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钢纤维概述
混凝土用钢纤维 

  YB/T 151-1999

  国家冶金工业 局1999-08-19批准 2000-01-01实施

  前言

  本标准非等效 采用美国材料与试验协会标准ASTM A820—1990《增强纤维混凝土用钢纤维  》。

  本标准在钢纤 维定义、抗拉强度、弯曲性能、尺寸偏差值及计算等主要技术内容与ASTM A820相同,但未规定尺 寸超差试样的比例。本标准增加了产品外形分类、产品标记及包装的内容,并对在生产过程中产生的轧屑和粘连片的允许值作了规定。

  本标准由全国 钢标准化技术委员会提出并归口。

  本标准起草单 位:上海哈瑞克斯金属制品有限公司、冶金信息标准研究院。

  本标准主要起 草人:陈伯祥、叶坚、姜清梅、封文华。

  1 范围

  本标准规定了混凝土用钢纤维  的定义及符号 、分类及代号 、尺寸、重量及允许 偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输 及贮存。

  本标准适用于 为提高混凝土性能而使用的钢纤维。

  对用于其他增 强工程材料,如增强耐火材料的不锈钢纤维,可参考本标准。

  2 引用标准

  下列标准所包 含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

  GB/T 228—1987 金属拉伸试验方法

  3 定义及符号

  3.1 本标准采用下列定 义

  钢纤维:用钢 材料经一定工艺制成的、能随机地分布于混凝土中的短而细的纤维。

  3.2 符号

  本标准采用符 号见表1。

  4 分类及代号

  4.1 按原材料分类,类 别和代号为:

  碳素结构钢 C

  合金结构钢 A

  不锈钢 S

  4.2 按生产工艺分类, 类别和代号为:

  钢丝切断纤维 W

  薄板剪切纤维 S

  熔抽纤维 Me

  铣削纤维 Mi

  4.3 按形状及表面分类 ,类别和代号见表2。

  4.4 按抗拉强度等级分 类,类别和代号为:

  抗拉强度  380~600MPa 380

  抗拉强度  大于600~1 000MPa 600

  抗拉强度  大于1 000MPa 1 000

  5 尺寸、重量及允许 偏差

  5.1 尺寸及允许偏差

  5.1.1 普通形钢丝切断纤 维由直径(d)或等效直径  (de)、长度(l)表示。长径比为   (l/d)或(l/de)。

  5.1.2 普通型薄板剪切纤 维由厚度(t)、宽度(ω)和长度(l)表示。长径比为   ,A=tω

  5.1.3 异型钢丝切断纤维 和异型薄板剪切纤维由直径(d)或等效直径  (de)、投影长度 (ln)表示。长径比为   (ln/d)或(ln/de)。其形状见图 1。

  5.1.4 熔抽纤维和铣削纤 维由等效直径(de)、长度(l)或投影长度 (ln)表示。

  等效直径可以 在钢纤维数量确定的条件下,测量其平均长度和重量求得。钢的密度取7.85g/cm3。

  5.1.5 长度允许偏差应不 超过公称值的±10%。

  直径或等效直径  允许偏差应不超过公称值的±10%。

  长径比允许偏 差应不超过公称值的±15%。

  5.2 重量及允许偏差

  钢纤维应按箱 (袋)交货,每箱或袋的 重量一般以20kg为宜,其允许偏差 应不超过规定值的±1%。

  5.3 标记示例

  标记举例:

  A)低合金钢铣削纤维 ,外形为纵向扭曲两端有锚尾,有一个粗糙表面,抗拉强度大于 700MPa,长度为32mm,其标记为:

  AMi04—32—600-YB/T 151—1999

  B)碳素钢钢丝切断纤 维,外形为纵向平直,两端带钩,表面光滑,长度25mm,抗拉强度大于 700MPa,其代号为:

  CW03—25—600-YB/T 151—1999

  6 技术要求

  6.1 原材料

  原材料应符合 相应钢或钢产品标准的要求。

  6.2 外观质量

  6.2.1 钢纤维表面应清洁 干燥,不得粘混有油污和其他妨碍其与水泥砂浆粘结的杂质。

  6.2.2 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、杂质的纤维总重量不应超过钢纤维重量的1%。

  6.3 抗拉强度

  抗拉强度  fu应符合表3规定。

 

   6.4 弯曲性能

  在不低于摄氏 16℃时,将单根钢纤 维围绕3mm直径的圆周弯曲至 90°时,90%的试样不应断裂。

  7 试验方法

  7.1 外观质量

  用目视法进行 检验。人工挑捡出表面粘混有油污和其他妨碍其与水泥砂浆粘接的介质的钢纤维,或因加工不良和严重锈蚀造成的粘接片、铁屑的钢纤维及杂质,并称重计算。

  7.2 尺寸偏差

  7.2.1 长度偏差

  每次检测时随 机抽取100根纤维,用最小分 度值为0.01mm的量具测量,长度 偏差按式(1)计算:

  式中:    δ1——钢纤维长度偏差值 ,%;

  ——100根受检钢纤维实测 长度的平均值;

  l——钢纤维公称长度 ;

  ——100根受检钢纤维实测 投影长度的平均值;

  ln——钢纤维公称投影长 度。

  7.2.2 直径或等效直径  偏差

  每次检测时随 机抽取10根纤维,直径或等效直径  偏差按式(2)计算:

  式中:    δr——钢纤维直径偏差值 ,%;

  ——10根受检钢纤维实测 直径的平均值;

  d——钢纤维公称直径 ;

  ——10根受检钢纤维实测 等效直径的平均值;

  de——钢纤维公称等效直 径。

  对于截面不规 则的纤维,在长度偏差得到控制的前提下,等效直径偏差可按式(3)进行计算:

  式中:    W0——10根钢纤维实测重量 ;

  ρ——钢的密度;

  l——10根受检钢纤维的实 测长度之和。

  7.2.3 长径比偏差

  长径比偏差 按式(4)计算:

  式中:    ——实测平均长度与实 测平均直径之比;

  λ——公称长径比。

  7.3 抗拉强度

  7.3.1 抗拉强度的测试方 法应参照GB/T 228的有关规定。拉伸 试验时允许采取必要的措施保护纤维不受挤伤。

  7.3.2 每次试验取 10根合格纤维。如出 现钢纤维断裂在夹持处的情况,允许补充抽样。10根钢纤维的平均抗 拉强度不得小于相应级别钢纤维抗拉强度的规定值,且任一根钢纤维的抗拉强度不得小于相应级别钢纤维抗拉强度规定值的90%。

  7.3.3 当母材是钢丝或钢 板时,拉伸试样可采用较大的母材试样,抗拉强度不应小于相应级别钢纤维抗拉强度的规定值。

  7.3.4 计算抗拉强度的截 面积,钢丝切断纤维用实测直径计算,薄板剪切纤维用实测厚度和宽度计算,熔抽纤维和铣削纤维用实测平均等效直径计算。在计算等效直径时,重量应精确到0.01g。截面积应精确到 小数点后3位,单位是 mm2。

  7.4 弯曲

  每次试验取  10根合格纤维。将其 沿直径不大于3mm的圆周向一个方向 弯曲至90°不断裂。该测试可 直接用手进行。

  7.5 重量

  随机抽取 5箱(袋)产品,用精度不大 于50g的量器逐一进行检 测。净重与额定重量误差应不大于±1%。

  8 检验规则

  8.1 检查及验收

  钢纤维的检查 和验收由供方技术监督部门进行。需方有权进行复查。

  8.2 组批规则

  钢纤维应按批 检验。每批重量不大于5t。每批应由同一品 种,同一尺寸规格,同一强度等级的钢纤维组成。

  8.3 取样数量及方法应 符合表4的规定。

  8.4 复验与判定规则

  检验结果如有 不合格项目,则加倍取样对不合格项目进行复验。如复验合格,则该批产品合格。如复验不合格,该批判废。

  9 包装、标志、运输 及贮存

  9.1 包装

  9.1.1 钢纤维包装也可根 据用户要求和运输特点,采用各种包装方式,但须有防潮措施。

  9.1.2 每种包装中应为同 一品种,同一尺寸规格,同一强度的纤维。

  9.2 标志

  每个包装箱 (袋)上,应注明产品名 称、规格型号、商标、标准编号、批号、重量(净重、毛重 )、制造日期、检验 员代号、生产厂厂名、厂址并应加“防潮”字样的标志。

  9.3 运输

  适合一般装卸 运输方式,但应采取必要措施防止雨雪浸袭。

  9.4 贮存

  钢纤维应贮存 在清洁通风、干燥的库房内,不能与有腐蚀的物资同贮一室。

  10 质量证明书

  每批交货的产品,应附有质量证明书 。其中应注明生产厂家、发货日期、标准编号、产品名称、规格、标准中规定的各项检验结果、质检部门印证。

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  钢纤维混凝土规定

  英文词条名:

  1 钢纤维混凝土的强 度等级应按立方体抗压强度标准值确定。立方体抗压强度标准值按现行《混凝土结构设计规范》的规定采用。

  2 拌制钢纤维混凝土 不得采用海砂,严禁掺加氯盐。钢纤维混凝土的强度等级不应低于CF20,并应满足结构设 计对韧性、强度等级与抗拉强度/弯拉强度的要求。

  纤维混凝土采 用的粗骨料粒径不宜大于20MM和钢纤维长度的 2/3。当粗骨料粒径大 于20MM时,应选用适宜的 纤维,经过专门的试验检验满足设计要求的工作度、增韧及增强作用时方可采用。

  纤维混凝土的 钢纤维含量应根据设计要求确定,且不应小于20KG/M3(或0.25%体积率)。

  3 钢纤维混凝土的韧 性应满足相应的设计要求,并通过试验确定;其韧性的检测方法 可参照附录II进行。

  4 钢纤维混凝土强度 标准值与设计值可根据钢纤维混凝土的强度等级按现行有关混凝土结构设计规范的规定采用。

  5 钢纤维混凝土的受 压和受拉弹性模量以及剪切模量应根据钢纤维混凝土的强度等级按现行《混凝土结构设计规范》的规定采用。

  钢纤维混凝土 的弯拉弹性模量,可根据同强度等级素混凝土设计弯拉强度按现行有关水泥混凝土路面或机场道面设计规范的规定采用。

  钢纤维混凝土 的泊松比和线膨胀系数可取与普通混凝土相同值,按现行有关混凝土结构设计规范的规定采用。

  6 配制钢纤维高强混 凝土时每立方米钢纤维混凝土原材料内的含碱总量不应超过3KG,混凝土中的氯盐 含量(以氯离子重量计 )不得超过水泥重量 的0.2%。当结构处于潮湿 或有盐、碱等腐蚀物质作用的环境下时,氯盐含量应低于水泥重量的0.1%。

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