南京聚丙烯超高性能混凝土纖維

相對于軸拉性能的測試，彎曲測試的數(shù)據(jù)波動(dòng)更小，試驗(yàn)更加準(zhǔn)確。如是對比不同高延性混凝土的韌性，或比較不同纖維的增韌效果，彎曲試驗(yàn)無疑是非常好的選擇。然而，彎曲試驗(yàn)的極大缺點(diǎn)是，彎曲韌性的結(jié)果是不能直接用在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)只采用抗拉強(qiáng)度，但是沒有采用抗彎強(qiáng)度?？箯潖?qiáng)度和軸拉強(qiáng)度是有一定的換算關(guān)系的，只不過根據(jù)材料的不同、尺寸的不同，具體換算關(guān)系是多大，還沒有一個(gè)定值。通常8kg每噸的時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維增強(qiáng)的高延性混凝土就可以輕松達(dá)到彎曲性能一類及以上的標(biāo)準(zhǔn)。超高性能混凝土UHPC的配方設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：堆積密度理論。南京聚丙烯超高性能混凝土纖維

水磨石工藝主要用在水磨石地面、裝飾外立面，甚至裝飾性構(gòu)件等工程中，通過把混凝土外層的水泥漿磨掉，露出打磨后的彩石、彩砂，來形成美麗的外觀。水磨石需要采用的原料都是比較昂貴的，如白水泥、色粉、彩石、彩砂等。如果通體采用這些材料，成本就會(huì)非常高。但如果只是面層采用這些材料，混凝土就會(huì)因?yàn)樘?，而開裂甚至斷裂。時(shí)科纖維針對這種情況，專門設(shè)計(jì)了底層抗裂纖維和面層增韌纖維。通過對底層混凝土的抗裂抑制，和對面層水磨石混凝土的抗裂加強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)雙層防護(hù)的效果。此外，時(shí)科纖維還可以根據(jù)混凝土基體的顏色，來設(shè)計(jì)不同的顏色，讓纖維和基體保持同色。南京聚丙烯超高性能混凝土纖維時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維可讓高延性混凝土ECC實(shí)現(xiàn)軸拉形變4%以上。

抗?jié)B等級(jí)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(jí)太低，海水會(huì)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(shí)科對纖維做過專門的親水處理，這樣在時(shí)科纖維的周圍，就不會(huì)有孔隙出現(xiàn)。同時(shí)時(shí)科研發(fā)團(tuán)隊(duì)也做了耐久性的試驗(yàn)，試驗(yàn)證明，無論是抗電通量、抗氯離子滲透等級(jí)、抗水滲透等級(jí)、抗60次硫酸鹽侵循環(huán)侵蝕等性能，在加入時(shí)科纖維后，都有了一定程度的正面的提高。

時(shí)科纖維加入地鐵管片后，可以有效提高管片混凝土的韌性，適用于大直徑隧道管片。時(shí)科纖維的加入還有效提高了管片的抗沖擊性，有效減少了管片在脫模、吊裝、運(yùn)輸和施工頂進(jìn)過程中，因?yàn)橥饨绲臎_擊力導(dǎo)致的磕邊掉角和開裂的情況，極大提高了管片的耐久性。 時(shí)科還參與制定了國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 38901-2020 纖維混凝土盾構(gòu)管片》。在該標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，只要纖維混凝土的韌性等級(jí)達(dá)到3a級(jí)，就可以對隧道管片進(jìn)行減筋設(shè)計(jì)，而如果達(dá)到3c級(jí)，就可以進(jìn)行無筋設(shè)計(jì)。時(shí)科地坪纖維有效防止地坪混凝土開裂。

大體積混凝土的收縮開裂是因?yàn)闇囟炔钏鶎?dǎo)致的。有時(shí)候大體積混凝土內(nèi)部溫度可以高達(dá)80度，而外部溫度是室溫20度，內(nèi)外相差60度，就會(huì)對應(yīng)一個(gè)固定的變形值。如果溫差相差50度，也會(huì)對應(yīng)一個(gè)更小一點(diǎn)的固定的變形值。因此，常規(guī)的做法就是減小溫差，如加冰塊、通冷水管、減少水泥的使用量等等。 使用纖維也是一種非常有效的抗裂手段，因?yàn)槔w維可以把沒有強(qiáng)度的濕混凝土連接在一起，雖然溫差并未減小，變形也并未減小，但是纖維可以讓整個(gè)構(gòu)件共同來承受這個(gè)固定的變形，而不是由局部的裂紋來承受這個(gè)固定的變形。 也就是說沒有纖維的混凝土，變形會(huì)集中在幾條裂紋上，而有了纖維以后，通過時(shí)科纖維的拉結(jié)，變形會(huì)均勻分布在整個(gè)結(jié)構(gòu)上，即使產(chǎn)生開裂，也是肉眼不可見的開裂，后期這種裂紋會(huì)自己慢慢恢復(fù)。時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維拉伸強(qiáng)度2000MPa，彈性模量105GPa。南京聚丙烯超高性能混凝土纖維

時(shí)科纖維獲得2023年度中國公路建設(shè)行業(yè)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng) （三等獎(jiǎng)）。南京聚丙烯超高性能混凝土纖維

超高分子量聚乙烯纖維的力學(xué)性能和增強(qiáng)能力是毋庸置疑的。然而， 世界上沒有任何一種材料是完美的，超高分子量聚乙烯纖維也不例外。不足之處如下： 一、超高分子量聚乙烯纖維耐溫能力較差，當(dāng)溫度130度的時(shí)候，纖維將完全失去強(qiáng)度。 二、超高分子量聚乙烯纖維的價(jià)格較高，每噸價(jià)格在9-13萬左右，這也限制了其在建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用。 三、超高分子量聚乙烯纖維對施工性能影響較大。首先，纖維的分散需要強(qiáng)制型攪拌機(jī)；此外，纖維的加入會(huì)極大地降低混凝土的流動(dòng)性。南京聚丙烯超高性能混凝土纖維