纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵編制說明

《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵》編制說明（初稿）《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵》編制組2010年7月《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵》編制說明（初稿）纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵在結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域應(yīng)用具有較高的性價(jià)比和很高的耐久性，經(jīng)過合理的設(shè)計(jì)、制造，可以廣泛用于公路、鐵路、水利、水運(yùn)以及工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)的建設(shè)、加固及維護(hù)。由于纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵是各向異性的制品，只有在合理設(shè)計(jì)、正確選材和嚴(yán)格控制生產(chǎn)工藝的情況下，才能得到合格的產(chǎn)品，因此，對纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵的材料性能指標(biāo)、性能檢測方法、檢驗(yàn)規(guī)則等方面需要專門的標(biāo)準(zhǔn)。通過制訂標(biāo)準(zhǔn)可以保障其產(chǎn)品的性能，規(guī)范產(chǎn)品的使用，保障建筑工程的安全，對結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的完善與提升具有重要意義。近年來，我國高性能碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維等高性能纖維及其制品的研發(fā)與生產(chǎn)進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)階段，同時(shí)鐵路、公路、橋梁等重要基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，使得纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵的用量急劇增長，需要規(guī)范市場，保證工程結(jié)構(gòu)安全，本標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施可以促進(jìn)生產(chǎn)企業(yè)與工程技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，形成新的產(chǎn)業(yè)鏈，帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)在保護(hù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面可以形成巨大的社會(huì)效益。因此，制定“纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵”標(biāo)準(zhǔn)具有重大的意義。一、任務(wù)來源和工作簡況根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2007年印發(fā)的《2008年住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部歸口工業(yè)產(chǎn)品行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制訂、修訂計(jì)劃》（建標(biāo)[2008]103號(hào)）文，由中冶建筑研究總院有限公司負(fù)責(zé)制定有關(guān)行業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵》。《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵》標(biāo)準(zhǔn)的編制組成立會(huì)暨第一次工作會(huì)議于2010年1月15日在江蘇揚(yáng)州召開。本次會(huì)議由中冶集團(tuán)建筑研究總院及江蘇天龍玄武巖連續(xù)纖維高新科技有限公司主辦。主要與會(huì)人員包括國家建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)所展磊處長和張利歌工程師以及中冶集團(tuán)建筑研究總院、上海大學(xué)、華僑大學(xué)、四川航天拓鑫玄武巖實(shí)業(yè)有限公司、南京海拓復(fù)合材料有限責(zé)任公司、哈爾濱瀚辰玄武巖纖維有限公司和江蘇天龍玄武巖連續(xù)纖維高新科技有限公司等單位共計(jì)17人。會(huì)議確定了修訂原則、修訂方案、修訂工作計(jì)劃及修訂組成員。第一次工作會(huì)議后，經(jīng)過對標(biāo)準(zhǔn)的整理和修改，形成了標(biāo)準(zhǔn)初稿，并發(fā)放給各參與修訂的單位和人員。此后，起草單位組織各參編單位對江蘇天龍玄武巖連續(xù)纖維高新科技有限公司提供的玄武巖纖維格柵進(jìn)行了拉伸性能驗(yàn)證試驗(yàn)，并結(jié)合本單位及其它單位近年來玄武巖纖維格柵檢測數(shù)據(jù)，進(jìn)行了詳細(xì)的分析統(tǒng)計(jì)，確定了纖維格柵的力學(xué)性能指標(biāo)。二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要技術(shù)內(nèi)容說明本標(biāo)準(zhǔn)的編制原則是通過識(shí)別結(jié)構(gòu)增強(qiáng)纖維格柵產(chǎn)品的特性，分析用戶和法規(guī)的要求，來確定產(chǎn)品的性能項(xiàng)目和檢驗(yàn)指標(biāo)，以期達(dá)到引導(dǎo)纖維格柵生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)范生產(chǎn)和便于相關(guān)方（如采購方、使用方等）規(guī)范合同條件及產(chǎn)品的交貨狀態(tài)和檢驗(yàn)的目的。范圍本標(biāo)準(zhǔn)對纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵的術(shù)語及定義，規(guī)格及標(biāo)記，要求，試驗(yàn)方法，檢驗(yàn)規(guī)則，標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸與貯存等作了規(guī)定。以保證標(biāo)識(shí)的統(tǒng)一，促進(jìn)產(chǎn)品的發(fā)展。引用文件引用標(biāo)準(zhǔn)均采用最新版本，并鼓勵(lì)及時(shí)進(jìn)行引用標(biāo)準(zhǔn)的更新。分類、規(guī)格和標(biāo)記對纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵的規(guī)格和標(biāo)記方式作了詳細(xì)規(guī)定。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵在結(jié)構(gòu)中主要起到承受拉力的作用。在產(chǎn)品代號(hào)中，給出了格柵的網(wǎng)眼目數(shù)、極限承載力及格柵寬幅。要求本標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)現(xiàn)有纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵產(chǎn)品和檢測的技術(shù)水平而制定的，將來根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)水平的發(fā)展而改進(jìn)。纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵在結(jié)構(gòu)增強(qiáng)中起關(guān)鍵做用的主要是其拉伸性能。在標(biāo)準(zhǔn)中對各種纖維格柵的拉伸性能進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，其中碳纖維和玻璃纖維的性能指標(biāo)為等效采用，而玄武巖纖維格柵數(shù)據(jù)分析采用的驗(yàn)證試驗(yàn)由中冶集團(tuán)建筑研究總院檢測中心研發(fā)室及上海大學(xué)兩單位分別進(jìn)行，得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)共計(jì)八十余組有效數(shù)據(jù)，玄武巖纖維格柵由江蘇天龍玄武巖連續(xù)纖維高新科技有限公司提供。統(tǒng)計(jì)得到玄武巖格柵的極限承載力、彈性模量和伸長率的實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果見表1。根據(jù)上述統(tǒng)計(jì)參數(shù)，本標(biāo)準(zhǔn)對玄武巖纖維格柵的力學(xué)性能指標(biāo)規(guī)定見表2，其中標(biāo)準(zhǔn)值按照95%保證率計(jì)算。表1玄武巖纖維格柵拉伸性能試驗(yàn)值統(tǒng)計(jì)參數(shù)指標(biāo)平均值標(biāo)準(zhǔn)差極限承載力61.7kN/m6.87kN/m拉伸彈性模量53.3GPa9.57GPa伸長率2.0%0.7%表2玄武巖纖維格柵力學(xué)性能項(xiàng)目玄武巖纖維格柵極限承載力kN/m≥60拉伸彈性模量GPa≥37伸長率%≤4%試驗(yàn)方法為了使試驗(yàn)得到的玄武巖纖維格柵性能指標(biāo)具有統(tǒng)一性和可比性，通過與各參編單位和生產(chǎn)廠家進(jìn)行研討，借鑒已有標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于玻璃纖維格柵的試驗(yàn)方法，標(biāo)準(zhǔn)中對玄武巖纖維格柵產(chǎn)品的試驗(yàn)方法進(jìn)行了統(tǒng)一規(guī)定，加固用玄武巖纖維格柵的試驗(yàn)方法按相應(yīng)的國標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)中附錄執(zhí)行。其中玄武巖纖維格柵拉伸性能試樣的尺寸、制備方法、制作過程中的注意事項(xiàng)以及加強(qiáng)片的制備和粘貼方法都參見國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T3354-2006定向纖維增強(qiáng)塑料拉伸性能試驗(yàn)方法》及《GB/T7689.3增強(qiáng)材料機(jī)織物試驗(yàn)方法第三部分：寬度和長度的測定》。檢驗(yàn)規(guī)則應(yīng)按照規(guī)范規(guī)定分別對玄武巖纖維格柵進(jìn)行出廠檢驗(yàn)和型式檢驗(yàn)。標(biāo)準(zhǔn)中給出了檢驗(yàn)的項(xiàng)目、條件，并對產(chǎn)品的組批、抽樣和判定規(guī)則進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存為了避免包裝和運(yùn)輸過程中對玄武巖纖維格柵造成損傷，對玄武巖纖維格柵的標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存進(jìn)行了規(guī)定。附錄附錄A中給出了纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵的網(wǎng)眼目數(shù)和網(wǎng)眼尺寸的計(jì)算方法，附錄A為資料性附錄。附錄B中給出了纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵拉伸性能試樣的尺寸、制備方法、制作過程中的注意事項(xiàng)，還有加強(qiáng)片的制備和粘貼方法，附錄B為規(guī)范性附錄。三、試驗(yàn)分析綜述本標(biāo)準(zhǔn)對結(jié)構(gòu)增強(qiáng)用纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵的要求主要有外觀質(zhì)量、尺寸、網(wǎng)眼目數(shù)、網(wǎng)眼尺寸以及力學(xué)性能。其中纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵的力學(xué)性能主要是指其拉伸性能。拉伸性能是纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵的重要性能指標(biāo)，直接關(guān)系到其在結(jié)構(gòu)加固修復(fù)工程中的應(yīng)用和性能。拉伸性能包括極限承載力、彈性模量和伸長率。詳見《纖維增強(qiáng)復(fù)合材料格柵》驗(yàn)證報(bào)告。四、采標(biāo)情況及與有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系首先，編制組對國外相關(guān)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進(jìn)行了詳細(xì)的檢索，結(jié)果未發(fā)現(xiàn)相關(guān)的產(chǎn)品規(guī)范。國內(nèi)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有國家標(biāo)準(zhǔn)《玻璃纖維土工格柵》（GB21825-2008