时科公司在纤维的制备工艺方面获得了美国工艺的授权(工艺技术号:US 11.390.965 B2),在此之前,时科先通过了PCT国际工艺的审核。该工艺申请历时三年,而该技术的研发历时了六年。为了开发制备出高性能的纤维,时科的技术研发团队从纤维材料、生产工艺,界面处理等多个角度出发,开发了一系列的技术工艺。包括:冻胶凝胶法、湿法凝胶纺丝法、超倍率拉伸法、化学沉积法、防静电处理法等等。该工艺技术为: Applicant:Shi Yin. Inventors: Shi Yin, Feng Shi. Method of manufacturing high-strength synthetic fiber utilizing high-temperature multi-sectional drawing. US 11,390,965 B2时科超高分子量聚乙烯纤维使高延性混凝土的轴拉测试,具有应变强化和多点开裂的效果。无锡聚丙烯高延性混凝土纤维
大体积混凝土对施工性的要求是极高的,很多纤维在这类工程中是无法使用的。因为常规微米级的毛毛状的纤维会严重降低混凝土的流动性,这对后期的泵送是十分不友好的。时科纤维兼具好的施工性、不影响流动性、不堵泵,还要有较强的抗裂效果。 此外,纤维的分散性也是一个重要指标。纤维倒在搅拌站里,需要均匀分散,如果分散不均匀,也就起不到拉结的效果,如果发生了成团现象,还会有负面的效果。时科纤维做过专门的抗静电处理,让纤维在搅拌过程中,不会因为摩擦而产生静电,导致纤维的抱团。无锡聚丙烯高延性混凝土纤维时科纤维与钢筋网作用机理不同,抗裂效果各有千秋,结合使用效果更佳。
根据高延性混凝土的韧性要求,需要对纤维的用量进行设计: 高延性混凝土的拉伸变形做到3%以上,纤维的用量为每吨12kg; 高延性混凝土的拉伸变形做到1%-3%,纤维的用量为每吨8-10kg; 高延性混凝土弯曲做到高延一类,纤维的用量为每吨8kg; 高延性混凝土弯曲做到高延二类、三类,纤维的用量为每吨6kg; 高延性混凝土弯曲做到普通一类、二类,纤维的用量为每吨4kg。 根据高延性混凝土的韧性要求,需要对纤维的用量进行设计: 高延性混凝土的拉伸变形做到3%以上,纤维的用量为每吨12kg; 高延性混凝土的拉伸变形做到1%-3%,纤维的用量为每吨8-10kg; 高延性混凝土弯曲做到高延一类,纤维的用量为每吨8kg; 高延性混凝土弯曲做到高延二类、三类,纤维的用量为每吨6kg; 高延性混凝土弯曲做到普通一类、二类,纤维的用量为每吨4kg。
大体积混凝土的收缩开裂是因为温度差所导致的。有时候大体积混凝土内部温度可以高达80度,而外部温度是室温20度,内外相差60度,就会对应一个固定的变形值。如果温差相差50度,也会对应一个更小一点的固定的变形值。因此,常规的做法就是减小温差,如加冰块、通冷水管、减少水泥的使用量等等。 使用纤维也是一种非常有效的抗裂手段,因为纤维可以把没有强度的湿混凝土连接在一起,虽然温差并未减小,变形也并未减小,但是纤维可以让整个构件共同来承受这个固定的变形,而不是由局部的裂纹来承受这个固定的变形。 也就是说没有纤维的混凝土,变形会集中在几条裂纹上,而有了纤维以后,通过时科纤维的拉结,变形会均匀分布在整个结构上,即使产生开裂,也是肉眼不可见的开裂,后期这种裂纹会自己慢慢恢复。时科超高分子量聚乙烯纤维比玻璃纤维的力学性能更高。
时科纤维技术研发团队为工程的减筋做了很大的努力。 “少动脑筋,多配钢筋”这是很多工程设计工作遵循的准则。因为钢筋是建筑极主要的结构,建筑的安全性和钢筋的含量有极直接的关系。钢筋多点,富余量大点,工程安全等级高点,都是划算的。为了省一点点钢筋,极后导致工程问题,那就得不偿失了。所以,“减筋”在行业里是不可触碰的指标。 然而,很多时候,当我们不得不面临减筋的时候,发现我们没有这技术,那么情况就有点尴尬了。比如预制构件的黑灯工厂,钢筋笼过于密集,焊接手伸不进去,钢筋又不敢减,也不会减。再比如在高腐蚀性的环境下,钢筋腐蚀严重,钢筋打得越多,工程的安全隐患就越大,可是不知道该如何减筋,没有这个技术。 时科参与起草的国家标准《GB/T 38901-2020 纤维混凝土衬砌管片》和中国土木工程学会标准T/CCES X-20XX《结构型纤维增强混凝土结构应用设计标准》就解决了上述问题。这两个标准告诉设计工作者,如果纤维混凝土达到某个韧性指标,就可以减筋。减筋率该怎么计算呢?就是使用测试出来纤维混凝土的弯曲韧性,换算成抗拉强度,直接和钢筋进行换算。超高分子量聚乙烯纤维增强高延性混凝土ECC的标准有两大种类。无锡聚丙烯高延性混凝土纤维
时科纤维创始人在世界大型的科技出版社之一德国斯普林格(Springer)出版著作。无锡聚丙烯高延性混凝土纤维
大体积混凝土的收缩开裂,主要是因为温度差所导致的。大体积混凝土在发生水合反应的时候,内部混凝土的温度可以高达80度以上,这势必会使得混凝土产生温差收缩开裂。针对这一特性,时科专门组织博士团队,研发了基于温度收缩开裂的聚烯烃抗裂纤维。 该纤维抗裂效果极好,易分散,不影响泵送,已经成功在多个跨海大桥应用。包括:天峨龙滩特大桥、龙门大桥、黄茅海公路、四川古金高速、顺德大桥、金海特大桥、渝湘复线乌江特大桥等等。无锡聚丙烯高延性混凝土纤维