研發(fā)人員正在測試新型纖維的強(qiáng)度。(孫佳麗 攝)
班納博士,在一次意外中異變成綠巨人浩克,擁有了超人的力量、速度、精力和耐力。如今在寧波,寧波時科新材料科技有限公司的專家團(tuán)隊通過混凝土工程合成纖維領(lǐng)域的創(chuàng)新技術(shù),讓外賣塑料盒子的組成材料——聚丙烯擁有了“超能力”:受到高強(qiáng)度改性后,從一掰就斷“蛻變”成可以取代混凝土中鋼筋網(wǎng)片的合成纖維。
“我們讓聚丙烯‘蛻變’成合成纖維后,將其攪拌進(jìn)混凝土里,就可以取代混凝土路面和預(yù)制混凝土構(gòu)件中的鋼筋網(wǎng)片,也可以取代隧道礦井中噴射混凝土用的鋼纖維?!薄皶r科新材料”總經(jīng)理殷石說,摻入合成纖維后,混凝土的韌性、抗沖擊性以及使用壽命等獲得極大提高,大大降低了工程的維修成本。
然而,這根能取代鋼筋的高強(qiáng)度改性纖維其實只是一根小小的可以隨意扭曲的“塑料繩”。據(jù)測算,該纖維的拉伸強(qiáng)度達(dá)到700MPa,彈性模量也有7GPa,兩項指標(biāo)分別是國內(nèi)一般纖維的兩倍多。形象地講,這樣一根直徑0.6毫米的“塑料繩”能提起超過50公斤的物品。
據(jù)介紹,在混凝土中,抗裂鋼筋的結(jié)構(gòu)越密、越接近表層,抗裂效果就越好,但受鋼筋自身材料的限制,抗裂鋼筋的密集程度較低,且需2厘米至3厘米的混凝土進(jìn)行包裹。但這些限制對于“時科纖維”而言就不復(fù)存在了?!斑@些細(xì)小卻極其堅韌的纖維可以均勻地分散在混凝土內(nèi)部形成3D結(jié)構(gòu),對混凝土的每一個角落進(jìn)行增強(qiáng),無論是強(qiáng)度還是抗裂程度都可以與抗裂鋼筋相媲美?!币笫f,這種纖維還不易生銹、耐腐蝕,成本只有普通鋼筋的50%左右。
如何將這么細(xì)小的纖維均勻分布在混凝土中呢?殷石告訴筆者,其實很簡單,在混凝土攪拌過程中將纖維混入其中,進(jìn)行充分?jǐn)嚢杓纯?。?jù)介紹,由于使用簡便,“時科纖維”目前應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,小到屋頂?shù)孛?,大到隧道橋梁,凡是需要混凝土抗裂鋼筋的地方都可以用上它?
“目前,美國超過5000公里的隧道、澳大利亞90%的礦井都在使用合成纖維噴射混凝土,國內(nèi)一些大型工程也用進(jìn)口抗裂纖維代替鋼筋網(wǎng)。”殷石說,未來,“時科纖維”大有可為。目前,公司正不斷提高聚丙烯塑料的強(qiáng)度和韌性,使其能與混凝土融合得更好,同時針對不同的應(yīng)用場景打造相應(yīng)的產(chǎn)品,構(gòu)建具有“寧波制造”印記的混凝土增強(qiáng)體系。