研發(fā)人員正在測試新型纖維的強度。(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隊通過混凝土工程合成纖維領域的創(chuàng)新技術,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,將其攪拌進混凝土里,就可以取代混凝土路面和預制混凝土構件中的鋼筋網(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,該纖維的拉伸強度達到700MPa,彈性模量也有7GPa,兩項指標分別是國內(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,抗裂鋼筋的結構越密、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厘米的混凝土進行包裹。但這些限制對于“時科纖維”而言就不復存在了?!斑@些細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結構,對混凝土的每一個角落進行增強,無論是強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,進行充分攪拌即可。據(jù)介紹,由于使用簡便,“時科纖維”目前應用領域十分廣泛,小到屋頂?shù)孛妫蟮剿淼罉蛄?,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口抗裂纖維代替鋼筋網(wǎng)?!币笫f,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度和韌性,使其能與混凝土融合得更好,同時針對不同的應用場景打造相應的產(chǎn)品,構建具有“寧波制造”印記的混凝土增強體系。