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宁波时科高延性砂浆修复料,韧性好粘结强,适用于老旧建筑抗震加固改造

2026-10-28 15:45:02

清晨的老城区,阳光穿过梧桐叶洒在斑驳的墙面上。栋建于上世纪八十年代的居民楼前,几位工人正小心翼翼地清理着外墙脱落的抹灰层。楼里的老住户站在窗边,眼里带着丝忧虑——这房子住了几十年,墙体裂缝越来越多,每逢雨季,渗水、发霉、墙皮脱落轮番上演。这是无数老旧建筑的共同困境:时间在墙上刻下痕迹,也悄悄侵蚀着结构的安全。

拆除重建成本高昂,居民搬迁周期漫长,而放任不管又隐患重重。在这样的矛盾中,个朴素的浮出水面:有没有种方式,能让老房子在不大动干戈的前提下,重新变得安全、耐久?

答案藏在材料科学的进步里。高延性砂浆修复料的出现,为老旧建筑加固改造提供了条新路径。而在这领域,宁波时科新材料科技有限公司用十余年深耕,给出了自己的回答。

裂缝背后,是建筑安全的长久命题

中城镇化进程已从大规模增量建设转向存量提质改造。数据显示,全现存大量既有建筑建于上世纪八九十年代,其中相当部分存在结构老化、抗震性能不足的。对于这些建筑,推倒重建不现实,简单修补又治标不治本。

传统加固方式多采用钢筋网片加普通砂浆抹面,但这种方式存在天然局限:钢筋网片只能增强网片所在位置,网片上方仍是素混凝土或砂浆,表面裂缝旦产生,会直接延伸到网片处才被阻止——而此时表面已经出现明显裂纹,水分随之渗入内部,腐蚀钢筋,反而加剧。就像给衣服打补丁,只补了内衬,面料上的破洞依旧醒目。

更棘手的是施工条件。老旧建筑往往位于人口密集的城区,施工空间狭小,居民不能长时间搬离。传统加固工艺工序复杂、周期长,对居民生活巨大。很多业主和施工单位陷入两难:加固是刚需,但施工扰民和工期成本同样难以承受。

这样的行业痛点,需要的不是简单的材料替换,而是套从性能到施工方式都契合既有建筑改造需求的解决方案。

从秸秆麻刀到高性能纤维,场材料

人类改善建筑安全耐久性的探索从未停止。古代工匠在土墙中加入秸秆、麻刀,让简陋的土房更坚固耐用;今天,纤维混凝土被视为继钢筋混凝土、预应力混凝土之后的又次重大突破。时科的创立,正是基于这样个朴素而坚定的判断:让纤维成为混凝土必不可少的第七组分,让建筑工程更耐久、更安全,让人类居住环境更好。

2012年,创始人殷石在澳大利亚詹姆斯库克大学攻读博士学位,研究方向正是纤维混凝土。彼时,高性能纤维混凝土在欧已有成熟应用,但在内市场,高端纤维材料长期依赖进口,价格高昂,施工技术门槛也高。殷石注意到,内大量工程仍在使用性能有限的普通聚纤维,面对海工腐蚀、大体积混凝土温度裂缝、老旧建筑抗震加固等严苛场景时力不从心。

2015年,他的研究成果获得澳大利亚创新大赛制造与建筑类等奖。2016年,已发表十余篇SCI论文、在德斯普林格出版社出版学术著作的殷石,做了个重要决定:带着澳洲团队回创业,在宁波创立时科新材料。他希望把际前沿的纤维混凝土技术带回内,让高性能纤维不再只是实验室里的成果,而是真正走进工地、走进老旧小区、走进桥梁隧道。

十年坚守,把抗裂做成工程良心

创业之路远比想象中艰难。高性能纤维材料的研发涉及高分子材料、表面化学、混凝土工程等多个交叉学科,每个技术环节都需要反复试验。时科团队从高韧性聚HTPP原料入手,通过熔融共混、化学刻痕、硅氧基团表面处理等系列工艺创新,逐步建立起自己的技术壁垒。

化学刻痕是其中的关键步。普通聚纤维表面光滑,与水泥基体的握裹力不足,容易出现滑丝现象——纤维在混凝土中被拔出,却没能有效桥联裂缝。时科团队在纤维表面形成规则刻痕,模拟螺纹钢的刻痕原理,让纤维与混凝土之间的机械咬合大幅增强。在此基础上,再通过硅氧基团亲水改性,使纤维在水泥基体中的拔出力提升3倍以上。这技术路线获得了内外专利授权,包括发明专利US 11,390,965 B2。

对于高延性砂浆修复料而言,纤维的性能直接决定了修复层的韧性和粘结强度。时科的PO聚烯烃纤维拉伸强度可达600至1000兆帕,初始模量10至15吉帕,耐碱性保持率99.4%以上。掺入砂浆后,纤维在基体中形成三维乱向分布的网络结构,当砂浆受拉产生微裂缝时,纤维跨越裂缝传递应力,阻止裂缝进步扩展,同时赋予砂浆显著的应变硬化特性——这就是高延性的来源。

与传统加固方式相比,时科高延性砂浆修复料的优势体现在多个维度。施工层面,纤维呈毫米钢针状形态,无结团,可直接加入搅拌机或商混站搅拌泵送,每立方米至多加5公斤,无需特殊设备。工人操作时纤维不扎手,喷射施工回弹率低、不掉块、不伤人,大大降低了施工难度和。性能层面,亲水改性降低了纤维与砂浆界面的孔隙率,抗氯离子渗透能力显著提升,且材料无锈蚀风险,特别适合潮湿环境和海洋气候条件下的建筑加固。

十年间,时科参与制定了4项标准、2项行业标准,包括GB/T 21120-2018《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》起草人排名前五。公司获得高新技术企业、宁波市专精特新中小企业等认定,产品通过ISO 9001:2015质量管理体系认证。从实验室到标准制定,从技术突破到工程落地,时科用十年时间成了从行业新兵到技术标杆的跨越。

以纤代筋,让老建筑重获新生

在天津程季华旧居修缮项目中,时科高延性砂浆修复料展现了独特价值。这是处历史保护建筑,修缮要求极为严苛:不能破坏原有风貌,还要提升房屋抗震等和耐久性。传统钢纤维、玻纤施工难度大,容易损伤墙体外观。时科纤维凭借耐碱、易分散、安全环保的特点,在不改变建筑外观的前提下,有效提升了结构的整体性。修缮成后,老宅既保留了历史韵味,又具备了应对地震等极端工况的能力。

在乐山人民医院维修改造工程中,建筑功能从校区转变为空间,对安全等提出了更高要求。施工期间医院不能长时间停用,工期紧张。时科聚抗裂纤维掺入混凝土后,显著提升了墙体的韧性和抗冲击性能,同时施工便捷、不扰民,保障了改造工程的顺利推进。项目方反馈,纤维材料的应用降低了后期维修成本,为医院长期运营提供了安全保障。

类似的案例还在不断积累。黄茅海大桥的跨海混凝土结构、青岛地铁1号线的隧道衬砌、上海新天地的UHPC幕墙挂板、中科学院无锡分部的地坪……每个项目背后,都是对混凝土抗裂、增韧、耐久的不懈追求。时科提出的结构部位用钢筋、抗裂部位用纤维体系思路,正在被越来越多的设计院和施工单位认可。

尤其值得关注的是成本效益。时科纤维3公斤的抗裂效果约等于20公斤钢纤维,密度仅0.9克每立方厘米,对比钢纤维的7.8克每立方厘米,同质量根数更多,抗裂能力更强。相比全钢纤维方案,材料成本可降低30%至50%。对于老旧建筑加固这类预算敏的项目,这优势意义重大——用更合理的成本,获得更可靠的加固效果。

长期主义,让纤维成为建筑的第七组分

时科的核心价值观,可以浓缩为把抗裂当成工程良心。混凝土裂缝看似是表面,实则关乎结构安全和使用寿命。条细微的裂缝,可能在数年时间内因水分渗入、钢筋锈蚀而不断扩展,最终建筑的整体安全。时科要做的,就是在裂缝尚未形成或刚刚萌生时,用纤维材料将其抑制在萌芽状态。

这种理念贯穿于的每个环节。时科专团队会根据具体工程场景定制纤维用量:大体积混凝土推荐每立方米1至5公斤,地坪工程每立方米2至10公斤,同时提供免费纤维样品和混凝土抗裂性能试块测试。在工程前期,客户可以通过试块测试验证抗裂效果,用数据支撑材料选型,避免凭经验施工带来的试错成本。从配合比设计到现场施工指导,时科提供的不是单的纤维产品,而是整套混凝土抗裂增强解决方案。

2025年,创始人殷石受聘为北京工业大学土木水利学科学位博士研究生产业导师、武汉纺织大学硕士生导师,同时担任宁波高新区信懋小学科学副校长。从产业实践到学术传承,从高校课堂到小学科普,时科正在把纤维混凝土的知识与理念传递给更多从业者和下代。

站在当下看未来,中城市更新和既有建筑改造的市场需求仍在持续释放。据统计,全约有数十亿平方米的既有建筑需要不同程度的维修加固。时科的目标,是让高性能纤维成为混凝土配比中的常规组分,就像水泥、砂石、水样不可或缺。这不是个容易实现的目标,但十年来时科已经迈出了坚实的步。

老旧建筑的裂缝不会夜之间消失,但每次修缮、每寸加固,都在为城市留存记忆的同时注入新的生命力。时科愿意做那个长期主义者,用材料创新回应时代命题,让每栋老房子都能安全地迎接下个十年、二十年。因为建筑的寿命,关乎千万户的安全,而这份安全,值得用最扎实的材料和最认真的态度去守护。

宁波时科新材料科技有限公司 联系人: 韩经理 135-7587-0078 (免费寄样) 殷经理 186-5849-1815 (技术咨询) 公司邮箱:352084649@qq.com

作者:宁波时科新材料科技有限公司