GB∕T 39147-2020 混凝土用钢纤维

ICS77.140.65GB/T39147—2020混凝土用钢纤维Steelfiberforconcrete国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会1GB/T39147—2020混凝土用钢纤维1范围2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文GB175—2007通用硅酸盐水泥GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法GB/T238金属材料线材反复弯曲试验方法GB/T700碳素结构钢GB/T3077合金结构钢GB/T4240不锈钢丝GB/T6379.2—2004测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分：确定标准测量方法重复性与再现性的基本方法GB8076混凝土外加剂GB/T50080—2016普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50081混凝土物理力学性能试验方法标准JGJ52普通混凝土用砂石质量及检验方法标准JGJ63混凝土用水标准3.1钢纤维steelfiber3.2钢纤维外端部之间的距离。3.33.4与钢纤维平均横截面积相同的圆的直径。2GB/T39147—20203.5长径比aspectratio3.6纤维形状fibershape3.7抗拉强度tensilestrengthoffiber钢纤维可以承受的最大拉力对应的应力值。3.83.9挠度deflection3.103.11比例极限弯拉强度limitofproportionalityforflexuralstrength钢纤维混凝土残余抗弯拉强度测试中切口张开位移在0mm～0.05mm内对应的最大应力值。3.12钢纤维混凝土的残余抗弯拉强度steelfiberconcrete'sresidualflexuralstrength棱柱体三点弯曲试件受中心负载，对应于试件切口顶端张开的水平位移值或切口处竖向位移的截本标准中的符号及说明见表1。符号说明单位w⁸宽度mmt厚度mmd等效直径mm公称抗拉强度MPal长度mmλ长径比伸展长度mm3表1(续)符号说明单位M质量gp密度“用于描述矩形截面的钢纤维。分类代号形状表面特征平直型纵向为平直形光滑粗糙或有细密压痕异型纵向为平直形且两端带钩或带锚尾光滑粗糙或有细密压痕纵向为扭曲型且两端带钩或带锚尾光滑粗糙或有细密压痕纵向为波纹形光滑粗糙或有细密压痕4GB/T39147—20205.1.6钢纤维的公称抗拉强度(Rm)分为5个等级，见表3。等级400级700级1000级1300级1700级公称抗拉强度Rm×一本标准编号—原材料工艺分类示例1:A,公称长度60mm,公称直径0.9mm,公称抗拉强度1115MPa,其标记为：CAI03-BG-A-60-0.9-1115-GB/T39147—2020示例2:公差级别B,公称长度50mm,公称直径1.0mm,公称抗拉强度550MPa。其标记为：ALⅡ04-BL-B-50-1.0-550-GB/T39147—2020b)重量；5g)长度。钢纤维的原料应符合GB/T700、GB/T3077或GB/T4240的规定。经供需双方协商确定，也可采用其他满足要求的原料。7.2产品(A或B或C)。尺寸和强度允许公差按表4规定，对I类和Ⅱ类钢纤维，至少应有95%的样本达到规类钢纤维，至少应有90%的样本达到规定的样本公差要求。表4钢纤维尺寸及抗拉强度公差特性范围A级B级C级样本公差均值公差样本公差均值公差样本公差均值公差长度士3mm士1.5mm(等效)直径D>0.30mm士0.02mm士0.015mm—抗拉强度Rm所有士15%士7.5%士15%士7.5%士7.5%长径比λ所有“长度l和(或)伸展长度la“单个样本允许偏差。总样本平均值允许偏差。凝土中和易性的物质。钢纤维内含有的因加工不良和严重锈蚀造成的粘连片、铁屑及其他杂质的总重量应不超过钢纤维重量的1%。I类、Ⅱ类和IV类钢纤维弯曲2次试样应不断裂，Ⅲ类和V类钢纤维向最易弯折方向弯折90°试样应不断裂，且至少90%的样品应达到要求。6GB/T39147—2020每个包装内的产品净重偏差应不超过额定重量的±1%。钢纤维公称抗拉强度应符合表3。钢纤维抗拉强度公差按表4确定。7.3应用钢纤维混凝土应采用强制搅拌。钢纤维混凝土的搅拌工艺应确保钢纤维在拌合料中分散均匀不产当钢纤维混凝土试件切口位移达到0.5mm时(或同等于试件跨中挠度达到0.47mm)的残余抗弯拉强度大于或等于1.50MPa和切口位移达到3.5mm时(或同等于试件跨中挠度达到3.02mm)的残余抗弯拉强度大于或等于1.00MPa。经供需双方协商，应用需要时，供方对7.3.2中最低含量的钢纤维混凝土进行维勃稠度值测定和公布。条件下含气量增加值应不大于2%。8试验方法规定。7GB/T39147—20208.2.2(等效)直径对于圆形截面钢纤维，直径的测量应使用分度值为0.01mm的外径千分尺。在同一横截面内沿两对于矩形截面钢纤维，纤维宽度(w)及厚度(t)的测量应使用精度为0.01mm的外径千分尺。钢纤维等效直径按式(1)计算：式中：w——纤维宽度，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(m)和伸展长度之和(la),质量应精确到0.001g。钢纤维等效直径按式(2)计算：式中：d——等效直径，单位为毫米(mm);m——质量之和，单位为千克(kg);…………p——名义密度，单位为千克每立方米(kg/m³)。8.3抗拉强度钢纤维的抗拉强度应按照GB/T228.1的要求进行测量，采用实测最大拉力值除以实测钢纤维横截面积计算。I类钢纤维的抗拉强度应由变形前的金属丝或合格钢纤维测定。Ⅱ类钢纤维的抗拉强度应由变形前的金属板或合格钢纤维测定。类钢纤维的抗拉强度由钢纤维测定，试验机夹具间的钢纤维最小长度20mm。纤维的公称抗拉强度由实测最大拉力值除以纤维截面积，截面积按实测等效直径计算得来。如使用光学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断裂处截面面积得到的抗拉强度值。注：对于较短的钢纤维，可由供需双方协商确定测试方法。8.4弯曲性能弯曲试验按照GB/T238,在10℃~35℃下进行。弯曲试验宜使用自动弯曲试验机将试样沿直径为3.0mm的支撑轴在同一平面内的两个相反方向做90°的匀速往复弯折，试样弯曲90°并返回到初始位置为一次弯曲，见图1。弯曲试验也可采用人工弯折，但应有合适的工装来确保钢纤维在同一平面内往返弯折，且每次钢纤维弯折角度应保证90°。记录最终弯折次数。8GB/T39147—2020图1弯曲试验图解8.5弹性模量钢纤维弹性模量试验使用变形前的母材进行测量，可通过10%Rm和30%Rm时的母材应力和应变计算得到弹性模量。对I类和Ⅱ类钢纤维，可按GB/T228.1的规定来测试其弹性模量。8.6表面质量用目视法进行检验。8.7加工碎屑按表4称重取样，记录取样重量为m。,称量仪器的精度不低于0.1g。人工挑选钢纤维内含有的因加工不良和严重锈蚀造成的粘连片、铁屑及其他杂质进行称重记录m1。加工碎屑占比按式(3)计算：…MS——加工碎屑占比，精确至0.1%;m₀——试样总重量，单位为克(g),精确至0.1g;m1——挑选出的加工碎屑重量，单位为克(g),精确至0.1g。8.8重量偏差对随机抽取的样品进行重量检测。称量仪器使用前应调整至水平位置，称量仪器的精度应不大于公称重量的0.1%。8.9钢纤维在混凝土中的增韧效果按照附录A在基准混凝土中加入钢纤维，按附录B测定钢纤维在混凝土中满足增韧要求的最低含量。钢纤维混凝土的抗弯性能分级可参照附录C。钢纤维取样数量应按7.3.2中的最低含量。8.10钢纤维混凝土和易性钢纤维混凝土和易性试验方法按GB/T50080—2016的第6章执行。按照附录A在基准混凝土中加入钢纤维，钢纤维取样数量按7.3.2中提供的最低含量。测定次数为1次。8.11钢纤维混凝土含气量钢纤维混凝土含气量的检验方法按GB/T50080—2016执行。含气量变化量△Q按式(4)计算：9GB/T39147—2020△Q=Q₁—Q₂………(4)式中：△Q——含气量变化量(%),精确至0.01;Q₁——基准混凝土含气量(%),精确至0.01;Q₂——钢纤维混凝土含气量(%),精确至0.01。钢纤维混凝土含气量的检验测定2次，取平均值。钢纤维取样数量按7.3.4中的规定，取样方式由供需双方协商决定。9检验规则9.1检验项目钢纤维出厂检验项目及取样数量见表5。表5出厂检验项目序号检验项目取样数量检验依据要求试验方法1形状100根/批2尺寸100根/批3抗拉强度20根/批4弯曲性能20根/批5表面质量6加工碎屑7重量偏差5袋(箱)/批9.2判定规则9.2.1组批规则钢纤维的质量由供方进行出厂检验，应按批进行检查和验收，每批由同一类型、同一尺寸规格、同一强度等级的钢纤维组成，供方每批次应不大于40t。需方复检可适当增大批量。9.2.2复验和判定检验结果如有一个或一个以上不合格项目，则应取双倍试样进行不合格项目的复验，如复验结果全部符合本标准要求，则该批产品合格，如复验结果有任一项不满足本标准要求，则该批产品判为不合格。注：生产者工厂生产控制可参考附录D。10包装、标志、运输和贮存钢纤维包装可根据用户要求和运输特点，采用相应的包装方式，但应有防潮措施。GB/T39147—2020GB/T39147—2020A.1概述本附录通过规定基准混凝土的组成及特征来评价钢纤维在混凝土里的使用效果。A.2一般要求A.2.1试验在标准实验室条件下进行。A.2.2基准混凝土的设计应符合表A.1的规定。A.2.3钢纤维混凝土性能的测定应使用最大粒径符合表A.1。A.2.4混凝土里添加钢纤维时，应确保混合后钢纤维均匀分布在混凝土中。A.3设备A.3.1混凝土搅拌机混凝土的拌合应使用强制式混凝土搅拌机。A.3.3高频率振动台高频率振动台应适用于附录B中的梁式混凝土试件的振动压实要求。A.4材料A.4.1骨料骨料应为天然硅质集料，小于2%吸水率，使用前应烘干或自然风干。测量骨料级配应符合JG/J52拌合水应符合JGJ63要求。A.4.3水泥水泥应使用GB175—2007中P·O42.5水泥。A.4.4外加剂外加剂应符合GB8076的规定。配制钢纤维混凝土宜选用高效减水剂来控制混凝土的工作性。GB/T39147—2020A.5基准混凝土的组成和特性A.5.1概述本章根据弯拉强度、骨料最大尺寸和最大水泥含量定义基准混凝土。应首先采用骨料最大粒径16mm或20mm的基准混凝土进行测试。同时也可以选择其他几种不同最大水泥用量、骨料大小的基准混凝土进行相关测试。基准混凝土的配合比应在符合水灰比、最大骨料尺寸以及和易性的范围内做适当调整，以使得平均弯拉强度处于表A.1中所描述的范围。A.5.2水灰比水灰比应满足表A.1要求。表A.1水灰比及水泥用量限制弯拉强度平均值水/水泥质量比最大水泥用量骨料最大粒径4.3±0.30.55°0.55°混凝土的强度等级。A.5.3最大水泥含量最大水泥含量根据表A.1选取。A.5.4和易性基准混凝土的和易性应符合下列要求：a)根据GB/T50080—2016进行维勃稠度检测，维勃稠度应为6s～10s。b)可以添加复合减水剂或高效减水剂混合物，以使混凝土的水灰比达到表A.1的要求。c)混凝土应不泌水或离析。A.6样品制备A.6.1准备一批混凝土料，体积宜为搅拌机额定出料容量的50%～80%。A.6.2将全部干燥骨料倒进搅拌器，加入混凝土配比设计的一半水并搅拌2min。A.6.3加入水泥，持续搅拌，并在1min内加入另一半的水(或含外加剂)。A.6.4搅拌时间不应超过5min。GB/T39147—2020A.7混凝土养护和存储A.7.1混凝土试件浇筑后应在(20±5)℃、聚丙烯薄膜覆盖的条件下带模养护24h。A.7.2随后拆模，并在(20±2)℃的饱和氢氧化钙溶液中或者标准养护室中继续养护27d。A.8报告c)生产日期及时间；d)骨料的粒径级配；e)养护和存储条件；f)弯拉强度值精确到0.01MPa(平均值及个体值);g)本标准编号。GB/T39147—2020(范维围效直)本附录则明学在标准实语志条类订进行工纤维文定了残余抗输包强证存土及义，法过存明残余抗土语将一集钢荷载作料在货新带切应规长及体土类规跨钢用置，存得切应要型处规检平用移凝荷载变单规贮运或竖向挠证凝荷载变单规贮运，根据贮运计算得的规残余抗输包强证来评价工纤维内文B.3设备B.3.1液压伺服土语机：土类破坏载荷材大与压力机术分金规20%且小与压力机术分金规80%。相内误差容大与分金规1.0%,土语机材具有足够刚证，并具有用移控制功能。B.3.2用移传感器：分金容小与5mm,适证容低与0.01mm。B.3.7力传递到土类和新承土类号置材混别中两个新承辊轴和一个荷载辊轴组成，见图B.1。辊轴规直径为30mm～50mm,长证比土类宽证长10mm。三个辊轴求记万向滚动和前后(垂直与土类轴运及向)自中倾斜。两个辊轴钢心运之间规间距为500mm。辊轴材调整到件量规用置，方有距离材适量到±1.0mm。l,——土类规跨证。等B.1度规长载术置GB/T39147—2020B.4试件的制作和养护B.4.1试件制当养护应按照GB/T50081规定。B.4.2试件持面：150mm×150mm×550mm,个度数500mm。B.4.3试件的浇筑步骤抗图B.2,先浇筑区域1重浇筑区域2,区域1的保变应是区域2的二倍。见根具里的混凝土产90%的试件高度表可如差振实，做形边振实边基生外整寸混凝土。振实他用性部振动法。1—-—浇筑区域1;图B.2试件浇筑步骤示意图B.4.4将试件能型表的侧保当数支相保，一支相保的个中预式开口抗图B.3,开口除度不同于5mm,深度数25mm±1mm。标准养护28d尺如差湿比。2——比口保；3——试件之保；图B.3试件切口位置B.5试验步骤B.5.1如差试件持面测量，并标记安装位置外测试仪强位置。B.5.2将试件或且等的放置于试验支座上，以试件预开口保当数支相保。位值传感器安装一沿试件长度方均的中等位置。预开口张开的水寸位值的试验装置抗图B.4,级度测试的试验装置抗图B.5。B.5.3级度测试装置应配有型钢状铝材制当的成梁，固定成梁与试件侧保的螺栓，成梁的加和应可以点值，另加和可以转动(为图B.2中标示的1外2)。GB/T39147—2020单位为毫米2--——传感器；hp——试件从切口顶端到试件顶部的高度。图B.4水平位移测试试验装置和测量仪表位置单位为毫米1——滑动固定装置；2——转动固定装置；图B.5挠度测试试验装置和测量仪表位置GB/T39147—2020金接触。B.5.6实分位根散且CMOD下小内4mm。B.5.7若碳纵尺CMODg(0向CMOD=0.05mm两带明标方准称形荷抗F1量位准强钢长有单或径)向CMOD=0.5mm两带明准称小荷抗小内CMOD=0.5mm准量位荷抗准30%,按号分产下稳型，位B.6计算结果表述B.6.1剪痕特排结碳号号分滑，应生准CMOD径位换征产直平排结径δ。换征原板(B.1):δ=0.85CMOD+0.04……(B.1)别B.1本标纤常特准CMOD冷量位准直平排结径δ压参考光特。表B.1CMOD与对应的等效挠度值δ工单产毫米δB.6.2同状极用括列等结fe.L效征类记原板(B.2):f.L=3F₁l/2bhgp²……(B.2)F量位内同状极用括列位外准称形荷抗，工图B.6本标纤荷抗F₁冷强钢长有单或径CMOD准a)、b)、c)、d)四种情况。荷抗FL产0向CMOD=0.05mm两带明标方准称形荷抗。GB/T39147—2020FCMOD(mm)F₁F₁CMOD(mm)b)fr;=3F;l/2bhsp²……(B.3)等的：勃B.7本准制持中维料应面加CMOD,凝用取保F;(j=1,2,3,4)出做并。FFCMOD(mm)0CMOD₁=0.5CMOD₂=1.5CMOD₃=2.5CMOD₄=3.5强B.7表量F,抗钢纤维性和度弯CMOD,(j=1,2,3,4)拉及GB/T39147—2020B.7试验报告试验报告应包括下列内容：a)试件标号；b)混凝土配合到标注；c)试件制作日期；d)试件燥口日期；e)试验日期；f)试件的级量；g)试件养护情况记录(段养护环境的值对湿度情况);h)试件径比宽度阶(精确带0.1mm);i)试件从燥口搅成带试件搅部的径比高度阶(精确带0.1mm);j)跨度(精确带0.1mm);k)加干控制速率；1)荷干拌CMOD者挠度曲线图；m)到时极限弯拉或度阶(精确带0.01N/mm²);n)过模体弯拉或度阶(精确带0.01N/mm²);o)实验人员签名。应制作具有不强纤维掺量的和个列的混凝土试件并测试，均带达纤维的级量确定是否剂达带CMOD=0.5mm(值当于0.47mm跨中挠度)时的径比过模体弯拉或度≥1.50MPa,以及CMOD=3.5mm(值当于3.02mm跨中挠度)时的径比过模体弯拉或生产12根梁的径比基剂时，任何间常阶(非代表基的)比应排续。间常阶的判定方法按照GB/T6379.2—2004的格拉一斯(Grubb)试验法误差在5%以内，置信水径95%。注：统生学上，假设25%的平间个级，置信水径为90%,则12根梁测试个列的径比阶将不会偏随分一模型比阶10%20GB/T39147—2020(资料性附录)钢纤维混凝土抗弯性能C.1钢纤维混凝土的抗弯性能分级钢纤维混凝土的抗弯性能分级按照表C.1的规定。表C.1钢纤维混凝土的抗弯性能等级抗弯性能分级残余抗弯拉强度分级1a0.5≤fkak/fkik<0.7b0.7≤fk3k/fkik<0.922.0≤fRik<2.5c0.9≤fkak/fkik<1.12.5≤fRik<3.0d33.0≤fRik<3.5e45NN≤fRik<N+1N+1≤frik<N+2CMOD=2.5mm时的残余抗弯拉强度标准值。示例1:钢纤维混凝土的抗弯性能等级为3b,表实其fkik为3MPa～3.5MPa,frak/fkik为0.7～0.9。示例2:钢纤维混凝土的抗弯性能等级为2c,表实其fkik为2MPa～2.5MPa,fk3k/fkik为0.9～1.1。用于部分或全部图代钢夹的钢纤维混凝土，其材料性能具为fk3k/fkik>0.5和fkik/fa.>0.4。C.2钢纤维混凝土的抗弯性能检验钢纤维混凝土的抗弯性能检验可按照垂整B进行。GB/T39147—2020(挠钢混注比)性径切纤口拉(FPC)D.1张度足至蚀用建立记可管加定度并变时明护口厂足至控定(FPC)为统水在不至次规性基方合标准按凝件，验其自身规性基凝件。FPC为统用筑括混前，试期浇预验测于能(式)评估，并以材这些结果度级上任何屑杂至次性基验易材规级上有、足至流混水验控定弹划规重凝更改，都用该能制明支应计参他规于预他据力含量录机手册式比关记可钢。度浇查、测于式评估结果用母模量录