CECS1389钢纤维混凝土试验方法

钢纤维混凝土试验方法CECS13∶89长江委信息研究中心馆藏1中国工程建设标准化协会标准钢纤维混凝土试验方法CECS13∶89主编单位:哈尔滨建筑工程学院大连理工大学批准单位:中国工程建设标准化协会批准日期:1989年12月26日1991北京前言钢纤维混凝土是我国近几年发展起来的新材料。它具有耐磨、抗拉和抗剪性能强的优点,因此,可以广泛用于道路工程(包括机场跑道)、水工和港口工程、铁路工程以及工业与民用建筑中的刚性屋面、抗震节点和厂房地面。为了统一钢纤维混凝土的试验方法,以满足《钢纤维混凝土结构设计与施工规程》的技术要求,本标准起草小组以科学试验为基础,结合这种材料的工程实践,并反复征求有关单位和专家的意见,制订了本标准,最后经全国钢筋混凝土标准技术委员会审查定稿。现批准《钢纤维混凝土试验方法》CECS13∶89为中国工程建设标准化协会标准,推荐给各工程建设设计、施工和科研单位使用。在使用过程中,如发现需要修改补充之处,请将意见及有关资料寄交哈尔滨建工学院(哈尔滨大直街,邮政编码:150006)、大连理工大学(大连市,邮政编码:116024)。中国工程建设标准化协会1989年12月26日水利水电工程监理适用规范全文数据库长江委信息研究中心馆藏2目录主要符号第一章总则第二章拌合物取样及试样制备第三章稠度试验第一节坍落度法第二节倒置坍落度筒法第三节维勃（ＶＢ）稠度法第四章拌合物质量密度试验第五章拌合物钢纤维体积率试验第六章拌合物含气量试验第七章试件的制作及养护第一节浇筑钢纤维混凝土试件第二节喷射钢纤维混凝土试件第八章立方体抗压强度试验第九章轴心抗压强度试验第十章静力受压弹性模量试验第十一章劈裂抗拉强度试验第十二章抗剪强度试验第十三章抗折强度试验第十四章抗折弹性模量试验第十五章弯曲韧性和初裂强度试验第十六章压缩韧性试验第十七章钢纤维与水泥砂浆粘结强度试验第十八章钢纤维混凝土与钢筋粘结强度试验第十九章抗冻性能试验第一节慢冻法第二节快冻法第二十章抗渗性能试验第二十一章干缩试验附录一常用非法定计量单位与法定计量单位的换算关系附录二本标准用词说明附加说明钢纤维混凝土试验方法CECS13∶89长江委信息研究中心馆藏3水利水电工程监理适用规范全文数据库长江委信息研究中心馆藏4钢纤维混凝土试验方法CECS13∶89长江委信息研究中心馆藏5第一章总则第1.0.1条用均匀分散的短钢纤维增强的普通混凝土称为钢纤维混凝土。为统一测定钢纤维混凝土性能及检验或控制其工程质量的试验方法,特制订本标准。注:短钢纤维是指长度为15～60mm,直径(或等效直径)为0.3～0.7mm,长径比为40～100的钢纤维。每立方米混凝土中掺入的钢纤维为40～200kg。第1.0.2条本标准适用于一般工程建设中浇筑钢纤维混凝土和喷射钢纤维混凝土的物理、力学及工艺性能的试验。第二章拌合物取样及试样制备第2.0.1条本方法适用于钢纤维混凝土拌合物的取样和试样制备。第2.0.2条钢纤维混凝土拌合物基本性能试验用料应从同一次搅拌或同一车运送的混凝土中取出,或在试验室用机械或人工单独拌制。第2.0.3条在钢纤维混凝土工程施工中取样时,应遵守现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》以及有关规范的规定。第2.0.4条配制钢纤维混凝土的水泥、骨料、水、外加剂和混合材料应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》中的有关规定。粗骨料最大粒径不应大于20mm。第2.0.5条钢纤维的品种、规格和尺寸应符合试验目的的要求。钢纤维的表面应洁净、无锈、无油、无毒,不得使用因加工不良或生锈而粘连成团的钢纤维。第2.0.6条在试验室拌合钢纤维混凝土时,所用材料应一次备齐,骨料应提前运入室内并翻拌均匀。水泥应放置在密闭的防潮容器中。第2.0.7条试验室拌合钢纤维混凝土的材料称量应符合下列规定:一、各种材料分别按重量称量。对水、液态外加剂以及外加剂水溶液,也可按容积计量。二、称量的精确度:骨料为±1%;水、水泥、钢纤维和外加剂为±05%。三、称量后应立即搅拌。水利水电工程监理适用规范全文数据库长江委信息研究中心馆藏6第2.0.8条在试验室搅拌钢纤维混凝土应符合下列规定:一、拌合间的温度应为20±5℃。二、搅拌钢纤维混凝土宜采用强制式搅拌机,也可用人工搅拌。三、钢纤维混凝土的一次搅拌量,应比试验用量多5L,并应在搅拌机规定容量的50%～80%之间。四、为保证钢纤维在混凝土中均匀分散,搅拌时间应不少于3min。可采用两种投料次序:1.先将钢纤维和骨料、水泥搅拌均匀,然后加水和外加剂水溶液继续搅拌。2.先搅拌除钢纤维外的其他材料,逐渐投入钢纤维,当全部投入后,再搅拌1min。必要时可使用纤维分散机,防止纤维结团。五、用搅拌机搅拌的钢纤维混凝土应用人工再次搅拌,平铲端部应紧贴搅拌盘滑动翻拌。第2.0.9条拌合物取样后应立即试验。第三章稠度试验第一节坍落度法第3.1.1条本方法适用于坍落度值不小于20mm的钢纤维混凝土拌合物的稠度测定。第3.1.2条坍落度试验所用设备应符合下列规定:一、坍落度筒是由薄钢板或其他金属板制成的圆台形筒(见图3.1.2)。内壁应光滑、无凹凸部位,底面和顶面应互相平行并与锥体的轴线垂直。在筒的两侧2/3高度处安装把手,下端应焊脚踏板。钢纤维混凝土试验方法CECS13∶89长江委信息研究中心馆藏7筒的内部尺寸为:底部直径:200±2mm;顶部直径:100±2mm;高度:300±2mm;筒壁厚度:不小于1.5mm。二、捣棒为直径16mm、长600mm的钢棒,端头应磨圆。第3.1.3条坍落度试验步骤如下:一、湿润坍落度筒内壁及其他用具,将筒置于不吸水的刚性水平底板上,踩住筒两边的脚踏板,使其在装料时保持固定位置。二、按筒高的1/3分层,逐次装料捣实。每层用捣棒沿螺旋方向由外向中心均匀插捣25次,捣棒应插透本层。沿筒边插捣时,捣棒应稍倾斜。应使顶层钢纤维混凝土在插捣后略高出筒口,刮去后用抹刀抹平。三、清除筒边的钢纤维混凝土后,在5～10s内垂直平稳地提起坍落度筒。从装料到提筒应在150s内完成。四、测量坍落后钢纤维混凝土试件最高点与筒高之差,即为该钢纤维混凝土拌合物的坍落度值。若钢纤维混凝土发生崩坍或一侧剪坏,应重新取样测定。若第二次试验仍出现上述现象,则表明该钢纤维混凝土和易性不好,应记录备查。第3.1.4条钢纤维混凝土拌合物坍落度以mm为单位,精确至5mm。第二节倒置坍落度筒法第3.2.1条本方法适用于倒置坍落度筒稠度在5～60s之间的钢纤维混凝土拌合物的稠度测定。第3.2.2条用倒置坍落度筒法测定稠度所用设备应符合下列规定:一、倒置坍落度筒装置见图3.2.2,坍落度筒的内部尺寸与本标准第3.1.2条的规定相同。水利水电工程监理适用规范全文数据库长江委信息研究中心馆藏8二、小型插入式震动棒:直径:25～28mm;长度:250mm;频率:18～22Hz;振幅:1mm。第3.2.3条倒置坍落度筒稠度试验步骤如下:一、润湿坍落度筒及底筒内壁,推入插板,将钢纤维混凝土试样装入坍落度筒,使顶面略高出筒口,刮去后用抹刀抹平。二、轻轻抽出插板,开启震动棒,在其接触钢纤维混凝土表面的瞬间用秒表开始计时。三、使震动棒沿坍落度筒中心线垂直下沉,达到距底筒底面10mm处为止。继续振捣直至钢纤维混凝土全部流出坍落度筒,停表计时,并关闭震动棒。秒表读数精确至1s。第3.2.4条由秒表读出的时间(s)即为钢纤维混凝土拌合物的倒置坍落度筒稠度值。第三节维勃(VB)稠度法第3.3.1条本方法适用于维勃稠度在5～30s之间的钢纤维混凝土拌合物的稠度测定。第3.3.2条维勃稠度试验所用设备应符合下列规定:钢纤维混凝土试验方法CECS13∶89长江委信息研究中心馆藏9一、维勃稠度仪(图3.3.2)由以下部分组成:1.震动台:台面长380mm;宽260mm,支承在4个减震器上。台面底部装设频率为50±3Hz的震动器。装有空容器时台面的振幅应为0.5±0.1mm。2.容器:用钢板制成的圆筒,高200±2mm,内径240±5mm,壁厚8mm,底厚7.5mm。3.坍落度筒:其内部尺寸与本标准第3.1.2条的规定相同。4.喂料斗:固定在旋转架的一侧,就位后,其轴线应与容器的轴线重合。5.旋转架:在与装置喂料斗对称的一侧设有套管,将测杆插入套管,并用测杆螺丝固定。在测杆下端安装水平的透明圆盘。旋转架安装在支柱上,以十字凹槽定向,用定位螺丝固定。测杆就位后,其轴线也应与容器的轴线重合。透明圆盘的直径为230±2mm,厚度为10±2mm。荷重块置于圆盘上。由测杆、圆盘及荷重块组成的可动部分总重量为2750±50g。二、捣棒与本标准第3.1.2条的规定相同。第3.3.3条维勃稠度试验步骤如下:一、将维勃稠度仪置于坚实水平的地面上,润湿容器、坍落度筒、喂料斗内壁及其他用具。二、将喂料斗转到坍落度筒上方扣紧,校正容器位置,使其轴线与喂料斗轴线重合,然后拧紧固定螺丝。三、按本标准第3.1.3条第二款的规定装料、捣实。四、转离喂料斗,垂直提起坍落度筒,应防止钢纤维混凝土试体横向扭动。五、将透明圆盘转到钢纤维混凝土圆台体上方,放松测杆螺丝,降下圆水利水电工程监理适用规范全文数据库长江委信息研究中心馆藏10盘轻轻接触钢纤维混凝土顶面,拧紧定位螺丝。六、开启震动台,同时用秒表计时。振动到透明圆盘的底面被水泥浆布满的瞬间,停表计时,并关闭震动台。秒表读数精确至1s。第3.3.4条由秒表读出的时间(s)即为钢纤维混凝土拌合物的维勃稠度值。第四章拌合物质量密度试验第4.0.1条本方法适用于测定钢纤维混凝土拌合物振实后的质量密度。第4.0.2条测定拌合物质量密度所用设备应符合下列规定:一、容量筒为金属制成的圆筒,两侧装有把手。对纤维长度不大于40mm的拌合物采用容积为5L的容量筒,其内径与筒高均为186±2mm,筒壁厚为3mm;纤维长度大于40mm时,容量筒的内径与筒高均应大于纤维长度的4倍。容量筒上缘及内壁应光滑平整,顶面与底面应平行并与圆柱体的轴线垂直。二、台秤:称量100kg,感量50g。三、震动台:频率50±3Hz,空载时的振幅为0.5±0.1mm。四、震槌:重量为1kg的木槌。第4.0.3条本试验步骤如下:一、把容量筒内外擦净,称出筒重,精确至50g。二、装料与振实。1.坍落度不大于50mm的拌合物,用震动台振实。应一次将拌合物灌到高出容量筒口,装料时用震槌稍加敲振。振动过程中如拌合物沉落低于筒口,应随时添加,直至表面出浆。2.坍落度大于50mm的拌合物,用震槌振实。5L容量筒按1/2高度分层装入拌合物,大于5L容量筒按100mm分层。震槌沿容量筒侧壁均匀敲振,每层30次。敲振完毕后,将直径16mm的钢棒垫在筒底,左右交替将容量筒颠击地面各15次。三、刮去多余的拌合物,并填平表面凹陷部分。擦净容量筒外壁,称出钢纤维混凝土拌合物与容量筒总重,精确至50g。第4.0.4条钢纤维混凝土拌合物质量密度按下式计算:式中Pfc——钢纤维混凝土拌合物质量密度(kg/m3);m1——容量筒重量(kg);m2——容量筒及试样总重(kg);V——容量筒容积(L)。计算结果精确至10kg/m3。第五章拌合物钢纤维体积率试验钢纤维混凝土试验方法CECS13∶89长江委信息研究中心馆藏11第5.0.1条本方法适用于测定钢纤维混凝土拌合物中钢纤维所占的体积百分率,即钢纤维体积率。第5.0.2条测定钢纤维体积率所用设备应符合本标准第4.0.2条的规定。称量钢纤维的托盘天平:称量2kg,感量2g。第5.0.3条钢纤维体积率应测定两次,测定步骤如下:一、按本标准第4.0.3条的规定装料并振实。二、倒出拌和物,边水洗边用磁铁搜集钢纤维。三、将搜集的钢纤维在105±5℃的温度下烘干至恒重,冷却至室温后称其重量,精确至2g。第5.0.4条钢纤维体积率按下式计算:式中Vsf——钢纤维体积率(%);msf——容量筒中钢纤维重量(g);V——容量筒容积(L);ρsf——钢纤维质量密度(kg燉m3)。第5.0.5条两次测定值的平均值即为钢纤维体积率。若测定值不符合下列条件,则试验结果无效