路径: 主页 > GB/T > 第126页 > GB/T 45470-2025 | 标准编号 | GB/T 45470-2025 (GB/T45470-2025) | | 中文名称 | 水泥混凝土用回收碳纤维 | | 英文名称 | Recycled carbon fiber for cement concrete | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | Q53 | | 国际标准分类 | 59.100.20 | | 字数估计 | 22,288 | | 发布日期 | 2025-03-28 | | 实施日期 | 10/1/2025 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 45470-2025: 水泥混凝土用回收碳纤维
ICS 59.100.20
CCSQ53
中华人民共和国国家标准
水泥混凝土用回收碳纤维
2025-03-28发布
2025-10-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
国 家 标 准 化 管 理 委 员 会 发 布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 分类和标记 2
5 通则 2
6 技术要求 2
7 试验方法 3
8 检验规则 3
9 标志、包装、运输和贮存 4
附录A(规范性) 回收碳纤维单丝拉伸强度试验方法 6
附录B(规范性) 受检混凝土性能试验方法 9
前言
本文件按照GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由全国碳纤维标准化技术委员会(SAC/TC572)提出并归口。
本文件起草单位:扬州大学、苏州混凝土水泥制品研究院检测中心有限公司、中复神鹰碳纤维股份
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本文件主要起草人:杨鼎宜、谈永泉、陈秋飞、王佳庆、王玉梅、钱京、宋德武、刘瑾、周学军、骆静静、
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水泥混凝土用回收碳纤维
1 范围
本文件规定了水泥混凝土用回收碳纤维的分类和标记、通则、技术要求、检验规则及标志、包装、运
输和贮存,描述了相应的试验方法。
本文件适用于能改善水泥混凝土性能的短切回收碳纤维。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;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 175 通用硅酸盐水泥
GB/T 191 包装储运图示标志
GB 8076 混凝土外加剂
GB/T 9914.1 增强制品试验方法 第1部分:含水率的测定
GB/T 14684 建设用砂
GB/T 14685 建设用卵石、碎石
GB/T 26752-2020 聚丙烯腈基碳纤维
GB/T 29762 碳纤维 纤维直径和横截面积的测定
GB/T 30019 碳纤维 密度的测定
GB/T 40724 碳纤维及其复合材料术语
GB/T 50081 混凝土物理力学性能试验方法标准
JGJ55 普通混凝土配合比设计规程
JGJ63 混凝土用水标准
3 术语和定义
GB/T 40724界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
推荐掺量 recommendeddosage
生产或销售企业、科研机构等推荐给用户的回收碳纤维掺量范围。
3.2
基准混凝土 referenceconcrete
同一试验条件下未掺加回收碳纤维的水泥混凝土。
3.3
受检混凝土 testedconcrete
同一试验条件下掺加回收碳纤维的水泥混凝土。
4 分类和标记
4.1 分类
回收碳纤维按单丝拉伸强度分为普通型(代号RCF-OS)和增强型(代号RCF-ZS)。
4.2 规格
回收碳纤维按标称长度分为6mm、9mm、12mm、15mm和18mm,其他规格可由供需双方商定。
4.3 标记
产品按下列顺序进行标记:产品代号、标称长度和本文件编号。
示例1:标称长度为12mm的普通型回收碳纤维的标记如下:
RCF-OS-12 GB/T 45470
示例2:标称长度为6mm的增强型回收碳纤维的标记如下:
RCF-ZS-6 GB/T 45470
5 通则
5.1 回收碳纤维是由碳纤维及其预浸料、复合材料等形态的废料经再生加工和短切处理而成。
5.2 涉及回收碳纤维使用的有关安全与环保要求应符合我国相关标准的规定。
5.3 回收碳纤维使用过程中,工作人员应佩戴口罩、帽和手套,避免与产品直接接触,应做好防尘防爆。
6 技术要求
6.1 尺寸偏差
回收碳纤维的标称长度小于20mm时,其长度尺寸偏差应不大于±2mm;标称长度不小于20mm
时,其长度尺寸偏差应不大于标称长度值的±10%。
6.2 回收碳纤维性能
回收碳纤维性能应符合表1的规定。
表1 回收碳纤维性能
项目
指标
普通型(RCF-OS) 增强型(RCF-ZS)
含碳量 ≥90.0%
灰分 ≤1.0%
密度/(g/cm3) 1.8±0.1
含水率 ≤2.0%
单丝拉伸强度/MPa ≥2000 ≥3000
6.3 受检混凝土性能
受检混凝土性能应符合表2的规定。
表2 受检混凝土性能
项目 指标
抗压强度比 ≥95%
抗折强度比 ≥110%
裂缝降低率 ≥75%
弯曲韧性比a ≥120%
抗冲击次数比b ≥1.5
a 对弯曲韧性有要求时,检测弯曲韧性比。
b 对抗冲击性能有要求时,检测抗冲击次数比。
7 试验方法
7.1 尺寸偏差
从批样本中不同部位抽取回收碳纤维6份,每份取5根回收碳纤维单丝,总计30根。用分度值为
1mm的钢直尺测定每根回收碳纤维单丝的长度,读数至1mm。回收碳纤维长度的尺寸偏差以实际测
量值的平均值与标称长度的差值表示,修约至1mm。
7.2 回收碳纤维性能
7.2.1 含碳量
按GB/T 26752-2020中附录A的规定进行。
7.2.2 灰分
按GB/T 26752-2020中附录B的规定进行。
7.2.3 密度
按GB/T 30019的规定进行。
7.2.4 含水率
按GB/T 9914.1的规定进行。
7.2.5 单丝拉伸强度
按附录A的规定进行。
7.3 受检混凝土性能
按附录B的规定进行。
8 检验规则
8.1 出厂检验
检验项目为尺寸偏差、灰分、含水率。
8.2 型式检验
检验项目包括第6章的全部项目。有下列情况之一,应进行型式检验:
a) 新产品的试制定型鉴定时;
b) 正式生产后,原材料、生产工艺有较大改变时;
c) 正常生产时,每年至少进行一次;
d) 产品停产半年以上恢复生产时;
e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时。
8.3 组批规则
以相同生产工艺、连续稳定生产同一标记的1000kg回收碳纤维为一批,不足1000kg按一批计。
8.4 抽样规则
单个包装为1个单位产品。如果检查批中仅为1个单位产品,则从单位产品的3个不同部位取样
约700g,总量约为2kg,充分混合后组成一个批样本;如果检查批中为2个单位产品,则从每个单位产
品的3个不同部位取样约350g,总量约为2kg,充分混合后组成一个批样本;如果检查批中有3个或
3个以上单位产品,则随机抽取3个单位产品,从每个单位产品的3个不同部位取样约250g,总量约为
2kg,充分混合后组成一个批样本。
8.5 判定规则
若受检项目的试验结果均符合第6章的要求,则判定该批产品为合格,否则该批产品为不合格。
9 标志、包装、运输和贮存
9.1 标志
9.1.1 包装上应贴有标签,内容主要包括:
a) 产品名称、标记和商标;
b) 产品净质量;
c) 产品批号、生产日期;
d) 生产单位名称;
e) 本文件编号和名称。
9.1.2 包装内应附有产品检验合格证,内容主要包括:
a) 产品名称、标记;
b) 推荐掺量;
c) 产品批号、生产日期;
d) 生产单位名称;
e) 加盖质量检验专用章。
9.1.3 每个包装外表面除应标明产品标志外,还应按GB/T 191的规定标明“怕雨”“禁止滚翻”和“堆码
层数极限”3种图示。
9.2 包装
9.2.1 应使用带有排气孔的塑料袋封装,外加塑料编织袋或牛皮纸袋、吨包袋、纸箱包装,封装或捆扎
应牢固。特殊包装可由供需双方商定。
9.2.2 每个包装中可有多个独立封装的小包装。每个包装中的小包装产品的标记应相同。
9.2.3 每个包装的净质量应不少于标称净质量。
9.3 运输
产品应有防潮、防日晒雨淋、防污染及防止包装破损的措施。
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,堆码层数不应超过包装上标明的堆
码层数极限。贮存期为24个月,逾期应经检测合格后方可继续使用。
附 录 A
(规范性)
回收碳纤维单丝拉伸强度试验方法
A.1 概述
本方法适用于长度不小于15mm的回收碳纤维单丝断裂强力和单丝拉伸强度的试验,回收碳纤维
单丝长度小于15mm时,由供应商提供长度不小于15mm的同质产品进行试验。
A.2 原理
在规定条件下,回收碳纤维单丝经等速拉伸至断裂,从数字采集系统中得到单根单丝的断裂强力测
定值。根据单丝的断裂强力和单丝的平均直径计算单丝拉伸强度。
A.3 仪器
纤维强伸度仪:精度为1级;测试力值应在仪器量程的20%~80%范围内;测量分辨率为0.001N。
A.4 试验条件
A.4.1 试验环境:温度为23℃±2℃,相对湿度为(50±10)%。
A.4.2 测试前,所有试样应在试验环境下放置至少24h。
A.5 试样制备
A.5.1 从批样本中不同部位抽取回收碳纤维6份,每份取大致相同数量的回收碳纤维单丝制备试样,
至少保证30个有效的测试结果。
A.5.2 将回收碳纤维单丝粘接固定在粘贴片上(上下两端粘贴片部分的单丝长度均应不小于4mm),
粘贴片预先留出5mm×5mm正方形中空形状,见图A.1,确保中间测试部分的单丝长度等于5mm±
1mm。
a) 粘接过程 b) 粘接完成后的试样
标引序号说明:
1---粘贴片;
2---回收碳纤维单丝测试部分;
3---粘贴剂;
4---粘贴片对折线;
5---剪切线。
图A.1 试样制作图
A.6 试验步骤
A.6.1 按GB/T 29762的规定测量回收碳纤维单丝直径,计算其平均值。
A.6.2 调节纤维强伸度仪上下夹具之间的距离为5mm。
A.6.3 调节纤维强伸度仪的速度,使活动夹具的移动速度为2mm/min。
A.6.4 夹取粘有回收碳纤维单丝的粘贴片的一端,另一端在上夹持器中夹紧后放手,让粘贴片自由下
垂,再夹紧下夹持器,随后用剪刀将剪切线5剪断(见图A.1)。
A.6.5 启动纤维强伸度仪,试样拉伸直至破坏,记录试样断裂强力值。如测试部分外的回收碳纤维单
丝发生断裂时,测试结果无效,应重新试验。
A.6.6 重复步骤A.6.2~A.6.5,直至获得30个有效数据,且变异系数小于30%。
A.7 结果计算
A.7.1 单丝断裂强力
单丝断裂强力为30根单丝的断裂强力平均值,按公式(A.1)计算,修约至0.001N。
f=
n∑
i=1
fi (A.1)
式中:
f ---单丝断裂强力,单位为牛顿(N);
n ---单丝的测试根数;
fi---第i根单丝的断裂强力测定值,单位为牛顿(N)。
A.7.2 单根单丝的拉伸强度
单根单丝的拉伸强度按公式(A.2)计算,修约至0.1MPa。
σi=
4fi
πD2
(A.2)
式中:
σi ---第i根单丝的拉伸强度,单位为兆帕(MPa);
fi---第i根单丝的断裂强力测定值,单位为牛顿(N);
D ---单丝平均直径,单位为毫米(mm)。
A.7.3 单丝拉伸强度
单丝拉伸强度按公式(A.3)计算,修约至0.1MPa。
σ=
n∑
i=1
σi (A.3)
式中:
σ ---单丝拉伸强度,单位为兆帕(MPa);
n ---单丝的测试根数;
σi---第i根单丝的拉伸强度,单位为兆帕(MPa)。
A.7.4 标准差和变异系数
按公式(A.4)计算单丝断裂强力和单丝拉伸强度的标准差。按公式(A.5)计算单丝断裂强力和单
丝拉伸强度的变异系数,变异系数应小于30%,修约至0.1%。
S=
n-1∑
i=1
(Xi-X)2 (A.4)
Cv=
×100% (A.5)
式中:
S ---标准差;
n ---单丝的测试根数;
Xi---单次测定值;
X ---测定平均值;
Cv ---变异系数。
附 录 B
(规范性)
受检混凝土性能试验方法
B.1 概述
本方法适用于测定纤维混凝土的抗压强度比、抗折强度比、裂缝降低率、弯曲韧性比和抗冲击次
数比。
B.2 试验条件
B.2.1 试验环境:温度为20℃±5℃。
B.2.2 拌合混凝土用原材料应在试验环境下放置至少24h。
B.3 试样制备
B.3.1 材料
B.3.1.1 水泥
符合GB 175中规定的P·O42.5的水泥。
B.3.1.2 砂
符合GB/T 14684中规定的含泥量小于1%的中砂。
B.3.1.3 石
符合GB/T 14685中规定的粒径为5mm~20mm的碎石。
B.3.1.4 水
符合JGJ63的规定。
B.3.1.5 外加剂
符合GB 8076的规定。
B.3.1.6 纤维
需要检测的回收碳纤维。
B.3.2 配合比
B.3.2.1 基准混凝土和受检混凝土的配合比按JGJ55进行设计。混凝土强度等级为C40,混凝土坍落
度保持在180mm±20mm之间。
B.3.2.2 使用外加剂及其他混凝土掺合料时,应依据相应标准的要求对混凝土配合比进行调整。
B.3.2.3 回收碳纤维用量:按委托方提供的推荐掺量;委托方未提供推荐掺量时,掺量为混凝土体积的
0.2%。
B.3.3 计量、搅拌
B.3.3.1 试验用原材料称量允许质量偏差:水泥、水、外加剂、其他混凝土掺合料和回收碳纤维为±0.2%,
砂、石为±0.5%。
B.3.3.2 采用强制式混凝土搅拌机,拌合量控制在20L~45L之间,搅拌均匀,材料投入及搅拌时间和
方式应采用:砂、石和水泥先干拌60s;再加入水和外加剂后继续搅拌180s,在此期间均匀撒入回收碳
纤维;所有材料加入完成后再搅拌60s;出料后在铁板上用人工翻拌2次~3次再行试验。也可按照受
检产品说明书提供的搅拌方法进行。
B.3.4 试件制作、养护及试验所需试件数量
混凝土试件制作、养护按GB/T 50081进行,硬化水泥混凝土的标准养护龄期为28d。试验项目及
所需试件数量见表B.1。
表B.1 试验项目及所需试件数量
试验项目
试验所需试件数量
拌合批数 每批取样数量 受检混凝土总取样数量 基准混凝土总取样数量
抗压强度比 3批 3块 9块 9块
抗折强度比 3批 3块 9块 9块
裂缝降低率 2批 1块 2块 2块
弯曲韧性比 1批 6块 6块 6块
抗冲击次数比 1批 6块 6块 6块
B.4 抗压强度比
B.4.1 受检混凝土与基准混凝土的抗压强度按GB/T 50081的规定进行。
B.4.2 混凝土抗压强度比按公式(B.1)计算,修约至0.1%。
αc=
fc1
fc0×
100% (B.1)
式中:
αc ---混凝土抗压强度比;
fc1---受检混凝土的抗压强度,单位为兆帕(MPa);
fc0---基准混凝土的抗压强度,单位为兆帕(MPa)。
B.4.3 混凝土抗压强度比用3批试验测试值的平均值表示,修约到1%。若3批试验测试值的最大值
或最小值与中间值的差值超过中间值的15%,则把最大值及最小值一并舍去,取中间值作为试验结果;
若3批试验测试值的最大值和最小值与中间值的差值均超过中间值的15%,则该试验结果无效,应重
新试验。
B.5 抗折强度比
B.5.1 受检混凝土与基准混凝土的抗折强度按GB/T 50081的规定进行。
B.5.2 混凝土抗折强度比按公式(B.2)计算,修约至0.1%。
αf=
ff1
ff0×
100% (B.2)
式中:
αf ---混凝土抗折强度比;
ff1---受检混凝土的抗折强度,单位为兆帕(MPa);
ff0---基准混凝土的抗折强度,单位为兆帕(MPa)。
B.5.3 混凝土抗折强度比用3批试验测试值的平均值表示,修约到1%。若3批试验测试值的最大值
或最小值与中间值的差值超过中间值的15%,则把最大值及最小值一并舍去,取中间值作为试验结果;
若3批试验测试值的最大值和最小值与中间值的差值均超过中间值的15%,则该试验结果无效,应重
新试验。
B.6 裂缝降低率
B.6.1 试验环境
温度为20℃±5℃,相对湿度为(60±5)%。
B.6.2 仪器设备
B.6.2.1 电风扇:功率不小于100W。
B.6.2.2 风速计:精度0.1m/s。
B.6.2.3 读数显微镜:分度值0.01mm。
B.6.2.4 钢卷尺:分度值1mm。
B.6.3 试件制作
B.6.3.1 试件为600mm×600mm×20mm的平面薄板,模具边框用高20mm的等肢角钢制作。边
框内设直径6mm、间距60mm的单排栓钉,栓钉长度为100mm。模底板采用厚度不小于5mm的钢
板,模底板上铺聚乙烯薄膜作为隔离层,模具示意图见图B.1。
B.6.3.2 试验用基体配合比:水泥、砂和水的质量比为1∶1.5∶0.5。
B.6.3.3 每次试验做2批试件,每批同时成型受检试件和对比用的基体试件各1块。
B.6.3.4 试件浇筑、振实和抹平后在试验环境下用聚乙烯薄膜覆盖2h。
单位为毫米
标引序号说明:
1---底板;
2---ϕ6栓钉;
3---聚乙烯薄膜。
图B.1 抗裂性能模具示意图
B.6.4 试验步骤
B.6.4.1 成型2h后取下覆盖在试件表面的聚乙烯薄膜,对于每批试件(包含1块受检试件和1块基体
试件),需分别使用1台电风扇对每块试件表面进行吹风处理。吹风时,应确保风向与试件表面保持平
行。同时,需采用风速计精确测量试件中部上表面的风速,并将其控制在5m/s。成型24h后观察试件
表面的裂缝数量、宽度和长度。
B.6.4.2 裂缝长度应以肉眼可见为准,采用钢卷尺进行测量。若裂缝近似直线,可取其两端直线距离
作为裂缝长度;若裂缝出现明显弯折,则以其折线长度之和作为裂缝长度。
B.6.4.3 用读数显微镜测量裂缝宽度时,可取裂缝中点附近的宽度代表该裂缝的名义最大宽度。
B.6.5 结果计算
B.6.5.1 裂缝名义总面积按公式(B.3)计算,修约至0.1mm2。
Acr=∑
i=1
Wi,maxli (B.3)
式中:
Acr ---裂缝名义总面积,单位为平方毫米(mm2);
Wi,max---第i条裂缝名义最大宽度,单位为毫米(mm);
li ---第i条裂缝的长度,单位为毫米(mm)。
B.6.5.2 裂缝降低率按公式(B.4)计算,修约至0.1%。
η=
Amcr-Afcr
Amcr ×
100% (B.4)
式中:
η ---裂缝降低率;
Amcr---基体试件裂缝名义总面积,单位为平方毫米(mm2);
Afcr---受检试件裂缝名义总面积,单位为平方毫米(mm2)。
B.6.5.3 裂缝降低率应取2批试验结果的平均值,修约至1%。
B.7 弯曲韧性比
B.7.1 仪器设备
B.7.1.1 液压伺服试验机:量程200kN,相对误差不大于1.0%,试验机应具有位移控制功能。
B.7.1.2 位移传感器:量程不小于5mm,精度不低于0.01mm。
B.7.1.3 荷载传感器:量程200kN,精度不低于0.1kN。
B.7.1.4 动态数据采集系统:应能确保实时采集荷载与挠度的数值,采集频率不低于1kHz。
B.7.1.5 挠度测量架,包括水平安装的铝板(钢板)、固定钮、位移传感器触头顶板等。
B.7.1.6 其他:钢直尺,分度值为1mm;游标卡尺,分度值为0.01mm。
B.7.1.7 试验装置如图B.2所示。
a) 切口梁加载示意图 b) 传感器位置示意图
标引序号说明:
1---试件;
2---挠度测量架;
3---切口;
4---位移传感器;
F---外加荷载,单位为牛顿(N);
l---跨度,单位为毫米(mm);
b---试件宽度,单位为毫米(mm);
h---试件高度,单位为毫米(mm)。
图B.2 试验装置示意图
B.7.2 试件制作
当纤维长度不大于40mm时,试验应采用尺寸为100mm×100mm×400mm试件,跨度为300mm,
跨中一侧面有预开口,预开口宽度为2mm±0.2mm,深度为15mm±1mm。当纤维长度大于40mm时,
采用尺寸为150mm×150mm×550mm试件,跨度为500mm,跨中一侧面有预开口,预开口宽度为
2mm±0.2mm,深度为25mm±1mm。
B.7.3 试验步骤
B.7.3.1 对试件尺寸进行测量,并标记出安装位置和测试仪表的位置。
B.7.3.2 将试件无偏心地放置于试验支座上,以试件预开口面作为支撑面。荷载施加前,试件、加载装
置以及铰支座应充分接触。
B.7.3.3 采用单点加载,作用点距支座距离为1/2跨度。在试件跨中位置两侧分别安置位移传感器,以
消除加荷时因试件扭转而带来的影响。
B.7.3.4 启动试验机,采用闭环等速位移控制,跨中位移速率为0.2mm/min。试验应进行至试件跨中
挠度不小于3mm。所得荷载-挠度曲线示意图如图B.3所示。
B.7.3.5 若试件在非预开口处断裂,则舍弃该测试结果。
标引符号说明:
FL ---曲线0~0.05mm挠度范围内最大荷载值,单位为牛(N);
δL ---荷载FL 对应的挠度,单位为毫米(mm);
δC ---跨中挠度,δC=δL+0.3mm,单位为毫米(mm);
δ ---跨中挠度,δ=δL+2.65mm,单位为毫米(mm);
A ---跨中挠度为δC 时横坐标上的标记点;
B ---荷载为FL 时曲线上的标记点;
C ---跨中挠度为δ时曲线上的标记点;
D ---跨中挠度为δ时横坐标上的标记点;
Df ---跨中挠度为δ时混凝土的能量吸收值(在数值上等于ABCD 所围成的面积),单位为牛毫米(N·mm)。
图B.3 荷载-挠度曲线示意图
B.7.4 结果计算
B.7.4.1 以6块试件测试值的平均值作为该批试件的Df。当6块测试值中有一个超出6块平均值的
±10%,剔除这个试验结果,再以剩下5块的平均值为试验结果。当5块测试值中再有超过其平均值的
±10%......
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