时科纤维加入地铁管片后,可以有效提高管片混凝土的韧性,适用于大直径隧道管片。时科纤维的加入还有效提高了管片的抗冲击性,有效减少了管片在脱模、吊装、运输和施工顶进过程中,因为外界的冲击力导致的磕边掉角和开裂的情况,极大提高了管片的耐久性。 时科还参与制定了国家标准《GB/T 38901-2020 纤维混凝土盾构管片》。在该标准中规定,只要纤维混凝土的韧性等级达到3a级,就可以对隧道管片进行减筋设计,而如果达到3c级,就可以进行无筋设计。时科地坪纤维易分散,直接加在搅拌站的传动带上。新疆聚丙烯超高性能混凝土纤维
时科成功开发了高性能聚烯烃纤维体系,即将高韧性聚丙烯和做防弹衣的超高分子量聚乙烯熔融共混制备而成。纤维力学性能,如下: 超高分子量聚乙烯纤维的拉伸强度2000MPa,弹性模量105GPa。 聚烯烃纤维的拉伸强度800-1000MPa,弹性模量10-15GPa。 纤维已成功应用于大体积混凝土抗裂、喷射混凝土增韧、海工混凝土抗裂、地铁管片增韧、地坪混凝土抗裂、水磨石混凝土抗裂、预制楼板抗裂、超高性能混凝土增韧、高延性混凝土增韧、泡沫混凝土抗裂、灌浆料抗裂等多种混凝土和特种砂浆领域。安徽防裂超高性能混凝土纤维超高分子量聚乙烯纤维可以分散均匀,但是纤维需要特殊处理。
为了测试时科大体积混凝土抗裂纤维的抗裂效果,时科研发团队进行了纤维混凝土的抗裂测试。参照标准:CECS13-2009 早龄期抗裂性对比试验。混凝土配比:水泥砂浆,灰砂比1:1,水灰比0.35。浇筑24h后,检测开裂程度,风速5m/s,温度20度,湿度60%。试验发现,素混凝土开裂严重,裂纹总长度为482 cm,1kg/方的时科纤维增强的混凝土,裂纹总长度为118cm,2kg/方的时科纤维,其裂纹总长度为15cm。为了测试时科大体积混凝土抗裂纤维的抗裂效果,时科研发团队进行了纤维混凝土的抗裂测试。参照标准:CECS13-2009 早龄期抗裂性对比试验。混凝土配比:水泥砂浆,灰砂比1:1,水灰比0.35。浇筑24h后,检测开裂程度,风速5m/s,温度20度,湿度60%。试验发现,素混凝土开裂严重,裂纹总长度为482 cm,1kg/方的时科纤维增强的混凝土,裂纹总长度为118cm,2kg/方的时科纤维,其裂纹总长度为15cm。
用于增强超高性能混凝土的纤维种类很多:金属纤维(钢纤维、镀铜钢纤维、不锈钢纤维)、合成纤维(时科聚烯烃纤维、聚甲醛纤维、日本可乐丽的聚乙烯醇纤维)、无机纤维(玻璃纤维)。金属纤维可以有效提高超高性能混凝土UHPC的抗压、抗折和抗拉强度,但是对UHPC的韧性、疲劳性能提高不大,且价格较高,还有生锈和氯离子腐蚀的问题。合成纤维正好弥补了金属纤维的劣势,可以有效提高UHPC的韧性、抗疲劳性、抗裂性等,也没有生锈和腐蚀的问题,但是所有合成纤维对UHPC的抗压、抗折和抗拉强度的贡献都不明显。无机纤维,一般会影响UHPC的流动性,且耐碱性能较低,因此,主要用在玻璃纤维混凝土(GRC)行业中。 三种常见的合成纤维:时科的聚烯烃纤维(密度0.9),聚甲醛纤维(密度1.4),聚乙烯醇纤维(密度1.3)。也就说,如果是同样体积掺量下,如2%体积分数,时科纤维是每立方18kg,聚甲醛纤维是每立方28kg,聚乙烯醇纤维是每立方26kg。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)。
时科纤维在大体积混凝土中具有很好的抗裂效果,原因是多方面的,包括纤维的强度高、模量高、纤维与混凝土的界面粘结力强等。还有一个重要的原因就是时科纤维做过分散处理,让纤维的分散性更好。因为纤维可以均匀的分散在混凝土的内部,所以可以协同受力来抵御混凝土的温度收缩。那些不易分散或分散不均匀的纤维,就会导致没有纤维或纤维成团的位置,更容易开裂。所以,在纤维的选择上,除了要考虑纤维的强度和增强能力外,纤维的分散指标也是一个非常重要的考量因素。装饰用外墙挂板超高性能混凝土UHPC需要美观的外表。安徽防裂超高性能混凝土纤维
时科纤维获得2023年度中国公路学会科学技术奖(一等奖)。新疆聚丙烯超高性能混凝土纤维
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,碳纤维的拉伸强度2000-3000MPa,弹性模量220GPa。碳纤维的表面是惰性的,超高分子量聚乙烯表面也是惰性的。惰性提高了两种纤维制备复合材料的难度。然而,超高分子量聚乙烯耐热性能差,碳纤维耐温很高。除了耐温缺陷外,超高分子量聚乙烯的模量是弹性的一半,但同体积下价格也是碳纤维的一半。 因为超高分子量聚乙烯的密度是0.94,碳纤维的密度是1.8,在同体积下超高分子量聚乙烯的质量只是碳纤维的一半。而两种纤维每吨的售价是相近的。因此,在一些领域,超高分子量聚乙烯纤维取代碳纤维就成了一种可能。新疆聚丙烯超高性能混凝土纤维