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纤维增强混凝土抗裂性能实验

原创版权 关键字:纤维增强混凝土抗裂性能实验,第三方检测机构,中析研究所 相关: 发布时间: 2025-08-09 10:23:03

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检测项目

早期抗裂性能检测:

  • 平板法早期抗裂试验:裂缝总面积(cm²)、裂缝最大宽度(mm)、裂缝数量(条)(参照GB/T 50082-2019)
  • 圆环法早期抗裂试验:首次开裂时间(h)、裂缝扩展速率(mm/h)(参照JGJ/T 70-2009)
干燥收缩裂缝控制检测:
  • 干燥收缩试验:28d干燥收缩率(×10⁻⁶)、收缩裂缝出现时间(d)(参照GB/T 50082-2019)
  • 约束干燥收缩试验:约束应力(MPa)、裂缝间距(cm)(参照ISO 13893-2:2019)
荷载作用下裂缝扩展特性检测:
  • 弯曲裂缝扩展试验:初裂荷载(kN)、裂缝扩展长度(mm)、裂缝宽度随荷载变化曲线(参照ASTM C1609/C1609M-21)
  • 轴拉裂缝扩展试验:开裂荷载(MPa)、裂缝平均间距(mm)(参照GB/T 31387-2015)
纤维分散性检测:
  • 截面纤维分布测试:纤维根数(根/cm²)、纤维取向系数(0-1)(参照GB/T 31387-2015)
  • 浆体裹覆性试验:纤维表面浆体裹覆率(%)、未裹覆纤维比例(%)(参照JGJ/T 221-2010)
力学性能与抗裂关联性检测:
  • 抗拉强度试验:劈裂抗拉强度(MPa)、轴拉抗拉强度(MPa)(参照GB/T 50081-2019)
  • 弯曲韧性试验:弯曲韧性指数(IT)、等效弯曲强度(MPa)(参照ASTM C1609/C1609M-21)
温度变形裂缝控制检测:
  • 温度收缩试验:10℃-50℃温度区间收缩率(×10⁻⁶)、温度裂缝临界温度差(℃)(参照GB/T 50082-2019)
  • 热膨胀系数测试:20℃-80℃热膨胀系数(×10⁻⁶/℃)(参照GB/T 16938-2008)
渗透性能与裂缝关联性检测:
  • 抗渗试验:渗透高度(mm)、渗水系数(m/s)(参照GB/T 50082-2019)
  • 氯离子渗透试验:电通量(C)、氯离子扩散系数(×10⁻¹²m²/s)(参照GB/T 50082-2019)
纤维-基体界面性能检测:
  • 界面粘结强度试验:纤维拔出力(N)、界面粘结强度(MPa)(参照GB/T 31387-2015)
  • 界面微观结构分析:界面过渡区厚度(μm)、水化产物类型(SEM观察)(参照GB/T 17359-2012)
冻融循环下抗裂性能检测:
  • 冻融循环试验:200次冻融后裂缝数量(条)、裂缝最大宽度变化率(%)(参照GB/T 50082-2019)
  • 抗冻性与抗裂关联性:质量损失率(%)、相对动弹模量(%)与裂缝扩展的相关性(参照GB/T 50082-2019)
环境作用下长期抗裂性能检测:
  • 碳化环境下抗裂试验:碳化深度(mm)、碳化后裂缝宽度增长率(%)(参照GB/T 50082-2019)
  • 硫酸盐侵蚀环境下抗裂试验:硫酸盐侵蚀后裂缝数量增加率(%)、混凝土强度损失率(%)(参照GB/T 50082-2019)

检测范围

1. 聚丙烯纤维增强混凝土:涵盖单丝聚丙烯纤维(直径0.02-0.05mm,长度6-18mm)、网状聚丙烯纤维(网孔尺寸50-100mm),重点检测早期干燥收缩裂缝控制能力及纤维分散性(因聚丙烯纤维密度小,易漂浮团聚)。

2. 钢纤维增强混凝土:包括铣削型钢纤维(截面尺寸0.5×2mm,长度30mm)、端钩型钢纤维(直径0.7-1.0mm,长度25-35mm),侧重荷载作用下裂缝扩展特性及纤维-基体界面粘结强度(钢纤维硬度高,界面应力集中易导致裂缝 initiation)。

3. 玻璃纤维增强混凝土:涉及耐碱玻璃纤维(含ZrO₂ 16-20wt%)、高硅氧玻璃纤维(SiO₂≥96wt%),重点检测长期环境作用下(如碳化、硫酸盐侵蚀)的抗裂性能(玻璃纤维易受碱腐蚀,长期性能衰减明显)。

4. 玄武岩纤维增强混凝土:涵盖连续玄武岩纤维(单丝直径10-15μm,强度≥3500MPa)、短切玄武岩纤维(长度6-12mm),侧重温度变形裂缝控制及弯曲韧性与抗裂关联性(玄武岩纤维热膨胀系数与混凝土接近,温度裂缝控制效果好)。

5. 碳纤维增强混凝土:包括碳纤维丝(直径7-10μm,抗拉强度≥3000MPa)、碳纤维布(面密度150-300g/m²)增强混凝土,重点检测荷载作用下裂缝扩展速率及渗透性能与裂缝的关联性(碳纤维导电性能好,可通过电阻变化监测裂缝)。

6. 复合纤维增强混凝土:如聚丙烯-钢纤维复合(体积掺量0.1%-0.3%+0.5%-1.0%)、玻璃-玄武岩纤维复合(体积掺量0.2%-0.4%+0.3%-0.6%),重点检测多种纤维协同作用下的早期抗裂性能(细纤维控制早期塑性裂缝,粗纤维控制后期干燥收缩裂缝)。

7. 轻骨料纤维增强混凝土:涉及陶粒(堆积密度800-1200kg/m³)、珍珠岩(堆积密度300-500kg/m³)轻骨料与纤维复合,侧重干燥收缩裂缝控制及轻骨料-纤维界面抗裂性能(轻骨料吸水率高,干燥收缩大,纤维需抵消其收缩应力)。

8. 超高强纤维增强混凝土:强度等级≥C100的纤维增强混凝土(水泥用量≥500kg/m³,水胶比≤0.25),重点检测荷载作用下裂缝扩展特性及纤维分散性(超高强混凝土脆性大,纤维需均匀分散以有效桥接裂缝)。

9. 自密实纤维增强混凝土:涵盖免振捣纤维增强混凝土(扩展度≥600mm,坍落度≥220mm),重点检测纤维分散性及早期抗裂性能(自密实混凝土流动性大,纤维易团聚,影响抗裂效果)。

10. 海工纤维增强混凝土:用于海洋工程的纤维增强混凝土(抗氯离子渗透等级≥RCM III),侧重硫酸盐侵蚀环境下长期抗裂性能及氯离子渗透与裂缝的关联性(海洋环境中硫酸盐与氯离子双重作用,裂缝会加速侵蚀介质渗透)。

检测方法

国际标准:

  • ASTM C1579/C1579M-21 平板法早期抗裂试验方法:采用600mm×600mm×63mm平板模具,定时观察裂缝,记录裂缝总面积、最大宽度及数量,适用于评价混凝土早期塑性收缩裂缝(试验温度23±2℃,相对湿度50±5%RH)。
  • ISO 13893-2:2019 圆环法约束收缩裂缝试验:采用内环直径300mm、外环直径450mm、高度100mm的约束模具,通过测量内环应变判断首次开裂时间,适用于评价混凝土干燥收缩裂缝(应变测量精度±1με,数据采集频率1Hz)。
  • ASTM C1609/C1609M-21 纤维增强混凝土弯曲性能试验:采用100mm×100mm×400mm棱柱体试件,四点弯曲试验(跨距300mm),记录荷载-挠度曲线,计算弯曲韧性指数(IT)及等效弯曲强度,用于关联力学性能与抗裂性能(加载速率0.05mm/s,位移控制)。
  • ISO 14657:2021 纤维增强混凝土纤维分散性试验:取3个100mm×100mm×100mm试件,切割成20mm厚截面,采用图像分析法计数纤维根数及取向系数(每个截面计数≥50根纤维,取向系数误差±0.05)。
国家标准:
  • GB/T 50082-2019 普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准:包含平板法早期抗裂试验(附录A,模具尺寸800mm×600mm×100mm)、干燥收缩试验(附录B,试件尺寸100mm×100mm×515mm),与ASTM C1579的600mm×600mm×63mm模具相比,更大的模具尺寸更接近实际工程情况,但试验周期更长(需养护28d)。
  • JGJ/T 70-2009 建筑砂浆基本性能试验方法标准:附录E圆环法抗裂试验,采用内环直径100mm、外环直径200mm、高度30mm的小尺寸模具,适用于砂浆及小试件混凝土的约束收缩裂缝测试(与ISO 13893-2的大模具相比,更节省材料,但约束应力分布不同)。
  • GB/T 31387-2015 纤维增强混凝土试验方法:包含纤维分散性试验(截面纤维计数法,附录C)、弯曲裂缝扩展试验(荷载-裂缝宽度曲线,附录D),其中纤维分散性试验要求取3个截面,每个截面计数≥50根纤维,确保结果准确性(与ISO 14657的要求一致,但试件尺寸为150mm×150mm×150mm,更大的试件更能反映实际分散情况)。
  • GB/T 50081-2019 混凝土物理力学性能试验方法标准:包含劈裂抗拉强度试验(附录C,试件尺寸150mm×150mm×150mm)、轴拉抗拉强度试验(附录D,试件尺寸100mm×100mm×500mm),用于检测混凝土抗拉强度与抗裂性能的关联性(劈裂抗拉强度试验简便,轴拉抗拉强度更接近实际受力状态)。

检测设备

1. 电子万能试验机:INSTRON 8800型(最大载荷500kN,位移精度±0.01mm,可进行拉伸、弯曲、压缩试验)

2. 平板法早期抗裂试验装置:自行设计(模具尺寸800mm×600mm×100mm,配备湿度控制箱(湿度±5%RH)、温度控制系统(23±2℃),可定时拍照记录裂缝)

3. 圆环法约束收缩试验系统:TSC-2000型(内环直径300mm、外环直径450mm、高度100mm模具,内环粘贴应变片(精度±1με),数据采集仪(频率1Hz),可自动记录首次开裂时间)

4. 激光裂缝宽度测试仪:KEYENCE LK-G80型(测量范围0.01-5mm,精度±0.005mm,可非接触式测量裂缝宽度,适用于平板法及圆环法试验)

5. 扫描电子显微镜(SEM):FEI Quanta 200型(分辨率1.2nm,加速电压0.2-30kV,可观察纤维-基体界面微观结构(如界面过渡区厚度、水化产物类型))

6. 热膨胀系数测试仪:NETZSCH DIL 402EP型(温度范围-150℃-1500℃,精度±0.1×10⁻⁶/℃,可测试混凝土及纤维的热膨胀系数,用于分析温度变形裂缝)

7. 氯离子渗透测试仪:RCM-6型(测试电压60V,电流精度±0.1mA,可测试氯离子扩散系数(RCM法),用于分析裂缝与氯离子渗透的关联性)

8. 动弹模量测试仪:TMS-04型(频率范围100-10000Hz,精度±1%,可测试混凝土相对动弹模量,用于分析冻融循环后混凝土内部裂缝发展情况)

9. 环境模拟试验箱:SH-600型(温度范围-40℃-150℃,湿度范围10%-98%RH,可模拟碳化(CO₂浓度20±3%)、硫酸盐侵蚀(5%Na₂SO₄溶液)环境,用于长期抗裂性能检测)

10. 纤维分散性图像分析仪:Image-Pro Plus 7.0型(图像分辨率1920×1080,可自动计数纤维根数、测量纤维长度及取向系数,适用于截面纤维分布测试)

11. 冲击试验机:Zwick/Roell HIT 50P型(最大冲击能量50J,精度±0.1J,可进行夏比V型缺口冲击试验,用于分析纤维对混凝土冲击韧性及抗裂性能的影响)

12. 渗透高度测试仪:自行设计(试模尺寸φ100mm×200mm,水压控制精度±0.01MPa,可测试混凝土渗透高度,用于分析裂缝与渗透性能的关联性)

13. 碳当量测试仪:CEV-100型(可快速计算碳当量,误差±0.01%,用于分析水泥碳含量对混凝土收缩裂缝的影响)

14. 湿度传感器:HMP110型(测量范围0-100%RH,精度±1.5%RH,可实时监测平板法试验中的环境湿度)

15. 温度传感器:PT100型(测量范围-200℃-600℃,精度±0.1℃,可实时监测混凝土内部温度变化,用于分析温度收缩裂缝)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

报告:可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期:7~15工作日,可加急。

资质:旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试:严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试:支持定制化试验方案。

售后:报告终身可查,工程师1v1服务。

本文链接:https://www.yjser.com/a/shengwulingyu/24499.html

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