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。超高分子量聚乙烯纖維與聚丙烯纖維需要真假分辨。江蘇增強(qiáng)特種砂漿高延性混凝土纖維量大從優(yōu)
當(dāng)前高延性混凝土的軸拉試驗(yàn),遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《JCT2461-2018 高延性纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能試驗(yàn)方法》。該試驗(yàn)采用狗骨頭形狀的試塊進(jìn)行拉伸測(cè)試。拉伸試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)就是測(cè)試數(shù)據(jù)可以直接應(yīng)用于結(jié)構(gòu)計(jì)算中。其缺點(diǎn)就是試驗(yàn)波動(dòng)性較大,試塊的斷裂容易出現(xiàn)在兩端的連接位置,而不是中間的試驗(yàn)段。為了避免這個(gè)問題,也可以考慮使用碳纖維布對(duì)兩端的連接位置進(jìn)行加固。使用時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維增強(qiáng)高延性混凝土可以實(shí)現(xiàn)4%左右的拉伸變形,并出現(xiàn)應(yīng)變強(qiáng)化和多點(diǎn)開裂的效果。江蘇增強(qiáng)特種砂漿高延性混凝土纖維量大從優(yōu)時(shí)科大體積混凝土纖維可以提高混凝土的抗折強(qiáng)度。
根據(jù)《中國(guó)公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)管理辦法》及國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)工作辦公室的相關(guān)規(guī)定,協(xié)會(huì)組織完成了2023年度“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)”評(píng)選工作,經(jīng)申報(bào)、評(píng)審、公示及異議處理后,共確定如下。 項(xiàng)目名稱:高穩(wěn)健自密實(shí)大體積混凝土關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用 主要完成單位:保利長(zhǎng)大工程有限公司;安徽建筑大學(xué);寧波時(shí)科新材料科技有限公司 主要完成人:張高展;榮國(guó)城;何濤;丁慶軍;王中文;殷石;趙奇才;李進(jìn)輝;蔡俊華;李洋 授獎(jiǎng)等級(jí):三等獎(jiǎng)
時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維比聚乙烯醇纖維具有更好增韌效果。 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。聚乙烯醇纖維的拉伸強(qiáng)度1000-2000MPa,彈性模量10-30GPa。聚乙烯醇纖維表面具有大量的羥基,因此分散困難,且與水泥的界面粘結(jié)太強(qiáng)。日本技術(shù)可以通過在纖維表面上油,來(lái)降低聚乙烯醇纖維表面羥基的活躍度。然而,油是宏觀物質(zhì),羥基是微觀物質(zhì),使用宏觀的物質(zhì)來(lái)抵御微觀的性能,其難度是很高的,穩(wěn)定性也是不夠的。然而,超高分子量聚乙烯纖維表面沒有羥基基團(tuán),是疏水材料,因此相比之下,容易分散,與水泥的界面粘結(jié)強(qiáng)度也適中。所以,在高延性混凝土的增強(qiáng)中,超高分子量聚乙烯纖維具有更好增韌效果。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)科纖維技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)為工程的減筋做了很大的努力。 “少動(dòng)腦筋,多配鋼筋”這是很多工程設(shè)計(jì)工作遵循的準(zhǔn)則。因?yàn)殇摻钍墙ㄖO主要的結(jié)構(gòu),建筑的安全性和鋼筋的含量有極直接的關(guān)系。鋼筋多點(diǎn),富余量大點(diǎn),工程安全等級(jí)高點(diǎn),都是劃算的。為了省一點(diǎn)點(diǎn)鋼筋,極后導(dǎo)致工程問題,那就得不償失了。所以,“減筋”在行業(yè)里是不可觸碰的指標(biāo)。 然而,很多時(shí)候,當(dāng)我們不得不面臨減筋的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)我們沒有這技術(shù),那么情況就有點(diǎn)尷尬了。比如預(yù)制構(gòu)件的黑燈工廠,鋼筋籠過于密集,焊接手伸不進(jìn)去,鋼筋又不敢減,也不會(huì)減。再比如在高腐蝕性的環(huán)境下,鋼筋腐蝕嚴(yán)重,鋼筋打得越多,工程的安全隱患就越大,可是不知道該如何減筋,沒有這個(gè)技術(shù)。 時(shí)科參與起草的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 38901-2020 纖維混凝土襯砌管片》和中國(guó)土木工程學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)T/CCES X-20XX《結(jié)構(gòu)型纖維增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)用設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》就解決了上述問題。這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)告訴設(shè)計(jì)工作者,如果纖維混凝土達(dá)到某個(gè)韌性指標(biāo),就可以減筋。減筋率該怎么計(jì)算呢?就是使用測(cè)試出來(lái)纖維混凝土的彎曲韌性,換算成抗拉強(qiáng)度,直接和鋼筋進(jìn)行換算。時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維具有超高韌性的增強(qiáng)作用。江蘇增強(qiáng)特種砂漿高延性混凝土纖維量大從優(yōu)
時(shí)科纖維登上了《人民日?qǐng)?bào)》。江蘇增強(qiáng)特種砂漿高延性混凝土纖維量大從優(yōu)
用于增強(qiáng)超高性能混凝土的纖維種類很多:金屬纖維(鋼纖維、鍍銅鋼纖維、不銹鋼纖維)、合成纖維(時(shí)科聚烯烴纖維、聚甲醛纖維、日本可樂麗的聚乙烯醇纖維)、無(wú)機(jī)纖維(玻璃纖維)。金屬纖維可以有效提高超高性能混凝土UHPC的抗壓、抗折和抗拉強(qiáng)度,但是對(duì)UHPC的韌性、疲勞性能提高不大,且價(jià)格較高,還有生銹和氯離子腐蝕的問題。合成纖維正好彌補(bǔ)了金屬纖維的劣勢(shì),可以有效提高UHPC的韌性、抗疲勞性、抗裂性等,也沒有生銹和腐蝕的問題,但是所有合成纖維對(duì)UHPC的抗壓、抗折和抗拉強(qiáng)度的貢獻(xiàn)都不明顯。無(wú)機(jī)纖維,一般會(huì)影響UHPC的流動(dòng)性,且耐堿性能較低,因此,主要用在玻璃纖維混凝土(GRC)行業(yè)中。 三種常見的合成纖維:時(shí)科的聚烯烴纖維(密度0.9),聚甲醛纖維(密度1.4),聚乙烯醇纖維(密度1.3)。也就說(shuō),如果是同樣體積摻量下,如2%體積分?jǐn)?shù),時(shí)科纖維是每立方18kg,聚甲醛纖維是每立方28kg,聚乙烯醇纖維是每立方26kg。江蘇增強(qiáng)特種砂漿高延性混凝土纖維量大從優(yōu)