超高分子量聚乙烯纤维的力学性能和增强能力是毋庸置疑的。然而, 世界上没有任何一种材料是完美的,超高分子量聚乙烯纤维也不例外。不足之处如下: 一、超高分子量聚乙烯纤维耐温能力较差,当温度130度的时候,纤维将完全失去强度。 二、超高分子量聚乙烯纤维的价格较高,每吨价格在9-13万左右,这也限制了其在建筑行业的广泛应用。 三、超高分子量聚乙烯纤维对施工性能影响较大。首先,纤维的分散需要强制型搅拌机;此外,纤维的加入会极大地降低混凝土的流动性。超高性能混凝土中,时科纤维可与钢纤维的搭配设计,来降低成本,提高性能。山东防裂超高性能混凝土纤维
时科的超高分子量聚乙烯纤维采用德国生产工艺,通过冻胶凝胶法、湿法凝胶纺丝、超倍率拉伸等工艺制得。纤维拉伸强度2000MPa,弹性模量为105GPa,纤维直径为20微米。该纤维在高延性混凝土ECC中,轴拉变形可达4%左右,弯曲变形可做到一类以上。为了让纤维分散均匀,时科的研发团队还对纤维进行了专门的分散处理。使用该纤维制备的高延性混凝土,上墙容易,且表面光滑,该纤维非常适合做立面结构的工程。由于该纤维的直径太细,会影响混凝土的流动性,对于浇筑工程来说,该纤维会极大提高混凝土的韧性和裂后性能,但是会降低混凝土的抗压和初裂强度。山东防裂超高性能混凝土纤维时科大体积混凝土纤维有效提高混凝土的抗裂性。
时科纤维易分散,只要将纤维投撒在搅拌站传动带的石头、砂、沙子上即可。但是需要算好时间。搅拌站通常上一次料是3个立方,传动用时是20-30秒,那就要在这20-30秒内均匀把纤维撒进去。不要一下子全部投进去,也不要速度太慢没投完,时间的把握很重要。如果投料不均匀,搅拌出来的混凝土就会有明显的纤维团,这个团对于地坪是不好的,需要挑出去。纤维的分散,重点就是在投递的控制上。 时科纤维的密度是0.9,钢纤维的密度是7.8,所以3kg 的时科纤维是3.33升,20kg的钢纤维只有2.56升。因此,从体积量或者根数(如果尺寸一样)的角度来说,时科纤维的用量是比钢纤维要大。混凝土的抗裂与纤维的用量有更为直接的关系。纤维与钢筋网的作用很像,纤维多了就相当于钢筋网的网格更密,网格更密抗裂效果固然就更好。因此,3kg时科纤维比20kg钢纤维在混凝土中形成的纤维3D网络结构是更加密集的。
大体积混凝土会开裂的一个原因就是早期湿的混凝土是没有强度的,任何小小的收缩都会导致开裂。时科纤维的加入,在0-28天的时候,都会使得混凝土的抗折强度比加纤维提高1-2MPa。尤其是早期混凝土,1-2MPa 的提高可以让混凝土有很大的能力来抵御收缩开裂。普通聚丙烯纤维因为强度太低,混凝土强度一旦上来,软的聚丙烯纤维就失去了增强能力。 时科大体积纤维在多个跨海大桥得以成功应用,抗裂效果十分明显。 项目包括:天峨龙滩特大桥、龙门大桥、黄茅海大桥、四川古金高速、彭山岷江桥、顺德大桥、金海特大桥等等。 采购单位包括:广西路桥工程集团有限公司、保利长大工程有限公司、中铁大桥局四公司、四川公路桥梁建设集团有限公司、中交路桥建设有限公司、中铁大桥局集团第五工程有限公司、四川公路桥梁建设集团有限公司、中国铁建港航局集团有限公司、中交二航局、新疆交通建设集团股份有限公司时科地坪纤维易分散,直接加在搅拌站的传动带上。
灌浆料的特点是强度高、流动性高,这种特性使得灌浆料也具有了高刚度。高刚度的灌浆料,是容易开裂的。如果设备的基础晃动比较大,有一定韧性的灌浆料将会是首先选择。针对灌浆料的特点,时科专门开发了适用于灌浆料的纤维,该纤维不影响浆体的流动性、易分散,还具有很好的抗裂效果和韧性。通常如果纤维的分散性好、不影响流动性,那么这种纤维的抗裂效果和韧性就会不高。而时科通过多种技术手段,从材料到工艺,再到纤维各种性能的研究,做到了施工性和增加强度效果同时提高的标准。时科大体积混凝土纤维具备可良好的分散性和可施工性。山东防裂超高性能混凝土纤维
如果将高延性混凝土纤维用在超高性能混凝土中,会产生低强度、高韧性的结果。山东防裂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。山东防裂超高性能混凝土纤维