相對于軸拉性能的測試,彎曲測試的數(shù)據(jù)波動更小,試驗更加準確。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,彎曲試驗無疑是非常好的選擇。然而,彎曲試驗的極大缺點是,彎曲韌性的結(jié)果是不能直接用在結(jié)構(gòu)設計中的。結(jié)構(gòu)設計只采用抗拉強度,但是沒有采用抗彎強度??箯潖姸群洼S拉強度是有一定的換算關系的,只不過根據(jù)材料的不同、尺寸的不同,具體換算關系是多大,還沒有一個定值。通常8kg每噸的時科超高分子量聚乙烯纖維增強的高延性混凝土就可以輕松達到彎曲性能一類及以上的標準。超高性能混凝土UHPC的配方設計準則: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,成本就會非常高。但如果只是面層采用這些材料,混凝土就會因為太薄,而開裂甚至斷裂。時科纖維針對這種情況,專門設計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,實現(xiàn)雙層防護的效果。此外,時科纖維還可以根據(jù)混凝土基體的顏色,來設計不同的顏色,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科超高分子量聚乙烯纖維可讓高延性混凝土ECC實現(xiàn)軸拉形變4%以上。
抗?jié)B等級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等級太低,海水會滲入到混凝土的內(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致孔隙的增加。針對這種情況,時科對纖維做過專門的親水處理,這樣在時科纖維的周圍,就不會有孔隙出現(xiàn)。同時時科研發(fā)團隊也做了耐久性的試驗,試驗證明,無論是抗電通量、抗氯離子滲透等級、抗水滲透等級、抗60次硫酸鹽侵循環(huán)侵蝕等性能,在加入時科纖維后,都有了一定程度的正面的提高。
時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、運輸和施工頂進過程中,因為外界的沖擊力導致的磕邊掉角和開裂的情況,極大提高了管片的耐久性。 時科還參與制定了國家標準《GB/T 38901-2020 纖維混凝土盾構(gòu)管片》。在該標準中規(guī)定,只要纖維混凝土的韌性等級達到3a級,就可以對隧道管片進行減筋設計,而如果達到3c級,就可以進行無筋設計。時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為溫度差所導致的。有時候大體積混凝土內(nèi)部溫度可以高達80度,而外部溫度是室溫20度,內(nèi)外相差60度,就會對應一個固定的變形值。如果溫差相差50度,也會對應一個更小一點的固定的變形值。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,因為纖維可以把沒有強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構(gòu)件共同來承受這個固定的變形,而不是由局部的裂紋來承受這個固定的變形。 也就是說沒有纖維的混凝土,變形會集中在幾條裂紋上,而有了纖維以后,通過時科纖維的拉結(jié),變形會均勻分布在整個結(jié)構(gòu)上,即使產(chǎn)生開裂,也是肉眼不可見的開裂,后期這種裂紋會自己慢慢恢復。時科超高分子量聚乙烯纖維拉伸強度2000MPa,彈性模量105GPa。南京聚丙烯超高性能混凝土纖維
時科纖維獲得2023年度中國公路建設行業(yè)協(xié)會科學技術(shù)進步獎 (三等獎)。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性能和增強能力是毋庸置疑的。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,當溫度130度的時候,纖維將完全失去強度。 二、超高分子量聚乙烯纖維的價格較高,每噸價格在9-13萬左右,這也限制了其在建筑行業(yè)的廣泛應用。 三、超高分子量聚乙烯纖維對施工性能影響較大。首先,纖維的分散需要強制型攪拌機;此外,纖維的加入會極大地降低混凝土的流動性。南京聚丙烯超高性能混凝土纖維