浙江超高性能混凝土地坪混凝土纤维批量定制

中国公路学会科学技术奖由国家科学技术奖励工作办公室批准设立，是面向全国公路交通行业的高水平科技奖项，2023 年度中国公路学会科学技术奖评审工作已经由评审委员会按照有关规定和程序完成，经审定批准，评审结果如下。 项目名称：在役公路桥梁服役性能不中断交通诊评与快速提升关键技术 主要完成单位：长沙理工大学，湖南大学，中交第二航务工程局有限公司，湖南固特邦土木技术发展有限公司，宁波时科新材料科技有限公司，中交一公局集团有限公司，南京海拓复合材料有限责任公司，湖南拓达结构监测技术有限公司，西南交通大学 主要完成人：彭晖，单韧，朱慈祥，孔烜，殷石，鲁乃唯，包兆鼎，赵振平，谢海波，陈辉，石峰，黄敦文，陈卓异，张白，包陈 授奖等级：一等奖超高分子量聚乙烯纤维对混凝土流动性的影响很大。浙江超高性能混凝土地坪混凝土纤维批量定制

时科技术团队对比研究过时科纤维、钢筋网、钢纤维增强的混凝土板的承载力的性能区别，并对比了素混凝土板的承载力。试验浇筑了四块板，大小为2m x 2m x 0.1 m，板中心提供载荷，来测试板的承载力变化和板的变形情况。试验发现，素混凝土的承载力差。时科纤维和钢纤维增强的混凝土板抗裂能力好，但是变形情况和素混凝土基本一致，说明纤维是通过将混凝土拉结在一起来实现抗裂的，因此依然会随着载荷增大而产生变形。钢筋网增强的混凝土板承载力也好，变形也小。说明钢筋网抗裂的机理，是让整体混凝土板具有刚度，让板的变形更小来实现的。因此，纤维与钢筋网的作用机理是不同的，二者结合使用抗裂效果更佳。浙江超高性能混凝土地坪混凝土纤维批量定制时科纤维获得七项中国发明专利的授权。

时科公司在纤维的制备工艺方面获得了美国工艺的授权（工艺技术号：US 11.390.965 B2），在此之前，时科先通过了PCT国际工艺的审核。该工艺申请历时三年，而该技术的研发历时了六年。为了开发制备出高性能的纤维，时科的技术研发团队从纤维材料、生产工艺，界面处理等多个角度出发，开发了一系列的技术工艺。包括：冻胶凝胶法、湿法凝胶纺丝法、超倍率拉伸法、化学沉积法、防静电处理法等等。该工艺技术为： Applicant：Shi Yin. Inventors: Shi Yin, Feng Shi. Method of manufacturing high-strength synthetic fiber utilizing high-temperature multi-sectional drawing. US 11,390,965 B2

时科研发团队由正高级工程师、教授、海归博士组成，致力于打造纺织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。时科研发了高韧性聚丙烯和超高分子链聚乙烯的共混体系，成功开发并生产出高韧性聚烯烃纤维，拉伸强度达到600-1000MPa，弹性模量8-15GPa。时科的技术研发团队，专门为客户进行定制化的需求，根据客户对混凝土的抗裂和增韧方面的需求，来设计适用的纤维。对于混凝土抗裂和增韧的具体性能和指标，时科技术工程中心还为客户提供不收费的测试服务。在混凝土增强领域，时科纤维可取代抗裂钢筋网和钢纤维，降低工程成本，并有效提高混凝土的抗裂、抗冲击和裂后性能，极大地提高了混凝土的韧性和耐久性，可广泛应用于隧道和矿井用喷射混凝土、预制构件、地坪、水利工程、地铁管片、桥面板、大体积混凝土等。在特种砂浆领域，如超高性能混凝土（UHPC）、高延性混凝土（ECC）、修补砂浆和灌浆料等，时科纤维可以取代钢纤维、聚乙醇纤维、超高分子量聚乙烯纤维和玻璃纤维等，且易分散、不扎人、可与皮肤接触、不生锈、不腐蚀。当用量达到一定比例，可使混凝土产生多点开裂和曲挠强化的特性。时科纤维获得2023年度中国公路建设行业协会科学技术进步奖 （三等奖）。

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。时科地坪纤维有效防止地坪混凝土开裂。浙江超高性能混凝土地坪混凝土纤维批量定制

时科纤维在大体积混凝土中分散均匀。浙江超高性能混凝土地坪混凝土纤维批量定制

超高分子量聚乙烯纤维可以分散均匀，但是纤维需要特殊处理。 让大量的超高分子量聚乙烯纤维在混凝土中分散均匀，并不是一件容易的事情。传统的纤维分散措施是一定要采用的，即使用强制性搅拌机和湿拌。先把水加入混凝土中，搅拌出浆后，再在搅拌的过程中将纤维一点点地撒进去。 砂浆强制性搅拌机是可以使用的，在工地现场就要采用放大版的砂浆搅拌机，即行星式强制搅拌机。单轴卧式搅拌机、滚筒搅拌机都是比较难将纤维分散开的。 上述所有措施都到位，发现纤维还是搅拌不开，那就要从纤维上找原因了。有些纤维就是搅拌不开的，那就明确是不能用的。时科对纤维是进行过防静电处理的，让纤维在搅拌过程中，不会因为摩擦而产生静电，导致纤维的抱团。浙江超高性能混凝土地坪混凝土纤维批量定制