大体积混凝土会开裂的一个原因就是早期湿的混凝土是没有强度的,任何小小的收缩都会导致开裂。时科纤维的加入,在0-28天的时候,都会使得混凝土的抗折强度比加纤维提高1-2MPa。尤其是早期混凝土,1-2MPa 的提高可以让混凝土有很大的能力来抵御收缩开裂。普通聚丙烯纤维因为强度太低,混凝土强度一旦上来,软的聚丙烯纤维就失去了增强能力。 超高分子量聚乙烯纤维加入到高延性混凝土中,一个很大的难题就是混凝土基本失去了流动性,这种没有流动性的混凝土,对于墙面抹面来说是非常好的,但是对于需要浇筑的工程就非常不适合了。时科的聚烯烃纤维是毫米级根状的,所以对流动性的影响就非常小了,对于需要浇筑的工程,尤其是还铺设着钢筋、钢筋网的工程来说,时科纤维制备的可浇筑型高延性混凝土,是非常合适的。时科纤维可做薄层混凝土修补砂浆的增强纤维。吉林建筑建材水泥基磨石纤维
时科超高分子量聚乙烯纤维比聚乙烯醇纤维具有更好增韧效果。 时科生产制备的超高分子量聚乙烯纤维,拉伸强度为2000MPa,弹性模量为105GPa。聚乙烯醇纤维的拉伸强度1000-2000MPa,弹性模量10-30GPa。聚乙烯醇纤维表面具有大量的羟基,因此分散困难,且与水泥的界面粘结太强。日本技术可以通过在纤维表面上油,来降低聚乙烯醇纤维表面羟基的活跃度。然而,油是宏观物质,羟基是微观物质,使用宏观的物质来抵御微观的性能,其难度是很高的,稳定性也是不够的。然而,超高分子量聚乙烯纤维表面没有羟基基团,是疏水材料,因此相比之下,容易分散,与水泥的界面粘结强度也适中。所以,在高延性混凝土的增强中,超高分子量聚乙烯纤维具有更好增韧效果。吉林建筑建材水泥基磨石纤维时科纤维:混凝土抗裂、增韧体系的科技先行者。
水磨石工艺主要用在水磨石地面、装饰外立面,甚至装饰性构件等工程中,通过把混凝土外层的水泥浆磨掉,露出打磨后的彩石、彩砂,来形成美丽的外观。水磨石需要采用的原料都是比较昂贵的,如白水泥、色粉、彩石、彩砂等。如果通体采用这些材料,成本就会非常高。但如果只是面层采用这些材料,混凝土就会因为太薄,而开裂甚至断裂。时科纤维针对这种情况,专门设计了底层抗裂纤维和面层增韧纤维。通过对底层混凝土的抗裂抑制,和对面层水磨石混凝土的抗裂加强,实现双层防护的效果。此外,时科纤维还可以根据混凝土基体的颜色,来设计不同的颜色,让纤维和基体保持同色。
相对于轴拉性能的测试,弯曲测试的数据波动更小,试验更加准确。如是对比不同高延性混凝土的韧性,或比较不同纤维的增韧效果,弯曲试验无疑是非常好的选择。然而,弯曲试验的极大缺点是,弯曲韧性的结果是不能直接用在结构设计中的。结构设计只采用抗拉强度,但是没有采用抗弯强度。抗弯强度和轴拉强度是有一定的换算关系的,只不过根据材料的不同、尺寸的不同,具体换算关系是多大,还没有一个定值。通常8kg每吨的时科超高分子量聚乙烯纤维增强的高延性混凝土就可以轻松达到弯曲性能一类及以上的标准。时科纤维获得2019年度中国留学人员回国创业启动支持计划(中国人社部)重点类。
时科研发团队由正高级工程师、教授、海归博士组成,致力于打造纺织和混凝土的交叉领域,让纤维成为混凝土必不可少的第七组分。时科研发了高韧性聚丙烯和超高分子链聚乙烯的共混体系,成功开发并生产出高韧性聚烯烃纤维,拉伸强度达到600-1000MPa,弹性模量8-15GPa。时科的技术研发团队,专门为客户进行定制化的需求,根据客户对混凝土的抗裂和增韧方面的需求,来设计适用的纤维。对于混凝土抗裂和增韧的具体性能和指标,时科技术工程中心还为客户提供不收费的测试服务。在混凝土增强领域,时科纤维可取代抗裂钢筋网和钢纤维,降低工程成本,并有效提高混凝土的抗裂、抗冲击和裂后性能,极大地提高了混凝土的韧性和耐久性,可广泛应用于隧道和矿井用喷射混凝土、预制构件、地坪、水利工程、地铁管片、桥面板、大体积混凝土等。在特种砂浆领域,如超高性能混凝土(UHPC)、高延性混凝土(ECC)、修补砂浆和灌浆料等,时科纤维可以取代钢纤维、聚乙醇纤维、超高分子量聚乙烯纤维和玻璃纤维等,且易分散、不扎人、可与皮肤接触、不生锈、不腐蚀。当用量达到一定比例,可使混凝土产生多点开裂和曲挠强化的特性。时科纤维获得美国专利的授权(专利号:US 11.390.965 B2)。吉林建筑建材水泥基磨石纤维
时科纤维获得2023年度中国公路建设行业协会科学技术进步奖 (三等奖)。吉林建筑建材水泥基磨石纤维
时科生产制备的超高分子量聚乙烯纤维,拉伸强度为2000MPa,弹性模量为105GPa。聚甲醛纤维的拉伸强度为800-1500MPa,弹性模量8-15GPa。两种纤维的强度差距较大,因此应用领域也相差较远。超高分子量聚乙烯纤维,直径是25微米,加入后混凝土的流动性会受到极大的影响,因此适用于加固用高延性混凝土ECC和修补砂浆领域。聚甲醛纤维的直径是200微米左右,加入后对混凝土的流动性影响较小,因此主要应用于超高性能混凝土UHPC领域。如果将超高分子量聚乙烯纤维应用于超高性能混凝土UHPC中,出现的结果就是UHPC的抗压、抗折、抗拉强度降低,但是会出现应变强化、多点开裂等高韧性的特征。吉林建筑建材水泥基磨石纤维