陕西增强特种混凝土高延性混凝土纤维

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）。时科超高性能混凝土UHPC纤维具有超高的性价比。陕西增强特种混凝土高延性混凝土纤维

根据高延性混凝土的韧性要求，需要对纤维的用量进行设计： 高延性混凝土的拉伸变形做到3%以上，纤维的用量为每吨12kg； 高延性混凝土的拉伸变形做到1%-3%，纤维的用量为每吨8-10kg； 高延性混凝土弯曲做到高延一类，纤维的用量为每吨8kg； 高延性混凝土弯曲做到高延二类、三类，纤维的用量为每吨6kg； 高延性混凝土弯曲做到普通一类、二类，纤维的用量为每吨4kg。 根据高延性混凝土的韧性要求，需要对纤维的用量进行设计： 高延性混凝土的拉伸变形做到3%以上，纤维的用量为每吨12kg； 高延性混凝土的拉伸变形做到1%-3%，纤维的用量为每吨8-10kg； 高延性混凝土弯曲做到高延一类，纤维的用量为每吨8kg； 高延性混凝土弯曲做到高延二类、三类，纤维的用量为每吨6kg； 高延性混凝土弯曲做到普通一类、二类，纤维的用量为每吨4kg。新疆增强特种砂浆高延性混凝土纤维时科纤维获得美国专利的授权（专利号：US 11.390.965 B2）。

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。

用于增强超高性能混凝土的纤维种类很多：金属纤维（钢纤维、镀铜钢纤维、不锈钢纤维）、合成纤维（时科聚烯烃纤维、聚甲醛纤维、日本可乐丽的聚乙烯醇纤维）、无机纤维（玻璃纤维）。金属纤维可以有效提高超高性能混凝土UHPC的抗压、抗折和抗拉强度，但是对UHPC的韧性、疲劳性能提高不大，且价格较高，还有生锈和氯离子腐蚀的问题。合成纤维正好弥补了金属纤维的劣势，可以有效提高UHPC的韧性、抗疲劳性、抗裂性等，也没有生锈和腐蚀的问题，但是所有合成纤维对UHPC的抗压、抗折和抗拉强度的贡献都不明显。无机纤维，一般会影响UHPC的流动性，且耐碱性能较低，因此，主要用在玻璃纤维混凝土（GRC）行业中。 三种常见的合成纤维：时科的聚烯烃纤维（密度0.9），聚甲醛纤维（密度1.4），聚乙烯醇纤维（密度1.3）。也就说，如果是同样体积掺量下，如2%体积分数，时科纤维是每立方18kg，聚甲醛纤维是每立方28kg，聚乙烯醇纤维是每立方26kg。时科纤维可以均匀的分布在地坪底层和面层。

超高分子量聚乙烯纤维的力学性能和增强能力是毋庸置疑的。然而， 世界上没有任何一种材料是完美的，超高分子量聚乙烯纤维也不例外。不足之处如下： 一、超高分子量聚乙烯纤维耐温能力较差，当温度130度的时候，纤维将完全失去强度。 二、超高分子量聚乙烯纤维的价格较高，每吨价格在9-13万左右，这也限制了其在建筑行业的广泛应用。 三、超高分子量聚乙烯纤维对施工性能影响较大。首先，纤维的分散需要强制型搅拌机；此外，纤维的加入会极大地降低混凝土的流动性。时科纤维创始人在世界大型的科技出版社之一德国斯普林格（Springer）出版著作。广东可取代聚丙烯纤维高延性混凝土纤维生产厂家

时科纤维3kg比20kg钢纤维的体积量还要大。陕西增强特种混凝土高延性混凝土纤维

时科的高性能聚烯烃纤维的毫米级根状的，所以在高延性混凝土中，可以轻松分散。常规使用微米级毛毛状的纤维，需要用电钻或行星式的强制性搅拌机来搅拌。但是如果使用时科纤维，普通的强制性搅拌机都可以轻松搅拌。此外，通常高延性混凝土的提供是把粉料和纤维分开送到工地，在工地进行搅拌混合。而使用时科纤维，还可以考虑把纤维添加到干粉中，一起送到工地，而不用分成两个组分来供货。 使用超高分子量聚乙烯纤维会使得高延性混凝土浆体的韧性很高，那么想使用设备喷射出来，就变得十分困难。因此，施工只能采用人工一点点往墙上去抹。这种施工无疑是需要很多人工的，效率也不够高。而如果采用喷射型的高延性混凝土，那么施工就会轻松很多。用时科纤维就可以制备出可喷射型的高延性混凝土，让施工更加方便快捷。陕西增强特种混凝土高延性混凝土纤维