T∕CSTM 00041-2020 水泥混凝土和砂浆用工程纤维试验方法

水泥混凝土和砂浆用工程纤维试验方法2020-03-23发布2020-06-23实施I Ⅲ 12规范性引用文件 13术语和定义 14试验用主要仪器和量具 3 36尺寸 37纤维性能 58掺纤维建筑工程性能 9试验数据的修约与比较方法 10试验报告 附录A(规范性附录)试验用主要仪器和量具 附录B(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 附录C(规范性附录)粗纤维断裂强度、初始模量和断裂伸长率试验方法 附录D(规范性附录)合成纤维耐碱性能试验方法 28附录E(规范性附录)耐碱玻璃纤维二氧化锆含量测定 附录F(规范性附录)集束型短切纤维耐碱强力保留率试验方法 33附录G(规范性附录)分散型短切纤维耐碱强力保留率试验方法 36附录H(规范性附录)弯曲韧性试验方法 附录I(资料性附录)本标准起草单位和主要起草人 42ⅢT/CSTM00041—2020本标准参照GB/T1.1—2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容有可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会(CSTM/FC03)提出。本标准由中国材料与试验团体标准委员会建筑材料领域委员会水泥制品技术委员会(CSTM/FCO3/TC02)归口。T/CSTM00041—20201水泥混凝土和砂浆用工程纤维试验方法本标准规定了水泥混凝土和砂浆用工程纤维试验方法的术语和定义、试验用主要仪器和量具、外观、尺寸、纤维性能，试验数据的修约与比较方法和试验报告。本标准适用于水泥混凝土和砂浆用的工程纤维，包括合成纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、钢纤维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件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。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GB8076混凝土外加剂GB/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判断GB/T14684建设用砂GB/T16597冶金产品分析方法X射线荧光光谱法通则GB/T21120水泥混凝土和砂浆用合成纤维GB/T22315金属材料弹性模量和泊松比试验方法GB/T50080普通混凝土拌合物性能试验方法标准GB/T50081普通混凝土力学性能试验方法标准GB/T50082普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准GB/T50119混凝土外加剂应用技术规范JGJ55普通混凝土配合比设计规程JGJ63混凝土用水标准JGJ70建筑砂浆基本性能试验方法3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。应用于混凝土工程中的纤维，能有效地提高混凝土工程的各项综合性能，依据材料组成可分为合成2以合成高分子化合物为原料制成的化学纤维。用于混凝土和砂浆的常用的合成纤维按组成分主要后处理所制成的(当量直径在5μm~100μm)单丝和束状单丝纤维。膜裂网状纤维是指由相应的有机熔体经挤出裂膜和高倍拉伸取向后制成相互牵连的网状纤维束。粗纤维是指由相应的合成纤维基材经成特定直径和根数并涂敷特殊处理剂(浸润剂)的具有耐碱性能的玻璃纤维，其中氧化锆含量不得低于16.0%。用于水泥混凝土和砂浆的耐碱玻璃纤维有集束型短切纤维和分散型短切纤维。集束型短切纤3基准砂浆referencemortar同一试验条件下、未掺加纤维的水泥砂浆。受检砂浆testedmortar同一试验条件下、掺加有一定比例受检纤维的水泥砂浆。分散性dispersivity纤维在水泥混凝土或砂浆中均匀分散、不结团的性能。线密度lineardensity纱线单位长度的质量。含水率moisturecontent在规定条件下测得的原丝或制品的含水量，即试样的湿态质量和干态质量的差值与干态质量的比值，用百分率表示。4试验用主要仪器和量具试验用主要仪器和量具见附录A。5外观正常光照度，距离0.5m,肉眼观察纤维外观。6尺寸6.1.1合成纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维用分度值为0.02mm的游标卡尺测定10根纤维长度，取其平均值作为纤维长度。6.1.2钢纤维长度钢纤维长度，使用分度值为0.1mm的量具测定10根纤维长度，取其平均值作为纤维长度。对于不规则截面的钢纤维，测量其伸展长度。有展直需要时，手工展直或者在木质、塑料或铜质平面上用相似材质的锤子展直，整个展直过程中，纤维截面不应发生变化。6.2直径6.2.1合成纤维试验前需将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，作为备检样品。4单丝纤维采用带有测微尺的显微镜进行，测微尺的分度值为0.01mm。在备检样品抽取少量纤维分散于载玻片上，盖上盖玻片后置于显微镜下，在显微镜下找到单根纤维后进行测量，转动显微镜物镜，寻找下一根单丝纤维，依次重复上述操作，直至检测100根纤维单丝停止试验，取所测100根纤维单丝直径的平均值为该纤维最终直径。异形截面的当量直径测量可以通过测试异形截面纤维的截面积计算得出当量直径。试样100个为一组。通过公式(1)计算断裂强力平均值，通过公式(2)计算标准差，通过公式(3)计算变异系数。式中：x——100个试样直径的平均值，单位为牛顿(N);xi——第i个试样直径值，单位为牛顿(N);Cv——变异系数，用百分数表示(%)。当量直径变异系数超过25%时该组试验结果无效。 (1) (2) (3)6.2.1.2粗纤维当量直径从备检样品中取100根纤维，保持纤维平直，用分度值0.02mm的游标卡尺量取纤维的长度，将测量长度后的纤维进行调湿平衡，用分度值0.01mg的天平将纤维称量mo,纤维的线密度按式(4)计算，直径按式(5)计算：式中：T——合成纤维的线密度，单位为分特(dtex);L;——第i根纤维实测长度，单位为毫米(mmmo——100根纤维的质量，单位为毫克式中：Yf——纤维的质量密度，单位为毫克每立方毫米(mg/mm³);T:——合成纤维的线密度，单位为分特(dtex)。6.2.2耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维6.2.2.1分散型纤维在试样中抽取部分分散型玻璃纤维供直径测试备用，取单束玻璃纤维，在其一侧搓捻将其分散，轻剥抽取单根纤维置于载玻片上，盖上盖玻片，置于显微镜下进行直径测试。在显微镜下找到单根纤维后，测5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集束型纤维按照本标准6.2.1.2规定的方法进行测定。6.2.3钢纤维直径对于圆形截面钢纤维，用精度为0.01mm的外径千分尺，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d₁按式(6)计算：w——矩形截面钢纤维宽度，单位为毫米(mm);t——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(m₁)和伸展长度之和(la),质量应精确到0.001g,钢纤维等效直径d2按式(7)计算：d₂——不规则截面钢纤维直径，单位为毫米(mm);la——钢纤维的伸展长度之和，单位为毫米(mm);p——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/mm³;对于不锈钢纤维短切纤维按照6.1规定的方法测得的长度与6.2规定的方法测得的直径的比值。7纤维性能7.1合成纤维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耐碱性能合成纤维耐碱性能按本标准附录D规定的方法进行测定。67.1.3含水率7.1.3.1测定仪器分析天平：分度值0.01g;电热鼓风干燥箱，精度±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500g。分别密封保存。7.1.3.3操作步骤a)检验样准确称取ma,精确至0.01g;b)将试样置于(80±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ma,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(%);7.2耐碱玻璃纤维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1为仲裁法。7.2.2.1样品准备耐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试验。7.2.2.2测定仪器分析天平：分度值不低于0.0001g;密度瓶：25cm³(如温度计：分度值为0.5℃。7.2.2.3操作步骤a)称取空密度瓶的质量，再加入试样密度瓶注满，试样表面和介质中不得有气泡；7332……8V——密度瓶的体积，单位为立方厘米(cm³);V₁——密度瓶中测定介质的体积，单位为克每立方厘米(g/cm³)。7.2.3含水率按照本标准7.1.3规定的方法进行测定。7.2.4可燃物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±3)℃或所选择温度±3℃;b)马弗炉：温度能控制在(625±20)℃或所选择温度的±20℃,该温度应在炉门关闭后于马弗炉的中心位置测量；d)试样皿：由耐热材料制成，如陶瓷坩埚或不锈钢网e)不锈钢夹钳：用于夹持试样和试样皿；7.2.4.2取样试样的质量应至少为5g,最好在15g~30g之间。7.2.4.3操作步骤a)称取试样皿质量。将试样皿放入温度为(625±20)℃的马弗炉中至少30min,在干燥器内冷却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±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入温度为(105±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ma,精确至0.1mg。c)称取灼烧后试样和试样皿的质量。将试样皿和干燥后试样放入马弗炉内，炉温控制在(625±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；试样和试样皿移送过程中，应注意谨防材料损7.2.4.4结果计算按式(12)计算试样的可燃物含量，以干燥试样的质量分数表示：9T/CSTM00041—2020c——可燃物含量，用百分数表示(%);ma——干燥试样和试样皿的质量，单位为克(g);md2——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强力保留率按附录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。7.3.2含水率按本标准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。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钢纤维7.4.1.1钢纤维的抗拉强度应按照GB/T228.1的要求进行测量。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)对于Ⅲ类(钢锭铣削型),V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。7.4.1.2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断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。7.4.1.3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其最小抗拉强度值。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Ⅱ型钢纤维，测试应使用变形前母材，弹性模量可图2弯曲试验图解量的0.1%。掺纤维建筑工程性能试验应在温度为(20±5)℃的室内进行。拌合混凝土用原材料应提前运至室求，骨料最大直径16mm或20mm时在0.25mm的比例应为5%～10%。8.2.1.5钢纤维钢纤维长度宜为最大骨料粒径的2倍，不大于60mm。8.2.2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所用的材料8.2.2.1水泥符合GB175规定的P.042.5的水泥。符合GB/T14684要求的细度模数为2.6～2.9、含泥量小于1%的中砂。符合GB/T14685粒径为5mm～20mm。如有争议，以卵石试验结果为准。8.2.2.4拌合水符合JGJ63要求。8.2.2.5外加剂符合GB8076的要求。8.2.2.6其他掺合料符合相应标准的要求。8.3混凝土和砂浆配合比8.3.1检测掺钢纤维的水泥混凝土性能所用的基准混凝土配合比8.3.1.1概述根据弯拉强度、骨料最大尺寸和最大水泥含量定义四种基准混凝土。根据应用工程和纤维类型来选取基准混凝土。同时也可以选择对其他3种有着不同最大水泥含量和/或骨料大小的基准混凝土进行相关测试。基准混凝土的比例参数应在符合下文阐述的范围内作适当调整，以使得平均弯拉强度处于表中所描述的范围。8.3.1.2水灰比水灰比定义参照JGJ55,并满足表1要求。表1W/C比例及水泥含量限制最大水泥含量/kg·m-³最大骨料尺寸最大骨料尺寸a强制混合；b选择性混合；8.3.1.3钢纤维含量钢纤维掺量按受检产品提供的推荐掺量。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;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；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的基准配合比8.3.2.1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;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；c)纤维掺量按受检产品提供的推荐掺量；d)用水量：应使混凝土坍落度保持在(180±20)mm之间。8.3.2.2砂浆配合比砂浆的质量配合比为：水泥：砂：水=1:1.5:0.5。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±0.2%;砂、石为±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，加入一半水并搅拌2min,持续搅拌，并在1min内加入水泥和另一半的水(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±2)℃、聚丙烯薄膜覆盖、不低于95%相对湿度的条件下，养护24h;随后拆模，并在(20±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。8.4.3掺合成纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维的混凝土和砂浆的试件制作要求如下。8.4.3.1采用强制式搅拌机，搅拌的用量宜为搅拌机容量的30%～70%,拌合量控制在10L~45L之间，保证搅拌均匀。材料投入及搅拌时间方式一般采用：砂石水泥粉料搅拌30s,纤维加入搅拌30s~45s,再加水和外加剂搅拌30s,出料后在铁板上用人工翻拌2次~3次再行试验。受检混凝土或砂浆的搅拌方式按照受检产品说明书提供的搅拌方法进行。8.4.3.2试件制作采用人工振捣和振动振实相结合的方法，混凝土拌合物应分两层装入模内，每层的装料厚度大致相等；插捣应按螺旋方向从边缘向中心均匀进行，混凝土拌合料高出试模口，试模应附着或固定在振动台上，振动时试模不得有任何跳动，振动应持续到表面出浆为止；不得过振；刮除试模上口多余8.4.3.3试件成形后立即用不透水的薄膜覆盖表面；在温度为(20±5)℃的环境中静置1昼夜～2昼夜，然后编号、拆模。拆模后应立即放入温度为(20±2)℃,相对湿度为95%以上的标准养护室中养护，或在温度为(20±2)℃的不流动的Ca(OH)₂饱和溶液中养护。标准养护室内的试件应放在支架上，彼此间隔10mm～20mm,试件表面应保持潮湿，并不得被水直接冲淋。8.4.3.4掺有掺合料和外加剂的砂浆，其搅拌时间不应少于180s。8.4.4硬化混凝土或砂浆的标准养护龄期为28d。试验时，检验一种纤维的混凝土或砂浆试验要在同一天内完成。8.5分散性能按8.3规定配制受检混凝土或受检砂浆，分别按GB/T50080和JGJ70表观密度试验或密度试验的方法进行混凝土或砂浆的装料及捣实。用75μm孔径的方孔筛从受检混凝土或受检砂浆中水洗分离出纤维，洗净后在(105±5)℃温度的烘箱内烘干至恒重，冷却至室温后分别称其质量，精确至0.01g。分散性能计算见式(13):β——试样分散性相对误差，结果精确到1%,用百分数表示(%);Go——纤维含量理论计算值，单位为克(g);G₁——三批试验纤维含量的算术平均值，单位为克(g)。8.6早龄期抗裂性能(裂缝降低系数)8.6.1当专门用于评定纤维的限制裂缝的效能时，可采用纤维砂浆试件，试验按8.3配制受检砂浆，参照GB/T21120的方法进行砂浆裂缝降低系数的测试。8.6.2当结合具体工程进行纤维限裂效能评定时，纤维混凝土应按工程采用的配合比配制；对比试件的混凝土应将纤维混凝土配合比中的纤维取消，其他成分和用量不变。8.6.3纤维混凝土试件应符合图3的规定，为600mm×600mm×63mm的平面薄板。骨料最大粒径为20mm。模具边框用63mm×40mm×6.3mm的槽钢制作，边框内设直径φ6m排栓钉，栓钉长度分别为50mm、100mm,间隔布置。模底板的要求与GB/T21120的方法进行砂浆裂缝降低系数测试要求一致。纤维混凝土早龄期抗裂试验试件的成形、试验、结果计算参照GB/T21120的方法进行。8.7早龄期收缩性能纤维混凝土早龄期收缩性能试验按照GB/T50082进行。A-A23图3纤维混凝土抗裂试验模具图8.8纤维砂浆性能8.8.1纤维砂浆抗压强度比砂浆抗压强度比以受检砂浆与基准砂浆同龄期70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件的抗压强度比表示，计算见式(14):am,e——砂浆抗压强度比，用百分数表示(%);fm,cul——受检砂浆的抗压强度，单位为兆帕(MPa);受检砂浆与基准砂浆抗压强度按JGJ/T70进行试验和计算。砂浆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。8.8.2纤维砂浆透水压力比砂浆透水压力比试验所用原材料、砂浆配合比应符合JC/T474规定，试验参照JC/T474—2008中5.2.6规定的步骤和方法进行测定。8.9.1纤维混凝土抗压强度比ae——混凝土抗压强度比，用百分数表示(%);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α——混凝土抗折强度比，用百分数表示(%);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规定的方法进行测定。8.9.5.1纤维混凝土与基准混凝土的坍落温升试验参照GB/T50080进行。料反应试验参照GB/T50082进行。试验值或计算值均按GB/T8170的规定采用修约值比较(规范性附录)试验用主要仪器和量具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测量范围12级2341)读数显微镜51级61级71级89电热鼓风干燥箱纤维强伸仪1级1级1级(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B.1范围本方法适用于纤维的长度不小于6mm的单丝纤维和膜裂网状纤维的断裂强度、初始模量和断裂伸长率的测定，6mm以下的纤维则由供应商提供不小于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—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：±1%;f)伸长测量分辨率：1%;g)下夹持器下降速度：连续可调；j)具备负荷—伸长曲线输出功能或初始模量自动计算功能。B.4试验方法B.4.1试验条件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，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a)当纤维的公称长度等于6mm时，名义隔距长度采用2mm;b)当纤维的公称长度大于6mm,且不大于10mm时，名义隔距长度采用3mm;c)当纤维的公称长度大于10mm时，名义隔距长度采用5mm。B.4.1.4预张力预张力的选择按0.075×10-²N/dtex~0.2×10-²N/dtex计算确定。B.4.2试验步骤B.4.2.1试样以随机抽取50根为一组。B.4.2.2选择合适的张力夹，随机夹取一根纤维的一端，另一端在上夹持器中夹紧后放手，让张力夹自由下垂，以保证纤维沿轴向伸直，再夹紧下夹持器，然后进行拉伸试验，测得试样断裂负荷和伸长值。试验时应防止夹具夹持处打滑或夹伤纤维。B.4.2.3在拉伸试验时仔细观察纤维断裂情况，纤维断裂的位置在钳口上的数量不应超过10%,否则应检查和调试夹持器，重新试验；若不超过10%,则纤维断在钳口上或在夹持器中滑移的试样结果应剔除重测。B.4.2.4按本标准6.2.1.1规定的方法测定纤维当量直径。膜裂纤维的直径为膜裂纤维的单丝的直径进行具体测量得到。B.4.2.5当对膜裂网状纤维测定断裂强度时，由于当量直径的测定值偏差较大，应用对应的单根纤维当量直径计算单根断裂强度。B.4.3结果计算B.4.3.1平均断裂强力式中：F——平均断裂强力，单位为牛顿(N);F₁——单根纤维断裂强力测定值，单位为牛顿(N);n——纤维测试根数。B.4.3.2平均当量直径…式中：D——纤维的平均当量直径，单位为毫米(mm);D;——纤维的单根当量直径，单位为毫米(mm);n——纤维测试根数。B.4.3.3平均断裂强度式中：σ——纤维的平均断裂强度，单位为兆帕(MPa);F——纤维的平均断裂强力，单位为牛顿(N);D——纤维的平均当量直径，单位为毫米(mB.4.3.4单根纤维的初始模量单根纤维的初始模量由图B.1式中：的方法确定。Ei——单根纤维的初始模量，单位为兆帕(MPa);Fa——单根纤维伸长到A点时对应的强力测定值，单位为牛顿(N);Fb——切线上横坐标B点所对应的强力值，单位为牛顿(N);OA——单根纤维在A点的位移量，单位为毫米(mm);OB——单根纤维在B点的位移量，单位为毫米(mm);图B.1由负荷—伸长曲线确定初始模量的方法B.4.3.5初始模量式中：E——单根纤维的初始模量，单位为兆帕(MPa);n——测定次数。B.4.3.6单根断裂伸长率…式中：Ei——纤维的单根断裂伸长率，单位为百分数(%);Li——夹持器的断后隔距，单位为毫米(mm);L₀——夹持器的原始隔距，单位为毫米(mm)。B.4.3.7断裂伸长率式中：Et——纤维的伸长率，单位为百分数(%);Ei——纤维的单根断裂伸长率，单位为百分数(%);n——纤维的测试根数。差和变异系数。式中：X₁——单次测定值；X——测定平均值；n——测定次数；Cv——变异系数。B.4.4试验结果的处理B.4.4.1结果修约按GB/T8170的规定。平均断裂强力、单根断裂强度、单根纤维的初始模量、单根断裂伸长率、变异系数计算到小数点后两位，断裂强度试验结果修约至1MPa、初始模量试验结果修约至0.1×10³MPa、断裂伸长率试验结果修约至1%、变异系数修约至小数点后一位；直径测试至小数点后三位，当量直径计算至小数点后三位，直径和当量直径试验结果修约至小数点后两位。B.4.4.2如断裂强度、初始模量、断裂伸长率测定值任何一项的变异系数大于30%,则该组试验结果无B.5试验报告试验报告应包括以下内容：a)样品名称；b)样品数量；c)代表部位；d)试验根数；e)试验条件；f)试验依据；g)强伸仪型号；h)采用的夹持器长度；i)纤维的平均当量直径及变异系数；j)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。(规范性附录)粗纤维断裂强度、初始模量和断裂伸长率试验方法本方法适用于粗纤维的断裂强度、初始模量和断裂伸长率的测定，纤维长度应≥30mm。长度30mm以下的粗纤维则由供应商提供不小于30mm的同质产品进行本项目测试。C.2原理粗纤维在规定条件下，在拉伸试验机上将纤维拉伸至断裂，从数据显示采集系统中得到断裂负荷和伸长值，计算出试样的断裂强度、断裂伸长率、初始模量等拉伸性能的测定值。设备应符合以下要求：a)分度为0.1g的天平。b)精度1级的拉伸试验机，测试力值应在仪器量程的20%～80%范围内，并具有位移控制功能。c)电热恒温鼓风干燥箱。d)粘贴片和纤维黏结剂。e)虎口钳、游标卡尺。C.4试验方法C.4.1试验条件C.4.1.1试样的处理将试样应在提供的样品中用四分法缩分到10g左右，然后在(50±2)℃烘箱内30min,在干燥器中冷却到室温。抽取干燥器中的试样单根粗丝，先将纤维两端用虎口钳压扁，增大纤维与粘贴片的接触面以保证纤维不滑移，将每根纤维单丝两端同等长度的黏结固定在粘贴片上，粘贴片大小为20mm×20mm的正方形板材，确保中间测试部分的纤维长度8mm~12mm。黏接过程，如图C.1所示；黏接后试件，如图C.2所示，作为备检样品。C.4.1.2试样数量不少于10根粗纤维，并保证至少得到10个有效数据。C.4.2试验步骤C.4.2.1粗纤维当量直径按6.2.1.2方法测试。C.4.2.2从备检样品随机抽取10个，测出两个夹片之间的距离，记为纤维初始试件长度L₀(mm)。C.4.2.3调节拉伸试验机上下夹具之间的距离不小于10cm。C.4.2.4调节拉伸试验机的速度，使活动夹具的移动速度为5mm/min。图C.1黏接过程图C.2黏结试样C.4.2.5夹取纤维粘贴片的一端，另一端在上夹持器中夹紧后放手，让粘贴片竖直下垂，再夹紧夹持器。C.4.2.6启动拉伸试验机，试样拉伸直至破坏，记录每个试样破坏时的试样断裂负荷F₁和伸长值L。试验时应防止夹具夹持处打滑或夹伤纤维。C.4.2.7在拉伸试验时仔细观察纤维断裂情况，断裂位置会发生在测试部分视为有效。当某些特殊原因或纤维保护存在缺陷时，测试部分外的纤维也会发生少量的断裂，当这种情况发生时，测试结果为无效。重复C.4.2.2～C.4.2.6步骤直至获得10个有效的测试数据，且10个有效数据的断裂强力的变异系数小于14%,如图C.3所示。图C.3由负荷—伸长值曲线确定初始模量的方法C.4.3结果计算C.4.3.1平均断裂强力式中：Fa——单个粗纤维断裂强力测定值，单位为牛顿(N);n——纤维测试根数。C.4.3.2单个断裂强度Oc——粗纤维的单个断裂强度，单位为兆帕(MPa);F——粗纤维的单个断裂强力，单位为牛顿(N);C.4.3.3平均断裂强度式中：Fe——粗纤维的平均断裂强力，单位为牛顿(N);C.4.3.4单根纤维的初始模量单根纤维的初始模量由图C.3的方法确定。E——单根纤维的初始模量，单位为兆帕(MPa);Fa——单根纤维伸长到A点时对应的强力值，单位为牛顿(N);Fb——切线上横坐标B点所对应的强力值，单位为牛顿(N);L——单根纤维的实测长度，单位为毫米(mm);OA——单根纤维在A点的伸长量，单位为毫米(mm);OB——单根纤维在B点的伸长量，单位为毫米(mm);De——纤维的当量直径，单位为毫米(mm)。C.4.3.5初始模量Ec——单根纤维的初始模量，单位为兆帕(MPa);n——测定次数。C.4.3.6单根断裂伸长率Eci——纤维的单根断裂伸长率，单位为百分数(%);Lc——纤维伸长值，单位为毫米(mm);C.4.3.7断裂伸长率…Ec——纤维的伸长率，单位为百分数(%);Ed——纤维的单根断裂伸长率，单位为百分数(%);n——纤维的测试根数。C.4.3.8用式(C.8)~式(C.9)计算纤维断裂强力、断裂强度、初始模量和断裂伸长率的标准差和变异系数。式中：S——标准差；X;——单次测定值；X——测定平均值；n——测定次数；Cv——变异系数。C.4.4试验结果的处理C.4.4.1结果修约按GB/T8170的规定。平均断裂强力、单根断裂强度、单根纤维的初始模量、单根断裂伸长率、变异系数计算到小数点后两位，断裂强度试验结果修约至1MPa、初始模量试验结果修约至0.1×10³MPa、断裂伸长率试验结果修约至1%、变异系数修约至小数点后一位；当量直径计算至小数点后三位，当量直径试验结果修约至小数点后两位。C.4.4.2如断裂强度、初始模量、断裂伸长率测定值任何一项的变异系数大于14%,则该组试验结果无C.5试样报告试验报告应包括以下内容：a)样品名称；b)样品数量；c)测试部位；d)试验根数；e)试验条件；f)试验依据；g)强伸仪型号；T/CSTM00041—2020h)纤维的单根断裂强度及单根初始模量；i)纤维的平均断裂强度及变异系数；j)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。(规范性附录)合成纤维耐碱性能试验方法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。合成纤维在氢氧化钠碱溶液中，以规定的温度、浓度和时间浸泡处理，测其断裂强力，与原试样的断裂强力之比的百分率表示，称抗拉强力保持率。D.3仪器和试剂a)恒温干燥箱：能有效控制温度在(50±2)℃;b)恒温水浴：能有效控制温度在(80±2)℃;d)不锈钢丝网：丝网孔径0.01mm,丝网的形状直径与不锈钢烧杯的内径等同，直径外沿有3mm左右的向上折边，以保证与烧杯壁密贴；e)天平：最大称量不小于500g,分度值优于0.01g;g)氢氧化钠浸泡液(1mol/L):称取40g氢氧化钠(准确至0.01g),溶解于1000mL水中；h)酚酞指示剂：1%乙醇溶液，称取酚酞1g,加无水乙醇(分析纯)100mL。D.4试样处理试验前需将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，作为备检样品。D.5试验方法D.5.1在干燥器中取出一份试样，单丝纤维按附录B进行断裂强力测试，粗纤维按附录C进行断裂强力测试。D.5.2用洗净的250mL不锈钢烧杯加150mL、1mol/L氢氧化钠浸泡液，烧杯加盖在(80±2)℃恒温水浴中预热约1h,使容器和浸泡液的温度达到平衡。D.5.3在干燥器中取出另一份，置于预先在(80±2)℃恒温水浴中预热的250mL不锈钢烧杯和1mol/L氢氧化钠浸泡液中，加不锈钢丝网至液面下25mm左右，不使纤维上浮在液面上，烧杯加盖后在上述水浴中恒温6h±10min。D.5.4取出后用快速滤纸滤出纤维，用纯水洗净(洗液用酚酞检验之)后，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%),放入干燥器中冷却后，单丝纤维按附录B进行断裂强力测试，粗纤维按附录C进行断裂强力测试。D.6结果计算及修约D.6.1结果计算按公式(D.1)进行。…式中：a——极限抗拉强力保持率，单位为百分数(%);FA——经1mol/L氢氧化钠溶液浸泡后合成纤维的断裂强力，单位为厘牛(cN);FB——未经1mol/L氢氧化钠溶液浸泡合成纤维的断裂强力，单位为厘牛(cN)。D.6.2结果修约断裂强力修约至小数点后两位，极限抗拉强力保持率修约至小数点后一位。D.7试验报告试验报告应包括以下内容：a)样品名称；b)样品数量；c)代表部位；d)试验根数；e)试验条件；f)试验依据；g)主要仪器型号；h)未经1mol/L氢氧化钠溶液浸泡合成纤维的断裂强力及变异系数；i)经1mol/L氢氧化钠溶液浸泡后合成纤维的断裂强力及变异系数；j)极限抗拉强力保持率。(规范性附录)耐碱玻璃纤维二氧化锆含量测定本标准提供了两种耐碱玻璃中的二氧化锆含量的测定方法，其中方法1滴定法为仲裁法。E.1方法1滴定法E.1.1范围本方法规定了用EDTA滴定法测定二氧化锆含量。本方法适用于耐碱玻璃纤维中的二氧化锆含量的测定。试样用硫酸、氢氟酸和焦硫酸钾分解后，在1mol/L的盐酸近沸溶液中，以二甲酚橙为指示剂，用乙二胺四乙酸二钠(EDTA)标准滴定溶液滴定二氧化锆的含量。E.1.3试剂除非另有说明，在分析中仅适用确认为分析纯的试剂和蒸馏水或去离子水或相当纯度的水。a)焦硫酸钾。c)硫酸，1+1,以p约1.84g/mL的硫酸稀释。d)盐酸，1+1,以p约1.19g/mL的盐酸稀释。e)二氧化锆标准溶液，0.5mg/mL。称取0.2500g±0.0001g预先经1000℃灼烧2h的光谱纯二氧化锆，置于已加入5.00g碳酸钠-硼酸(1+1)混合溶剂的铂坩埚中，混匀，再加入3.00g碳酸钠-硼酸混合溶剂铺在表面。盖上坩埚盖，置高温炉中，逐渐升高温度至1000℃熔融至完全分解，取出坩埚，冷却。将坩埚置于盛有50mL盐酸(1+1)和50mL热水的烧杯中，加热浸取，此溶液1mL含0.5mg二氧化锆。配制：将56g乙二胺四乙酸二钠(EDTA)置于1000mL烧杯中，加入约800mL水，加热使其溶解，冷却。移入10L下口瓶中，用水稀释至10L,混匀。待标定。标定：取二氧化锆标准溶液25.00mL于300mL烧杯中，稀释至约120mL,加入8mL盐酸(1+1),1滴~2滴二甲酚橙指示剂，加热微沸2min~3min,取下，立即用已配制好的EDTA溶液滴定至溶液由红色变为黄色，继续加热微沸2min~3min,若出现红色，继续用EDTA溶液滴定至黄色，直至加热煮沸后溶液仍为亮黄色不再出现红色为终点。同时做空白试验。EDTA标准滴定溶液的标定浓度[c(EDTA)],数值以摩尔每升(mol/L)表示，按公式(E.1)计算：me——所取二氧化锆标准溶液中二氧化锆的质量，单位为克(g);V——减去空白试验后的标定用EDTA溶液的体积，单位为毫升(mL);M——二氧化锆的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol),[M(ZrO₂)=123.22g/mol]。计算结果表示到小数点后五位。g)二甲酚橙指示剂，5g/L。贮于棕色滴瓶中。E.1.4试样制备剪取适量纤维，先经625℃,灼烧30min,除去浸润剂等有机物后再缩分研磨。缩分后的试样用玛瑙研钵研磨至可全部通过80μm孔径筛，质量不少于10g。研磨后的试样贮存于称量瓶中，在105℃~110℃烘箱中干燥不少于1h,置干燥器中冷却至室温。E.1.5分析步骤E.1.5.1试液制备称取约0.5g试样，精确至0.0001g,置于铂坩埚中。用少量水润湿，加入1mL硫酸和10mL氢氟酸，置电炉上低温加热蒸发至近干，升高温度直至三氧化硫白烟冒尽，冷却。加入10g焦硫酸钾，盖上铂盖，先在电炉上熔化，然后移至喷灯上熔融至透明状态，冷却。用热水浸取熔块于300mL烧杯中，加入2mL~3mL硫酸和2mL~3mL盐酸，加水至150mL,置电炉上低温加热至盐类完全溶解，冷却后，移E.1.5.2滴定移取50.00mL试液(A)于300mL烧杯中，用水稀释至约120mL,加入10mL盐酸，1滴～2滴二甲酚橙指示剂，加热微沸2min~3min,取下，立即用EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由红色变为黄色，继续加热微沸2min~3min,若出现红色，继续用EDTA标准滴定溶液滴定至黄色，直至加热煮沸后溶液仍为亮黄色不再出现红色为终点。E.1.6结果计算二氧化锆(ZrO₂)的质量分数[w(ZrO₂)],数值以%表示，按公式(E.2)计算：式中：c——EDTA标准滴定溶液的标定浓度，单位为摩尔每升(mol/L);V₀——减去空白试验后的滴定用EDTA标准滴定溶液的体积，单位为毫升(mL);124.97——修正后的二氧化锆的摩尔质量，单位为克每摩尔(g/mol)。E.1.7精密度a)重复性限为0.20%;b)再现性限为0.30%。E.2方法2熔片X射线荧光光谱法E.2.1范围本方法规定了用熔片X射线荧光光谱法测定二氧化锆含量。本方法适用于耐碱玻璃纤维中的二氧化锆含量的测定。新配位即原子内的内层电子空位由外层电子补充并同时放出X射线光子。每种元素受高能辐射即可发射出具有一定特征的X射线谱线。通过测得该元素谱线的波长和强度来进行定性和定量分析。b)熔样机，0℃~1300℃可调，精度±5℃;a)混合熔剂，1份无水四硼酸锂(Li₂B₄O₇)和2份无水偏硼酸锂(LiBO₂)混合；a)称取0.5g样品，精确至0.0001g,置于盛有5g熔剂(精确至0.0001g)的黄铂金坩埚中。b)用玻璃棒轻轻搅拌均匀，再滴1滴～2滴溴化锂。(规范性附录)集束型短切纤维耐碱强力保留率试验方法F.1范围本方法适用于集束型短切纤维的耐碱强力保留率试验，长度应不小于30mm。长度30mm以下的集束型短切纤维则由供应商提供不小于30mm的同质产品进行本项目测试。F.2设备设备应符合以下要求：a)分度为0.1g的天平；b)量程为1000mL的量杯；c)可实现50℃~100℃的水浴箱，精度±2℃;d)精度1级的拉伸试验机，测试力值应在仪器量程的20%～80%范围内，并具有位移控制功能；e)电热恒温鼓风干燥箱；f)带有盖子的储存器皿和搅拌机、抹刀。F.3材料材料应符合以下要求：a)基准水泥，符合GB8076要求；b)蒸馏水；c)粘贴片和玻璃纤维黏结剂。F.4试验方法F.4.1试样处理F.4.1.1水泥上层清液配制如下：a)用天平称取80g的基准水泥和800g的蒸馏水(可根据实际试验称取，确保基准水泥：蒸馏b)将称好的基准水泥和蒸馏水倒入搅拌锅混合，通过搅拌机搅拌30min±1min;c)取下搅拌锅，静置24h±30min;d)取水泥上层清液并倒入带有盖子的器皿中。F.4.1.2试样处理如下：a)将不少于10根待检集束型短切纤维放入装有水泥上层清液的器皿中，盖上盖子；b)将装有试样的器皿放入80℃±2℃的水浴箱中浸泡6h±10min;c)取出试样，用蒸馏水浸泡24h,再冲洗3遍。F.4.2试样制作同一批样品未经耐碱处理的短切纤维和经水泥上层清液处理过的短切纤维试样数量各不少于10T/CSTM00041—20个，并保证各得到至少10个有效试样。将试样放置在50℃±2℃的烘箱内烘干1h±5min。待烘干后的纤维冷却至室温后，将每根纤维的两端(纤维两端加固的部分长度应不小于10mm)通过粘贴片和玻璃纤维黏结剂进行加固处理，确保中间测试部分的纤维长度为10mm±1mm。如图F.1所示。说明：1——粘贴片；2——玻璃纤维黏结剂；3——集束型短切纤维测试部分。F.5.2由于受到了玻璃纤维黏结剂的保护，拉伸力被传送到了样品的中间部位，因而断裂位置会发生在测试部分。当某些特殊原因或纤维保护存在缺陷时，测试部分外的纤维也会发生少量的断裂，当这种情况发生时，测试结果为无效。F.5.310个试样为一组，结果保留两位小数。准差、变异系数。F.6.2试样10个为一组。通过公式(F.1)计算断裂强力平均值，通过公式(F.2)计算标准差，通过公式…元——10个试样断裂强力的平均值，单位为牛顿(N);xi——第i个试样断裂强力值，单位为牛顿(N);Cv——变异系数，用百分数表示(%)。F.6.3如果一组结果的Cv超过14%,这组结果应被舍弃，然后取一次新的试样重新进行试验。F.6.4样品的耐碱强力保留率，通过公式(F.4)计算。…式中：x₁——未经耐碱处理的短切纤维断裂强力平均值，单位为牛顿(N);元2——经水泥上层清液处理后的短切纤维断裂强力平均值，单位为牛顿(N);G——耐碱强力保留率，用百分数表示(%)。T/CSTM00041—2020(规范性附录)分散型短切纤维耐碱强力保留率试验方法G.1范围本方法适用于分散型短切纤维的耐碱强力保留率试验。试验时取分散型短切纤维单丝，长度应不小于15mm。长度15mm以下的分散型短切玻璃纤维则由供应商提供不小于15mm的同质产品进行本项目测试。设备应符合以下要求：a)量程为1000mL的量杯。b)可实现50℃~100℃的水浴箱，精度±2℃。c)精度1级的强力引伸仪，测试力值应在仪器量程的20%～80%范围内；强力测量分辨率：d)电热恒温鼓风干燥箱。e)带有盖子的储存器皿和搅拌机。材料应符合以下要求：b)蒸馏水；c)粘贴片和玻璃纤维黏结剂。G.4试验方法G.4.1试样处理G.4.1.1水泥上层清液配制G.4.1.2试样水泥上层清液处理a)将不少于30根待检分散型短切纤维的单丝放入装有水泥上层清液的器皿中，盖上盖子；b)将装有试样的器皿放入80℃±2℃的水浴箱中浸泡6h±10min;c)取出试样，用蒸馏水浸泡24h,再冲洗3遍。G.4.2试样制作同一批样品未经耐碱处理的短切纤维和经水泥上层清液处理过的短切纤维试样数量各不少于30个，并保证各得到至少30个有效试样。。待烘干后的纤维冷却至室温后，将每根纤维单丝黏结固定