《纤维混凝土试验方法标准》CECS13:2009.pdf
- 文档部分内容预览:
在水泥基混凝土中均匀掺入乱向分布的短纤维形成的复合
由两种或两种以上不同品种、不同规格的纤维混合使用所 训的纤维混凝士。
纤维截面为非圆形时,按截面积相等的原则换算的圆形着 的直径。
单位体积纤维混凝土中所含纤维的质量铁路图纸,以kg/m表示。 1.9纤维体积率fractionoffiberbyvolume 纤维占纤维混凝土的体积百分数。
纤维混凝土保持一定抗力的塑性变形能力,常用与受力(或应 力)变形(或应变)曲线下面积有关的参数进行度量。
2. 1. 11 增强
2. 1. 12 增韧
采用纤维改善基体混凝土的脆性,提高其弯曲韧性、冲击韧性 等。
2.1.14 早龄期抗裂
采用纤维阻滞基体混凝土在水化初期收缩裂缝的 展。
2.2.1作用、作用效应和抗力
2.2.1作用、作用效应和抗力 F一一一荷载,作用力; F;一一初始荷载; Fcon控制荷载; Fcr初裂荷载; Fen 等效荷载;
2.2.4计算系数及其他
3.1.1纤维混凝土中水、水泥、掺和料、外加剂、砂石骨料等原材 料的试验检验方法和质量控制应符合国家现行有关标准的规定。 3.1.2钢纤维混凝土中粗骨料粒径宜与纤维长度相匹配,其匹配 关系应满足现行协会标准《纤维混凝土结构技术规程》CECS38 和其他国家现行相关标准的规定,必要时应通过专门试验确定。 3.1.3采用合成纤维用于混凝土增强增韧时,粗骨料粒径与纤维 长度的匹配关系宜符合本标准第3.1.2条的规定。 3.1.4采用合成纤维用于混凝土早龄期防裂时,粗骨料粒径与纤 维长度的匹配关系可不受限制。
、形状、杀质香量和弯折性能检 验。 3.2.2 检验所采用的仪器应符合下列规定: 入 数显卡尺,量程150mm,精度0.02mm。 2 电子天平,称量不小于30g,感量0.1mg。 3 台秤,称量10kg,感量50g。 3.2.3 钢纤维长度的检验应符合下列规定: 1 每个验收批分10个部位随机取样100根钢纤维逐根进行 测量。 2对于形状规则的直形纤维,用卡尺测量其长度。 3对于波形和端钩形钢纤维,应量测纤维的名义长度(两端 点的距离)和实际曲线长度。钢纤维的长度充许偏差,根据有关国
或行业标准确定或合同约定。每根钢纤维的长度偏差率应按 计算:
l=k×100% 小
式中:i钢纤维的长度偏差(%); lo一一钢纤维的长度或名义长度的实测值(mm); 钢纤维的长度或名义长度的标准值,由产品合同规 定(mm)。 3.2.4钢纤维直径的检验应符合下列规定: 1每个验收批分10个部位随机取样100根钢纤维逐根进行 测量。 2对于形状规则的圆形截面纤维用卡尺测量纤维中间截面 的直径,在垂直方向各测量一次计算其平均值。 3对于矩形截面的钢纤维,用卡尺测量中间截面两边的尺寸 换算出等效直径。矩形截面的等效直径按下式计算
4 dea aXbo 1 元
式中:ao,b。~纤维矩形截面的实测两个边长(mm); dea纤维的等效直径(mm)。 4对于非圆形不规则截面钢纤维,每根用天平称重,用卡尺 测量钢纤维的实际曲线长度值;或截取中间直线段用天平称重,用 卡尺测量截取的直线段长度值,按下式计算其等效直径:
式中:%一一一钢纤维直径或等效直径偏差(%); d。一一一钢纤维直径或等效直径的实测乎均值(mm): dk一一钢纤维直径或等效直径的标准值,按合同规定确定 (mm)。 3.2.5异型钢纤维形状合格率检验应符合以下规定: 1 每个验收批分10个部位随机取样100根钢纤维逐根进行 测量。 2逐根检查钢纤维的形状,如有断钩,单边成形或不符合出 广形状规定的,视为不合格。 3钢纤维是否符合出广形状规定的检查,可根据生产厂商提 供的形状模板图,逐一取单根纤维与模板图对比,形状明显偏离模 板的视为形状不合格。 4纤维形状合格率应按合同约定或有关国家或行业标准确 定。
3.2.6钢纤维的杂质含量检验应符合以下规定:
1钢纤维表面不应粘有油污和其他妨碍钢纤维与水泥基粘 结的有害物质。 2钢纤维杂质含量系指钢纤维产品中含有的因加工不良造 成的粘结连片、表面严重锈蚀的钢纤维、铁锈粉等杂质重量占钢纤 维重量的比率。 3每个验收批随机取样5kg,人工挑选污染、锈蚀纤维及杂 质,并称重计算,
每批产品随机取样10根钢纤维,将其围绕直径3mm的 棒向最易弯折方向弯折90°,10根试样中至少要有9根不折
3.3钢纤维抗拉强度试验
度不小于20mm的钢纤维抗拉强度。直径大于0.1mm的合成纤 维的抗拉强度试验可按照本方法执行。
3.3.2试验采用的仪器设备应符合下列规定:
1电子拉伸试验机,量程应大于被试钢纤维最大拉断力的 80%,且不小于被测试钢纤维最大拉断力的20%,精度不低于 1.0%,具有荷载和位移速率调节和控制功能。 2电子天平,称量不小于30g,感量0.1mg。 3数显卡尺,量程不小于150mm,精度0.02mm。 4螺旋测微仪,量程50mm,精度0.002mm 5专用夹具系统:拉伸试验机配用的夹具系统应保证试件的 轴线与拉力机的作用力同轴,接触试件的夹具表面必须使样本能 够夹持牢固、不滑动,并避免试件出现滑痕及其他损伤。 6记录仪器:试验荷载记录仪器应具备测量数据和量值最大 值的自动采集功能;精度不低于1.0%,采样频率不低于1.0 kHz。
1钢纤维试件宜从产品中直接抽取,不宜使用母材。规则截 面的钢纤维每次试验取一组试件,每组取10根试件;不规则截面 的钢纤维每次试验取三组试件,每组取10根试件。 2圆形截面和矩形截面直形试件可直接安装到试验机夹具 上,上下夹口应分别距离试件中点1.5mm~2mm。端头带弯钩的 圆形截面和矩形截面试件可采用钳工方法对于端头予以调直,然 后安装到试验机夹具上,调直工艺不应影响被夹持部分以外的试 验段。 3端头形状不规则的试件难于直接夹持,宜采用连接装置连 接(图3.3.3)。先用粘结剂将试件粘结在连接板中缝中,然后用 螺栓与加载装置相连或直接夹在试验机夹头上,试件中点应与连 接板中点重合,试件的轴线偏移不应大于0.6mm。试件与连接板 的粘结应保证在测试过程中试件不发生滑移。
4加载速率应保证试件能够在约30s断裂,位移控制速率宜 取 8X10~6m/s.
圆孔、与拉力机连接 拉力机夹持处 C 试件用粘结剂固定 试件用粘结剂固定 上下分离 上下分离 试件用粘结剂固定 试件用粘结剂固定 拉力机夹持处 圆孔、与拉力机连接 (a)带连接圆孔的夹具 (b)直接夹持的夹具
图3.3.3纤维拉伸试验连接装置
1钢纤维的截面积应根据试样的原始尺寸测量,精度不应低 于1.0%,计算结果应保留4位有效数字。 2矩形等截面钢纤维应在试件的中点测量宽度和厚度,按下 式计算试件截面积:
4非等截面钢纤维的截面积可采用重量法按下列步骤测量 和计算: 用电子天平称出单根钢纤维的质量,用量具测量单根钢纤维 的长度。 按下式计算试件的截面积:
Af= mf lXY
式中:m 被测钢纤维或其直线段的实测质量(mg); lr一一钢纤维的实际曲线长度或截取的直线段长度(mm); Yt一纤维的质量密度,取为7.85mg/mm;合成纤维的 质量密度根据纤维的材质选取,对于聚丙烯纤维 其质量密度可取为0.91mg/mm。 5不规则截面试件的截面尺寸和截面积计算还可利用激光 衍射技术、显微镜光学反射及扫描电子显微镜图像分析系统获得, 此时计算截面积应取试件试验标距内最小截面积。 En
单根钢纤维的抗拉强度应按下式计算:
3.4合成纤维外形测定试验
3.4。1本方法适用合成纤维直径(等效直径)、长度和截 的测定。
3.4.2试验所用仪器设备应符合下列规定:
恒温恒湿室:温度(20土2)℃,相对湿度(65土3)%。 天平:感量0.01mg。
3投影仪:放大倍数50倍~100倍。 4 切断器:切断标距15mm或5mm,允许误差士0.01mm。 5 绒板:其颜色与试验纤维颜色成对比色。 6 标尺:最小刻度为1mm。 哈式切片器。 生物显微镜:100倍~500倍。 工具:钳子、镊子、梳子、载玻片、盖玻片、火棉胶、甘油玻璃 片等。 3.4.3对于初估直径小于0.1mm的合成纤维直径(等效直径) 的试验应符合下列规定: 1从待测样品中随机取10g左石作为线密度测定样品进行 调湿,使试样达到平衡(每隔30min莲续称量的质量递变量不超 过0.1%)。 2对于直径小于0.1mm的纤维从已调湿平衡的样品中取 1500根到2000根,手扯整理数次使之成为端平齐的伸直纤维 束。共取5束纤维。 3在保持纤维平直所需要的最小张力下,用切断器从经整理 的纤维束的中部切下15mm长度的纤维束中段(名义长度15mm 以下切5mm),切下的中段纤维中不得有游离纤维。切断时纤维 束必须与刀口垂直。 4用镊子从一束中段纤维中夹取适量纤维,平行排列在玻璃 片上,盖上玻璃片,用橡皮筋扎紧,在投影仪上逐根计数,也可用其 他方法准确计数。每束计数300根,依次完成5束纤维的计数。 5将取样的纤维放在试验用标准大气下进行调湿,平衡后将 纤维逐束称量(精确至0.01mg)。 6合成纤维的线密度应按下式计算:
T 10000X Y n XL
3.4.4初估直径不小于0.1mm的合成纤维直径(等效】
1从待测样品中随机取10左右作为线密度测定样品,进行 周湿,使试样达到平衡(每隔30min连续称量的质量递变量不超 过0.1%)。 2从已调湿平衡的线密度样品中取100根纤维。 3保持纤维平直,用标尺直接量取纤维长度 4将测量长度后的纤维放在试验用标准大气下进行调湿,平 衡后将纤维称量(精确至0.01mg)。 5合成纤维的线密度应按下式计算:
T =10000X
d,=11. 287
3.4.6合成纤维长度的试验应符合下列规定:
1从待测样品中随机取10g左右作为长度测定样品,进行调 湿,使试样达到平衡(每隔30min连续称量的质量递变量不超过 0.1%)。 2把测量标尺放置在测试样板上。 3 从试样中小心地抽取一单根纤维
4将钳子垂直于纤维夹紧纤维的两端,纤维的两端应与钳子 的尖端相吻合。 5把夹着纤维的钳子尖端对准测量标尺的一个参考点,在不 使纤维伸长的情况下,拉伸纤维使其延伸到伸直的状态。沿着测 量标尺移动夹钳纤维长度,并按上述方法重复测量剩余的试样的 长度。 6试验结果应以20根纤维长度的算术平均值表示。计算到 小数点后三位,修纳至小数点后两位。
量标尺移动夹钳纤维长度,并按上述方法重复测量剩余的试样的 长度。 6试验结果应以20根纤维长度的算术平均值表示。计算到 小数点后三位,修约至小数点后两位。 3.4.7合成纤维截面形状的试验应符合下列规定: 1用哈式切片器切割厚度10um~30μm的纤维切片。 2将制好的样品放在100倍~500倍生物显微镜的载物台 上观察其截面形状。
3.4.7合成纤维截面形状的试验应符合下列规定:
1用哈式切片器切割厚度10um~30um的纤维切片。 2将制好的样品放在100倍~500倍生物显微镜的载 上观察其截面形状。
3.5合成纤维抗拉强度、极限伸长率及弹性模量试验
3.5.1本方法适用于纤维长度不小于6mm的合成纤维的抗拉 强度、极限伸长率和弹性模量的测定。 35试於所用仪婴设务应饰合下剂定
强度、极限伸长率和弹性模量的测定。 3.5.2试验所用仪器设备应符合下列规定: 1等速仲长型单纤维强伸仪(CRE)。 2天平:最大称量为200g,感量0.01mg。 3.5.3合成纤维的抗拉强度、极限伸长率和弹性模量的试验应按 下列步骤进行: 1合成纤维的试验样品宜从产品中直接抽取,随机取50根 纤维,作为一组试样。 2将纤维试样置于(60土5)℃的烘箱中烘干至衡重(控制 维的含水率在2%以下),然后在恒温恒湿室L温度(20土2)℃,相 对湿度(65土3)%调湿平衡。 3将纤维的一端放人上夹持器上夹紧,选择合适的张力夹夹 取纤维的另一端,让张力夹自由下垂,在纤维沿着轴向伸直后,夹 紧下夹持器。在纤维试样安装完成后进行拉伸试验,测得纤维的
式中:fr——纤维的抗拉强度(MPa); Fmax纤维拉断所需最大拉力(N/100) 2极限伸长率的计算:
YXFD Er=0. 1 T X ypnc OBC ppc = Lo
式中:E合成纤维弹性模量(初始模量)(GPa); FpD 点对应的拉力(cN); OBC BC段的长度,即D点对应的伸长值(mm)
.5以50个试样的弹性模量平均值作为样品的试验结果,50 武样弹性模量的变异系数不应大于10%,
3.5.5以50个试样的弹性模量平均值作为样品的试验结果,50 个试样弹性模量的变异系数不应大于10%
3.6合成纤维耐碱性试验
3.6.1 本节规定适用于合成纤维耐碱性能试验。 3.6.2 本试验所用仪器设备和试剂应符合下列规定: 1 等速伸长型单纤维强伸仪(CRE)。 2 恒温干燥箱:有效控制温度为60℃士5℃。 3 恒温恒湿室:温度20℃士2℃,相对湿度65%3%。 4 天平:最大称量为200g,感量0.1mg。 5 量筒:2000mL。 6 不锈钢烧杯或塑料烧杯:1000mL、500mL(若干)。
7: 表面皿:若干。 8不锈钢搅拌棒。 9氢氧化钠:分析纯
3.6.3合成纤维的耐碱性能
3.6.5计算所有试样测试结果的平均值,应作为样品的试
4.1.1本方法适用于纤维混凝土试验室拌和物试样制备、现 样方法和拌和物性能试验。
4.1.3纤维混凝土拌和物配合比分析试验,纤维含量应按本 第4.5节规定进行试验,其余各组分的分析可按照现行国家 《普通混凝土拌和物性能试验方法标准》GB/T50080的规 行。
4.1.4纤维混凝土拌和物的各项性能试验,试验报告应包括
1 委托单位名称。 2 工程名称及施工部位。 3 要求检测的项目名称。 4 试验日期及时间。 5 仪器设备的名称、型号及编号。 6 取样地点、环境温度和湿度。 7 搅拌方式。 8 原材料的品种、规格、产地。 9 纤维混凝土强度等级、配合比及其相应的试验编号。 10 检测试验结果。 11 要说明的其他内容。
4.2试验室拌和物试样制备
4.2试验室拌和物试样制备
4.2.1本方法适用于试验室内纤维混凝土拌和物试样的制备。 4.2.2 试验拌和间和采用的仪器设备应满足下列要求: 1 试验拌和室的温度及拌和物的温度应保持在20℃土5℃。 强制式搅拌机,容积30L~100L。 3 台秤,称量100kg,感量0.5kg。 案秤,称量10kg,感量5g。 5 天平,称量1000g,感量0.5g。 铁盘,尺寸不宜小于1.5m×1.5m。 7 工具:盛器、铁铲、抹刀等。 4.2.3 在试验室拌和纤维混凝土时,所用材料应一一次备齐,骨料 应提前运人室内并翻拌均匀。水泥应备足一次试验用量,混合均 后放置在密闭的防潮容器中。 4.2.4试验室拌和纤维混凝土时,各种材料用量应分别按质量 计。称量的精确度应满足:骨料为土1%,水、水泥、钢纤维和外加 剂为士0.5%,合成纤维为±0.1%。 4.2.5搅拌纤维混凝土宜采用强制式搅拌机,也可用人工搅拌。 采用人工搅拌时应在钢盘或其他不吸水的平盘上操作,先用湿布 打湿盘面和铁铲表面,再加入各种材料进行干拌然后加水湿拌。 拌和过程中始终用铁铲翻拌,不得用铁铲插揭。 4.2.6纤维混凝士的一次搅拌量,应比试验用量多5L,并应在搅 拌机规定容量的50%80%之间。 4.2.7纤维混凝士的搅拌过程应保证纤维在混凝土中均匀分散, 防止纤维结团,搅拌时间应不少手3min。可采用两种投料次序: 1先将纤维和骨料水泥搅拌均匀,然后加水和外加剂水溶 液继续搅拌; 2先搅拌除纤维外的其他材料,逐渐投人纤维,当全部投入 后,再搅拌1min。当纤维较长或纤维掺量较多时可使用纤维分
4.2.1本方法适用于试验室内纤维混凝土拌和物试样的制备。
4.2.8 制取拌和物试样后到开始进行各项性能试验不宜超过 5min。 4.2.9 在试验室制备混凝土拌和物时,应记录以下内容: 1 制样日期和时间。 2 试验室温度和湿度。 3 各种原材料的品种、规格、产地及性能指标。 4 试样数量及试样编号。 5 混凝土强度等级。 6 混凝土配合比和每盘混凝土的材料用量,
4.2.8制取拌和物试样后到开始进行各项性能试验不宜
4.3.1本方法适用于浇筑成型的纤维混凝土施工现场拌和物取样。 4.3.2纤维混凝土拌和物取样应从同一次搅拌或同一车运送的混 凝士中取出,取样量应多于试验所需量的1.5倍,且不宜小于20L。 4.3.3纤维混凝士工程施工中取样时,应遵守现行国家标准《混 凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关规定。 4.3.4纤维混凝土拌和物的取样应具有代表性,宜采用多次取样 的方法。一般在同盘混凝土或同一车混凝土中的约1/4处、1/2 处和3/4处之间分别取样,从第一次取样到最后一次取样不宜超 过15min,然后人工搅拌均匀。 4.3.5从取样完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min,取样
1.3.1本方法适用于浇筑成型的纤维混凝土施工现场拌和物取样。
4.3.5从取样完毕到开始做各项性能试验不宜超过5min,
环境温湿度及取样的混凝土的温度。
4.4.1本万法适用于骨科粒径不大于40mm,倒直劳落度同桐度 在5s~60s之间的纤维混凝土拌和物的稠度测定。 4.4.2用倒置落度简法测定稠度所用设备应符合下列规定: 1落度简应符合现行行业标准《混凝土落度仪》G3021 的规定。倒置珊落度筒装置系将落度筒倒置于钢底简上,倒块 落度筒简口与底板距离为120mm,简口由插板封住,安装时应保持 倒落度筒轴线的垂直度(图4.4.2)
图4.4.2倒置落度筒
2小型插人式振动棒:直径:25mm~28mm;长度:250mm; 频率:8~22Hz;振幅:1mm。 3工具:盛器、铁铲、抹刀等、
频率:8~22Hz;振幅:1mm。 3工具:盛器、铁铲、抹刀等。 4.4.3倒置落度简稠度试验应按下列步骤进行: 1润湿落度筒简及底筒内壁,推入插板,将纤维混凝土试样 装人落度筒,使顶面略高出筒口,刮去后用抹刀抹平。 2轻轻抽出插板,同时开启振动棒,在其接触纤维混凝土表 面的瞬间用秒表开始计时。 3使振动棒沿落度筒中心线垂直下沉,达到距底筒底面 10mm处为止。继续振揭直至纤维混凝土全部流出势落度简,停 表计时,并关闭振动棒。 4.4.4结果应按以下规定处理:由秒表读出的时间(s)即为纤维
4.4.3倒置班落度简稠度试验应按下列步骤进行
4.4.4结果应按以下规定处理:由秒表读出的时间(s)
4.5拌和物中纤维含量试验
施工组织设计标准规范范本4.5.1 本方法适用于测定新拌纤维混凝土拌和物单位体称 维含量。
1电子天平:称量1kg,感量1g(用于称量钢纤维);称量 100g,感量0.02g(用于称量合成纤维)。 2容量筒:容积5L。 3 振动台:频率50Hz士3Hz,空载时振幅0.5mm士0.1mm。 振槌:重量为1kg的木。 5 不锈钢丝筛网:网孔尺寸2.5mm×2.5mm。 其他:铁铲、容器、磁铁等。 4.5.3 纤维含量应测定两次,应按下列步骤进行: 把容量筒内外擦净。 2对落度不大于50mm的拌和物,可用振动台振实。应 一次将拌和物灌到高出容量筒口,装料时用振褪稍加敲振。振动
过程中如拌和物沉落低于筒简口,应随时漆加,直至表面出浆。 3对落度大于50mm的拌和物,可用振振实。容量筒 按1/2高度分层装入拌和物,大于1L容量筒按100mm分层。振 槌沿容量筒侧壁均勾敲振,每层30次。敲振完毕后,将直径 16mm的钢棒垫在筒底,左右交替将容量筒颠击地面各15次。 4刮去多余的拌和物,并填平表面凹陷部分。 5将拌和物倒入不小于10倍拌和物体积的大容器中,加水 搅拌。对于合成纤维可用筛网收集纤维,并仔细洗净粘附在纤维 上的异物;对于钢纤维混凝土,可将稀浆慢慢倒出,在所余的砂石 及钢纤维残渣中用磁铁搜集钢纤维,并仔细洗净粘附在纤维上的 异物。 6必要时将收集的纤维倒人另外容器中二次加水搅拌,重新 收集。
时间不应少于4h,每隔1h称量一次,直到连续两次称量之差小 于较小值的0.5%时为止。冷却至室温后应称其重量,钢纤维精 确至1g,合成纤维精确至0.02g。
4.5.5纤维含量应按下式计
Yt一纤维的质量密度(kg/m)。 4.5.7纤维含量的测定值应为纤维含量两次测定值的平均值
测定值应符合下列条件:
家电标准4.6硬化初期纤维混凝土中钢纤维含量试验
1落度不大于50mm的拌和物,用振动台振实。应一次 将拌和物灌到高出试模,装料时用振褪稍加敲振。振动过程中如 半和物沉落低于试模顶面,应随时添加,振动直至表面出浆。 2落度大于50mm的拌和物,用振振实。按1/2试模高 度分层装入拌和物。振槌沿试模侧壁均匀敲振,每层30次。敲振 完毕后,将直径16mm的钢棒垫在试模底,左右交替将试模颠击 地面各15次。 3在20℃士5℃环境中养护至24h,拆除试模,取出试块。 4测量试块的实际尺寸,每个边长测量三次取平均值,计算 出试件的体积。 5用压力机或用捶击将试块压碎,收集带有钢纤维的碎块。 6用磁铁搜集钢纤维,用人工方法将收集到的钢纤维表面附
....- 相关专题: 混凝土