用于增强超高性能混凝土的纤维种类很多:金属纤维(钢纤维、镀铜钢纤维、不锈钢纤维)、合成纤维(时科聚烯烃纤维、聚甲醛纤维、日本可乐丽的聚乙烯醇纤维)、无机纤维(玻璃纤维)。金属纤维可以有效提高超高性能混凝土UHPC的抗压、抗折和抗拉强度,但是对UHPC的韧性、疲劳性能提高不大,且价格较高,还有生锈和氯离子腐蚀的问题。合成纤维正好弥补了金属纤维的劣势,可以有效提高UHPC的韧性、抗疲劳性、抗裂性等,也没有生锈和腐蚀的问题,但是所有合成纤维对UHPC的抗压、抗折和抗拉强度的贡献都不明显。无机纤维,一般会影响UHPC的流动性,且耐碱性能较低,因此,主要用在玻璃纤维混凝土(GRC)行业中。 三种常见的合成纤维:时科的聚烯烃纤维(密度0.9),聚甲醛纤维(密度1.4),聚乙烯醇纤维(密度1.3)。也就说,如果是同样体积掺量下,如2%体积分数,时科纤维是每立方18kg,聚甲醛纤维是每立方28kg,聚乙烯醇纤维是每立方26kg。时科地坪纤维易分散,直接加在搅拌站的传动带上。石家庄ECC喷射混凝土纤维参考价
在一些要求不高的建筑结构中,也会考虑使用FRP筋来代替钢筋。钢筋作为完美的结构增强材料,主要有三个原因:一,钢筋的模量很高,是220GPa;第二,这么高的模量下,钢筋还有延展性,这为抵御地震等灾害,预留了很大的安全空间;第三,钢筋的耐温点很高,不会燃烧,在火灾下,是可以抵御很长时间的。相对来说,FRP筋就没有那么完美了。FRP筋也可以做到220GPa,那就是碳纤维的FRP筋了,其他纤维的FRP筋还做不到。此外,碳纤的FRP筋的延展性较低,很容易脆断。第三,碳纤的FRP筋是碳纤维和树脂组成,碳纤维虽然不怕火灾,但是将碳纤维固定在一起的树脂是不耐高温的,因此火灾下可能会导致结构性的坍塌。石家庄ECC喷射混凝土纤维参考价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。
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。
纤维和水泥基料(水泥石、砂浆或混凝土)组成的复合材料的统称。水泥石、砂浆与混凝土的主要缺点是:抗拉强度低、极限延伸率小、性脆,加入抗拉强度高、极限延伸率大、抗碱性好的纤维,可以克服这些缺点。 所用纤维按其材料性质可分为:①金属纤维。如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢纤维(适用于耐热混凝土)。②无机纤维。主要有天然矿物纤维(温石棉、青石棉、铁石棉等)和人造矿物纤维(抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维)。③有机纤维。主要有合成纤维(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等)和植物纤维(西沙尔麻、龙舌兰等),合成纤维混凝土不宜使用于高于60℃的热环境中。 所用纤维按其材料性质可分为:①金属纤维。如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢纤维(适用于耐热混凝土)。②无机纤维。主要有天然矿物纤维(温石棉、青石棉、铁石棉等)和人造矿物纤维(抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维)。③有机纤维。主要有合成纤维(聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等)和植物纤维(西沙尔麻、龙舌兰等),合成纤维混凝土不宜使用于高于60℃的热环境中。国际上对隧道和矿井中大量使用钢筋是持怀疑态度的。
时科纤维加入地铁管片后,可以有效提高管片混凝土的韧性,适用于大直径隧道管片。时科纤维的加入还有效提高了管片的抗冲击性,有效减少了管片在脱模、吊装、运输和施工顶进过程中,因为外界的冲击力导致的磕边掉角和开裂的情况,极大提高了管片的耐久性。 时科还参与制定了国家标准《GB/T 38901-2020 纤维混凝土盾构管片》。在该标准中规定,只要纤维混凝土的韧性等级达到3a级,就可以对隧道管片进行减筋设计,而如果达到3c级,就可以进行无筋设计。时科大体积混凝土纤维有效提高混凝土的抗裂性。中国香港可取代聚甲醛纤维喷射混凝土纤维参考价
国际上喷射混凝土有成熟的工艺、材料、设备和标准。石家庄ECC喷射混凝土纤维参考价
时科混凝土地坪纤维,抗拉强度600-1000MPa,弹性模量9-15GPa,断裂伸长率5-10%,深灰色,表面做化学侵蚀刻痕处理,让纤维与混凝土结合更加紧密。3kg的时科地坪纤维具有20kg钢纤维的抗裂效果。加入3kg/立方的时科地坪纤维,混凝土任何时候的抗折强度,比同期素混凝土提高1-2MPa,因此混凝土可以有更高的强度来抵御收缩开裂。钢纤维由于密度大,在振捣后容易沉底,而时科纤维可以均匀分布在地坪的底层和面层。 混凝土地面起壳破损严重,使用一公分厚的水泥修补砂浆,就可以将面层翻新。翻新后的面层,依然可以承受重载,汽车在上面轻松行使。具体的做法就是使用高延性混凝土来做地面修补材料,或者采用水泥修补砂浆里面加时科高延性混凝土纤维,可以让薄层修补砂浆更有韧性。高韧性的纤维修补砂浆施工方便,与旧基面结合紧密,不易开裂,也不易起壳,三天后即可通车使用。石家庄ECC喷射混凝土纤维参考价
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