石家庄抗裂喷射混凝土纤维材料

大体积混凝土会开裂的一个原因就是早期湿的混凝土是没有强度的，任何小小的收缩都会导致开裂。时科纤维的加入，在0-28天的时候，都会使得混凝土的抗折强度比加纤维提高1-2MPa。尤其是早期混凝土，1-2MPa 的提高可以让混凝土有很大的能力来抵御收缩开裂。普通聚丙烯纤维因为强度太低，混凝土强度一旦上来，软的聚丙烯纤维就失去了增强能力。 时科大体积纤维在多个跨海大桥得以成功应用，抗裂效果十分明显。 项目包括：天峨龙滩特大桥、龙门大桥、黄茅海大桥、四川古金高速、彭山岷江桥、顺德大桥、金海特大桥等等。 采购单位包括：广西路桥工程集团有限公司、保利长大工程有限公司、中铁大桥局四公司、四川公路桥梁建设集团有限公司、中交路桥建设有限公司、中铁大桥局集团第五工程有限公司、四川公路桥梁建设集团有限公司、中国铁建港航局集团有限公司、中交二航局、新疆交通建设集团股份有限公司时科：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。石家庄抗裂喷射混凝土纤维材料

FRP筋，是纤维增强树脂筋，根据纤维的不同，可以有玻纤FRP筋、玄武岩FRP筋，碳纤FRP筋，时科的超高分子量聚乙烯纤维也可以做成FRP筋，就是聚乙烯FRP筋。从模量来说，玻璃纤维的模量是50-70GPa，玄武岩纤维的模量是60-80GPa，时科超高分子量聚乙烯纤维的模量是105GPa，碳纤维的模量是200-250GPa，钢筋的模量是220GPa，所以真正可以取代钢筋，达到钢筋模量的FRP筋，只有碳纤维FRP筋。从延展性来说，钢筋是有延展性的，这位建筑结构，预留了很大的安全空间。而无机纤维的FRP筋，包括玻纤、玄武岩纤维、碳纤维都会脆断，没有延展性。如果断就会直接掰断，这作为结构就很危险。只有聚乙烯的FRP筋的有延展性的，其断裂伸长率是3%。石家庄抗裂喷射混凝土纤维材料时科纤维可做薄层混凝土修补砂浆的增强纤维。

从延展性来说，钢筋是有延展性的，这为建筑结构预留了很大的安全空间。而无机纤维的FRP筋，包括玻纤、玄武岩纤维、碳纤维都会脆断，没有延展性。如果断就会直接掰断，这作为结构就很危险。只有聚乙烯的FRP筋的有延展性的，其断裂伸长率是3%。从耐火程度来说，钢筋是完全耐火的，只有到了很高的高温才会融化。但是无机纤维的FRP筋（玻纤、玄武岩纤维、碳纤维）纤维虽然是耐火的，但是包裹纤维的树脂不耐火，高温下会融化。而聚乙烯的FRP筋，纤维比树脂还不耐高温。从价格来说，玻纤便宜，因此使用也多。能和钢筋在模量上媲美的碳纤维FRP筋，其价格是远远高于钢筋的。玄武岩纤维FRP筋价格是玻纤的2倍，聚乙烯纤维的FRP筋是碳纤的50%左右。从耐氯离子腐蚀来说，这是钢筋很大的弱点，而所有FRP筋都不怕氯离子腐蚀。

时科超高分子量聚乙烯纤维比聚乙烯醇纤维具有更好增韧效果。 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。聚乙烯醇纤维的拉伸强度1000-2000MPa，弹性模量10-30GPa。聚乙烯醇纤维表面具有大量的羟基，因此分散困难，且与水泥的界面粘结太强。日本技术可以通过在纤维表面上油，来降低聚乙烯醇纤维表面羟基的活跃度。然而，油是宏观物质，羟基是微观物质，使用宏观的物质来抵御微观的性能，其难度是很高的，稳定性也是不够的。然而，超高分子量聚乙烯纤维表面没有羟基基团，是疏水材料，因此相比之下，容易分散，与水泥的界面粘结强度也适中。所以，在高延性混凝土的增强中，超高分子量聚乙烯纤维具有更好增韧效果。时科混凝土预制楼板纤维帮助减少楼板的开裂。

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。超高分子量聚乙烯纤维与聚丙烯纤维需要真假分辨。石家庄抗裂喷射混凝土纤维材料

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）。石家庄抗裂喷射混凝土纤维材料

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，碳纤维的拉伸强度2000-3000MPa，弹性模量220GPa。碳纤维的表面是惰性的，超高分子量聚乙烯表面也是惰性的。惰性提高了两种纤维制备复合材料的难度。然而，超高分子量聚乙烯耐热性能差，碳纤维耐温很高。除了耐温缺陷外，超高分子量聚乙烯的模量是弹性的一半，但同体积下价格也是碳纤维的一半。 因为超高分子量聚乙烯的密度是0.94，碳纤维的密度是1.8，在同体积下超高分子量聚乙烯的质量只是碳纤维的一半。而两种纤维每吨的售价是相近的。因此，在一些领域，超高分子量聚乙烯纤维取代碳纤维就成了一种可能。石家庄抗裂喷射混凝土纤维材料