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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。时科超高分子量聚乙烯纤维取代碳纤维成为一种可能。山东桥面板海工混凝土纤维参考价
时科纤维技术研发团队为工程的减筋做了很大的努力。 “少动脑筋,多配钢筋”这是很多工程设计工作遵循的准则。因为钢筋是建筑极主要的结构,建筑的安全性和钢筋的含量有极直接的关系。钢筋多点,富余量大点,工程安全等级高点,都是划算的。为了省一点点钢筋,极后导致工程问题,那就得不偿失了。所以,“减筋”在行业里是不可触碰的指标。 然而,很多时候,当我们不得不面临减筋的时候,发现我们没有这技术,那么情况就有点尴尬了。比如预制构件的黑灯工厂,钢筋笼过于密集,焊接手伸不进去,钢筋又不敢减,也不会减。再比如在高腐蚀性的环境下,钢筋腐蚀严重,钢筋打得越多,工程的安全隐患就越大,可是不知道该如何减筋,没有这个技术。 时科参与起草的国家标准《GB/T 38901-2020 纤维混凝土衬砌管片》和中国土木工程学会标准T/CCES X-20XX《结构型纤维增强混凝土结构应用设计标准》就解决了上述问题。这两个标准告诉设计工作者,如果纤维混凝土达到某个韧性指标,就可以减筋。减筋率该怎么计算呢?就是使用测试出来纤维混凝土的弯曲韧性,换算成抗拉强度,直接和钢筋进行换算。南京增强抗裂砂浆海工混凝土纤维价格时科创始人殷石博士,正高级工程师,十余年专注于纤维混凝土领域的研究。
相对于轴拉性能的测试,弯曲测试的数据波动更小,试验更加准确。如是对比不同高延性混凝土的韧性,或比较不同纤维的增韧效果,弯曲试验无疑是非常好的选择。然而,弯曲试验的极大缺点是,弯曲韧性的结果是不能直接用在结构设计中的。结构设计只采用抗拉强度,但是没有采用抗弯强度。抗弯强度和轴拉强度是有一定的换算关系的,只不过根据材料的不同、尺寸的不同,具体换算关系是多大,还没有一个定值。通常8kg每吨的时科超高分子量聚乙烯纤维增强的高延性混凝土就可以轻松达到弯曲性能一类及以上的标准。
高延性混凝土的标准,可以分为两大类:轴拉测试和弯曲测试。两种测试各有其优缺点,需要根据具体的情况进行选择。 轴拉测试的相关标准,有两部行标,多部地标。其关键指标就是拉伸变形,拉伸变形率通常是1%-5%。这个测试的优点是测试结果可以直接用于结构计算中,对于结构相关的人员来说,这种测试的结果可以方便使用。但是这个测试的缺点是离散性比较大。 弯曲测试的相关标准,有很多部地方标准,也有协会标准、团体标准等。大多数的工程项目都采用弯曲测试的标准。因为弯曲测试的结果离散性小,结果的大小,可以直接用来评估材料的好坏。其缺点就是,弯曲的结果不能直接用在结构计算之中。时科纤维获得2023年度中国公路学会科学技术奖(一等奖)。
大体积混凝土的收缩开裂是因为温度差所导致的。有时候大体积混凝土内部温度可以高达80度,而外部温度是室温20度,内外相差60度,就会对应一个固定的变形值。如果温差相差50度,也会对应一个更小一点的固定的变形值。因此,常规的做法就是减小温差,如加冰块、通冷水管、减少水泥的使用量等等。 使用纤维也是一种非常有效的抗裂手段,因为纤维可以把没有强度的湿混凝土连接在一起,虽然温差并未减小,变形也并未减小,但是纤维可以让整个构件共同来承受这个固定的变形,而不是由局部的裂纹来承受这个固定的变形。 也就是说没有纤维的混凝土,变形会集中在几条裂纹上,而有了纤维以后,通过时科纤维的拉结,变形会均匀分布在整个结构上,即使产生开裂,也是肉眼不可见的开裂,后期这种裂纹会自己慢慢恢复。超高分子量聚乙烯纤维也有自身的不足之处。山东桥面板海工混凝土纤维参考价
时科超高分子量聚乙烯纤维使高延性混凝土的轴拉测试,具有应变强化和多点开裂的效果。山东桥面板海工混凝土纤维参考价
时科超高分子量聚乙烯纤维拉伸强度2000MPa,弹性模量105GPa。 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%,直径25微米,长度为6、9、12mm,密度0.920~0.964 g/cm3,热变形温度为85℃,熔点130~136℃,分子量大于150万,分子链为无支链的线性聚乙烯,分子式:—(—CH2-CH2—)—n—。 英文ultra-high molecular weight polyethylene,简称UHMWPE。采用超高分子量聚乙烯纤维的制备技术,时科还开发了高性能聚烯烃纤维,即将高韧性聚丙烯和超高分子量聚乙烯熔融共混后制备而成。山东桥面板海工混凝土纤维参考价
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