大體積混凝土的收縮開裂,主要是因為溫度差所導(dǎo)致的。大體積混凝土在發(fā)生水合反應(yīng)的時候,內(nèi)部混凝土的溫度可以高達(dá)80度以上,這勢必會使得混凝土產(chǎn)生溫差收縮開裂。針對這一特性,時科專門組織博士團(tuán)隊,研發(fā)了基于溫度收縮開裂的聚烯烴抗裂纖維。 該纖維抗裂效果極好,易分散,不影響泵送,已經(jīng)成功在多個跨海大橋應(yīng)用。包括:天峨龍灘特大橋、龍門大橋、黃茅海公路、四川古金高速、順德大橋、金海特大橋、渝湘復(fù)線烏江特大橋等等。時科纖維獲得2019年度中國留學(xué)人員回國創(chuàng)業(yè)啟動支持計劃(中國人社部)重點類。寧夏增強特種混凝土高延性混凝土纖維量大從優(yōu)
時科開發(fā)的高性能聚烯烴纖維,如果使用16、20mm長度,可以達(dá)到一類的韌性效果,但是這兩款纖維會導(dǎo)致墻面過于毛糙。常規(guī)的12mm長纖維,在粉料配好度高的情況下,可以做到二類和三類的韌性等級。該纖維不是微米級毛毛狀纖維,而是毫米級根狀纖維,所以做軸拉測試基本是無法產(chǎn)生延性。只有在做彎曲測試時,可以做到曲撓強化的特點。 如果不擔(dān)心毛糙的面層,要求做到一類、二類的高延性混凝土,時科有成本低的纖維設(shè)計,基本可以做到超高分子量聚乙烯纖維的成本的一半。但是該方案的劣勢就是墻面比較毛糙,因為需要使用長纖維。如果兼具性能和外觀,時科的超高分子量聚乙烯纖維一定是更好的選擇。所以,還是需要根據(jù)業(yè)主的需求,綜合進(jìn)行評估。寧夏增強特種混凝土高延性混凝土纖維量大從優(yōu)超高性能混凝土中,時科纖維可與鋼纖維的搭配設(shè)計,來降低成本,提高性能。
混凝土預(yù)制樓板通常較薄,混凝土容易開裂。針對這種情況,時科開發(fā)了專門的抗裂纖維和增韌纖維。時科抗裂纖維的優(yōu)點是易分散,抗裂效果明顯,但缺點是不能減筋,因此提高樓板質(zhì)量的同時,也增加了成本。時科增韌纖維,可以有效提高混凝土樓板的韌性,因此可以減少鋼筋的使用量,也就是說,可以只需要保留結(jié)構(gòu)鋼筋,或把鋼筋網(wǎng)格的間距增大。然而,結(jié)構(gòu)型纖維較長,分散不容易,需要采用專門的攪拌工藝,這對自動化生產(chǎn)又提出了難題??偟膩碚f,兩種纖維均有其各自的特點和極好的效果,只是需要根據(jù)市場和客戶的需要,進(jìn)行具體的分析和設(shè)計。
抗?jié)B等級是許多跨海大橋與海水接觸位置所需要考慮,如果混凝土的抗?jié)B等級太低,海水會滲入到混凝土的內(nèi)部,腐蝕鋼筋。普通聚丙烯纖維是疏水材料,纖維的周圍由于不親水導(dǎo)致孔隙的增加。針對這種情況,時科對纖維做過專門的親水處理,這樣在時科纖維的周圍,就不會有孔隙出現(xiàn)。同時時科研發(fā)團(tuán)隊也做了耐久性的試驗,試驗證明,無論是抗電通量、抗氯離子滲透等級、抗水滲透等級、抗60次硫酸鹽侵循環(huán)侵蝕等性能,在加入時科纖維后,都有了一定程度的正面的提高。不同超高分子量聚乙烯纖維用量,讓高延性混凝土產(chǎn)生的韌性是不同的。
時科生產(chǎn)制備的超高分子量聚乙烯纖維,拉伸強度為2000MPa,彈性模量為105GPa,碳纖維的拉伸強度2000-3000MPa,彈性模量220GPa。碳纖維的表面是惰性的,超高分子量聚乙烯表面也是惰性的。惰性提高了兩種纖維制備復(fù)合材料的難度。然而,超高分子量聚乙烯耐熱性能差,碳纖維耐溫很高。除了耐溫缺陷外,超高分子量聚乙烯的模量是彈性的一半,但同體積下價格也是碳纖維的一半。 因為超高分子量聚乙烯的密度是0.94,碳纖維的密度是1.8,在同體積下超高分子量聚乙烯的質(zhì)量只是碳纖維的一半。而兩種纖維每噸的售價是相近的。因此,在一些領(lǐng)域,超高分子量聚乙烯纖維取代碳纖維就成了一種可能。時科灌漿料纖維有效防止灌漿料開裂,讓灌漿料具有高韌性。寧夏增強特種混凝土高延性混凝土纖維量大從優(yōu)
時科大體積混凝土纖維抗開裂的測試效果明顯。寧夏增強特種混凝土高延性混凝土纖維量大從優(yōu)
時科超高分子量聚乙烯纖維拉伸強度2000MPa,彈性模量105GPa。 時科生產(chǎn)制備的超高分子量聚乙烯纖維,拉伸強度為2000MPa,彈性模量為105GPa,斷裂伸長率為3%,直徑25微米,長度為6、9、12mm,密度0.920~0.964 g/cm3,熱變形溫度為85℃,熔點130~136℃,分子量大于150萬,分子鏈為無支鏈的線性聚乙烯,分子式:—(—CH2-CH2—)—n—。 英文ultra-high molecular weight polyethylene,簡稱UHMWPE。采用超高分子量聚乙烯纖維的制備技術(shù),時科還開發(fā)了高性能聚烯烴纖維,即將高韌性聚丙烯和超高分子量聚乙烯熔融共混后制備而成。寧夏增強特種混凝土高延性混凝土纖維量大從優(yōu)