构缺陷多，拉伸强度弯曲强度低，韧性低等，极大限制了水 泥的应用。
20世纪40年代开始，研究玻璃纤维和钢纤维增强的水泥基复合材料，此后各国对 纤维增强的水泥基复合材料都极为重视。
（2）高温低压蒸汽养护。可缩短水泥复合材料制品的生产周期。 温度为40~100℃，最佳温度65~80℃。有资料报道，蒸汽养护对水 泥制品的耐久性有不利的影响。 （3）高温高压蒸汽养护。温度一般超过100℃（160~210℃），蒸 汽压力在0.6~2MPa。
加速期：反应重新加快，反应速率随时间而增大，出现第二个放热 峰。在达到峰顶时本阶段即告结束（4~8h），此时终凝时间已过， 水泥石开始硬化。
减速期：水化衰减期，反应速率随时间下降的阶段（12~24h），水 化作用逐渐受扩散速率控制。
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硅酸三钙的水化产物为C-S-H凝胶和氢氧化钙。其水化速 率很快，可分为五个阶段：诱导前期（15min)、诱导期、 加速期、衰退期、稳定期。
诱导前期：加水后立即发生急剧化学反应，但持续时间较短，在 15min内结束。 诱导期：反应速率极其缓慢，持续2~4h（水泥浆体保持塑性）。初 凝时间基本相当于诱导期的结束。
玻璃纤维增强的水泥复合材料的基体材料是硫铝酸盐水泥。 其 主 要 成 分 是 无 水 硫 铝 酸 钙 （ 3CaO3Al2O3CaSO4 ） 和 硅 酸 二 钙 （β-2CaOSiO2）为主要矿物成分的熟料，加入适量石膏和石灰石， 经过细磨制成的早期强度高的水硬性胶凝材料。
钢纤维含量和纤维的长径比对于钢纤维混凝土的抗折强度 影响很大，但对于抗压强度的提高则影响较小。
σ为钢纤维混凝土抗压强度，MPa；R为水泥标号，MPa； A、B为设计常数。
钢纤维混凝土的生产原料主要有水泥、细集料（砂 子）、粗集料（碎石子）、水、减水剂、速凝剂和 钢纤维等。
钢纤维混凝土是一种高强混凝土，其抗拉强度和 抗弯强度比普通混凝土高10倍，弯曲韧性高20倍，因而大 大改善水泥混凝土的脆性。
钢纤维增强水泥基复合材料分类： A. 钢纤维增强水泥混凝土复合材料（钢纤维混凝土） B. 钢丝网增强水泥砂浆复合材料（钢丝网水泥）
坍落度的测试方法：用一个上口100mm、 下口200mm、高300mm喇叭状的塌落度桶， 灌入混凝土后捣实，然后拔起桶，混凝土 因自重产生塌落现象，用桶高(300mm)减去 塌落后混凝土最高点的高度，称为塌落度。 如果差值为10mm，则塌落度为10。
1. 钢纤维增强水泥基复合材料。包括钢纤维混凝土、钢丝网增强 水泥复合材料。
2. 无机纤维增强水泥基复合材料。玻璃纤维、碳纤维增强水泥基 复合材料。
3. 有机纤维增强水泥基复合材料。天然纤维（木纤维、竹丝）和 人工合成纤维（尼龙纤维、芳纶纤维）增强水泥基复合材料。
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