2015年以再生塑料纖維增強(qiáng)混凝土的研究成果為依托,殷石博士帶領(lǐng)澳大利亞公司和詹姆斯庫(kù)克大學(xué)團(tuán)隊(duì),獲得了澳大利亞國(guó)家創(chuàng)新大賽(制造業(yè)、建筑業(yè)和公共設(shè)施類)一等獎(jiǎng),并在澳大利亞國(guó)家日?qǐng)?bào)以及各地方媒體大為報(bào)道。該大賽是由澳大利亞國(guó)家工業(yè)創(chuàng)新科技部組織,旨在從澳大利亞所有科研機(jī)構(gòu)征集極具創(chuàng)新性和實(shí)用性的科研項(xiàng)目,并鼓勵(lì)和扶持這些項(xiàng)目的發(fā)展和科技成果轉(zhuǎn)化。與本項(xiàng)目研究成果同臺(tái)決賽的還有澳大利亞國(guó)家航空航天局的衛(wèi)星監(jiān)控冰川和海平面變化技術(shù)、澳大利亞科學(xué)院開發(fā)的無線寬帶系統(tǒng)、澳大利亞科學(xué)院石墨烯及同素異形體的合成技術(shù)。極終,本項(xiàng)目脫穎而出奪得桂冠。時(shí)科灌漿料纖維有效防止灌漿料開裂,讓灌漿料具有高韌性。山東增強(qiáng)綠色混凝土海工和大體積AC抗裂纖維材料
時(shí)科生產(chǎn)制備的超高分子量聚乙烯纖維,拉伸強(qiáng)度為2000MPa,彈性模量為105GPa,碳纖維的拉伸強(qiáng)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(jià)格也是碳纖維的一半。 因?yàn)槌叻肿恿烤垡蚁┑拿芏仁?.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(jià)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。金華增強(qiáng)特種混凝土海工和大體積AC抗裂纖維廠家時(shí)科高延性混凝土ECC纖維可以具有超高的延性,也可以采用澆筑工藝。
超高分子量聚乙烯纖維可以分散均勻,但是纖維需要特殊處理。 讓大量的超高分子量聚乙烯纖維在混凝土中分散均勻,并不是一件容易的事情。傳統(tǒng)的纖維分散措施是一定要采用的,即使用強(qiáng)制性攪拌機(jī)和濕拌。先把水加入混凝土中,攪拌出漿后,再在攪拌的過程中將纖維一點(diǎn)點(diǎn)地撒進(jìn)去。 砂漿強(qiáng)制性攪拌機(jī)是可以使用的,在工地現(xiàn)場(chǎng)就要采用放大版的砂漿攪拌機(jī),即行星式強(qiáng)制攪拌機(jī)。單軸臥式攪拌機(jī)、滾筒攪拌機(jī)都是比較難將纖維分散開的。 上述所有措施都到位,發(fā)現(xiàn)纖維還是攪拌不開,那就要從纖維上找原因了。有些纖維就是攪拌不開的,那就明確是不能用的。時(shí)科對(duì)纖維是進(jìn)行過防靜電處理的,讓纖維在攪拌過程中,不會(huì)因?yàn)槟Σ炼a(chǎn)生靜電,導(dǎo)致纖維的抱團(tuán)。
時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維拉伸強(qiáng)度2000MPa,彈性模量105GPa。 時(shí)科生產(chǎn)制備的超高分子量聚乙烯纖維,拉伸強(qiáng)度為2000MPa,彈性模量為105GPa,斷裂伸長(zhǎng)率為3%,直徑25微米,長(zhǎng)度為6、9、12mm,密度0.920~0.964 g/cm3,熱變形溫度為85℃,熔點(diǎn)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(jiǎn)稱UHMWPE。采用超高分子量聚乙烯纖維的制備技術(shù),時(shí)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。時(shí)科生產(chǎn)高性能聚烯烴纖維被認(rèn)證為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。
纖維和水泥基料(水泥石、砂漿或混凝土)組成的復(fù)合材料的統(tǒng)稱。水泥石、砂漿與混凝土的主要缺點(diǎn)是:抗拉強(qiáng)度低、極限延伸率小、性脆,加入抗拉強(qiáng)度高、極限延伸率大、抗堿性好的纖維,可以克服這些缺點(diǎn)。 所用纖維按其材料性質(zhì)可分為:①金屬纖維。如鋼纖維(鋼纖維混凝土)、不銹鋼纖維(適用于耐熱混凝土)。②無機(jī)纖維。主要有天然礦物纖維(溫石棉、青石棉、鐵石棉等)和人造礦物纖維(抗堿玻璃纖維及抗堿礦棉等碳纖維)。③有機(jī)纖維。主要有合成纖維(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龍、芳族聚酰亞胺等)和植物纖維(西沙爾麻、龍舌蘭等),合成纖維混凝土不宜使用于高于60℃的熱環(huán)境中。 所用纖維按其材料性質(zhì)可分為:①金屬纖維。如鋼纖維(鋼纖維混凝土)、不銹鋼纖維(適用于耐熱混凝土)。②無機(jī)纖維。主要有天然礦物纖維(溫石棉、青石棉、鐵石棉等)和人造礦物纖維(抗堿玻璃纖維及抗堿礦棉等碳纖維)。③有機(jī)纖維。主要有合成纖維(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龍、芳族聚酰亞胺等)和植物纖維(西沙爾麻、龍舌蘭等),合成纖維混凝土不宜使用于高于60℃的熱環(huán)境中。時(shí)科海工混凝土纖維不生銹、無腐蝕,耐久性和混凝土同壽命。溫州出口海工和大體積AC抗裂纖維生產(chǎn)廠家
時(shí)科纖維創(chuàng)始人在世界大型的科技出版社之一德國(guó)斯普林格(Springer)出版著作。山東增強(qiáng)綠色混凝土海工和大體積AC抗裂纖維材料
殷石,正高級(jí)工程師,國(guó)家高層次人才項(xiàng)目入選者,博士畢業(yè)于澳大利亞詹姆斯庫(kù)克大學(xué),致力于增強(qiáng)混凝土和砂漿用聚烯烴纖維的研發(fā)和生產(chǎn)。曾獲得澳大利亞國(guó)家創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng),在世界極大的科技出版社之一德國(guó)斯普林格(Springer)出版著作一本,發(fā)表SCI國(guó)際學(xué)術(shù)論文十余篇,獲得七項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利和一項(xiàng)美國(guó)發(fā)明專利的授權(quán)。 2016年,在寧波高新區(qū)成立了寧波時(shí)科新材料科技有限公司,致力于打造紡織材料和混凝土的交叉領(lǐng)域,讓纖維成為混凝土必不可少的第七組分。時(shí)科開發(fā)的產(chǎn)品包括:橋梁、大壩等大體積混凝土抗裂纖維,隧道、地鐵管片等增韌纖維,混凝土地坪用適用纖維、建筑裝飾用超高性能混凝土適用纖維、房屋加固高延性混凝土適用纖維、灌漿料適用纖維等。纖維有效提高混凝土的抗裂性能、韌性、抗沖擊性和耐久性,并可以取代非結(jié)構(gòu)鋼筋。 時(shí)科參與了四項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定,被評(píng)為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè),獲得中國(guó)留學(xué)人員回國(guó)創(chuàng)業(yè)啟動(dòng)支持計(jì)劃(重點(diǎn)類),獲得中國(guó)公路學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)(一等獎(jiǎng))和中國(guó)公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)(三等獎(jiǎng))。山東增強(qiáng)綠色混凝土海工和大體積AC抗裂纖維材料
寧波時(shí)科新材料科技有限公司(SKTEC),是多名海歸博士和500強(qiáng)團(tuán)隊(duì)共同創(chuàng)辦的一家集高性能改性工程合成纖維研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的浙江省科技型企業(yè)。曾獲澳大利亞國(guó)家創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)、寧波海外高層次人才引進(jìn)計(jì)劃“高新創(chuàng)業(yè)精英”等榮譽(yù)。時(shí)科纖維主要應(yīng)用于隧道和礦井用噴射混凝土、工業(yè)地坪、水利工程、預(yù)制混凝土構(gòu)件、裝配式建筑、地下管廊、地鐵管片等,提高混凝土抗拉強(qiáng)度和韌性,阻止混凝土開裂,取代鋼筋網(wǎng)或鋼纖維。時(shí)科作為混凝士工程合成纖維的主要推動(dòng)者和多項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位,研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)已獲得多項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)。時(shí)科的愿景是改變世界混凝土增強(qiáng)體系,提高工程建筑的質(zhì)量和使用壽命,保障人類居住環(huán)境的安全。時(shí)科研發(fā)團(tuán)隊(duì)由正高級(jí)工程師、教授、海歸博士組成,致力于打造紡織和混凝土的交叉領(lǐng)域,讓纖維成為混凝土必不可少的第七組分。時(shí)科研發(fā)了高韌性聚丙烯和超高分子鏈聚乙烯的共混體系,成功開發(fā)并生產(chǎn)出高性能聚烯烴纖維,拉伸強(qiáng)度達(dá)到600-1000MPa,彈性模量8-15GPa。時(shí)科的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),專門為客戶進(jìn)行定制化的需求,根據(jù)客戶對(duì)混凝土的抗裂和增韌方面的需求,來設(shè)計(jì)不同情況下適用的纖維。對(duì)于混凝土抗裂和增韌的具體性能和指標(biāo)。