GRC為什么必須使用含有氧化鋯的耐堿玻璃纖維?

水泥按礦物成分分類，夯土墻掛板可分為硅酸鹽系列水泥、鋁酸鹽系列水泥和硫鋁酸鹽系列水泥。其中應(yīng)用最為普遍的是硅酸鹽系列水泥。世界各國GRC制品大都使用硅酸鹽系列水泥。

硅酸鹽水泥主要成分是硅酸鈣，在與水進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)后生成水泥石，含有大約25%的堿性物質(zhì)氫氧化鈣Ca(OH)2。氫氧化鈣與玻璃纖維的主要成分二氧化硅(SiO2)會發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的反應(yīng)，生成強(qiáng)度大大低于二氧化硅的水化硅酸鈣，從而使玻璃纖維的強(qiáng)度大大降低，失去對水泥的增強(qiáng)作用。所以，普通玻璃纖維用在水泥基材料中是不耐久的。

中國許多GRC產(chǎn)品使用低堿度硫鋁酸鹽水泥。硫鋁酸鹽水泥在水化反應(yīng)中生成的Ca(OH)2要比硅酸鹽水泥少，而這些Ca(OH)2還會與水泥中的其他物質(zhì)進(jìn)行二次反應(yīng)，使水泥石內(nèi)的Ca(OH)2的最終生成量進(jìn)一步減少。但是減少不等于沒有，Ca(OH)2對玻璃纖維的侵蝕還是存在的，只不過有所削弱罷了。因此，無論使用什么類型的水泥，玻璃纖維都必須是耐堿的。

耐堿玻璃纖維的耐堿性是通過氧化鋯ZO2和二氧化鈦TO2實現(xiàn)的。達(dá)到一定含量的氧化錯和二氧化鈦在玻璃纖維表面與“入侵”的氫氧化鈣中的OH根“結(jié)合”，一方面削弱了氫氧化鈣方面形成了玻璃纖維的保護(hù)膜，阻延Ca(OH)2與SiO2反應(yīng)，從而降低了Ca(OH)2對玻璃纖維的侵蝕強(qiáng)度與速度，保護(hù)了玻璃纖維的結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度。

玻璃纖維中的氧化錯含量是玻璃纖維耐堿性的最重要指標(biāo)。氧化鋯有難熔和使玻璃黏度增加的特點，增加其含量會大大增加制造玻璃纖維的工藝難度和制作成本，夯土墻掛板鋯原料本身也很貴，因此，含氧化鋯的耐堿玻璃纖維在價格上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通玻璃纖維。

在制作玻璃纖維的過程中，在單絲表面涂覆耐堿性好的高分子偶聯(lián)劑、浸潤劑，在進(jìn)一步的加工過程中涂覆高耐久性的高分子合成材料，也有助于提高玻璃纖維的耐堿性。但這僅僅是輔助措施。夯土墻掛板玻璃纖維耐堿性的根本還在于氧化鋯(包括二氧化鈦)。

玻璃纖維的耐堿性可以通過不同的方法測定。測試強(qiáng)度保留率是一個常用的判斷辦法：

將玻璃纖維放在100℃的Ca(OH)2飽和溶液中浸泡4h后，測試單絲斷裂強(qiáng)度的保留率不小于75%。

一般情況下，在GRC使用低堿水泥時，也就是硫鋁酸鹽水泥時，可以使用低氧鋯玻璃纖維，即氧化鋯(ZO2)含量大于等于14.0%；夯土墻掛板和氧化鋯(ZO2)與二氧化鈦(TO2)合量大于等于19.2%的耐堿玻璃纖維；當(dāng)GRC使用硅酸鹽水泥或白水泥時，夯土墻掛板應(yīng)當(dāng)使用高鋯玻璃纖維，即氧化鋯(ZfO2)含量大于等于16.0%的耐堿玻璃纖維。