水泥混凝土用回收碳纤维 编制说明

1传统碳纤维综合性能优异，在国家重点工程或有特殊需求的工程中已有应年国际标准化组织ISO/TC61/SC13“复合材料和增强纤维”技术委员会第36届年2会关于下达2022年第三批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》（国标委发【2022】39号），安排扬州大学，苏州混凝土水泥制品研究院有限34、“4.1产品分类”中，建议是否可以不用区分分会议决定由扬州大学建筑科学与工程学院在会后对代表们提出的意见和建41、3.1回收碳纤维的定义修改为“经过对碳纤维、法处理而得到的，切割至一定长度的短切纤维。代号RCF。”2、4标记进行修改为“产品标记应由产品代号（RCF）、公称长度和标准双方协商，生产其他规格和尺寸。纤维的长度偏差应不大于公称值的±2mm。”分混合后分为两等份，一份作为试验样品，一份作为备用样品。”6、8.4判定规则修改为“所有项目的试验结果均符合第6章各项要求时，则判该批产品合格。否则判批产品不合格”7、附录A3.3试件制作、养护及试验所需试件数量，弯曲韧性比的每批取5进一步验证试验结果，对标准讨论稿进行了修改，标准具体编制内容根据GB/T1.1-2020《标准化工本标准共分九章：1.范围；2.规范性引用文件；3.术语和定义；4.3.术语和定义语。根据两次工作会议的精神，修改了部分术语6），等级分为普通型（代号OS）和加强型（代号HS）。普通型回收碳纤维的拉通型复原碳纤维的标记为：RCF-Y-OS-12GB/T×××××-202×。本文件包括的产品不应对人体、生物和环境造成有害的影响，涉及与使用回收碳纤维的性能指标对于掺加回收碳纤维的水泥混凝土性能至关重要，本标准主要通过设置回收碳纤维的性能指标要求和加回收碳纤维的水泥混凝土性能指标要求来衡量产品性能指标。根据回收碳纤维的性能和在水泥混凝土的作用，标准制定起草小组对不同厂家回收碳纤维的性能进行了试验验证，并对各大院校和研究单位对水泥混凝土用回收碳纤维的试验进行了汇总，确定了纤维自身的性能指标的5项、纤维掺加到水泥混凝土中的指标5项。意图用最少当回收碳纤维的公称长度不大于20mm时，长度偏差应满足±2mm；当回收碳纤维的公称长度大于等于20mm时，长度偏差应不大于公称值的±10%。回收碳纤维性能指标与碳含量密切有关，故标准制定起草小组对回收碳纤维的基本性能指标做出了量化指标，特别是碳含量≥90.0%，这样就可以通过试回收碳纤维灰分是指碳纤维复合材料在高温热解烧蚀后留下的树脂等残留7物，结合目前试验结果可以发现，回收碳纤维灰分均≤1.0%。这样就可以通过回收碳纤维密度主要受碳纤维复合材料热解时残留的树脂等残留物含量的影响。结合目前试验结果可以发现，回收碳纤维的密度主要维持在1.6～2.0之回收碳纤维含水率是纤维含水重量占纤维重量的百分比，回收碳纤维具有需要通过含水率试验验证回收碳纤维真实质量。结合目前试验结果可以发现，大量文献和经试验验证表明，回收碳纤维使用到水泥混凝土中可以减少早期塑性裂缝和提高硬化混凝土的韧性。确定了为抑制水泥混凝土的早期塑性裂缝的出现和开展，回收碳纤维的拉伸强度应不低于2000MPa，其纤维拉伸强度已经远高于玄武岩纤维、玻璃纤维，效果更为明显。回收碳纤维虽然强度有所损失，但是依旧有较高的拉伸强度和弹性模量、耐碱性腐蚀优秀等特点。目前本标准提供的纤维自身的技术指标是汇总国内外多年来常用纤维的技术数据以掺加和未掺加回收碳纤维水泥混凝土的性能指标比较来确定数值的增加或减少。抗压强度、抗折强度、弯曲韧性、抗冲击性能、早期抗裂这五个指标是目前大家公认的纤维增强混凝土的关键性能指标，本标准结合文献材料和试验验证的结果对此性能加以确定和规范。这五个指标也与用于水泥混凝土的其他工通混凝土力学性能试验方法标准》的规定进行试验。结合目前试验结果可以发可以保持在95%以上，说明回收碳纤维能一定程度增强混凝土的抗折强度，提验。各阶段的能量吸收值都有一定程度的提升，在适宜的掺量下弯曲韧性比可8少的程度，变化掺量进行试验，我们发现：在适宜的掺量下，混凝土裂缝降低规定的方法测定，灰分按GB/T26752规定的方法测定，密度按GB/T30019规定的方法测定，含水率按GB/T9914.1规定的方法测定，拉伸强度按附录A中掺回收碳纤维水泥混凝土性能试验按附录B的规定进行。附录B规定了比99.标志、包装、运输、贮存及防护9.1标志：回收碳纤维应标明产品名称、标记，产品净质量，生产日期，生产单位名称等，如有商标应在产品包装上标明。包装包装内应附有产品检验合格9.2包装：应使用带有排气孔的塑料袋封装，每个包装中可有多个独立封装的小包装，每个包装的净质量应不少于标称净质量，还应标明“怕湿”“禁止滚9.3运输：产品应用干燥、有篷的交通工具运输9.4贮存：产品应存放在干燥、阴凉通风的库房内，远离火源和热源，防潮，丙烯腈基碳纤维》中5.3.4规定碳含量范围为91.0%-98.0%的情况，拟定时进行测试，检测数据详见表3。结合GB/T26752-2020《聚收碳纤维的含水率处于较低状态（所有测试样品的平均含水率均小于0.5%），考虑到生产过程中为了降低回收碳纤维的粉尘量可能适当提高回收碳纤维含水----按本标准附录A规定的方法采用工程纤维强伸度仪对8种回收碳纤维样品回收碳纤维拉伸强度相关规定(≥2000MPa）是合理的。样品编号拉伸强度/MPa43582#34743#35364#28665#30676#27817#2642284350081《普通混凝土力学性能试验方法标准》规定的方法进行混凝土的抗压强度标准中回收碳纤维混凝土的抗压强度比(≥95%）的规定是合理的。编号抗压强度比（%）扬州大学浙江工业大学1#-6-0.594--9798--93992#-6-0.52#-6-1.5942#-12-0.59795-2#-18-0.59895--3#-6-0.5-3#-6-1.0-3#-6-1.596-3#-12-0.59797953#-18-0.595--4#-6-1.5-4#-12-0.5---4#-18-0.5--注：1#-6-0.5表示试验用碳纤维为1#样品，长度6mm，试验掺量为水泥用量的0.5%。表7回收碳纤维混凝土的抗压强度比（文献结果）编号抗压强度比（%）参考文献5-0.5同形态回收碳纤维水泥基材料力学与导电性能[J].材料导报,2024,38(9):23010043.5-0.7510-0.7520-0.759697张彤昕.废弃碳纤维对混凝土力学性能与导学,2022.注：5-0.5表示试验用碳纤维长度5mm，试验掺量为水泥用量的0.5%。按GB/T50081《普通混凝土力学性能试验方法标准》规定的方法进行混凝表明回收碳纤维混凝土抗折强度比可以达到110%以上（见表9）。因此，拟定标准中回收碳纤维混凝土的抗折强度比(≥110%）相关规定是合理的。编号抗折强度比（%）扬州大学浙江工业大学中交天津港研院1#-6-0.5-97---2#-6-0.5-2#-6-1.0-2#-6-1.52#-12-0.5--2#-18-0.5-3#-6-0.53#-6-1.0-3#-6-1.53#-12-0.5-----4#-6-0.5-4#-6-1.0-4#-6-1.5-4#-12-0.5----注：1#-6-0.5表示试验用碳纤维为1#样品，长度6mm，试验掺量为水泥用量的0.5%。编号抗折强度比（%）参考文献5-0.5同形态回收碳纤维水泥基材料力学与导电性能[J].材料导报,2024,38(9):23010043.10-0.55-0.7510-0.7520-0.7515-0.8王艳，全志平，张少辉.回收碳纤维对高强水泥基材料力学性能与导电性能的影响[J].硅酸盐学报,2023,51(5):1332-1343.注：5-0.5表示试验用碳纤维长度5mm，试验掺量为水泥用量的0.5%。按本标准附录B规定的方法进行回收碳纤维混凝土的弯曲韧性测试，检测编号弯曲韧性比（%）2#-6-1.02#-6-1.52022123#-6-0.53#-6-1.03#-6-1.53#-12-0.53#-18-0.54#-6-1.04#-18-0.5258注：1#-6-1.0表示试验用碳纤维为1#样品，长度6mm，试验掺量为水泥用量的1.0%。编号弯曲韧性比（%）参考文献277张彤昕.废弃碳纤维对混凝土力学性能与导电性能影响研究[D].西安建筑科技大学,2022.255223注：5-1.0表示试验用碳纤维长度5mm，试验掺量为水泥用量的1.0%。按本标准附录B规定的方法测试了回收碳纤维混凝土的抗冲击次数比，检编号抗冲击次数抗冲击次数比JZ—2#-6-1.5201.83#-6-1.54#-6-1.5203.0注：1#-12-1.5表示试验用碳纤维为1#样品，长度12mm，试验掺量为水泥用量的1.5%。按本标准附录B规定的方法测试了回收碳纤维混凝土的裂缝降低系数，检裂缝总面积显著降低，裂缝降低系数大于75%的占到91%以上。因此，拟定标编号裂缝总面积/mm2裂缝降低系数/%JZ872 1#-6-0.52537121875907891未开裂未开裂2#-6-0.52#-6-1.061932#-6-1.5未开裂未开裂2#-12-0.57970922#-18-0.52357352943#-6-0.53#-6-1.03#-6-1.53#-12-0.523573未开裂未开裂3#-18-0.579964#-6-0.54#-6-1.078914#-6-1.5未开裂未开裂4#-1