中国建筑材料协会标准

CBMF XX-201X

硅酸盐水泥砂浆及混凝土用高锆耐碱玻璃纤维

High zirconium content alkali-resistant glass fiber for Portland cement mortar and concrete

（征求意见稿） （本稿完成日期：2017-12-5）

XXXX-XX-XX发布

XXXX-XX-XX实施

发布

CBMF ICS 91.100.30

Q14

中国建筑材料联合会

前 言

本标准按照GB/T 1.1-2009的规则起草。

本标准主要参考了国内外标准及相关研究报告，依据产品质量稳定性表征指标，在试验验证基础

上制定。

本标准附录A为规范性附录。

本标准由中国建筑材料联合会提出并归口。

本标准负责起草单位：泰山玻璃纤维有限公司、中国建筑材料工业规划研究院。

本标准参加起草单位：苏州混凝土水泥制品研究院检测中心有限公司、中国铁道科学研究院铁道建筑研究所、北京工业大学、山东科技大学。

本标准主要起草人：唐志尧、刘洪刚、杨浩、刘利峰、闫然、戚德海、孙雪、孟宪明、庄剑英、谈永泉、邓宗才、谢永江、谭盐宾、王清标、王可用、张彦林、武帅。

本标准主要审查人：

本标准为首次发布。

硅酸盐水泥砂浆及混凝土用高锆耐碱玻璃纤维

范围

本标准规定了高锆耐碱玻璃纤维的相关术语和定义、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输、贮存等。

本标准适用于在硅酸盐水泥砂浆和混凝土搅拌之前或拌制过程中加入的、能在混合物中均匀分散、用以改善砂浆和混凝土性能的高锆耐碱玻璃纤维。

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，仅所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 175 通用硅酸盐水泥

GB/T 1549-2008 纤维玻璃化学分析方法

GB/T 4472-2011 化工产品密度、相对密度的测定。

GB/T 7690.1 增强材料纱线试验方法 第1部分：线密度的测定

GB/T 7690.5 增强材料纱线试验方法 第5部分：玻璃纤维纤维直径的测定

GB/T 9914.1 增强制品试验方法 第1部分：含水率的测定

GB/T 9914.2 增强制品试验方法 第1部分：可燃物含量的测定

GB/T 18374-2008 增强材料术语及定义

JC/T 896-2002 玻璃纤维短切原丝

术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

高锆耐碱玻璃纤维 high zirconium content alkali-resistant glass fibre

以氧化硅、氧化锆、氧化钠、氧化钙等组份为主要原料经高温熔融成玻璃液，经过纤维成型装置拉制成特定直径和根数并涂敷特殊处理剂（浸润剂）、具有耐碱性能的玻璃纤维，其中氧化锆含量不得低于16.0%。

单丝 filament

一根细而极长的纺织单元，它可以是连续的，也可以是不连续的。

单丝公称直径nominal diameter of filaments

用于标志玻璃纤维制品中玻璃纤维单丝的直径，其近似等于它的实际平均直径。以µm为单位，修约为整数或半整数。

短切原丝chopped strand

未经任何形式结合的短切连续纤维原丝段。

分散型短切原丝dispersible chopped strands

将短切原丝置于水中，施加一定机械力后，原丝由束状分散为单丝状态。

集束型短切原丝integrated chopped strands

短切原丝中的单丝不易发生散开、断裂、毛丝而保持原丝完整成束状。

含水率moisture content

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湿态质量的比值，用百分率表示。

可燃物含量combustible matter content

干态玻璃纤维制品的烧失量和干态质量的比值。

拉伸断裂强度tensile breaking strength

在拉伸试验中，试样单位面积或线密度所承受的拉伸断裂强力，单位为MPa。

耐碱残留强度 alkali-resistant retention strength

将原丝置于硅酸盐水泥中，用以测试纤维在水泥碱性侵蚀加速老化试验前提下的耐碱残留数值，单位为MPa。

分类

高锆耐碱玻璃纤维按照特性可分为：

A类：分散型短切原丝

B类：集束型短切原丝

要求

一般要求

本标准包括的产品不应对人体、生物和环境造成危害，涉及与生产、使用有关的安全与环境问题，应符合我国相关标准和规范的规定。

外观

高锆耐碱玻璃纤维外观色泽应均匀，表面无污染，原丝呈现颜色不得影响客户制品色泽。

纤维直径

单丝公称直径允许偏差应为±20%。

纤维长度

纤维长度公差范围控制应符合表1的规定。

表1 纤维长度公差范围

纤维长度 mm	控制指标
纤维长度单值控制公差	纤维长度均值控制公差
I＞30	±10%	±5%
20≤I≤30	±1.5mm
I＜20	±2.0mm

高锆耐碱玻璃纤维性能指标

高锆耐碱玻璃纤维性能指标应符合表2的规定。

表2 高锆耐碱玻璃纤维性能指标

试验项目	性能指标
含水率/%	≤0.50
可燃物含量/%	≤1.5	公称值±0.3
＞1.5	公称值±20%
耐碱残留强度/MPa	A类 ≥250
B类 ≥350

试验方法

外观

外观应按JC/T 896-2002中第6.8部分规定的方法进行测定。

纤维公称直径

纤维公称直径应按GB/T 7690.5规定的方法进行测定。

纤维公称长度

纤维公称长度应按JC/T 896-2002中第6.3部分规定的方法进行测定。

ZrO2含量

高锆耐碱玻璃纤维ZrO2含量应按GB/T 1549-2008中氧化锆的检测方法进行检测。

含水率

高锆耐碱玻璃纤维原丝含水率应按GB/T 9914.1规定的方法进行检测。

可燃物

高锆耐碱玻璃纤维原丝可燃物应按GB/T 9914.2规定的方法进行检测。

耐碱残留强度

高锆耐碱玻璃纤维耐碱残留强度应按本文件附录A规定的方法进行测定。

检验规则

检验分为出厂检验和型式检验。

出厂检验

产品出厂时必须进行出厂检验，出厂检验项目应包括外观、ZrO2含量、含水率、可燃物、纤维长度、纤维直径的检验。

型式检验

正常生产时，一年至少应进行一次型式检验。

有下列情况之一时，应进行型式检验：

a）新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定时；

b）正式生产后，如材料、工艺有较大改变，可能影响产品性能时；

c）产品停产一年以上恢复生产时；

d）出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；

e）合同规定时；

f）国家质量监督机构提出进行型式检验要求时。

型式检验应包括本文件要求中的全部检测项目。

标志

8.1产品标志应包括：产品类型、产品名称、规格、产品代码、条码号、生产日期。产品标志应在产品包装上标明，或者预先向顾客提供有关材料。

8.2产品出厂时应有产品质量合格证。产品质量合格证应包括生产企业名称、产品名称、规格、生产日期、执行标准编号。

包装、运输和贮存

9.1 包装

产品使用防潮材料密封包装。

9.2 运输

应采用干燥的遮篷运输工具运输，注意防潮、防雨、防污染、防暴晒，运输过程中应避免翻滚。

9.3 贮存

产品应放置在干燥、通风的室内贮存，并应远离热源和潮湿环境，不得与其他易腐蚀的化学产品混放。

（规范性附录）

高锆耐碱玻璃纤维耐碱残留强度试验方法

范围

本方法适用于高锆耐碱玻璃纤维的耐碱残留强度试验，玻璃纤维宜是连续单丝玻璃纤维制品，如无捻粗纱、原丝或短切原丝以及相关产品。

注：短切产品检测未短切前的长束原丝。

设备及材料

a） 托住原丝的框架，使6个30mm×10mm×10mm的模具形成水泥浇筑的形状（图A.1）；

说明：

1——底座；

2——框架；

3——上下横档；

4——模具块。

图A.1 制作耐碱残留强度试样的框架

b） 精度到0.1 g的天平；

c） 精度到 0.1mg的天平；

d）温控范围（0-100）℃ ± 1℃的水浴锅；

e) 精度1类规定要求的拉伸试验机，加荷速度为5mm/min；

f）温控范围（10-300）℃ ± 0.5℃的电热恒温鼓风干燥箱；

g）储存容器和搅拌机、抹刀；

h) 环氧树脂（或适当添加增稠剂及色料）；

i) P.O.42.5水泥或P.O.42.5R水泥；

j）粒径小于1mm的河砂；

k) 胶砂试体成型振实台。

试验方法

A.3.1 试样制作

A.3.1.1试样实例

试样如图A.2。

说明：

1——水泥块长度= 30 mm，宽度 = 10 mm，厚度 =10mm；

2——硅酮密封胶；

3——测试部分原丝；

4——涂覆树脂部分原丝。

图A.2 水泥耐碱残留强度试样

A.3.1.2试样制作步骤

a） 在模具底座上涂覆润滑油；

b） 将框架和下横档固定在底座上,并在框架四周粘上双面胶带；

c） 将6束试验纱顺着下横档的凹槽方向固定在框架上（如图A.1所示），用2根线沿横档内侧，垂直于6束试验纱束方向固定在框架上，起到限定树脂涂覆位置的作用；

d） 在框架上和纱束末端再粘上一层单面胶带，起到辅助粘附的作用；

e) 移除框架，在2根线和框架内侧之间的部分均匀涂上树脂；

f) 移除标定线，将带有试验纱束的框架置于常温下至少12h，待树脂干燥硬化；

g) 树脂干燥硬化后，将框架重新安装到底座上，并放置上、下横档，确保纱束放置在下横档的沟槽内，然后扣紧上下横档，同时放置好模具块；

h) 所有与水泥浆接触的部分均涂上润滑油；

i) 灌注水泥砂浆前，在试块槽内裸漏的样本制作两端涂上硅酮密封胶 ,以保护样本末端；

j） 水泥砂浆拟采用的配合比为:

P.O.42.5水泥（或P.O.42.5R水泥）： 75份（按重量计）

砂子： 25份（按重量计）

水： 32份（按重量计）

注：以上配比为基础质量百分比，可根据实际配合情况适当调整，调整范围控制在±10%。

k）将水泥砂浆填满试块槽,使砂浆统一均匀分布，所有测试标本应一致；

l）将模具放置于用水泥砂浆振实台上,至少振动1min，消除可能出现的气泡，并用抹刀去除多余砂浆；

m） 将模具放置在室温下1h，然后将整个模具放在20ºC的水中23h；

n） 取出模具，沿框架内测涂树脂的地方剪开纱束，刮去框架外的水泥，拆除框架、上下横档及模具块，取下试样。

A.3.2 试样处理

a） 将试样放入80ºC的水中浸泡96±1小时；

b） 取出试样，在室温下晾置，4h之内完成强度的检测；

c）夹住试样的端部（即涂覆树脂的部位），用拉伸试验机检测拉伸断裂强度，拉伸机速度为5mm/min。

注：

由于受到了树脂和硅胶的保护，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纤维-基体结合的水泥试块中。当某些特殊原因或纤维保护存在缺陷时，水泥试块外部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。每个产品至少测10个试样的抗拉强度，结果保留三位小数。

力学试验

A.4.1使用具有橡胶表面夹头的拉伸试验机检测强度，将拉伸试验机的加荷速度设置为5mm/min。

A.4.2 将原丝的树脂涂覆端夹持在拉伸试验机的狭口中，启动拉伸试验机，直至试样破坏。记录每个试样破坏时的最大负载（单位为N）。

A.4.3 原丝应在水泥试块块中断裂。当发生纤维在水泥试块外部断裂时，试验结果应忽略。如果在任何一组试样中，出现2个以上纤维在水泥块外断裂时，应确定破坏原因，采取补救措施，并重新进行测试。

结果计算

A.5.1 每个耐碱残留强度试样的断裂应力应采用公式A.1计算得出：

……………………………………………………（A.1）

式中：

F——每个试样破坏时的最大负载，单位为N；

σ——断裂应力，单位为MPa；

ρ——玻璃纤维的密度，单位为g/cm3；

M——邻近1m原丝的重量，单位为克。

A.5.2产品的耐碱残留强度是使用的一组10个耐碱残留试样强度的平均值。通过公式A.2计算平均值，通过公式A.3计算标准偏差S，通过公式A.4计算变异系数CV：

……………………………………………………（A.2）

………………………………………………（A.3）

………………………………（A.4）

式中：

Xi——单个断裂应力值，单位为MPa；

S——标准偏差；

CV——变异系数，不超过14%。

（注：经验表明，10个样本结果的变异系数（CV）在（7～14）%范围内。如果一组结果的CV超过 14%，这组结果应该被舍弃，然后取一次新的试样重新进行试验。）

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