中国澳门隧道高延性混凝土纤维

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。时科超高分子量聚乙烯纤维比玻璃纤维的力学性能更高。中国澳门隧道高延性混凝土纤维

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。天津外墙挂板高延性混凝土纤维量大从优时科纤维获得七项中国发明专利的授权。

灌浆料的特点是强度高、流动性高，这种特性使得灌浆料也具有了高刚度。高刚度的灌浆料，是容易开裂的。如果设备的基础晃动比较大，有一定韧性的灌浆料将会是首先选择。针对灌浆料的特点，时科专门开发了适用于灌浆料的纤维，该纤维不影响浆体的流动性、易分散，还具有很好的抗裂效果和韧性。通常如果纤维的分散性好、不影响流动性，那么这种纤维的抗裂效果和韧性就会不高。而时科通过多种技术手段，从材料到工艺，再到纤维各种性能的研究，做到了施工性和增加强度效果同时提高的标准。

混凝土的密度是2.4，时科纤维的密度是0.9，钢纤维的密度是7.8，因此在振捣的过程中，钢纤维易沉底，时科纤维倾向于往面层走。只要有浆体包着，时科纤维是不会浮在表面的。除非混凝土本身发生了离析现象，表面厚厚的一层水，那么时科纤维是有可能漂浮出来的，但这样离析的混凝土本身质量就不高了。沉底的钢纤维实际上提高了混凝土板的结构承载力，但是抗裂性能就降低了。上行倾向的时科纤维，是不能提高混凝土板的结构承载力的，但是对表面的抗裂更有优势。混凝土地坪的结构承载力通常是要通过混凝土地坪的底层配筋来完成。时科纤维获得美国专利的授权（专利号：US 11.390.965 B2）。

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。时科纤维获得2023年度中国公路学会科学技术奖（一等奖）。天津外墙挂板高延性混凝土纤维量大从优

时科大体积混凝土纤维抗开裂的测试效果明显。中国澳门隧道高延性混凝土纤维

时科地坪纤维具有易分散、不扎手、不生锈等优点，而且3kg的时科纤维具有和20kg钢纤维相近的抗裂效果，纤维总成本是钢纤维的一半。 时科纤维密度0.9，钢纤维的密度是7.8。因此，3kg 的时科纤维和20kg的钢纤维在体积上其实是一样的。由于时科纤维密度轻，可以均匀分布在混凝土的上面和下面，而钢纤维密度比较大，在振捣的时候，钢纤维易沉底。沉底的钢纤维可以提高混凝土地坪的抗弯、抗拉强度，但是对混凝土本身的自收缩开裂是有负面影响的。均匀分布的时科纤维，对结构增强帮助不大，但是对收缩开裂却有很好的抑制作用。中国澳门隧道高延性混凝土纤维