山東可取代鋼纖維超高性能混凝土纖維材料

來源: 發(fā)布時間:2024-08-16

大體積混凝土的收縮開裂,主要是因為溫度差所導致的。大體積混凝土在發(fā)生水合反應的時候,內部混凝土的溫度可以高達80度以上,這勢必會使得混凝土產生溫差收縮開裂。針對這一特性,時科專門組織博士團隊,研發(fā)了基于溫度收縮開裂的聚烯烴抗裂纖維。 該纖維抗裂效果極好,易分散,不影響泵送,已經成功在多個跨海大橋應用。包括:天峨龍灘特大橋、龍門大橋、黃茅海公路、四川古金高速、順德大橋、金海特大橋、渝湘復線烏江特大橋等等。時科纖維創(chuàng)始人混凝土纖維項目曾獲澳大利亞國家創(chuàng)新大賽一等獎。山東可取代鋼纖維超高性能混凝土纖維材料

超高性能混凝土纖維

為了測試時科大體積混凝土抗裂纖維的抗裂效果,時科研發(fā)團隊進行了纖維混凝土的抗裂測試。參照標準:CECS13-2009 早齡期抗裂性對比試驗?;炷僚浔龋核嗌皾{,灰砂比1:1,水灰比0.35。澆筑24h后,檢測開裂程度,風速5m/s,溫度20度,濕度60%。試驗發(fā)現,素混凝土開裂嚴重,裂紋總長度為482 cm,1kg/方的時科纖維增強的混凝土,裂紋總長度為118cm,2kg/方的時科纖維,其裂紋總長度為15cm。為了測試時科大體積混凝土抗裂纖維的抗裂效果,時科研發(fā)團隊進行了纖維混凝土的抗裂測試。參照標準:CECS13-2009 早齡期抗裂性對比試驗?;炷僚浔龋核嗌皾{,灰砂比1:1,水灰比0.35。澆筑24h后,檢測開裂程度,風速5m/s,溫度20度,濕度60%。試驗發(fā)現,素混凝土開裂嚴重,裂紋總長度為482 cm,1kg/方的時科纖維增強的混凝土,裂紋總長度為118cm,2kg/方的時科纖維,其裂紋總長度為15cm。山東可取代鋼纖維超高性能混凝土纖維材料時科生產高性能聚烯烴纖維被認證為國家高新技術企業(yè)。

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相對于軸拉性能的測試,彎曲測試的數據波動更小,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,彎曲韌性的結果是不能直接用在結構設計中的。結構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。

纖維和水泥基料(水泥石、砂漿或混凝土)組成的復合材料的統(tǒng)稱。水泥石、砂漿與混凝土的主要缺點是:抗拉強度低、極限延伸率小、性脆,加入抗拉強度高、極限延伸率大、抗堿性好的纖維,可以克服這些缺點。   所用纖維按其材料性質可分為:①金屬纖維。如鋼纖維(鋼纖維混凝土)、不銹鋼纖維(適用于耐熱混凝土)。②無機纖維。主要有天然礦物纖維(溫石棉、青石棉、鐵石棉等)和人造礦物纖維(抗堿玻璃纖維及抗堿礦棉等碳纖維)。③有機纖維。主要有合成纖維(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龍、芳族聚酰亞胺等)和植物纖維(西沙爾麻、龍舌蘭等),合成纖維混凝土不宜使用于高于60℃的熱環(huán)境中。   所用纖維按其材料性質可分為:①金屬纖維。如鋼纖維(鋼纖維混凝土)、不銹鋼纖維(適用于耐熱混凝土)。②無機纖維。主要有天然礦物纖維(溫石棉、青石棉、鐵石棉等)和人造礦物纖維(抗堿玻璃纖維及抗堿礦棉等碳纖維)。③有機纖維。主要有合成纖維(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龍、芳族聚酰亞胺等)和植物纖維(西沙爾麻、龍舌蘭等),合成纖維混凝土不宜使用于高于60℃的熱環(huán)境中。超高性能混凝土UHPC的配方設計準則:堆積密度理論。

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混凝土的密度是2.4,時科纖維的密度是0.9,鋼纖維的密度是7.8,因此在振搗的過程中,鋼纖維易沉底,時科纖維傾向于往面層走。只要有漿體包著,時科纖維是不會浮在表面的。除非混凝土本身發(fā)生了離析現象,表面厚厚的一層水,那么時科纖維是有可能漂浮出來的,但這樣離析的混凝土本身質量就不高了。沉底的鋼纖維實際上提高了混凝土板的結構承載力,但是抗裂性能就降低了。上行傾向的時科纖維,是不能提高混凝土板的結構承載力的,但是對表面的抗裂更有優(yōu)勢?;炷恋仄旱慕Y構承載力通常是要通過混凝土地坪的底層配筋來完成。時科大體積混凝土纖維抗開裂的測試效果明顯。山東可取代鋼纖維超高性能混凝土纖維材料

時科纖維不會降低大體積混凝土的抗?jié)B性能。山東可取代鋼纖維超高性能混凝土纖維材料

當前高延性混凝土的軸拉試驗,遵循行業(yè)標準《JCT2461-2018 高延性纖維增強水泥基復合材料力學性能試驗方法》。該試驗采用狗骨頭形狀的試塊進行拉伸測試。拉伸試驗的優(yōu)點就是測試數據可以直接應用于結構計算中。其缺點就是試驗波動性較大,試塊的斷裂容易出現在兩端的連接位置,而不是中間的試驗段。為了避免這個問題,也可以考慮使用碳纖維布對兩端的連接位置進行加固。使用時科超高分子量聚乙烯纖維增強高延性混凝土可以實現4%左右的拉伸變形,并出現應變強化和多點開裂的效果。山東可取代鋼纖維超高性能混凝土纖維材料