超高分子量聚乙烯纖維的力學(xué)性能和增強(qiáng)能力是毋庸置疑的。然而, 世界上沒有任何一種材料是完美的,超高分子量聚乙烯纖維也不例外。不足之處如下: 一、超高分子量聚乙烯纖維耐溫能力較差,當(dāng)溫度130度的時候,纖維將完全失去強(qiáng)度。 二、超高分子量聚乙烯纖維的價格較高,每噸價格在9-13萬左右,這也限制了其在建筑行業(yè)的廣泛應(yīng)用。 三、超高分子量聚乙烯纖維對施工性能影響較大。首先,纖維的分散需要強(qiáng)制型攪拌機(jī);此外,纖維的加入會極大地降低混凝土的流動性。超高分子量聚乙烯纖維對混凝土流動性的影響很大。河南外墻掛板超高分子量聚乙烯纖維量大從優(yōu)
相對于軸拉性能的測試,彎曲測試的數(shù)據(jù)波動更小,試驗更加準(zhǔn)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(jié)果是不能直接用在結(jié)構(gòu)設(shè)計中的。結(jié)構(gòu)設(shè)計只采用抗拉強(qiáng)度,但是沒有采用抗彎強(qiáng)度。抗彎強(qiáng)度和軸拉強(qiáng)度是有一定的換算關(guān)系的,只不過根據(jù)材料的不同、尺寸的不同,具體換算關(guān)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(qiáng)的高延性混凝土就可以輕松達(dá)到彎曲性能一類及以上的標(biāo)準(zhǔn)。山東合成纖維超高分子量聚乙烯纖維廠家時科高延性混凝土ECC纖維可以具有超高的延性,也可以采用澆筑工藝。
時科成功開發(fā)了高性能聚烯烴纖維體系,即將高韌性聚丙烯和做防彈衣的超高分子量聚乙烯熔融共混制備而成。纖維力學(xué)性能,如下: 超高分子量聚乙烯纖維的拉伸強(qiáng)度2000MPa,彈性模量105GPa。 聚烯烴纖維的拉伸強(qiáng)度800-1000MPa,彈性模量10-15GPa。 纖維已成功應(yīng)用于大體積混凝土抗裂、噴射混凝土增韌、海工混凝土抗裂、地鐵管片增韌、地坪混凝土抗裂、水磨石混凝土抗裂、預(yù)制樓板抗裂、超高性能混凝土增韌、高延性混凝土增韌、泡沫混凝土抗裂、灌漿料抗裂等多種混凝土和特種砂漿領(lǐng)域。
高延性混凝土的標(biāo)準(zhǔn),可以分為兩大類:軸拉測試和彎曲測試。兩種測試各有其優(yōu)缺點,需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行選擇。 軸拉測試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),有兩部行標(biāo),多部地標(biāo)。其關(guān)鍵指標(biāo)就是拉伸變形,拉伸變形率通常是1%-5%。這個測試的優(yōu)點是測試結(jié)果可以直接用于結(jié)構(gòu)計算中,對于結(jié)構(gòu)相關(guān)的人員來說,這種測試的結(jié)果可以方便使用。但是這個測試的缺點是離散性比較大。 彎曲測試的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),有很多部地方標(biāo)準(zhǔn),也有協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)等。大多數(shù)的工程項目都采用彎曲測試的標(biāo)準(zhǔn)。因為彎曲測試的結(jié)果離散性小,結(jié)果的大小,可以直接用來評估材料的好壞。其缺點就是,彎曲的結(jié)果不能直接用在結(jié)構(gòu)計算之中。時科纖維獲得2019年度中國留學(xué)人員回國創(chuàng)業(yè)啟動支持計劃(中國人社部)重點類。
超高分子量聚乙烯纖維可以分散均勻,但是纖維需要特殊處理。 讓大量的超高分子量聚乙烯纖維在混凝土中分散均勻,并不是一件容易的事情。傳統(tǒng)的纖維分散措施是一定要采用的,即使用強(qiáng)制性攪拌機(jī)和濕拌。先把水加入混凝土中,攪拌出漿后,再在攪拌的過程中將纖維一點點地撒進(jìn)去。 砂漿強(qiáng)制性攪拌機(jī)是可以使用的,在工地現(xiàn)場就要采用放大版的砂漿攪拌機(jī),即行星式強(qiáng)制攪拌機(jī)。單軸臥式攪拌機(jī)、滾筒攪拌機(jī)都是比較難將纖維分散開的。 上述所有措施都到位,發(fā)現(xiàn)纖維還是攪拌不開,那就要從纖維上找原因了。有些纖維就是攪拌不開的,那就明確是不能用的。時科對纖維是進(jìn)行過防靜電處理的,讓纖維在攪拌過程中,不會因為摩擦而產(chǎn)生靜電,導(dǎo)致纖維的抱團(tuán)。時科超高分子量聚乙烯纖維的單向布(UD布)具有較好成本優(yōu)勢。湖北混凝土超高分子量聚乙烯纖維
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。河南外墻掛板超高分子量聚乙烯纖維量大從優(yōu)
時科高延性混凝土纖維有兩種:高延性類和可澆筑類。 高延性類纖維,為時科超高分子量聚乙烯纖維,微米級,拉伸強(qiáng)度2000MPa,彈性模量105GPa,可以讓高延性混凝土ECC的拉伸變形達(dá)到4%左右,也可以做一類、二類高延性混凝土。優(yōu)點:韌性高、應(yīng)變強(qiáng)化效果好、可產(chǎn)生多點開裂、混凝土表面光滑,上墻粘度高。劣勢:價格高、分散需要強(qiáng)制性攪拌、混凝土?xí)p失流動性。 可澆筑類纖維,為時科高韌性聚烯烴纖維,毫米級,拉伸強(qiáng)度800-1000MPa,彈性模量10-15GPa,可左右二類、三類基普通類高延性混凝土ECC。優(yōu)點:價格實惠、分散性好、不影響流動性、可以澆筑、曲撓強(qiáng)化。缺點:韌性不夠高、不能做應(yīng)變強(qiáng)化、混凝土表面不光滑、會有明顯的毛毛。河南外墻掛板超高分子量聚乙烯纖維量大從優(yōu)
寧波時科新材料科技有限公司(SKTEC),是多名海歸博士和500強(qiáng)團(tuán)隊共同創(chuàng)辦的一家集高性能改性工程合成纖維研發(fā)、生產(chǎn)、銷售為一體的浙江省科技型企業(yè)。曾獲澳大利亞國家創(chuàng)新大賽一等獎、寧波海外高層次人才引進(jìn)計劃“高新創(chuàng)業(yè)精英”等榮譽(yù)。時科纖維主要應(yīng)用于隧道和礦井用噴射混凝土、工業(yè)地坪、水利工程、預(yù)制混凝土構(gòu)件、裝配式建筑、地下管廊、地鐵管片等,提高混凝土抗拉強(qiáng)度和韌性,阻止混凝土開裂,取代鋼筋網(wǎng)或鋼纖維。時科作為混凝士工程合成纖維的主要推動者和多項國家標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位,研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)已獲得多項國家發(fā)明專利授權(quán)。時科的愿景是改變世界混凝土增強(qiáng)體系,提高工程建筑的質(zhì)量和使用壽命,保障人類居住環(huán)境的安全。時科研發(fā)團(tuán)隊由正高級工程師、教授、海歸博士組成,致力于打造紡織和混凝土的交叉領(lǐng)域,讓纖維成為混凝土必不可少的第七組分。時科研發(fā)了高韌性聚丙烯和超高分子鏈聚乙烯的共混體系,成功開發(fā)并生產(chǎn)出高性能聚烯烴纖維,拉伸強(qiáng)度達(dá)到600-1000MPa,彈性模量8-15GPa。時科的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊,專門為客戶進(jìn)行定制化的需求,根據(jù)客戶對混凝土的抗裂和增韌方面的需求,來設(shè)計不同情況下適用的纖維。對于混凝土抗裂和增韌的具體性能和指標(biāo)。