山東可取代鋼纖維超高性能混凝土纖維材料

大體積混凝土的收縮開裂，主要是因?yàn)闇囟炔钏鶎?dǎo)致的。大體積混凝土在發(fā)生水合反應(yīng)的時(shí)候，內(nèi)部混凝土的溫度可以高達(dá)80度以上，這勢(shì)必會(huì)使得混凝土產(chǎn)生溫差收縮開裂。針對(duì)這一特性，時(shí)科專門組織博士團(tuán)隊(duì)，研發(fā)了基于溫度收縮開裂的聚烯烴抗裂纖維。 該纖維抗裂效果極好，易分散，不影響泵送，已經(jīng)成功在多個(gè)跨海大橋應(yīng)用。包括：天峨龍灘特大橋、龍門大橋、黃茅海公路、四川古金高速、順德大橋、金海特大橋、渝湘復(fù)線烏江特大橋等等。時(shí)科纖維創(chuàng)始人混凝土纖維項(xiàng)目曾獲澳大利亞國(guó)家創(chuàng)新大賽一等獎(jiǎng)。山東可取代鋼纖維超高性能混凝土纖維材料

為了測(cè)試時(shí)科大體積混凝土抗裂纖維的抗裂效果，時(shí)科研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了纖維混凝土的抗裂測(cè)試。參照標(biāo)準(zhǔn)：CECS13-2009 早齡期抗裂性對(duì)比試驗(yàn)?；炷僚浔龋核嗌皾{，灰砂比1：1，水灰比0.35。澆筑24h后，檢測(cè)開裂程度，風(fēng)速5m/s，溫度20度，濕度60%。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，素混凝土開裂嚴(yán)重，裂紋總長(zhǎng)度為482 cm，1kg/方的時(shí)科纖維增強(qiáng)的混凝土，裂紋總長(zhǎng)度為118cm，2kg/方的時(shí)科纖維，其裂紋總長(zhǎng)度為15cm。為了測(cè)試時(shí)科大體積混凝土抗裂纖維的抗裂效果，時(shí)科研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了纖維混凝土的抗裂測(cè)試。參照標(biāo)準(zhǔn)：CECS13-2009 早齡期抗裂性對(duì)比試驗(yàn)?；炷僚浔龋核嗌皾{，灰砂比1：1，水灰比0.35。澆筑24h后，檢測(cè)開裂程度，風(fēng)速5m/s，溫度20度，濕度60%。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，素混凝土開裂嚴(yán)重，裂紋總長(zhǎng)度為482 cm，1kg/方的時(shí)科纖維增強(qiáng)的混凝土，裂紋總長(zhǎng)度為118cm，2kg/方的時(shí)科纖維，其裂紋總長(zhǎng)度為15cm。山東可取代鋼纖維超高性能混凝土纖維材料時(shí)科生產(chǎn)高性能聚烯烴纖維被認(rèn)證為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。

相對(duì)于軸拉性能的測(cè)試，彎曲測(cè)試的數(shù)據(jù)波動(dòng)更小，試驗(yàn)更加準(zhǔn)確。如是對(duì)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(yàn)無疑是非常好的選擇。然而，彎曲試驗(yàn)的極大缺點(diǎn)是，彎曲韌性的結(jié)果是不能直接用在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(gè)定值。通常8kg每噸的時(shí)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)。

纖維和水泥基料（水泥石、砂漿或混凝土）組成的復(fù)合材料的統(tǒng)稱。水泥石、砂漿與混凝土的主要缺點(diǎn)是：抗拉強(qiáng)度低、極限延伸率小、性脆，加入抗拉強(qiáng)度高、極限延伸率大、抗堿性好的纖維，可以克服這些缺點(diǎn)。 　　所用纖維按其材料性質(zhì)可分為：①金屬纖維。如鋼纖維(鋼纖維混凝土)、不銹鋼纖維(適用于耐熱混凝土)。②無機(jī)纖維。主要有天然礦物纖維（溫石棉、青石棉、鐵石棉等）和人造礦物纖維（抗堿玻璃纖維及抗堿礦棉等碳纖維）。③有機(jī)纖維。主要有合成纖維（聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龍、芳族聚酰亞胺等）和植物纖維（西沙爾麻、龍舌蘭等），合成纖維混凝土不宜使用于高于60℃的熱環(huán)境中。 　　所用纖維按其材料性質(zhì)可分為：①金屬纖維。如鋼纖維(鋼纖維混凝土)、不銹鋼纖維(適用于耐熱混凝土)。②無機(jī)纖維。主要有天然礦物纖維（溫石棉、青石棉、鐵石棉等）和人造礦物纖維（抗堿玻璃纖維及抗堿礦棉等碳纖維）。③有機(jī)纖維。主要有合成纖維（聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、尼龍、芳族聚酰亞胺等）和植物纖維（西沙爾麻、龍舌蘭等），合成纖維混凝土不宜使用于高于60℃的熱環(huán)境中。超高性能混凝土UHPC的配方設(shè)計(jì)準(zhǔn)則：堆積密度理論。

混凝土的密度是2.4，時(shí)科纖維的密度是0.9，鋼纖維的密度是7.8，因此在振搗的過程中，鋼纖維易沉底，時(shí)科纖維傾向于往面層走。只要有漿體包著，時(shí)科纖維是不會(huì)浮在表面的。除非混凝土本身發(fā)生了離析現(xiàn)象，表面厚厚的一層水，那么時(shí)科纖維是有可能漂浮出來的，但這樣離析的混凝土本身質(zhì)量就不高了。沉底的鋼纖維實(shí)際上提高了混凝土板的結(jié)構(gòu)承載力，但是抗裂性能就降低了。上行傾向的時(shí)科纖維，是不能提高混凝土板的結(jié)構(gòu)承載力的，但是對(duì)表面的抗裂更有優(yōu)勢(shì)。混凝土地坪的結(jié)構(gòu)承載力通常是要通過混凝土地坪的底層配筋來完成。時(shí)科大體積混凝土纖維抗開裂的測(cè)試效果明顯。山東可取代鋼纖維超高性能混凝土纖維材料

時(shí)科纖維不會(huì)降低大體積混凝土的抗?jié)B性能。山東可取代鋼纖維超高性能混凝土纖維材料

當(dāng)前高延性混凝土的軸拉試驗(yàn)，遵循行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《JCT2461-2018 高延性纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料力學(xué)性能試驗(yàn)方法》。該試驗(yàn)采用狗骨頭形狀的試塊進(jìn)行拉伸測(cè)試。拉伸試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)就是測(cè)試數(shù)據(jù)可以直接應(yīng)用于結(jié)構(gòu)計(jì)算中。其缺點(diǎn)就是試驗(yàn)波動(dòng)性較大，試塊的斷裂容易出現(xiàn)在兩端的連接位置，而不是中間的試驗(yàn)段。為了避免這個(gè)問題，也可以考慮使用碳纖維布對(duì)兩端的連接位置進(jìn)行加固。使用時(shí)科超高分子量聚乙烯纖維增強(qiáng)高延性混凝土可以實(shí)現(xiàn)4%左右的拉伸變形，并出現(xiàn)應(yīng)變強(qiáng)化和多點(diǎn)開裂的效果。山東可取代鋼纖維超高性能混凝土纖維材料