| 标准编号 | GB/T 45467-2025 (GB/T45467-2025) | | 中文名称 | 约束混凝土用纤维增强复合材料管 | | 英文名称 | Fiber reinforced polymer composite tubes for confining concrete | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | Q23 | | 国际标准分类 | 83.120 | | 字数估计 | 22,272 | | 发布日期 | 2025-03-28 | | 实施日期 | 2025-10-01 | | 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 45467-2025: 约束混凝土用纤维增强复合材料管
ICS 83.120
CCSQ23
中华人民共和国国家标准
约束混凝土用纤维增强复合材料管
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、代号和标记 2
5 原材料 2
6 要求 3
7 试验方法 4
8 检验规则 4
9 标志、包装、运输、贮存和出厂合格证 5
附录A(规范性) 约束管环向拉伸力学性能环形试样测试方法 7
附录B(规范性) 约束管环向拉伸力学性能弧形试样测试方法 11
附录C(规范性) 组合短柱压缩性能测试方法 16
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。
本文件由中国建筑材料联合会提出。
本文件由全国纤维增强塑料标准化技术委员会(SAC/TC39)归口。
本文件起草单位:清华大学、香港理工大学、连云港中复连众复合材料集团有限公司、华南理工大
学、华南农业大学、西安建筑科技大学、北京市建筑设计研究院股份有限公司、北京建工新型建材有限责
任公司、南方科技大学、恒润集团有限公司、中国矿业大学(北京)、中国电建集团华东勘测设计研究院有
限公司、广东省建筑工程机械施工有限公司、北京工业大学、中材科技股份有限公司、哈尔滨工业大学
(深圳)、北京玻璃钢研究设计院有限公司。
本文件主要起草人:冯鹏、陈光明、李志远、滕锦光、刘永、谢攀、余涛、林观、陶毅、张龑华、甄伟、
杨家琦、南洋、宋鹏飞、史有好、张冰、陈喜旺、古金本、金浏、刘宁、刘涛、周正亮、钟大宁、刘天桥、肖水晶。
约束混凝土用纤维增强复合材料管
1 范围
本文件规定了约束混凝土用纤维增强复合材料管的分类、代号和标记、原材料、要求、检验规则以及
标志、包装、运输、贮存和出厂合格证,描述了相应的试验方法。
本文件适用于约束混凝土用纤维增强复合材料管(简称约束管)的设计、制造、检验和验收。
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/T 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则
GB/T 1447 纤维增强塑料拉伸性能试验方法
GB/T 1458-2023 纤维缠绕增强复合材料环形试样力学性能试验方法
GB/T 1462 纤维增强塑料吸水性试验方法
GB/T 2576 纤维增强塑料树脂不可溶分含量试验方法
GB/T 2577 玻璃纤维增强塑料树脂含量试验方法
GB/T 3854 增强塑料巴柯尔硬度试验方法
GB/T 3855 碳纤维增强塑料树脂含量试验方法
GB/T 3961 纤维增强塑料术语
GB/T 13657 双酚A型环氧树脂
GB/T 18369 玻璃纤维无捻粗纱
GB/T 26752 聚丙烯腈基碳纤维
GB/T 38111 玄武岩纤维分类分级及代号
GB/T 40396 聚合物基复合材料玻璃化转变温度试验方法 动态力学分析法(DMA)
GB/T 50081-2019 混凝土物理力学性能试验方法标准
HG/T 5876 环氧乙烯基酯树脂
3 术语和定义
GB/T 3961界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
crete
由增强纤维和基体树脂复合而成,用于土木工程结构组合构件中,以内部填充混凝土的形式使用,
对其起约束作用的圆管状产品。
3.2
约束混凝土用纤维增强复合材料管的旋转中心轴的方向。
3.3
环向 hoopdirection
在约束混凝土用纤维增强复合材料管中,垂直于轴向且与管表面相切的方向。
3.4
约束性能 confiningperformance
纤维增强复合材料管约束内部混凝土提升其压缩性能的能力。
3.5
约束混凝土用纤维增强复合材料管内填充混凝土后形成的短柱。
注:长度为直径的2倍~3倍。
4 分类、代号和标记
4.1 分类与代号
4.1.1 约束管截面形状通常为圆形,内径记为d,壁厚记为t。
4.1.2 根据采用的增强纤维类型,分为约束混凝土用玻璃纤维增强复合材料管(GFT)、约束混凝土用
碳纤维增强复合材料管(CFT)和约束混凝土用玄武岩纤维增强复合材料管(BFT)。
4.1.3 根据约束管的力学性能,分为H300、H400、H500、H600、H700、H800、H900、H1000等。
4.1.4 根据约束管的外表面处理形式分为:
G---未做外表面处理;
S---外表面粘砂;
L---外表面带肋;
Q---其他处理。
4.2 标记
约束管的标记方法如下:
增强纤维类型
内径d,mm
壁厚t,mm
力学性能等级代号
外表面处理形式代号
示例1:内径d为300mm、壁厚t为5mm,力学性能等级为 H800,外表面粘砂,执行本文件的约束混凝土用碳纤
维增强复合材料管,标记为:
示例2:内径d为600mm、壁厚t为10mm,力学性能等级为 H400,未做外表面处理,执行本文件的约束混凝土用
玻璃纤维增强复合材料管,标记为:
5 原材料
5.1 增强材料应采用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维及其制品。玻璃纤维应符合GB/T 18369的规定;
碳纤维应符合GB/T 26752的规定;玄武岩纤维应符合GB/T 38111的规定。
5.2 基体树脂应采用环氧树脂、乙烯基酯树脂、聚氨酯树脂等。环氧树脂应符合GB/T 13657的规定;
乙烯基酯树脂应符合HG/T 5876的规定;其他基体树脂应符合相关标准的规定。
6 要求
6.1 外观
约束管的外表面应无龟裂、分层、针孔、贫胶区、气泡、纤维裸露和纤维浸润不良等缺陷。
管端面应平齐,无分层、毛刺。
6.2 尺寸和尺寸偏差
6.2.1 约束管的壁厚应不小于设计壁厚,最小设计壁厚应不小于2.0mm。
6.2.2 约束管的内径与壁厚的比值应不大于200。
6.2.3 内径偏差应符合表1的规定。
表1 约束管内径允许偏差
单位为毫米
内径(d) 允许偏差
d< 200 ±2.5%d
200≤d≤500 ±2%d
d >500 ±1.5%d
6.3 物理性能
约束管物理性能应符合表2的规定。
表2 物理性能要求
序号 项目 要求
1 巴柯尔硬度/HBa ≥40
2 树脂质量含量/% ≤40
3 树脂不可溶分含量/% ≥90
4 吸水率/% ≤0.6
5 玻璃化转变温度/℃ ≥80
6.4 力学性能
约束管的力学性能应符合表3的规定。
表3 力学性能要求
力学性能等级 单位 数据类型 H300级 H400级 H500级 H600级 H700级 H800级 H900级
环向拉伸强度 MPa 标准值 ≥300 ≥400 ≥500 ≥600 ≥700 ≥800 ≥900
环向拉伸弹性模量 GPa 平均值 ≥30 ≥35 ≥35 ≥40 ≥40 ≥45 ≥45
轴向拉伸断裂应变 % 平均值 ≥0.2
环向拉伸强度大于1000MPa的约束管,其力学性能等级为环向拉伸强度以100MPa为模数向下取整,以“H”为首
字符进行标记,环向拉伸模量应不低于45GPa,轴向拉伸断裂应变应不低于0.2%
6.5 约束性能
约束管的约束性能应符合表4的规定。
表4 约束性能要求
力学性能等级 单位 数据类型 H300级 H400级 H500级 H600级 H700级 H800级 H900级
组合短柱压缩最大环向应变 % 标准值 ≥1.0 ≥1.0 ≥1.0 ≥1.2 ≥1.2 ≥1.2 ≥1.2
组合短柱抗压强度提升率 % 平均值 ≥80 ≥80 ≥90 ≥90 ≥100 ≥100 ≥100
力学性能等级为 H1000级及以上的约束管,其组合短柱压缩最大环向应变应不低于1.2%,其组合短柱抗压强度提
升率应不低于100%
7 试验方法
7.1 外观
在正常(光)照度下,目测检查。
7.2 尺寸和尺寸偏差
7.2.1 约束管壁厚采用精度不低于0.1mm的游标卡尺,在约束管两端面分别均匀选取5个点测量,取
测量结果的最小值。
7.2.2 约束管内径采用满足精度要求的量具,在约束管两端面分别测量水平、垂直两方向,取二次测量
结果的平均值,计算内径偏差。
7.3 物理性能
7.3.1 巴柯尔硬度按GB/T 3854进行测定。
7.3.2 GFT和BFT的树脂质量含量按GB/T 2577进行测定,CFT的树脂质量含量按GB/T 3855进
行测定。
7.3.3 树脂不可溶分含量按GB/T 2576进行测定。
7.3.4 吸水率按GB/T 1462进行测定。
7.3.5 玻璃化转变温度按GB/T 40396进行测定,沿约束管环向取样。
7.4 力学性能
7.4.1 内径不大于400mm的约束管,环向拉伸强度和环向拉伸弹性模量按附录A进行测定;内径大
于400mm的约束管,环向拉伸强度和环向拉伸弹性模量按附录B进行测定。
7.4.2 轴向拉伸断裂应变按GB/T 1447的规定进行测试,试样为直条状,其宽度取20mm,有效试样
不少于5个。
7.5 约束性能
组合短柱压缩最大环向应变和抗压强度提升率按附录C进行测定。
8 检验规则
8.1 检验分类
检验分为出厂检验和型式检验。
8.2 出厂检验
8.2.1 检验项目
每批产品均应进行外观、尺寸和尺寸偏差、巴柯尔硬度、树脂质量含量、树脂不可溶分含量、玻璃化
转变温度、环向拉伸强度和轴向拉伸断裂应变。
8.2.2 检验方案
8.2.2.1 以相同原材料、相同工艺、相同规格尺寸的100根约束管为一批(不足100根的作一个批次)。
8.2.2.2 外观、尺寸和尺寸偏差、巴柯尔硬度应逐根检验。
8.2.2.3 树脂质量含量、树脂不可溶分含量、玻璃化转变温度、环向拉伸强度和轴向拉伸断裂应变检验
采用二次抽样,每次随机抽取1根进行检验。
8.2.3 判定规则
8.2.3.1 外观、尺寸和尺寸偏差、巴柯尔硬度达到6.1、6.2、6.3的要求,则判定该产品合格,否则判定该
产品不合格。
8.2.3.2 采用二次抽样时,第一次所抽样本全部符合6.3、6.4中相应要求则判定该批产品合格;如果有
2项及2项以上不符合要求,则判定该批产品不合格。当有一项不符合要求时,进行第二次抽样,如第
二次抽样全部项目合格,判定该批产品合格,否则判定该批产品不合格。
8.3 型式检验
8.3.1 检验条件
有下列情况之一时应进行型式检验:
a) 正式投产前的试制定型检验;
b) 正式投产后,原材料、工艺或设备有较大改变;
c) 正常生产2年;
d) 连续停产半年及以上后恢复生产;
e) 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异。
8.3.2 检验项目
检验项目包括第6章中全部项目。
8.3.3 判定规则
所检项目全部合格判定型式检验合格,否则判定型式检验不合格。
9 标志、包装、运输、贮存和出厂合格证
9.1 标志
产品上应至少做一处耐久标志,标志不应损伤管壁,标志应标明下列内容:
a) 产品名称、标记;
b) 制造厂商名称、地址;
c) 生产日期;
d) 批号及产品编号。
9.2 包装
出厂产品供货长度由供需双方根据工程中构件尺寸协商确定。应用柔性包装物对管端面和外侧面
进行包装保护。
9.3 运输
运输时应用纸板、气泡膜、软木等软物垫衬,并用绳子拴紧扎牢。运输车辆应有防雨、防潮设施。装
卸车时不应损伤包装,避免磕碰。
9.4 贮存
贮存场地应干燥、通风、地面平整。贮存时不应在产品上堆压重物,避免雨淋以及阳光直射,远离热
源、火源。
9.5 出厂合格证
出厂产品每批应附有合格证,合格证内容包括:
a) 产品名称、标记;
b) 制造厂商名称、地址;
c) 生产日期和批号;
d) 产品规格;
e) 产品出厂检验证明书;
f) 检验人员签章。
附 录 A
(规范性)
约束管环向拉伸力学性能环形试样测试方法
A.1 概述
本方法规定了采用环形试样测试约束管环向拉伸强度和环向拉伸弹性模量的试样、试验条件、试验
步骤、结果计算和试验报告。
A.2 试样
A.2.1 试样应从约束管上切取,每组有效试样不少于5个。
A.2.2 试样分为如下两种,其尺寸见图A.1。
a) Ⅰ型试样用于测量环向拉伸强度,试样宽度w 不应小于40mm。
b) Ⅱ型试样用于测量环向拉伸弹性模量。当缠绕角大于70°时,试样宽度w 不应小于40mm,缩
减区宽度w1 不应小于30mm;缠绕角度小于70°时,试样宽度w 不应小于50mm,缩减区宽
度w1 不应小于40mm;且过渡半径r不小于15mm。
a) Ⅰ型试样
b) Ⅱ型试样
标引序号说明:
w ---试样宽度;
w1---缩减区宽度;
r ---过渡半径。
1---环形试样;
2---拉力盘;
图A.1 试样尺寸示意图
A.2.3 Ⅱ型试样两侧缩减区应粘贴3枚应变片,应变片布置图见图A.2。
标引序号说明:
1---第1应变片;
2---第2应变片;
3---第3应变片。
图A.2 应变片布置图
A.3 试验条件
A.3.1 实验室环境
按GB/T 1458-2023拉伸试验的规定。
A.3.2 试验设备
按GB/T 1458-2023拉伸试验的规定。
A.3.3 试验夹具
按GB/T 1458-2023拉伸试验Ⅱ型夹具的规定。
A.3.4 加载速度
加载速度为2.5mm/min~12.5mm/min。
A.4 试验步骤
A.4.1 试样检查按GB/T 1446的规定。
A.4.2 试样的状态调节按GB/T 1446的规定。
A.4.3 将试样编号,用符合精度要求的量具测量试样截面的内径、壁厚、宽度(Ⅰ型试样)或缩减区宽度
(Ⅱ型试样)。每个试样数据测量3次,取算术平均值。
A.4.4 将试样安装在夹具上。试样与拉力盘的接触表面应涂抹润滑剂。Ⅱ型试样安装时应将两处缩
减区错开拉力盘的缝隙处,并放在同一半盘内,两侧缩减区的位置保持对称。
A.4.5 均匀、连续地对试样施加荷载,直到破坏,记录破坏荷载。
A.5 结果计算
A.5.1 环向拉伸强度按式(A.1)计算:
fm=Fm/(2w·t) (A.1)
式中:
fm ---环向拉伸强度,单位为兆帕(MPa);
Fm---破坏荷载,单位为牛顿(N);
w ---环形试样宽度,单位为毫米(mm);
t ---环形试样壁厚,单位为毫米(mm)。
环向拉伸强度标准值按式(A.2)~式(A.4)计算:
fm,k=fm,m-1.645Sm (A.2)
fm,m=
∑ni=1fm,i
(A.3)
Sm=
∑ni=1(fm,i-fm,m)2
n-1
(A.4)
式中:
fm,k---环向拉伸强度标准值,单位为兆帕(MPa);
fm,m---环向拉伸强度平均值,单位为兆帕(MPa);
Sm ---环向拉伸强度标准差;
n ---试样数量;
fm,i ---单个试样的环向拉伸强度,单位为兆帕(MPa)。
A.5.2 对于给定的应变ε″=0.0025和ε'=0.0050,拉伸弹性模量按式(A.5)计算:
E=(σ″-σ')/(ε″-ε') (A.5)
式中:
E ---环向拉伸弹性模量,单位为兆帕(MPa);
σ″---应变ε″=0.0025时测得的拉伸应力值,单位为兆帕(MPa);
σ'---应变ε'=0.0050时测得的拉伸应力值,单位为兆帕(MPa)。
注:如材料说明或技术说明中另有规定,ε'、ε″取其他值。
环向拉伸应变ε按式(A.6)计算:
ε=[(ε1+ε2)/2+ε3]/2 (A.6)
式中:
ε ---环向拉伸应变;
ε1---第1应变片测量的环向拉伸应变;
ε2---第2应变片测量的环向拉伸应变;
ε3---第3应变片测量的环向拉伸应变。
环向拉伸应力σ按式(A.7)计算:
σ=F/(2w1·t) (A.7)
式中:
σ ---环向拉伸应力,单位为兆帕(MPa);
F ---拉伸荷载,单位为牛顿(N);
w1---环形试样缩减区宽度,单位为毫米(mm);
t ---环形试样壁厚,单位为毫米(mm)。
A.6 试验报告
试验报告中应包含以下内容:
a) 每个试样的内径、壁厚、宽度(Ⅰ型试样)或缩减区宽度(Ⅱ型试样);
b) 每个Ⅱ型试样的拉伸荷载-环向应变曲线;
c) 破坏荷载,环向拉伸强度的平均值、标准值、标准差,弹性模量的平均值、标准差。
附 录 B
(规范性)
约束管环向拉伸力学性能弧形试样测试方法
B.1 概述
本方法规定了采用弧形试样测试约束管环向拉伸强度和环向拉伸弹性模量的试样、试验条件、试验
步骤、结果计算和试验报告。
B.2 试样
B.2.1 试样应从约束管上切取。当管件壁厚大于5mm时,可采用与该批次约束管采用相同原材料、
相同铺层角、相同工艺生产、壁厚为5mm的同炉试样进行测试。每组有效试样不少于5个。
B.2.2 弧形试样的宽度w 不小于20mm,标距l0 不小于200mm,夹持段长度l1 不应小于30mm,见
图B.1。
标引符号说明:
w---试样宽度;
l0---标距;
l1---夹持段长度。
图B.1 弧形试样尺寸示意图
B.2.3 弧形试样两侧粘贴3枚应变片,应变片布置图见图B.2。
标引序号说明:
1---第1应变片;
2---第2应变片;
3---第3应变片。
图B.2 应变片布置图
B.3 试验条件
B.3.1 实验室环境
按GB/T 1446的规定。
B.3.2 试验设备
按GB/T 1446的规定。
B.3.3 试验夹具
试验夹具由转接头、钢轴、楔形式自锁夹具组成,见图B.3。转接头用于连接楔形式自锁夹具与试
验设备,转接头与楔形式自锁夹具间采用钢轴连接。钢轴表面应光滑平整,转接头具有足够空间,保证
试验过程中楔形式自锁夹具可绕钢轴自由转动。
标引序号说明:
1---转接头;
2---钢轴;
3---楔形式自锁夹具;
4---弧形试样。
图B.3 安装试样后的试验夹具示意图
B.3.4 加载速度
加载速度为2.5mm/min~12.5mm/min。
B.4 试验步骤
B.4.1 试样检查按GB/T 1446的规定。
B.4.2 试样的状态调节按GB/T 1446的规定。
B.4.3 将试样编号,用符合精度要求的量具测量试样截面的宽度、壁厚、标距。每个试样数据测量
3次,取算术平均值。
B.4.4 将转接头、钢轴、楔形式自锁夹具、弧形试样按照图B.3安装至试验机。
B.4.5 试验开始前,应对试样进行预加载,确认试验设备正常工作。
B.4.6 均匀、连续地对试样施加荷载,直到破坏,记录破坏荷载。
B.5 试验结果计算
B.5.1 环向拉伸强度按式(B.1)计算:
fm=Fm/(2w·t) (B.1)
式中:
fm---环向拉伸强度,单位为兆帕(MPa);
Fm---破坏荷载,单位为牛顿(N);
w ---弧形试样宽度,单位为毫米(mm);
t ---弧形试样壁厚,单位为毫米(mm)。
环向拉伸强度标准值按式(B.2)~式(B.4)计算:
fm,k=fm,m-1.645Sm (B.2)
fm,m=
∑ni=1fm,i
(B.3)
Sm=
∑ni=1(fm,i-fm,m)2
n-1
(B.4)
式中:
fm,k---环向拉伸强度标准值,单位为兆帕(MPa);
fm,m---环向拉伸强度平均值,单位为兆帕(MPa);
Sm ---环向拉伸强度标准差;
n ---试样数量;
fm,i---单个试样的环向拉伸强度,单位为兆帕(MPa)。
B.5.2 对于给定的应变ε″=0.0025和ε'=0.0050,拉伸弹性模量按式(B.5)计算:
E=(σ″-σ')/(ε″-ε') (B.5)
式中:
E ---环向拉伸弹性模量,单位为兆帕(MPa);
σ″---应变ε″=0.0025时测得的拉伸应力值,单位为兆帕(MPa);
σ'---应变ε'=0.0050时测得的拉伸应力值,单位为兆帕(MPa)。
注:如材料说明或技术说明中另有规定,ε'、ε″取其他值。
环向拉伸应变ε按式(B.6)计算:
ε=[(ε1+ε2)/2+ε3]/2 (B.6)
式中:
ε ---环向拉伸应变;
ε1---第1应变片测量的环向拉伸应变;
ε2---第2应变片测量的环向拉伸应变;
ε3---第3应变片测量的环向拉伸应变。
环向拉伸应力σ按式(B.7)计算:
σ=F/(2w·t) (B.7)
式中:
σ ---环向拉伸应力,单位为兆帕(MPa);
F ---拉伸荷载,单位为牛顿(N);
w---弧形试样宽度,单位为毫米(mm);
t ---弧形试样壁厚,单位为毫米(mm)。
B.6 试验报告
试验报告中应包含以下内容:
a) 每个试样的内径、壁厚、宽度、标距;
b) 每个试样的拉伸荷载-环向应变曲线;
c) 破坏荷载,拉伸强度的平均值、标准值、标准差,弹性模量的平均值、标准差。
附 录 C
(规范性)
组合短柱压缩性能测试方法
C.1 概述
本方法规定了组合短柱压缩最大环向应变与抗压强度提升率的试样、试验条件、试验步骤、结果计
算和试验报告。
C.2 试样
C.2.1 随机截取管段制作试样,长度应不小于2倍内径,且应不大于3倍内径。内径大于300mm时,
可采用与该批次约束管具有相同径厚比、相同原材料、相同铺层角度、相同工艺生产的缩比同炉试样进
行测试,缩比试样内径不小于150mm,内径与壁厚之比应不小于50。
C.2.2 将混凝土浇筑入约束管内,振捣密实,上下端面平行且保持平整。同时浇筑制作直径与管件内
径相同、高度与管长相同的无约束短柱试样。
C.2.3 每组组合短柱试样与无约束短柱试样的有效试样均不少于3个。
C.2.4 浇筑的混凝土质量配合比为水∶水泥∶细骨料=0.45∶1∶3,细骨料最大粒径不应超过2mm,
水泥采用强度等级为42.5的硅酸盐水泥。
C.2.5 组合短柱试样和无约束短柱试样的制作按 GB/T 50081-2019中附录 B的规定,养护按
GB/T 50081-2019中4.4的规定,试样的养护龄期应为28d。
C.2.6 为避免组合短柱试样端部发生局部破坏,可在试样两端环向缠绕宽度不大于50mm,厚度不大
于5.0mm的单向玻璃纤维布。
C.2.7 在组合短柱试样中截面处沿环向均匀布置4个环向应变......
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