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。时科大体积混凝土纤维具备可良好的分散性和可施工性。湖州UHPC海工和大体积AC抗裂纤维价格
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。石家庄本地海工和大体积AC抗裂纤维厂家时科超高分子量聚乙烯纤维可让高延性混凝土ECC实现轴拉形变4%以上。
时科纤维在大体积混凝土中具有很好的抗裂效果,原因是多方面的,包括纤维的强度高、模量高、纤维与混凝土的界面粘结力强等。还有一个重要的原因就是时科纤维做过分散处理,让纤维的分散性更好。因为纤维可以均匀的分散在混凝土的内部,所以可以协同受力来抵御混凝土的温度收缩。那些不易分散或分散不均匀的纤维,就会导致没有纤维或纤维成团的位置,更容易开裂。所以,在纤维的选择上,除了要考虑纤维的强度和增强能力外,纤维的分散指标也是一个非常重要的考量因素。
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。时科超高分子量聚乙烯纤维取代碳纤维成为一种可能。
大体积混凝土会开裂的一个原因就是早期湿的混凝土是没有强度的,任何小小的收缩都会导致开裂。时科纤维的加入,在0-28天的时候,都会使得混凝土的抗折强度比加纤维提高1-2MPa。尤其是早期混凝土,1-2MPa 的提高可以让混凝土有很大的能力来抵御收缩开裂。普通聚丙烯纤维因为强度太低,混凝土强度一旦上来,软的聚丙烯纤维就失去了增强能力。 时科大体积纤维在多个跨海大桥得以成功应用,抗裂效果十分明显。 项目包括:天峨龙滩特大桥、龙门大桥、黄茅海大桥、四川古金高速、彭山岷江桥、顺德大桥、金海特大桥等等。 采购单位包括:广西路桥工程集团有限公司、保利长大工程有限公司、中铁大桥局四公司、四川公路桥梁建设集团有限公司、中交路桥建设有限公司、中铁大桥局集团第五工程有限公司、四川公路桥梁建设集团有限公司、中国铁建港航局集团有限公司、中交二航局、新疆交通建设集团股份有限公司时科纤维公司参与多项国家、行业、地方、协会的标准制定。辽宁出口海工和大体积AC抗裂纤维价格
时科纤维创始人混凝土纤维项目曾获澳大利亚国家创新大赛一等奖。湖州UHPC海工和大体积AC抗裂纤维价格
时科超高分子量聚乙烯纤维与钢纤维的应用领域可以互补。 时科生产制备的超高分子量聚乙烯纤维,拉伸强度为2000MPa,弹性模量为105GPa,断裂伸长率为3%。钢纤维的拉伸强度为400-2000MPa,弹性模量为220GPa,断裂伸长率3-10%。作为增强纤维来说,模量是极关键的技术指标之一。虽然超高分子量聚乙烯纤维的模量是钢纤维模量的一半,但是已经远远高于混凝土的模量(30GPa)。 超高分子量聚乙烯纤维,直径是微米级的,加入后混凝土表面光滑,但是会严重影响混凝土的流动性。 钢纤维的直径是毫米级的,加入混凝土后,表面会有露头扎手,但是对混凝土的流动性影响要远远小于超高分子量聚乙烯纤维。 所以,二者的应用领域会有很大的差别。超高分子量聚乙烯纤维适用于薄层加固工程,而钢纤维适合于浇筑类工程。湖州UHPC海工和大体积AC抗裂纤维价格