T/CSTM 00041-2020 水泥混凝土和砂浆用工程纤维试验方法.pdf

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  • 量其中间部分直径,依次重复上述操作,直至检测50根玻璃纤维单丝停止试验,取所测50根纤维单丝直 径的平均值为分散型玻璃纤维的最终直径

    6.2.2.2集束型纤维

    有色金属标准按照本标准6.2.1.2规定的方法进行测定

    按照本标准6.2.1.2规定的方法进行测定

    对于圆形截面钢纤维,用精度为0.01mm的外径干分尺,沿两个垂直方向测定直径,取其平均值为 钢纤维直径。 对于矩形截面钢纤维,用精度为0.01mm的外径千分尺测量纤维的宽度(w)及厚度(t),纤维的等效 直径d按式(6)计算:

    di矩形截面钢纤维直径,单位为毫米(mm): w一矩形截面钢纤维宽度,单位为毫米(mm): 一矩形截面钢纤维厚度,单位为毫米(mm)。 对于不规则截面的钢纤维,应确定钢纤维的质量之和(ml)和伸展长度之和(La),质量应精确到0.001g, 钢纤维等效直径d,按式(7)计算:

    d2一 477 M 0元ld 式中: 一不规则截面钢纤维直径,单位为毫米(mm); m1 钢纤维的质量和,单位为毫克(mg); d 钢纤维的伸展长度之和,单位为毫米(mm); 钢纤维名义密度,对于除不锈钢纤维以外的所有钢纤维,取7.85mg/mm;对于不锈钢纤维 取 7. 95 mg/mm

    6.2规定的方法测得的直径的比值

    7.1.1断裂强度、初始模量、断裂伸长率

    7.1.1.1单丝纤维、膜裂网状按本标准附录B规定的方法进行测定。 7.1.1.2粗纤维按本标准附录C规定的方法进行测定。 7.1.1.3断裂强度、初始模量、断裂伸长率测定值任何一项的变异系数大于30%时,则该组试验结果无 效。

    7. 1. 2耐碱性解

    合成纤维耐碱性能按本标准附录D规定的方法进行测定。

    7.1.3.1测定仪器

    天平:分度值0.01g;电热鼓风干燥箱,精度土2℃

    样品从材料包装中随机抽取,取样1000g,分成两份,一份检验样,另一份备用样,各约500 密封保存。

    7. 1.3.3 操作步骤

    a)检验样准确称取mao,精确至0.01g; b)将试样置于(80士5)℃的干燥箱内烘干24h,取出置于干燥器中冷却至室温,称取试样的重量 mal,精确至0.01g; c)含水率按公式(8)计算.修约至0.1%

    式中: H——含水率,用百分数表示(%); ma—烘干前试样重量,单位为克(g); ml——烘干后试样重量,单位为克(g)。

    式中: H 含水率,用百分数表示(%); ma—烘干前试样重量,单位为克(g); ml—烘干后试样重量,单位为克(g)。

    7. 2. 1 二氧化锆含量

    耐碱玻璃纤维二氧化锆含量按附录E规定的方法进行测定。本标准提供了两种测试方法,其中方法 为仲裁法

    7.2.2.1样品准备

    时碱玻璃纤维密度测定,试验前需将样品放到625℃的高温炉中灼烧0.5h,待样品冷却后再进行

    7. 2. 2. 2 测定仪器

    分析天平:分度值不低于0.0001g;密度瓶:25cm(如图1所示);恒温水浴:温度控制在(23士0.5)℃ 温度计:分度值为0.5℃

    7.2.2.3操作步骤

    a)称取空密度瓶的质量,再加人试样称量,然后注人部分水,轻微震荡,使试样充分湿润后,继续将 密度瓶注满,试样表面和介质中不得有气泡; D 将装满测定水和试样的密度瓶盖严,放人(23士0.5)℃水浴中恒温30min以上,取出擦干,立即称量; c)将密度瓶洗净,干燥,充满测定水盖严,放人(23士0.5)℃水浴中恒温30min以上,取出擦干,立 即称量。

    一密度瓶的体积,单位为立方厘来(cm);

    按照本标准7.1.3规定的方法进行测定

    7.2. 4. 1测定仪器

    a)通风烘箱:空气置换率20次/h~50次/h,温度能控制在(105士3)℃或所选择温度士3℃; b)马弗炉:温度能控制在(625土20)℃或所选择温度的士20℃,该温度应在炉门关闭后于马弗炉 的中心位置测量; C 干燥器:内装合适的干燥剂,如硅胶、氯化钙或五氧化二磷; d)试样皿:由耐热材料制成,如陶瓷埚或不锈钢网篮等; e)不锈钢夹钳:用于夹持试样和试样皿; f)天平:精确至0.1mg; g)抛光金属模板和合适的裁切工具:如刀、剪刀

    7. 2. 4. 2取样

    样的质量应至少为5g,最好在15g30g之间

    7.2.4.3操作步骤

    a)称取试样皿质量。将试样皿放人温度为(625土20)℃的马弗炉中至少30min,在干燥器内冷却 至室温。称取试样皿质量,重复加热、冷却、称量,直至质量恒定,记为mdo,精确至0.1mg。对 于在该温度下不稳定的玻璃,可在500℃~600℃之间选择一个温度,所选择的温度应恒定在 土20℃范围内。 b 称取干燥试样和试样皿的质量。将试样放在试样皿上,将盛有试样的试样皿放人温度为 (105土3)℃通风烘箱内加热至少30min。将试样皿和试样一起从烘箱内取出,放在干燥器内 冷却30min。称取试样皿和干燥后试样的最终质量,重复加热、冷却、称量,直至质量恒定,记为 mdl精确至0.1mg。 C 称取灼烧后试样和试样血的质量。将试样血和十燥后试样放人马弗炉内,炉温控制在 (625土20)℃或500℃~600℃之间任一所选温度。开启炉门,使试样燃烧5min,然后关闭炉 门再烧30min。若所选用的温度低于625℃,则关炉门后的灼烧时间应至少增加到1h。将试 样和试样皿从马弗炉中移入干燥器内,冷却至室温。称取试样皿和灼烧后的试样的总质量。重 复加热、冷却、称量,直至质量恒定,记为ma2,精确至0.1mg。 d 测试中应注意:在灼烧阶段,试样不得接触炉壁;试样和试样血移送过程中,应注意谨防材料损 失;切勿用裸手触摸试样

    7.2.4.4结果计算

    ma=ma×100 ma=md

    式中: 一可燃物含量,用百分数表示(%); mdo 试样血的质量,单位为克(g); md 干燥试样和试样皿的质量,单位为克(g); 灼烧后试样和试样皿的质量,单位为克(g)

    集束型耐碱玻璃纤维耐碱强力保留率按附录F规定的方法进行测定;分散型耐碱玻璃纤维耐碱 留率按附录G规定的方法进行测定

    按本标准7.2.2规定的方法进行测定。

    按本标准7.1.3规定的方法进行测定

    按本标准7.2.4规定的方法进行测定

    按本标准7.2.4规定的方法进行测定,

    7. 3. 4 耐碱性能

    集束型玄武岩纤维耐碱强力保留率按附录F规定的方法进行测定;分散型玄武岩纤维耐碱强力保留 率按附录G规定的方法进行测定。

    7. 4. 1 抗拉强度

    乙乙01的安求进付划重, a)对于I类(冷拉钢丝型),抗拉强度应由变形前的金属丝或合格钢纤维测定。 b)对于Ⅱ类(钢板剪切型),抗拉强度应由变形前的金属板或合格钢纤维测定, C 对手血类(钢锭铣削型),IV类(冷拉钢丝销刮型),V类(熔抽钢纤维型),抗拉强度由钢纤维测 定,试验机夹具间钢纤维最小长度20mm。由于这些纤维的横截面不规则,纤维会在最薄弱处 断裂。纤维的公称抗拉强度由测试中最大抗拉力除以按等效直径计算得来的纤维截面积。 4.1.2如使用光学的方法测定断面截面的面积,应注明截面面积的测量精度以及由最大拉力值除以 裂处截面面积得到的抗拉强度值。此时的抗拉强度要求由供需双方协商。 4.1.3对于Ⅲ类(钢锭铣削型)、IV类(冷拉钢丝销刮型)、V类(熔抽钢纤维型),生产商也可改为标注 最小抗拉强度值。

    按照GB/T238将测试样品沿直径为3.0mm的支撑轴在两个相反方向做90°的往复弯折,测试样 品弯曲90°并返回到初始位置为一次弯曲,如图2所示。测试应在室温10℃~35℃下进行。

    弹性模量的测定按照GB/T22315测定,对于I和IⅡI型钢纤维,测试应使用变形前母材,弹性模量可

    表1W/C比例及水泥含量限制(续)

    8.3.1.3钢纤维含量

    按受检产品提供的推荐

    8. 3. 1. 4和易性

    不含钢纤维的基准混凝土的和易性由以下方式决定: a)根据GB/T50080进行维勃稠度测定,要求维勃稠度达到6s~10s; 6)可以添加复合的减水剂或高效减水剂混合物,以使混凝土达到表1的要求; C)对基准混凝土样本表面有任何特殊要求时使用特定测试方法需要在相应测试方法中

    a)根据GB/T50080进行维勃稠度测定,要求维勃稠度达到6s~10s; b)可以添加复合的减水剂或高效减水剂混合物,以使混凝土达到表1的要求; C 对基准混凝土样本表面有任何特殊要求时使用特定测试方法需要在相应测试方法中进行相关说明 .3.2 检测掺合成纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维的水泥混凝土性能和砂浆性能所用的基准配合比 .3.2.1基准混凝土和受检混凝土的配合比应按JGJ55进行设计,设计符合以下规定 a) 混凝土强度等级C40; b1 使用外加剂及其他混凝土掺合料时,需按照相应标准的要求对混凝土配合比进行调整: C 纤维掺量按受检产品提供的推荐掺量; 用水量:应使混凝土落度保持在(180士20)mm之间

    c)对基准混凝土样本表面有任何特殊要求时使用特定测试方法需要在相应测试方法中进行相

    8.3.2检测掺合成纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维的水泥混凝土性能和砂浆性能所用

    a)混凝土强度等级C40 b)使用外加剂及其他混凝土掺合料时,需按照相应标准的要求对混凝土配合比进行调整 纤维掺量按受检产品提供的推荐掺量; d)用水量:应使混凝土落度保持在(180士20)mm之间

    8.3.2.2砂浆配合比

    浆的质量配合比为:水泥:砂:水=1:1.5:0.

    8.4.1试验用原材料应称重计量,称量的精确度:水泥、水、外掺料(外加剂和纤维)为土0.2%;砂、石为 士0.5%。试件尺寸的规定参照GB/T50081,纤维长度按骨料最大粒径规定对待。 8.4.2钢纤维混凝土的试件制作要求如下。 8.4.2.1准备一批混凝土料,体积为搅拌机体积的50%~90%。材料投入及搅拌时间方式一般采用: 将全部干燥骨料倒进搅拌机,加人一半水并搅拌2min,持续搅拌,并在1min内加人水泥和另一半的水 (或含外加剂),搅拌时间不得超过5min, 8.4.2.2钢纤维混凝土试件浇筑后应带模在(20土2)℃、聚丙烯薄膜覆盖、不低于95%相对湿度的条件 下差护24h.随后拆模,并在(20+2)℃的水中继续差护27d

    4.之.1低笛 一般米用: 将全部干燥骨料倒进搅拌机,加人一半水并搅拌2min,持续搅拌,并在1min内加人水泥和另一半的水 或含外加剂),搅拌时间不得超过5min。 .4.2.2钢纤维混凝土试件浇筑后应带模在(20土2)℃、聚丙烯薄膜覆盖、不低于95%相对湿度的条件 ,养护24h;随后拆模,并在(20土2)℃的水中继续养护27d。 注:在给混凝土添加纤维时,可按照制造商的建议,在适当的阶段添加纤维,以确保混合后钢纤维均匀分散在混凝土中

    8.8.3纤维砂浆其他性能

    基准砂浆和纤维砂浆的稠度 时间、拉伸黏结强度、抗冻性、收 量、吸水率、静力受压弹性模量等 中规定的方法进行

    9.1纤维混凝土抗压强

    纤维混凝土抗压强度比以受检混凝土与基准混凝土同龄期立方体试件的抗压强度比表示。 计算见式(15):

    式中: αc 一混凝土抗压强度比,用百分数表示(%); fcl一一受检混凝土的抗压强度,单位为兆帕(MPa); fo基准混凝土的抗压强度,单位为兆帕(MPa)。 受检混凝土与基准混凝土抗压强度按GB/T50081进行试验和计算。 纤维混凝土抗压强度比以三批试验测值的平均值表示(结果精确到1%)。若三批试验测值的最大 值或最小值与中间值的差值超过中间值的15%,则把最大及最小值一并舍去,取中间值作为该批的试验 结果;如三批试验测值的最大值和最小值与中间值的差均超过中间值的15%,则该组试验结果无效,应 该重做。

    8.9.2纤维混凝土抗折强度比

    混凝土抗折强度比以受检混凝土与基准混凝土同龄期150mm×150mm×600mm(或550m 柱体试件的抗折强度比表示,计算见式(16):

    ×100 X= ffo

    αf———混凝土抗折强度比,用百分数表示(%); fn—受检混凝土的抗折强度,单位为兆帕(MPa); ffo基准混凝土的抗折强度,单位为兆帕(MPa)。 受检混凝土与基准混凝土抗折强度按GB/T50081进行试验和计算。 混凝土抗折强度比以三批试验测值的平均值表示(结果精确到1%)。三个试件中若有一个折断面 位于两个集中荷载之外,则混凝土抗折强度值按另两个试件的试验结果计算。若这两个测值的差值不大 于这两个测值的较小值的15%时,则该组试件的抗折强度值按这两个测值的平均值计算,否则该组试件 的试验无效。若有两个试件的下边缘断裂位置位于两个集中荷载作用线之外,则该组试件试验无效应该 重做。

    8.9.3纤维混凝土弯曲韧性

    纤维混凝土的弯曲韧性的试验按照附录H规定的方法进行

    8.9.4纤维混凝土抗冲击性

    纤维混凝土抗冲击性试验按照GB/T21120规定的方法进行测

    8.9.5纤维混凝土其他性能

    8.9.5.1纤维混凝土与基准混凝主的班落度试验及落度经时损失试验、扩展度试验及扩展度经时损 失试验、维勃稠度试验、倒置落度筒排空试验、间隙通过性试验、漏斗试验、扩展时间试验、凝结时间试 验、泌水试验、压力泌水试验、表观密度试验、含气量试验、均匀性试验、抗离性性能试验、温度试验、绝热 温升试验参照GB/T50080进行。 8.9.5.2纤维混凝土与基准混凝土的轴心抗压强度试验、静力受压弹性模量试验、劈裂抗拉强度试验参 照GB/T50081进行。 8.9.5.3纤维混凝土与基准混凝土的抗冻试验、动弹性模量试验、抗水渗透试验、抗氯离子渗透试验、收 缩试验、受压徐变试验、碳化试验、混凝土中钢筋锈蚀试验、抗压疲劳变形试验、抗硫酸盐侵蚀试验、碱骨 料反应试验参照GB/T50082进行。

    9试验数据的修约与比较方法

    试验数据应读至仪器、量具的最小分度值,按产品标准允许偏差的规定,确定修约位数和修约间隔 修约规则应符合GB/T8170的规定

    9.2试验数据的比较方法

    试验值或计算值均按GB/T8170的规定采用修约值比较法

    试验报告应包括下列主要内容: a)生产厂名; b)样品名称; c)标准编号; d)样品生产日期、型号和数量; e)试验项目名称; f)试验日期; g)试验结果; h)试验人员、审批人员; 试验部门签章; 试验报告日期。

    试验用主要仪器和量具见表A.1。

    表A.1试验用主要仪器和量具

    (规范性附录) 单丝纤维断裂强度、初始模量和断裂伸长率试验方法

    本方法适用于纤维的长度不小于6mm的单丝 长率的测定,6mm以下的纤维则由供应百 6mm的同质产品进行本项目测试

    单根纤维在规定条件下,在等速伸长型拉伸仪上将纤维拉伸至断裂,从负荷一伸长曲线或数据显示 采集系统中得到试样的断裂强力、断裂伸长、定伸长强力、初始模量等拉伸性能的测定值

    仪器主要技术要求有: a 负荷测量范围:能适应试样最大荷载要求; b) 负荷测量误差:土1%; C) 负荷测量分辨率:0.001N; d) 伸长测量范围:100mm; e) 伸长测量误差:≤0.05mm; f) 伸长测量分辨率:1%; g) 下夹持器下降速度:连续可调; h) 夹持器隔距:2mm~20mm连续可调; i) 下夹持器动程:100mm; 具备负荷一伸长曲线输出功能或初始模量自动计算功能。

    仪器主要技术要求有: a)负荷测量范围:能适应试样最大荷载要求; b)负荷测量误差:土1%; c)负荷测量分辨率:0.001N; d)伸长测量范围:100mm; e)伸长测量误差:≤0.05mm; f)伸长测量分辨率:1%; g)下夹持器下降速度:连续可调; h)夹持器隔距:2mm~20mm连续可调; 下夹持器动程:100mm; 县备负荷一伸长曲线输出功能或初始模量

    B.4.1.1试样的处理

    试验前需将10g左右的纤维在50℃的烘箱里调湿并达到平衡(每隔30min连续称量的质量递变量 不超过0.1%),放入干燥器中冷却照明标准规范范本,作为备检样品

    B.4.1.2拉伸速度

    a)当试样的平均断裂伸长率小于8%时,拉伸速度为每分钟50%名义隔距长度; b)当试样的平均断裂伸长率不小于8%,且小于50%时,拉伸速度为每分钟100%名义隔距长度; c)当试样的平均断裂伸长率不小于50%时.拉伸速度为每分钟200%名义隔距长度,

    B.4. 1.3名义隔距长度

    当纤维的公称长度等于6mm时,名义隔距长度采用2mm

    h)采用的夹持器长度; i) 纤维的平均当量直径及变异系数; i)纤维的平均断裂强力及变异系数; k)纤维的断裂强度及变异系数; 1)纤维的初始模量及变异系数; m)纤维的断裂伸长率及变异系数

    垫圈标准h)纤维的单根断裂强度及单根初始模量; 纤维的平均断裂强度及变异系数; 纤维的初始模量及变异系数; k)纤维的断裂伸长率及变异系数

    本方法适用于水泥混凝土和砂浆用合成纤维的耐碱性能试验,以衡量合成纤维在碱性介质内纤维强 度的稳定性。

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