就算是纤维界的老手,在他面前摆着超高分子量聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、玻璃纤维,如果只能看,不能摸,那么他也分辨不出这些纤维是哪种,因为长得都一样。 如果可以摸,那么玻璃纤维是扎手的,摸完手会很痒的,就是玻纤。当然这种伤害自己的做法并不推荐。 有一个有效的方法,就是把这些纤维都泡在水里。浮上来的就是超高分子量聚乙烯纤维和聚丙烯纤维,而沉下去的就是聚酯纤维、聚丙烯腈纤维、玻璃纤维。 可对于同是浮上来的超高分子量聚乙烯纤维和聚丙烯纤维,那判断的方法就比较有限了。首先可以通过售价判断,毕竟超高分子量聚乙烯纤维的价格是聚丙烯纤维的10倍左右。第二可以通过差示扫描量热仪(DSC测试),直接测试这两种纤维的熔融温度。第三,就是直接浇筑在高延性混凝土ECC中。如果混凝土展示出了很高的韧性,那就是超高分子量聚乙烯。如果高延性混凝土直接断掉,那就是聚丙烯纤维。时科纤维助力了多个大体积混凝土工程。湖北桥面板喷射混凝土纤维材料
混凝土预制楼板通常较薄,混凝土容易开裂。针对这种情况,时科开发了专门的抗裂纤维和增韧纤维。时科抗裂纤维的优点是易分散,抗裂效果明显,但缺点是不能减筋,因此提高楼板质量的同时,也增加了成本。时科增韧纤维,可以有效提高混凝土楼板的韧性,因此可以减少钢筋的使用量,也就是说,可以只需要保留结构钢筋,或把钢筋网格的间距增大。然而,结构型纤维较长,分散不容易,需要采用专门的搅拌工艺,这对自动化生产又提出了难题。总的来说,两种纤维均有其各自的特点和极好的效果,只是需要根据市场和客户的需要,进行具体的分析和设计。陕西混凝土喷射混凝土纤维材料不同纤维制备的FRP筋各有特色。
殷石,正高级工程师,国家高层次人才项目入选者,博士毕业于澳大利亚詹姆斯库克大学,致力于增强混凝土和砂浆用聚烯烃纤维的研发和生产。曾获得澳大利亚国家创新大赛一等奖,在世界极大的科技出版社之一德国斯普林格(Springer)出版著作一本,发表SCI国际学术论文十余篇,获得七项中国发明专利和一项美国发明专利的授权。 2016年,在宁波高新区成立了宁波时科新材料科技有限公司,致力于打造纺织材料和混凝土的交叉领域,让纤维成为混凝土必不可少的第七组分。时科开发的产品包括:桥梁、大坝等大体积混凝土抗裂纤维,隧道、地铁管片等增韧纤维,混凝土地坪用适用纤维、建筑装饰用超高性能混凝土适用纤维、房屋加固高延性混凝土适用纤维、灌浆料适用纤维等。纤维有效提高混凝土的抗裂性能、韧性、抗冲击性和耐久性,并可以取代非结构钢筋。 时科参与了四项国家标准和多项行业标准的制定,被评为国家高新技术企业,获得中国留学人员回国创业启动支持计划(重点类),获得中国公路学会科学技术奖(一等奖)和中国公路建设行业协会科学技术进步奖(三等奖)。
浇筑混凝土是非常快的,只需要把模板支好,一天可以浇筑几十车混凝土。但是对于立面的工程,如隧道、矿井、边坡支护,甚至墙面加固,如果使用人工把混凝土一铲子铲子抹上去,那人工成本就太高了,而施工效率则太低了。因此,使用喷射混凝土直接把混凝土喷在所需要的部位,就可以很大程度上提高施工的效率,有效降低施工的成本。使用时科纤维,在隧道、矿井和边坡支护上,还可以取消钢筋网,很大程度上降低施工的难度。 我国因为对高楼、大桥、高架的需求量大,所以大体积混凝土的建设早就达到了国际超高的水平。搅拌技术、泵车泵送技术,大跨度、超高层的泵送,也是国际超高水平的。然而,还有一种领域,就是立面施工的领域,如隧道、矿井、边坡支护,甚至墙面加固,技术还相对保守。很多地方还在使用人工操作的干喷技术,而国际上已经开着车用机器人来喷射了。相对于智能制造、黑灯工厂来说,喷射混凝土也是实现自动化施工的一个技术领域。时科纤维公司参与多项国家、行业、地方、协会的标准制定。
从延展性来说,钢筋是有延展性的,这为建筑结构预留了很大的安全空间。而无机纤维的FRP筋,包括玻纤、玄武岩纤维、碳纤维都会脆断,没有延展性。如果断就会直接掰断,这作为结构就很危险。只有聚乙烯的FRP筋的有延展性的,其断裂伸长率是3%。从耐火程度来说,钢筋是完全耐火的,只有到了很高的高温才会融化。但是无机纤维的FRP筋(玻纤、玄武岩纤维、碳纤维)纤维虽然是耐火的,但是包裹纤维的树脂不耐火,高温下会融化。而聚乙烯的FRP筋,纤维比树脂还不耐高温。从价格来说,玻纤便宜,因此使用也多。能和钢筋在模量上媲美的碳纤维FRP筋,其价格是远远高于钢筋的。玄武岩纤维FRP筋价格是玻纤的2倍,聚乙烯纤维的FRP筋是碳纤的50%左右。从耐氯离子腐蚀来说,这是钢筋很大的弱点,而所有FRP筋都不怕氯离子腐蚀。不同超高分子量聚乙烯纤维用量,让高延性混凝土产生的韧性是不同的。无锡增强特种砂浆喷射混凝土纤维批量定制
超高分子量聚乙烯纤维也有自身的不足之处。湖北桥面板喷射混凝土纤维材料
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。湖北桥面板喷射混凝土纤维材料