中國公路學會科學技術(shù)獎由國家科學技術(shù)獎勵工作辦公室批準設立,是面向全國公路交通行業(yè)的高水平科技獎項,2023 年度中國公路學會科學技術(shù)獎評審工作已經(jīng)由評審委員會按照有關(guān)規(guī)定和程序完成,經(jīng)審定批準,評審結(jié)果如下。 項目名稱:在役公路橋梁服役性能不中斷交通診評與快速提升關(guān)鍵技術(shù) 主要完成單位:長沙理工大學,湖南大學,中交第二航務工程局有限公司,湖南固特邦土木技術(shù)發(fā)展有限公司,寧波時科新材料科技有限公司,中交一公局集團有限公司,南京海拓復合材料有限責任公司,湖南拓達結(jié)構(gòu)監(jiān)測技術(shù)有限公司,西南交通大學 主要完成人:彭暉,單韌,朱慈祥,孔烜,殷石,魯乃唯,包兆鼎,趙振平,謝海波,陳輝,石峰,黃敦文,陳卓異,張白,包陳 授獎等級:一等獎時科高延性混凝土ECC纖維可以具有超高的延性,也可以采用澆筑工藝。黑龍江可取代鋼纖維海工混凝土纖維成交價
時科地坪纖維具有易分散、不扎手、不生銹等優(yōu)點,而且3kg的時科纖維具有和20kg鋼纖維相近的抗裂效果,纖維總成本是鋼纖維的一半。 時科纖維密度0.9,鋼纖維的密度是7.8。因此,3kg 的時科纖維和20kg的鋼纖維在體積上其實是一樣的。由于時科纖維密度輕,可以均勻分布在混凝土的上面和下面,而鋼纖維密度比較大,在振搗的時候,鋼纖維易沉底。沉底的鋼纖維可以提高混凝土地坪的抗彎、抗拉強度,但是對混凝土本身的自收縮開裂是有負面影響的。均勻分布的時科纖維,對結(jié)構(gòu)增強幫助不大,但是對收縮開裂卻有很好的抑制作用。杭州增強特種混凝土海工混凝土纖維生產(chǎn)廠家超高分子量聚乙烯纖維增強高延性混凝土的標準有兩大種類。
大體積混凝土的收縮開裂,主要是因為溫度差所導致的。大體積混凝土在發(fā)生水合反應的時候,內(nèi)部混凝土的溫度可以高達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、渝湘復線烏江特大橋等等。
用于增強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(時科聚烯烴纖維、聚甲醛纖維、日本可樂麗的聚乙烯醇纖維)、無機纖維(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、抗折和抗拉強度,但是對UHPC的韌性、疲勞性能提高不大,且價格較高,還有生銹和氯離子腐蝕的問題。合成纖維正好彌補了金屬纖維的劣勢,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UHPC的抗壓、抗折和抗拉強度的貢獻都不明顯。無機纖維,一般會影響UHPC的流動性,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,如果是同樣體積摻量下,如2%體積分數(shù),時科纖維是每立方18kg,聚甲醛纖維是每立方28kg,聚乙烯醇纖維是每立方26kg。時科水磨石纖維有效防止水磨石開裂,還可將水磨石做薄。
FRP筋,是纖維增強樹脂筋,根據(jù)纖維的不同,可以有玻纖FRP筋、玄武巖FRP筋,碳纖FRP筋,時科的超高分子量聚乙烯纖維也可以做成FRP筋,就是聚乙烯FRP筋。從模量來說,玻璃纖維的模量是50-70GPa,玄武巖纖維的模量是60-80GPa,時科超高分子量聚乙烯纖維的模量是105GPa,碳纖維的模量是200-250GPa,鋼筋的模量是220GPa,所以真正可以取代鋼筋,達到鋼筋模量的FRP筋,只有碳纖維FRP筋。從延展性來說,鋼筋是有延展性的,這位建筑結(jié)構(gòu),預留了很大的安全空間。而無機纖維的FRP筋,包括玻纖、玄武巖纖維、碳纖維都會脆斷,沒有延展性。如果斷就會直接掰斷,這作為結(jié)構(gòu)就很危險。只有聚乙烯的FRP筋的有延展性的,其斷裂伸長率是3%。時科超高分子量聚乙烯纖維取代碳纖維成為一種可能。杭州增強特種混凝土海工混凝土纖維生產(chǎn)廠家
時科纖維3kg比20kg鋼纖維的體積量還要大。黑龍江可取代鋼纖維海工混凝土纖維成交價
時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。聚乙烯醇纖維的拉伸強度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。日本技術(shù)可以通過在纖維表面上油,來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,是疏水材料,因此相比之下,容易分散,與水泥的界面粘結(jié)強度也適中。所以,在高延性混凝土的增強中,超高分子量聚乙烯纖維具有更好增韌效果。黑龍江可取代鋼纖維海工混凝土纖維成交價