水泥混凝土用回收碳纖維 編制說明

1傳統(tǒng)碳纖維綜合性能優(yōu)異，在國家重點工程或有特殊需求的工程中已有應年國際標準化組織ISO/TC61/SC13“復合材料和增強纖維”技術委員會第36屆年2會關于下達2022年第三批推薦性國家標準計劃及相關標準外文版計劃的通知》（國標委發(fā)【2022】39號），安排揚州大學，蘇州混凝土水泥制品研究院有限34、“4.1產(chǎn)品分類”中，建議是否可以不用區(qū)分分會議決定由揚州大學建筑科學與工程學院在會后對代表們提出的意見和建41、3.1回收碳纖維的定義修改為“經(jīng)過對碳纖維、法處理而得到的，切割至一定長度的短切纖維。代號RCF。”2、4標記進行修改為“產(chǎn)品標記應由產(chǎn)品代號（RCF）、公稱長度和標準雙方協(xié)商，生產(chǎn)其他規(guī)格和尺寸。纖維的長度偏差應不大于公稱值的±2mm?！狈只旌虾蠓譃閮傻确?，一份作為試驗樣品，一份作為備用樣品?！?、8.4判定規(guī)則修改為“所有項目的試驗結(jié)果均符合第6章各項要求時，則判該批產(chǎn)品合格。否則判批產(chǎn)品不合格”7、附錄A3.3試件制作、養(yǎng)護及試驗所需試件數(shù)量，彎曲韌性比的每批取5進一步驗證試驗結(jié)果，對標準討論稿進行了修改，標準具體編制內(nèi)容根據(jù)GB/T1.1-2020《標準化工本標準共分九章：1.范圍；2.規(guī)范性引用文件；3.術語和定義；4.3.術語和定義語。根據(jù)兩次工作會議的精神，修改了部分術語6），等級分為普通型（代號OS）和加強型（代號HS）。普通型回收碳纖維的拉通型復原碳纖維的標記為：RCF-Y-OS-12GB/T×××××-202×。本文件包括的產(chǎn)品不應對人體、生物和環(huán)境造成有害的影響，涉及與使用回收碳纖維的性能指標對于摻加回收碳纖維的水泥混凝土性能至關重要，本標準主要通過設置回收碳纖維的性能指標要求和加回收碳纖維的水泥混凝土性能指標要求來衡量產(chǎn)品性能指標。根據(jù)回收碳纖維的性能和在水泥混凝土的作用，標準制定起草小組對不同廠家回收碳纖維的性能進行了試驗驗證，并對各大院校和研究單位對水泥混凝土用回收碳纖維的試驗進行了匯總，確定了纖維自身的性能指標的5項、纖維摻加到水泥混凝土中的指標5項。意圖用最少當回收碳纖維的公稱長度不大于20mm時，長度偏差應滿足±2mm；當回收碳纖維的公稱長度大于等于20mm時，長度偏差應不大于公稱值的±10%?；厥仗祭w維性能指標與碳含量密切有關，故標準制定起草小組對回收碳纖維的基本性能指標做出了量化指標，特別是碳含量≥90.0%，這樣就可以通過試回收碳纖維灰分是指碳纖維復合材料在高溫熱解燒蝕后留下的樹脂等殘留7物，結(jié)合目前試驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，回收碳纖維灰分均≤1.0%。這樣就可以通過回收碳纖維密度主要受碳纖維復合材料熱解時殘留的樹脂等殘留物含量的影響。結(jié)合目前試驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，回收碳纖維的密度主要維持在1.6～2.0之回收碳纖維含水率是纖維含水重量占纖維重量的百分比，回收碳纖維具有需要通過含水率試驗驗證回收碳纖維真實質(zhì)量。結(jié)合目前試驗結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，大量文獻和經(jīng)試驗驗證表明，回收碳纖維使用到水泥混凝土中可以減少早期塑性裂縫和提高硬化混凝土的韌性。確定了為抑制水泥混凝土的早期塑性裂縫的出現(xiàn)和開展，回收碳纖維的拉伸強度應不低于2000MPa，其纖維拉伸強度已經(jīng)遠高于玄武巖纖維、玻璃纖維，效果更為明顯?；厥仗祭w維雖然強度有所損失，但是依舊有較高的拉伸強度和彈性模量、耐堿性腐蝕優(yōu)秀等特點。目前本標準提供的纖維自身的技術指標是匯總國內(nèi)外多年來常用纖維的技術數(shù)據(jù)以摻加和未摻加回收碳纖維水泥混凝土的性能指標比較來確定數(shù)值的增加或減少。抗壓強度、抗折強度、彎曲韌性、抗沖擊性能、早期抗裂這五個指標是目前大家公認的纖維增強混凝土的關鍵性能指標，本標準結(jié)合文獻材料和試驗驗證的結(jié)果對此性能加以確定和規(guī)范。這五個指標也與用于水泥混凝土的其他工通混凝土力學性能試驗方法標準》的規(guī)定進行試驗。結(jié)合目前試驗結(jié)果可以發(fā)可以保持在95%以上，說明回收碳纖維能一定程度增強混凝土的抗折強度，提驗。各階段的能量吸收值都有一定程度的提升，在適宜的摻量下彎曲韌性比可8少的程度，變化摻量進行試驗，我們發(fā)現(xiàn)：在適宜的摻量下，混凝土裂縫降低規(guī)定的方法測定，灰分按GB/T26752規(guī)定的方法測定，密度按GB/T30019規(guī)定的方法測定，含水率按GB/T9914.1規(guī)定的方法測定，拉伸強度按附錄A中摻回收碳纖維水泥混凝土性能試驗按附錄B的規(guī)定進行。附錄B規(guī)定了比99.標志、包裝、運輸、貯存及防護9.1標志：回收碳纖維應標明產(chǎn)品名稱、標記，產(chǎn)品凈質(zhì)量，生產(chǎn)日期，生產(chǎn)單位名稱等，如有商標應在產(chǎn)品包裝上標明。包裝包裝內(nèi)應附有產(chǎn)品檢驗合格9.2包裝：應使用帶有排氣孔的塑料袋封裝，每個包裝中可有多個獨立封裝的小包裝，每個包裝的凈質(zhì)量應不少于標稱凈質(zhì)量，還應標明“怕濕”“禁止?jié)L9.3運輸：產(chǎn)品應用干燥、有篷的交通工具運輸9.4貯存：產(chǎn)品應存放在干燥、陰涼通風的庫房內(nèi)，遠離火源和熱源，防潮，丙烯腈基碳纖維》中5.3.4規(guī)定碳含量范圍為91.0%-98.0%的情況，擬定時進行測試，檢測數(shù)據(jù)詳見表3。結(jié)合GB/T26752-2020《聚收碳纖維的含水率處于較低狀態(tài)（所有測試樣品的平均含水率均小于0.5%），考慮到生產(chǎn)過程中為了降低回收碳纖維的粉塵量可能適當提高回收碳纖維含水----按本標準附錄A規(guī)定的方法采用工程纖維強伸度儀對8種回收碳纖維樣品回收碳纖維拉伸強度相關規(guī)定(≥2000MPa）是合理的。樣品編號拉伸強度/MPa43582#34743#35364#28665#30676#27817#2642284350081《普通混凝土力學性能試驗方法標準》規(guī)定的方法進行混凝土的抗壓強度標準中回收碳纖維混凝土的抗壓強度比(≥95%）的規(guī)定是合理的。編號抗壓強度比（%）揚州大學浙江工業(yè)大學1#-6-0.594--9798--93992#-6-0.52#-6-1.5942#-12-0.59795-2#-18-0.59895--3#-6-0.5-3#-6-1.0-3#-6-1.596-3#-12-0.59797953#-18-0.595--4#-6-1.5-4#-12-0.5---4#-18-0.5--注：1#-6-0.5表示試驗用碳纖維為1#樣品，長度6mm，試驗摻量為水泥用量的0.5%。表7回收碳纖維混凝土的抗壓強度比（文獻結(jié)果）編號抗壓強度比（%）參考文獻5-0.5同形態(tài)回收碳纖維水泥基材料力學與導電性能[J].材料導報,2024,38(9):23010043.5-0.7510-0.7520-0.759697張彤昕.廢棄碳纖維對混凝土力學性能與導學,2022.注：5-0.5表示試驗用碳纖維長度5mm，試驗摻量為水泥用量的0.5%。按GB/T50081《普通混凝土力學性能試驗方法標準》規(guī)定的方法進行混凝表明回收碳纖維混凝土抗折強度比可以達到110%以上（見表9）。因此，擬定標準中回收碳纖維混凝土的抗折強度比(≥110%）相關規(guī)定是合理的。編號抗折強度比（%）揚州大學浙江工業(yè)大學中交天津港研院1#-6-0.5-97---2#-6-0.5-2#-6-1.0-2#-6-1.52#-12-0.5--2#-18-0.5-3#-6-0.53#-6-1.0-3#-6-1.53#-12-0.5-----4#-6-0.5-4#-6-1.0-4#-6-1.5-4#-12-0.5----注：1#-6-0.5表示試驗用碳纖維為1#樣品，長度6mm，試驗摻量為水泥用量的0.5%。編號抗折強度比（%）參考文獻5-0.5同形態(tài)回收碳纖維水泥基材料力學與導電性能[J].材料導報,2024,38(9):23010043.10-0.55-0.7510-0.7520-0.7515-0.8王艷，全志平，張少輝.回收碳纖維對高強水泥基材料力學性能與導電性能的影響[J].硅酸鹽學報,2023,51(5):1332-1343.注：5-0.5表示試驗用碳纖維長度5mm，試驗摻量為水泥用量的0.5%。按本標準附錄B規(guī)定的方法進行回收碳纖維混凝土的彎曲韌性測試，檢測編號彎曲韌性比（%）2#-6-1.02#-6-1.52022123#-6-0.53#-6-1.03#-6-1.53#-12-0.53#-18-0.54#-6-1.04#-18-0.5258注：1#-6-1.0表示試驗用碳纖維為1#樣品，長度6mm，試驗摻量為水泥用量的1.0%。編號彎曲韌性比（%）參考文獻277張彤昕.廢棄碳纖維對混凝土力學性能與導電性能影響研究[D].西安建筑科技大學,2022.255223注：5-1.0表示試驗用碳纖維長度5mm，試驗摻量為水泥用量的1.0%。按本標準附錄B規(guī)定的方法測試了回收碳纖維混凝土的抗沖擊次數(shù)比，檢編號抗沖擊次數(shù)抗沖擊次數(shù)比JZ—2#-6-1.5201.83#-6-1.54#-6-1.5203.0注：1#-12-1.5表示試驗用碳纖維為1#樣品，長度12mm，試驗摻量為水泥用量的1.5%。按本標準附錄B規(guī)定的方法測試了回收碳纖維混凝土的裂縫降低系數(shù)，檢裂縫總面積顯著降低，裂縫降低系數(shù)大于75%的占到91%以上。因此，擬定標編號裂縫總面積/mm2裂縫降低系數(shù)/%JZ872 1#-6-0.52537121875907891未開裂未開裂2#-6-0.52#-6-1.061932#-6-1.5未開裂未開裂2#-12-0.57970922#-18-0.52357352943#-6-0.53#-6-1.03#-6-1.53#-12-0.523573未開裂未開裂3#-18-0.579964#-6-0.54#-6-1.078914#-6-1.5未開裂未開裂4#-1