《水利工程用纤维增强复合材料筋(T-SDAS 218—2021).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水利工程用纤维增强复合材料筋(T-SDAS 218—2021).pdf（13页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 ICS 27.010 CCS F 10 团体标准 T/SDAS 2182021 T/SDAS 水利工程用纤维增强复合材料筋 Fibre reinforced polymer bars for hydraulic engineering 2021-02-05 发布 2021-02-12 实施 山东标准化协会 发 布 T/SDAS 2182021 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 符号.1 5 等级划分.2 6 要求.2 7 试验方法.4 8 检验规则.5 9 标志、包装、运输和贮存.6 附录 A（规范性）纤维增强复合材料异形筋弯曲部分强度测试方
2、法.7 附录 B（规范性）纤维增强复合材料筋蠕变性能试验方法.9 参考文献.10 T/SDAS 2182021 II 前言 本文件按照GB/T 1.12020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。本文件由山东斯福特实业有限公司提出。本文件由山东标准化协会归口。本文件起草单位：山东斯福特实业有限公司、山东农业大学、舍布鲁克大学、山东省水利勘测设计院、中交水运规划设计院有限公司、中国海洋大学、中国水电基础局有限公司、泰山玻璃纤维有限公司。本文件主要起草人：焦裕钊、刘福胜、陈文学、单既连、李元青、杨树
3、桐、肖恩尚、戚德海、张坤强、李文超。T/SDAS 2182021 1 水利工程用纤维增强复合材料筋 1 范围 本文件规定了纤维增强复合材料筋的术语、定义、符号、等级划分、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本文件适用于水利工程、海洋工程及其他涉水领域用纤维增强复合材料筋产品。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 1462 纤维增强塑料吸水性试验方法 GB/T
4、 1463 纤维增强塑料密度和相对密度试验方法 GB/T 267432011 结构工程用纤维增强复合材料筋 GB/T 34551 玻璃纤维增强复合材料筋高温耐碱性试验方法 GB/T 50081 混凝土物理力学性能试验方法标准 GB 506082020 纤维增强复合材料工程应用技术标准 JG/T 406 土木工程用玻璃纤维增强筋 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。纤维增强复合材料 fibre reinforced polymer 采用连续纤维或纤维织物为增强相，聚合物树脂为基本相，两相材料通过复合工艺组合而成的一种聚合物基复合材料。简称纤维复材，英文缩写：FRP。GB 50608202
5、0，2.1.2 纤维增强复合材料筋 FRP bar 由单向连续纤维拉挤成型并经树脂浸渍固化的纤维增强复合材料棒状制品，其种类主要有玻璃纤维增强筋、玄武岩纤维增强筋、碳纤维增强筋、芳纶纤维增强筋，分别简称为GFB、BFB、CFB和AFB。GB 506082020，2.1.10 异形筋 bent bar 纤维增强复合材料筋经过工厂预制加工成符合设计要求的非直筋结构形式。4 符号 T/SDAS 2182021 2 下列符号适用于本文件。A 纤维增强复合材料筋试件的横截面积。a1、b1 拟合系数。d 纤维增强复合材料筋公称直径。F 纤维增强复合材料异形筋弯曲部分断裂荷载值。Fr 百万小时蠕变断裂荷载。
6、fr 蠕变断裂强度。T 蠕变断裂时间。Yc 蠕变恒定荷载与极限拉伸荷载比值。纤维增强复合材料筋强度。5 等级划分 玻璃纤维增强复合材料筋按表3中抗拉强度、弹性模量、剪切强度划分为级、级、级。6 要求 外观 纤维增强复合材料筋的表面形态可分为螺纹筋、喷砂筋、光面筋等，杆体表面质地应均匀，无气泡和裂纹，其螺纹牙形、牙距应整齐，不应有损伤。树脂基体 树脂基体应使用环氧树脂、乙烯基树脂或乙烯基树脂和环氧树脂混合树脂。纤维 玻璃纤维、玄武岩纤维、碳纤维、芳纶纤维应符合国家现行有关产品标准的规定。玻璃纤维应使用耐水耐腐蚀性的E-CR玻璃纤维、耐碱玻璃纤维或高强玻璃纤维。密度 纤维增强复合材料筋的密度应符合
7、表1的要求。表1 纤维增强复合材料筋的密度 类型 密度 g/cm3 玻璃纤维增强筋（GFB）1.92.1 玄武岩纤维增强筋（BFB）1.92.1 碳纤维增强筋（CFB）1.51.6 芳纶纤维增强筋（AFB）1.251.4 规格 纤维增强复合材料筋的公称直径范围宜为6 mm36 mm，外形尺寸、允许偏差和直线度应符合表2的要求。T/SDAS 2182021 3 表2 纤维增强复合材料筋公称直径、允许偏差和直线度 公称直径 mm 允许偏差 mm 直线度 mm/m 6 0.2 3 8 10 12 14 16 18 20 0.3 4 22 25 28 30 0.4 5 32 34 36 注：直线度仅对
8、纤维增强复合材料筋直筋部分作要求。力学性能 纤维增强复合材料筋的主要力学性能指标应符合表3的要求。表3 纤维增强复合材料筋的主要力学性能指标 类型和规格 直筋抗拉强度标准值a MPa 直筋弹性模量b GPa 异形筋弯曲部分抗拉强度标准值a MPa 延伸率b%剪切强度标准值a MPa 级 级 级 级 级 级 级 级 级 玻璃纤维 增强筋（GFB）d10 mm 1000 900 800 60 50 40 500 1.8 180 170 160 10 mmd22 mm 900 800 700 1.5 d22 mm 800 700 600 1.3 碳纤维 增强筋（CFB）d10 mm 1800 140
9、 600 1.5 200 10 mmd13 mm 1400 130 1.0 d13 mm 1200 120 0.9 玄武岩纤维增强筋（BFB）1000 55 450 1.6 200 芳纶纤维增强筋（AFB）1300 65 650 2.0 a 抗拉强度标准值、剪切强度标准值应具有 95%的保证率。b 直筋弹性模量、延伸率应取平均值。耐久性能 纤维增强复合材料筋的主要耐久性能指标应符合表4的要求。T/SDAS 2182021 4 表4 纤维增强复合材料筋耐久性能指标 耐久性指标 性能要求 吸水率 1 d 0.35%7 d 0.45%耐碱性 不低于极限抗拉强度的 85%蠕变断裂强度 玻璃纤维增强筋（
10、GFB）不低于极限抗拉强度的 35%碳纤维增强筋（CFB）不低于极限抗拉强度的 75%玄武岩纤维增强筋（BFB）不低于极限抗拉强度的 50%芳纶纤维增强筋（AFB）不低于极限抗拉强度的 50%弯曲 纤维增强复合材料筋弯曲应在工厂按照设计要求完成。粘结性能 纤维增强复合材料筋与混凝土的粘结强度应满足设计要求。7 试验方法 实验室环境条件 试件在试验环境中放置24 h以上，并应符合GB/T 1446的有关规定。颜色和外观检测 正常（光）照度下，距离0.5 m对样品进行目测。尺寸测量 按JG/T 406的规定执行。密度测定 按GB/T 1463的规定执行。拉伸性能试验 按GB/T 26743的规定执
11、行。剪切强度试验 按JG/T 406的规定执行。异形筋弯曲部分试验 纤维增强复合材料筋异形筋弯曲部分强度试验按附录A的规定执行。吸水率测试 按GB/T 1462的规定执行。T/SDAS 2182021 5 耐碱性测试 按GB/T 34551的规定执行。蠕变断裂强度 纤维增强复合材料筋蠕变断裂强度试验按附录B的规定执行。8 检验规则 检验类型 检验类型分出厂检验和型式检验，检验项目应按照表5的规定进行。每批产品都应进行出厂检验，有下列情况之一时进行型式检验：新产品投产时或老产品转厂生产的试制定型鉴定时；产品停产一年以上恢复生产时；正常生产后，如材料、工艺等有较大改变，可能影响产品性能时；正常生产
12、的产品满一年时；出厂检验结果与上次型式检验有较大的差异时。表5 出厂检验和型式检验项目 序号 检验项目 检验类型 技术要求 检验方法 出厂检验 型式检验 1 产品外观 6.1 7.2 2 密度 6.4 7.4 3 公称直径 6.5 7.3 4 直线度 6.5 7.3 5 拉伸性能 6.6 7.5、7.7 6 弹性模量 6.6 7.5 7 延伸率 6.6 7.5 8 剪切强度 6.6 7.6 9 吸水率 6.7 7.8 10 耐碱性 6.7 7.9 11 蠕变断裂强度 6.7 7.10 注：标注“”的为必检项目，标注“”的可根据需要选择。组批 纤维增强复合材料筋直筋以同一种材料、同一生产工艺、稳
13、定连续生产的20 000 m为一批，同时满足直径相同时以60 000 m为一批。不足此数量时，按一批计。纤维增强复合材料筋异形筋以同一直径、同一种材料、同一生产工艺、稳定连续生产的2000件为一批，不足此数量时，按一批计。抽样 8.3.1 外观检测和尺寸要求、密度等非力学性能指标采取一次随机取样，每批取样数量为 5 根。8.3.2 力学性能采用二次随机取样，第一次样本数为 5 根，第二次样本数为 20 根。T/SDAS 2182021 6 判定规则 8.4.1 采用一次抽样法时，所抽样本全部符合要求或仅有一个不符合要求时，则判该批合格；否则判定该批不合格。8.4.2 采用二次抽样法时，第一次所
14、抽样本全部符合要求则判定该批为合格，这时仅要求抗拉强度检测值大于标准规定的抗拉强度标准值即可；如有 1 个以上项目不符合要求，则进行第二次抽样。第二次抽样时，单一样本值与样本均值的偏差不应超过 20%，否则剔除此样本。两批样本经统计分析后，如符合要求则判定该批产品合格，否则判定该批产品不合格。9 标志、包装、运输和贮存 标志 9.1.1 产品出厂时应附产品说明书和产品检验合格证。9.1.2 产品合格证上应包括产品名称、规格、批号、数量、生产厂名、厂址等信息。包装 产品应用结实、柔软的包装材料分组包装，每组应捆扎牢固，防止相互摩擦。运输 运输车辆以及堆放处应有防雨、防潮设施。装卸时不可损伤包装、
15、应避免撞击、油污、重压、弯折和浸水等现象。贮存 9.4.1 产品宜贮存在空气干燥、流通的库房内，并存放在地面以上干燥的平台或垫子上，不应沾染油污。9.4.2 当产品露天存放时，应避免产品受到紫外线长期照射、雨水浸泡。T/SDAS 2182021 7 A A 附录A （规范性）纤维增强复合材料异形筋弯曲部分强度测试方法 A.1 试验设备 应符合GB/T 267432011 A.2的规定。A.2 试件 A.2.1 试件由混凝土块、FRP异形筋、箍筋和加载锚固段组成。A.2.2 试件型式和尺寸应符合图A.1的规定。说明：1混凝土块；2FRP筋；3加载锚固端；4箍筋；a加载锚固端长度，按GB/T 26
16、743取值；b自由段，长度为10倍FRP筋直径；d末端段，长度为6倍FRP筋直径；AB两点之间为测试段。图A.1 纤维增强复合材料异形筋弯曲部分强度测试试件型式 A.2.3 混凝土块养护应符合GB/T 50081的规定，强度不宜低于30 MPa，也可按实际工程选取。A.3 试验步骤 A.3.1 试验加载时，对试件连续、匀速施加荷载，直至试件测试段断裂，加载速度应控制在1 kN/min3 kN/min，记录破坏荷载F。A.3.2 同批次做5个平行试验。A.4 强度计算 T/SDAS 2182021 8 根据式（A.1）计算强度：=(A.1)式中：纤维增强复合材料异形筋弯曲部分强度，MPa；F 纤
17、维增强复合材料异形筋弯曲部分断裂荷载值，N；A 纤维增强复合材料筋试件的横截面积，mm2。T/SDAS 2182021 9 B B 附录B （规范性）纤维增强复合材料筋蠕变性能试验方法 B.1 试验设备 应符合GB/T 267432011 A.2的规定。B.2 试件 B.2.1 试件选择 蠕变试验每组3个试件，其他试件选择要求与拉伸试验一致。B.2.2 原始标距的标记和测量 引伸计或应变片应安装在试件的中部，距锚固端至少8倍试件计算直径。B.3 试验方法 蠕变试验的开始时间以试验荷载达到既定蠕变试验恒定荷载的时刻计算。蠕变试验荷载应取试件极限荷载的0.2到0.8倍，在荷载达到既定荷载前发生破坏
18、的试件无效，若连续3个试件出现该情况，则应考虑降低恒定荷载。为了最终形成蠕变断裂应力预测曲线，蠕变断裂试验应至少包含3种不同的恒定荷载水平的试验组，蠕变断裂时间应分布在110小时，10100小时和1001 000小时，且应包含至少1个在1 000 h内不发生破坏的试验组。蠕变断裂时间为蠕变试验开始时间到试件破坏所经历的时间。试验最终形成的荷载水平-蠕变断裂时间曲线的回归系数宜高于0.9。试验过程中应至少在下列时间点测量应变：1、3、6、9、15、30、45分钟，和1、1.5、2、4、10、24、48、72、96、120小时，此后至少每120小时测量一次。B.4 试验结果处理 以试验中的恒定荷载
19、水平（恒定荷载与拉伸极限荷载比值）为纵坐标，以蠕变断裂时间为横坐标（对数坐标）绘制曲线图，并用式（B.1）的对数函数拟合该曲线。=1 1log (B.1)式中：Yc 蠕变恒定荷载与极限拉伸荷载比值；a1、b1 拟合系数；T 蠕变断裂时间。在荷载水平-蠕变断裂时间的拟合式中，取蠕变断裂时间为100万小时，计算对应的蠕变断裂荷载Fr，并通过式（B.2）计算蠕变断裂强度。=(B.2)式中：fr 蠕变断裂强度，MPa；Fr 百万小时蠕变断裂荷载，N；A 纤维增强复合材料筋试件的横截面积，mm2。T/SDAS 2182021 10 参考文献 1 GB/T 39612009 纤维增强塑料术语 2 GB/T
20、 183692008 玻璃纤维无捻粗纱 3 GB 506082020 纤维增强复合材料工程应用技术标准 4 JC/T 5722012 耐碱玻璃纤维无捻粗纱 5 GB 50286-2013 堤防工程设计规范 6 SL 3782007 水工建筑物地下开挖工程施工规范 7 SL 1912008 水工混凝土结构设计规范 8 SL 3792007 水工挡土墙设计规范 9 JT/T 776.42010 公路工程 玄武岩纤维及其制品 第4部分：玄武岩纤维复合筋 10 GB/T 267432011 结构工程用纤维增强复合材料筋 11 GB/T 267452011 结构加固修复用玄武岩纤维增强复合材料 12 J
21、G/T 3512012 纤维增强复合材料筋 13 SL 2282013 混凝土面板堆石坝设计规范 14 SH/T 31322013 石油化工钢筋混凝土水池结构设计规范 15 GB/T 510152014 海堤工程设计规范 16 GB/T 351562017 结构用纤维增强复合材料拉索 17 CJJ/T 2802018 纤维增强复合材料筋混凝土桥梁技术标准 18 SL 2532018 溢洪道设计规范 19 JGJ/T 4232018 玻璃纤维增强水泥（GRC）建筑应用技术标准 20 ASTM D5229/D5229M20 Standard Test Method for Moisture Abs
22、orption Properties and Equilibrium Conditioning of Polymer Matrix Composite Materials 21 ASTM D7617/D7617M11(Reapproved 2017)Standard Test Method for Transverse Shear Strength of Fiber-reinforced Polymer Matrix Composite Bars 22 ASTM D7705/D7705M12(Reapproved 2019）Standard Test Method for Alkali Res
23、istance of Fiber Reinforced Polymer(FRP)Matrix Composite Bars used in Concrete Construction 23 ASTM D7913/D7913M14(Reapproved 2020)Standard Test Method for Bond Strength of Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composite Bars to Concrete by Pullout Testing 24 ASTM D7914/D7914M14 Standard Test Method for S
24、trength of Fiber Reinforced Polymer(FRP)Bent Bars in Bend Locations 25 ASTM D7205/D7205M06(Reapproved 2016)Standard Test Method for Tensile Properties of Fiber Reinforced Polymer Matrix Composite Bars 26 CSA S807-19 Specification for fibre-reinforced polymers 27 ASTM D7337/D7337M07 Standard Test Method for Tensile Creep Rupture of Fiber Reinforced Polymer Matrix Composite Bars