唐山混凝土超高性能混凝土纤维材料

纤维和水泥基料（水泥石、砂浆或混凝土）组成的复合材料的统称。水泥石、砂浆与混凝土的主要缺点是：抗拉强度低、极限延伸率小、性脆，加入抗拉强度高、极限延伸率大、抗碱性好的纤维，可以克服这些缺点。 　　所用纤维按其材料性质可分为：①金属纤维。如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢纤维(适用于耐热混凝土)。②无机纤维。主要有天然矿物纤维（温石棉、青石棉、铁石棉等）和人造矿物纤维（抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维）。③有机纤维。主要有合成纤维（聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等）和植物纤维（西沙尔麻、龙舌兰等），合成纤维混凝土不宜使用于高于60℃的热环境中。 　　所用纤维按其材料性质可分为：①金属纤维。如钢纤维(钢纤维混凝土)、不锈钢纤维(适用于耐热混凝土)。②无机纤维。主要有天然矿物纤维（温石棉、青石棉、铁石棉等）和人造矿物纤维（抗碱玻璃纤维及抗碱矿棉等碳纤维）。③有机纤维。主要有合成纤维（聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龙、芳族聚酰亚胺等）和植物纤维（西沙尔麻、龙舌兰等），合成纤维混凝土不宜使用于高于60℃的热环境中。超高性能混凝土UHPC可用的纤维种类较多，需要根据需求来选择。唐山混凝土超高性能混凝土纤维材料

时科公司参与已发布的标准： 国家标准《GB/T 21120-2018 水泥混凝土和砂浆用合成纤维》 国家标准《GB/T 22082-207 预制混凝土衬砌管片》 国家标准《GB/T 38901-2020 纤维混凝土衬砌管片》 国家标准《GB/T 25993-2010 透水路面砖和透水路面板》 行业标准 《JC∕T 507-2022 建筑装饰用水磨石》 制定中的标准： 中国行业标准制定《高延性纤维增强水泥基复合材料》 浙江省标准《高延性混凝土技术规程》 中国工程建设标准化协会CECS标准《ECC修补与加固技术规程》 行业标准《预应力混凝土H形护岸桩》 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》 国家标准《GB/T 22082 预制混凝土衬砌管片》的修订唐山混凝土超高性能混凝土纤维材料时科纤维登上了《人民日报》。

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，玻璃纤维的拉伸强度2000MPa，弹性模量73GPa。可以看出，时科超高分子量聚乙烯纤维比玻璃纤维的力学性能更高。 玻璃纤维有一大优势，就是可以喷射，因此诞生了玻纤混凝土GRC产业。玻璃纤维的另一大优势，就是极高的成本优势。 但玻璃纤维也有很多劣势，如耐碱性差，扎手、纤维脆等问题。 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，玻璃纤维的拉伸强度2000MPa，弹性模量73GPa。可以看出，时科超高分子量聚乙烯纤维比玻璃纤维的力学性能更高。 玻璃纤维有一大优势，就是可以喷射，因此诞生了玻纤混凝土GRC产业。玻璃纤维的另一大优势，就是极高的成本优势。 但玻璃纤维也有很多劣势，如耐碱性差，扎手、纤维脆等问题。

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）。时科海工混凝土纤维不生锈、无腐蚀，耐久性和混凝土同寿命。

隧道喷射混凝土主要用于山体隧道或矿井的一衬和二衬。因为纤维可以有效将混凝土拉结在一起，使得早期混凝土就产生一定的韧性，因此可以尽快喷射形成结构型的拱结构。国际上对隧道和矿井中大量使用钢筋是持怀疑态度的。因为，在隧道中钢筋腐蚀是后期维护的主要问题，混凝土的耐久性常常受制于钢筋的腐蚀率，钢筋网腐蚀可能会造成灾难性的后果（生锈、氯离子）。 时科创始人殷石博士，根据其在澳大利亚留学期间，借鉴澳大利亚矿井喷射混凝土纤维的使用经验，结合我国隧道和矿井的实际情况，开发出了喷射混凝土适用纤维。该纤维易分散、不腐蚀、不生锈，可以有效提高混凝土的韧性，还可以减少喷射混凝土的回弹率。时科超高分子量聚乙烯纤维取代碳纤维成为一种可能。唐山混凝土超高性能混凝土纤维材料

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。唐山混凝土超高性能混凝土纤维材料

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。唐山混凝土超高性能混凝土纤维材料