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用于增強(qiáng)超高性能混凝土的纖維種類很多:金屬纖維(鋼纖維、鍍銅鋼纖維、不銹鋼纖維)、合成纖維(時(shí)科聚烯烴纖維、聚甲醛纖維、日本可樂麗的聚乙烯醇纖維)、無機(jī)纖維(玻璃纖維)。金屬纖維可以有效提高超高性能混凝土UHPC的抗壓、抗折和抗拉強(qiáng)度,但是對UHPC的韌性、疲勞性能提高不大,且價(jià)格較高,還有生銹和氯離子腐蝕的問題。合成纖維正好彌補(bǔ)了金屬纖維的劣勢,可以有效提高UHPC的韌性、抗疲勞性、抗裂性等,也沒有生銹和腐蝕的問題,但是所有合成纖維對UHPC的抗壓、抗折和抗拉強(qiáng)度的貢獻(xiàn)都不明顯。無機(jī)纖維,一般會(huì)影響UHPC的流動(dòng)性,且耐堿性能較低,因此,主要用在玻璃纖維混凝土(GRC)行業(yè)中。 三種常見的合成纖維:時(shí)科的聚烯烴纖維(密度0.9),聚甲醛纖維(密度1.4),聚乙烯醇纖維(密度1.3)。也就說,如果是同樣體積摻量下,如2%體積分?jǐn)?shù),時(shí)科纖維是每立方18kg,聚甲醛纖維是每立方28kg,聚乙烯醇纖維是每立方26kg。時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維使高延性混凝土的軸拉測試,具有應(yīng)變強(qiáng)化和多點(diǎn)開裂的效果。南京噴射混凝土纖維參考價(jià)
時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維比聚乙烯醇纖維具有更好增韌效果。 時(shí)科生產(chǎn)制備的超高分子量聚乙烯纖維,拉伸強(qiáng)度為2000MPa,彈性模量為105GPa。聚乙烯醇纖維的拉伸強(qiáng)度1000-2000MPa,彈性模量10-30GPa。聚乙烯醇纖維表面具有大量的羥基,因此分散困難,且與水泥的界面粘結(jié)太強(qiáng)。日本技術(shù)可以通過在纖維表面上油,來降低聚乙烯醇纖維表面羥基的活躍度。然而,油是宏觀物質(zhì),羥基是微觀物質(zhì),使用宏觀的物質(zhì)來抵御微觀的性能,其難度是很高的,穩(wěn)定性也是不夠的。然而,超高分子量聚乙烯纖維表面沒有羥基基團(tuán),是疏水材料,因此相比之下,容易分散,與水泥的界面粘結(jié)強(qiáng)度也適中。所以,在高延性混凝土的增強(qiáng)中,超高分子量聚乙烯纖維具有更好增韌效果。南京噴射混凝土纖維參考價(jià)時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維取代碳纖維成為一種可能。
混凝土預(yù)制樓板通常較薄,混凝土容易開裂。針對這種情況,時(shí)科開發(fā)了專門的抗裂纖維和增韌纖維。時(shí)科抗裂纖維的優(yōu)點(diǎn)是易分散,抗裂效果明顯,但缺點(diǎn)是不能減筋,因此提高樓板質(zhì)量的同時(shí),也增加了成本。時(shí)科增韌纖維,可以有效提高混凝土樓板的韌性,因此可以減少鋼筋的使用量,也就是說,可以只需要保留結(jié)構(gòu)鋼筋,或把鋼筋網(wǎng)格的間距增大。然而,結(jié)構(gòu)型纖維較長,分散不容易,需要采用專門的攪拌工藝,這對自動(dòng)化生產(chǎn)又提出了難題。總的來說,兩種纖維均有其各自的特點(diǎn)和極好的效果,只是需要根據(jù)市場和客戶的需要,進(jìn)行具體的分析和設(shè)計(jì)。
2015年以再生塑料纖維增強(qiáng)混凝土的研究成果為依托,殷石博士帶領(lǐng)澳大利亞公司和詹姆斯庫克大學(xué)團(tuán)隊(duì),獲得了澳大利亞國家創(chuàng)新大賽(制造業(yè)、建筑業(yè)和公共設(shè)施類)一等獎(jiǎng),并在澳大利亞國家日報(bào)以及各地方媒體大為報(bào)道。該大賽是由澳大利亞國家工業(yè)創(chuàng)新科技部組織,旨在從澳大利亞所有科研機(jī)構(gòu)征集極具創(chuàng)新性和實(shí)用性的科研項(xiàng)目,并鼓勵(lì)和扶持這些項(xiàng)目的發(fā)展和科技成果轉(zhuǎn)化。與本項(xiàng)目研究成果同臺(tái)決賽的還有澳大利亞國家航空航天局的衛(wèi)星監(jiān)控冰川和海平面變化技術(shù)、澳大利亞科學(xué)院開發(fā)的無線寬帶系統(tǒng)、澳大利亞科學(xué)院石墨烯及同素異形體的合成技術(shù)。極終,本項(xiàng)目脫穎而出奪得桂冠。時(shí)科大體積混凝土纖維可以提高混凝土的抗折強(qiáng)度。
時(shí)科纖維在大體積混凝土中具有很好的抗裂效果,原因是多方面的,包括纖維的強(qiáng)度高、模量高、纖維與混凝土的界面粘結(jié)力強(qiáng)等。還有一個(gè)重要的原因就是時(shí)科纖維做過分散處理,讓纖維的分散性更好。因?yàn)槔w維可以均勻的分散在混凝土的內(nèi)部,所以可以協(xié)同受力來抵御混凝土的溫度收縮。那些不易分散或分散不均勻的纖維,就會(huì)導(dǎo)致沒有纖維或纖維成團(tuán)的位置,更容易開裂。所以,在纖維的選擇上,除了要考慮纖維的強(qiáng)度和增強(qiáng)能力外,纖維的分散指標(biāo)也是一個(gè)非常重要的考量因素。時(shí)科纖維可以均勻的分布在地坪底層和面層。南京噴射混凝土纖維參考價(jià)
時(shí)科纖維公司參與多項(xiàng)國家、行業(yè)、地方、協(xié)會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)制定。南京噴射混凝土纖維參考價(jià)
根據(jù)高延性混凝土的韌性要求,需要對纖維的用量進(jìn)行設(shè)計(jì): 高延性混凝土的拉伸變形做到3%以上,纖維的用量為每噸12kg; 高延性混凝土的拉伸變形做到1%-3%,纖維的用量為每噸8-10kg; 高延性混凝土彎曲做到高延一類,纖維的用量為每噸8kg; 高延性混凝土彎曲做到高延二類、三類,纖維的用量為每噸6kg; 高延性混凝土彎曲做到普通一類、二類,纖維的用量為每噸4kg。 根據(jù)高延性混凝土的韌性要求,需要對纖維的用量進(jìn)行設(shè)計(jì): 高延性混凝土的拉伸變形做到3%以上,纖維的用量為每噸12kg; 高延性混凝土的拉伸變形做到1%-3%,纖維的用量為每噸8-10kg; 高延性混凝土彎曲做到高延一類,纖維的用量為每噸8kg; 高延性混凝土彎曲做到高延二類、三類,纖維的用量為每噸6kg; 高延性混凝土彎曲做到普通一類、二類,纖維的用量為每噸4kg。南京噴射混凝土纖維參考價(jià)