增强纱线在水泥中强度的测定-编制说明

GB/TXXXXX-20XX

《增强纱线在水泥中强度的测定》

编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

2021年南京玻璃纤维研究设计院有限公司向全国玻璃纤维标准化技术委员会提出

了制定《增强纱线在水泥中强度的测定》国家标准的项目申请。全国玻璃纤维标准化技

术委员会在收到项目建议书和标准草案后，按规定的程序，提交委员会全体委员讨论，

经委员投票表决，一致同意向国家标准化管理委员会提交项目申报书。

2022年7月19日，国标委发【2022】22号，《国家标准化管理委员会关于下达2022

年第二批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》，制订《增强纱线在水泥

中强度的测定》，计划号：20220450-T-609，项目周期为22个月。项目由中国建筑材料

联合会提出，全国玻璃纤维标准化技术委员会归口，南京玻璃纤维研究设计院有限公司

负责起草。

1.2标准制订的目的和意义

纤维增强水泥（fiberReinforcedCement，FRC）是以非连续或连续增强纤维为增强

材料，以水泥砂浆或混凝土为基体的水泥基复合材料。通过增强纤维的高强度和高弹性

模量可提高混凝土材料的抗拉强度、延展性和耐久性，改善水泥基材的脆性，起到增强

增韧的作用。

由于水泥基材呈碱性，纤维能否经受水泥碱性的侵蚀，在水泥中保持其较高强度、

弹性模量及韧性是关键所在。因此，评价纤维在水泥中强度对于使用安全非常重要。国

内还未形成统一的评价纤维耐水泥碱性侵蚀的国家标准，在测试方法、试样规格、试样

数量、老化处理条件和结果计算等方面各自采用自己的方法，测试方法的不统一，造成

测试结果和数据的不统一，给纤维在水泥中的应用带来隐患。

目前，有效地测试和评价增强纤维耐水泥碱性侵蚀的方法是SIC法，即通过测定纤

维制成的纱线在水泥中保留强度，用来评价增强纤维和水泥相互作用和安全应用的方法。

通过本标准的制定，寻求统一、有效的评价增强纤维在水泥中保留强度的方法，对我国

耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维等增强纤维及纤维增强水泥行业的发展以及水泥混

凝土建筑结构的安全应用都有重要的意义。

1.3标准制订工作的过程

计划下达后，项目承担单位南京玻璃纤维研究设计院有限公司立即成立了标准制订

工作组，全面开始了标准的起草工作。标准起草工作组人员及分工见表1。

表1工作组分工表

序姓名单位工作分工

号

南京玻璃纤维研究设计院组织协调，进度控制，标准文本、编制说明、验证报

苏瑞

1有限公司告等技术材料的撰写及内容把关。

2徐琪南京玻璃纤维研究设计院负责方法技术可行的论证及相关技术文件的把关。

有限公司

南京玻璃纤维研究设计院负责技术路线的制订，方法技术可行的论证及相关技

王玉梅

3有限公司术文件的把关。

南京玻璃纤维研究设计院

4吴永坤负责技术路线的制订及相关技术文件的把关。

有限公司

南京玻璃纤维研究设计院

5康宜宇组织工作组会议，意见的征集与处理

有限公司

6徐宇潇南京玻璃纤维研究设计院参与验证试验

有限公司

二、标准编制原则和主要内容的说明

2.1标准编制原则

本文件严格遵循GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和

起草规则》的有关规定。结合当前增强纤维应用领域的发展需求，参考国内外先进的技

术方法，本着理论基础与实际生产相结合的原则，确保试验方法的可操作性和试验结果

的准确性编写。

2.2标准的主要内容

2.2.1适用范围

本标准规定了增强纱线在水泥中强度测定的方法。

本标准适用于耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维等增强纤维耐碱性能的评价，也

适用于对新型增强纤维体系耐碱侵蚀性能和新型水泥体系碱性侵蚀的评价。

2.2.2规范性引用文件

本标准需要制备水泥基材，对制备需要的水泥、标准纱和水有一定要求，水泥需要

符合GB175《通用硅酸盐水泥》中P·O42.5级水泥；标准砂需要符合GB/T17671《分

水泥胶砂强度试验》规定的标准砂。试验用水应不低于GB/T6682《分析实验室用水规

格和试验方法》中三级水的要求。

GB/T18374《增强材料术语及定义确立的术语和定义》适用于本文件。

2.2.3测试原理

本文件规定了测定增强纤维在混凝土中耐碱性能的试验方法。将纤维束试样预埋在

水泥砂浆内，待水泥砂浆经过一定时间的养护后，将试样放入一定温度的水域中进行加

速老化，待老化结束后进行拉伸性能测试，计算得到纤维束的拉伸强度。

2.2.4试样数量

考虑到样品自身的状态，试样的选取方式应尽量采用能取到代表性样品的方法，如

随机抽样方式；在取样数量方面，为了使测试结果相对准确可靠，尽量减少误差，通过

选取合适的数量来提高测试精度，使测试结果尽量能反映试样的实际耐碱性能。标准中

规定用于增强纱线耐碱性能的测定，SIC试样数量为10个；用于新型增强纤维体系或新

型水泥体系耐碱性能的评价，SIC试样数量为40个。

2.2.4试样制备

标准中涉及的增强纤维类产品，在测定增强纱线在水泥中强度时需按照GB/T

7690.1《增强材料纱线试验方法第1部分：线密度的测定》、GB/T41063《玻璃纤维密

度的测定》和GB/T30019《碳纤维密度的测定》的规定，测定增强纱线的线密度和密

度。

标准对试样制备、试验步骤和应注意的事项作了详细说明。

三、主要试验（或验证）情况分析（补充，根据验证报告的内容进行总结，做了哪些玻

璃、原料、元素的验证、方法的验证、得出了什么结论）

标准起草小组根据标准要求建立了增强纤维在水泥中强度的测定的试验方案。

为了使样品具有代表性，我们收集了国内主要耐碱玻璃纤维和玄武岩纤维生产企业

的典型产品，试验验证的结果详见验证试验报告。

四、标准中如果涉及专利，应有明确的知识产权说明

本标准不涉及专利。

五、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果等情况

耐碱玻璃纤维与玄武岩纤维已被国家列入加快发展的战略型新兴产业，《中国制造

2025》重点领域技术路线图中也提及到，尤其是玄武岩纤维是关键战略材料中一种重要

的高性能新材料，是实现战略新兴产业创新驱动发展战略的重要物质基础之一。制定这

个标准，将提供有效的增强纤维耐碱性能测试方法，对我国耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、

碳纤维等增强纤维及纤维增强水泥行业的发展以及水泥混凝土建筑结构的安全应用提

供有力的支持。

六、采用国际标准和国外先进标准情况，与国际、国外同类标准水平的对比情况，国内

外关键指标对比分析或与测试的国外样品、样机的相关数据对比情况

本标准为首次制订，国内外没有相同标准，国内有相关性能标准。

国内关于制品耐碱性的标准有：GB/T20102-2006《玻璃纤维网布耐碱性试验方法

-氢氧化钠溶液浸泡法》和GB/T17632-1998《土工布及其有关产品抗酸、碱液性能的

的试验方法》，两个标准均是用碱性溶液对制品进行浸泡的方法。而增强纤维在混凝土

中的服役化学环境中除OH-、K+、Na+、Ca2+等外，还包括水泥水化凝胶、有机外加剂、无

机外加剂等，这些都会对增强纤维的耐受性产生影响，从而影响建筑结构的寿命。对于

产品的形式来说，上述两个标准仅适用于以增强纱线织造成网布并经有机化合物表面涂

覆处理的制品，对于像纱线这种增强纤维最基本的产品形式的制品在混凝土中耐碱性能

的评价及试验方法还是空白。

七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性

本标准自成体系，不涉及法律法规和强制性标准的内容。与国家法律法规和强制性

标准无冲突。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

无重大分歧意见。

九、标准性质的建议说明

建议为推荐性标准。

十、贯彻标准的要求和措施建议（包括组织措施、技术措施、过度办法、实施日期等）

建议自发布后6个月内实施，由全国玻璃纤维标准化技术委员会负责组织进行宣贯。

十一、废止现行相关标准的建议

无。

十二、其它应予说明的事项

无。

国家标准

《增强纱线在水泥中强度的测定》

验证报告

2023年5月

1概述

本文件规定了测定增强纤维在混凝土中耐碱性能的试验方法。本文件适用于耐碱玻

璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维等增强纤维耐碱性能的评价，也适用于对新型增强纤维体

系耐碱侵蚀性能和新型水泥体系碱性侵蚀的评价。将纤维束试样预埋在水泥砂浆内，待

水泥砂浆经过一定时间的养护后，将试样放入一定温度的水域中进行加速老化，待老化

结束后进行拉伸性能测试，计算得到纤维束的拉伸强度。

2021年7月，国标委发【2022】22号，《国家标准化管理委员会关于下达2022年

第二批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》，制订《增强纱线在水泥中

强度的测定》，计划号：20220450-T-609。

2验证试验部分

本文所用到的耐碱玻璃纤维和玄武岩纤维纱样品都按照标准中的耐碱性处理条件

进行处理，在经过耐碱处理后再进行拉伸强度的测定。耐碱性处理条件为：将制备好的

试样浸泡在（80±1）℃的恒温水浴箱中（测定增强纱线在水泥中的保留强度，需一组

试样，浸泡96h；评价新型增强纤维体系耐碱侵蚀性能或新型水泥体系碱性侵蚀试验，

需四组试样，分别浸泡24h、36h、64h和96h），然后将经过老化处理的试样置于（20

±2）℃的水中浸泡15min后取出，用吸水纸吸收多余的水分再进行测试，测试期间用

湿布覆盖试样。试验时将试样涂有树脂的一端夹入拉伸试验机的夹具内，然后开始试验

直至破坏。按试样编号，记录每个试样的最大载荷。试样破坏应发生在混凝土块内失，

任何发生在混凝土块外破坏的试验数据应舍弃。如果10个试样中有2个以上试样在水

泥块外断裂，应分析原因，并重新制样进行测试。

2.1试验结果

2.1.1测定增强纱线在水泥中的保留强度

标准起草编制组按照耐碱性处理条件进行了处理，经过处理后再对样品进行拉伸强

度测定，耐碱玻璃纤维SIC保留强度试验结果详见表1，玄武岩纤维SIC保留强度试验

结果详见表2。

表1耐碱玻璃纤维SIC保留强度试验结果

SIC保留强度MPa

样品编号线密度tex

单值平均值

775.2、762.9、750.4、823.2、765.1、

NJBX00182.0775.4

782.4、803.2、759.2、773.1、759.3。

665.7、681.8、650.4、666.7、675.9、

NJBX002960668.1

640.8、683.3、673.7、664.5、678.1。

640.3、513.9、612.7、529.4、548.4、

NJBX00382.0568.9

523.8、608.9、587.4、539.0、585.3。

691.0、592.3、677.9、631.9、581.0、

NJBX004960634.8

579.6、648.1、663.8、686.0、596.6。

693.2、687.4、725.5、757.9、685.5、

NJBX005430709.9

714.2、761.7、682.4、692.3、698.9。

635.4、614.9、578.6、692.8、620.4、

NJBX00683.0628.4

591.2、604.2、668.3、642.3、636.0。

752.9、845.1、747.5、729.8、809.4、

NJBX00785.8776.9

812.7、784.9、760.2、802.1、724.4。

819.0、778.8、942.4、970.8、752.1、

NJBX008430852.6

831.6、886.4、784.3、902.4、858.2。

表2玄武岩纤维SIC保留强度试验结果

SIC保留强度MPa

样品编号线密度tex

单值平均值

495.0、539.4、456.2、510.9、485.1、

1—HJD001267497.3

504.3、487.7、531.8、472.4、490.2。

286.2、317.2、274.3、295.2、292.7、

2—HJD003231293.2

301.1、287.4、298.0、305.2、274.8。

350.8、327.5、320.5、381.2、336.0、

3—HJD004235343.2

335.7、368.1、372.0、325.8、314.4。

320.0、315.5、412.3、340.1、417.1、

4—HJD006155361.0

372.3、350.8、402.7、336.2、343.1。

250.0、262.8、223.3、237.9、266.9、

5—HJD007—1#73.9248.2

232.1、245.7、271.9、229.4、261.9。

344.1、250.0、362.3、298.6、295.2、

6—HJD007-2#75.2310.0

308.3、289.5、342.3、337.1、272.7。

259.5、248.2、286.2、249.0、263.5、

7—HJD008131261.3

281.3、242.8、258.4、261.3、262.9。

73.2、100.0、138.0、144.4、89.3、

8—HJD009204109.0

99.1、104.7、133.7、84.1、123.6。

2.1.2评价新型增强纤维体系耐碱侵蚀性能试验

标准起草编制组按照新型增强纤维体系耐碱性处理条件进行了处理，经过处理后再

对样品进行拉伸强度测定。

验证试验进行中。

3结果

从表1耐碱玻璃纤维和表2玄武岩纤维的SIC保留强度验证试验结果来看，采用该

方法能明显表征出各个生产企业的玻璃纤维和玄武岩纤维在水泥中耐碱性能的差异；耐

碱玻璃纤维在水泥中的SIC保留强度整体要比玄武岩纤维高，说明其耐碱性能更好。综

上所述，该试验方法具有较强的可操作性，采用该试验方法来评价纤维在水泥中的耐碱

性能是合适的。

GB/TXXXXX-20XX

《增强纱线在水泥中强度的测定》

编制说明

（报批稿）

起草单位：南京玻璃纤维研究设计院有限公司

2023年2月

GB/TXXXXX-20XX

《增强纱线在水泥中强度的测定》

编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

2021年南京玻璃纤维研究设计院有限公司向全国玻璃纤维标准化技术委员会提出

了制定《增强纱线在水泥中强度的测定》国家标准的项目申请。全国玻璃纤维标准化技

术委员会在收到项目建议书和标准草案后，按规定的程序，提交委员会全体委员讨论，

经委员投票表决，一致同意向国家标准化管理委员会提交项目申报书。

2022年7月19日，国标委发【2022】22号，《国家标准化管理委员会关于下达2022

年第二批推荐性国家标准计划及相关标准外文版计划的通知》，制订《增强纱线在水泥

中强度的测定》，计划号：20220450-T-609，项目周期为22个月。项目由中国建筑材料

联合会提出，全国玻璃纤维标准化技术委员会归口，南京玻璃纤维研究设计院有限公司

负责起草。

1.2标准制订的目的和意义

纤维增强水泥（fiberReinforcedCement，FRC）是以非连续或连续增强纤维为增强

材料，以水泥砂浆或混凝土为基体的水泥基复合材料。通过增强纤维的高强度和高弹性

模量可提高混凝土材料的抗拉强度、延展性和耐久性，改善水泥基材的脆性，起到增强

增韧的作用。

由于水泥基材呈碱性，纤维能否经受水泥碱性的侵蚀，在水泥中保持其较高强度、

弹性模量及韧性是关键所在。因此，评价纤维在水泥中强度对于使用安全非常重要。国

内还未形成统一的评价纤维耐水泥碱性侵蚀的国家标准，在测试方法、试样规格、试样

数量、老化处理条件和结果计算等方面各自采用自己的方法，测试方法的不统一，造成

测试结果和数据的不统一，给纤维在水泥中的应用带来隐患。

目前，有效地测试和评价增强纤维耐水泥碱性侵蚀的方法是SIC法，即通过测定纤

维制成的纱线在水泥中保留强度，用来评价增强纤维和水泥相互作用和安全应用的方法。

通过本标准的制定，寻求统一、有效的评价增强纤维在水泥中保留强度的方法，对我国

耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维等增强纤维及纤维增强水泥行业的发展以及水泥混

凝土建筑结构的安全应用都有重要的意义。

1.3标准制订工作的过程

计划下达后，项目承担单位南京玻璃纤维研究设计院有限公司立即成立了标准制订

工作组，全面开始了标准的起草工作。标准起草工作组人员及分工见表1。

表1工作组分工表

序姓名单位工作分工

号

南京玻璃纤维研究设计院组织协调，进度控制，标准文本、编制说明、验证报

苏瑞

1有限公司告等技术材料的撰写及内容把关。

2徐琪南京玻璃纤维研究设计院负责方法技术可行的论证及相关技术文件的把关。

有限公司

南京玻璃纤维研究设计院负责技术路线的制订，方法技术可行的论证及相关技

王玉梅

3有限公司术文件的把关。

南京玻璃纤维研究设计院

4吴永坤负责技术路线的制订及相关技术文件的把关。

有限公司

南京玻璃纤维研究设计院

5康宜宇组织工作组会议，意见的征集与处理

有限公司

6徐宇潇南京玻璃纤维研究设计院参与验证试验

有限公司

二、标准编制原则和主要内容的说明

2.1标准编制原则

本文件严格遵循GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和

起草规则》的有关规定。结合当前增强纤维应用领域的发展需求，参考国内外先进的技

术方法，本着理论基础与实际生产相结合的原则，确保试验方法的可操作性和试验结果

的准确性编写。

2.2标准的主要内容

2.2.1适用范围

本标准规定了增强纱线在水泥中强度测定的方法。

本标准适用于耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维等增强纤维耐碱性能的评价，也

适用于对新型增强纤维体系耐碱侵蚀性能和新型水泥体系碱性侵蚀的评价。

2.2.2规范性引用文件

本标准需要制备水泥基材，对制备需要的水泥、标准纱和水有一定要求，水泥需要

符合GB175《通用硅酸盐水泥》中P·O42.5级水泥；标准砂需要符合GB/T17671《分

水泥胶砂强度试验》规定的标准砂。试验用水应不低于GB/T6682《分析实验室用水规

格和试验方法》中三级水的要求。

GB/T18374《增强材料术语及定义确立的术语和定义》适用于本文件。

2.2.3测试原理

本文件规定了测定增强纤维在混凝土中耐碱性能的试验方法。将纤维束试样预埋在

水泥砂浆内，待水泥砂浆经过一定时间的养护后，将试样放入一定温度的水域中进行加

速老化，待老化结束后进行拉伸性能测试，计算得到纤维束的拉伸强度。

2.2.4试样数量

考虑到样品自身的状态，试样的选取方式应尽量采用能取到代表性样品的方法，如

随机抽样方式；在取样数量方面，为了使测试结果相对准确可靠，尽量减少误差，通过

选取合适的数量来提高测试精度，使测试结果尽量能反映试样的实际耐碱性能。标准中

规定用于增强纱线耐碱性能的测定，SIC试样数量为10个；用于新型增强纤维体系或新

型水泥体系耐碱性能的评价，SIC试样数量为40个。

2.2.4试样制备

标准中涉及的增强纤维类产品，在测定增强纱线在水泥