2024約束混凝土用纖維增強復(fù)合材料管

約束混凝土用纖維增強復(fù)合材料管目 次前言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語和定義 1分類、代號和標記 2原材料 4要求 4試驗方法 6檢驗規(guī)則 7標志、包裝、運輸和貯存 8附錄A（規(guī)范性附錄）約束管四點彎曲試驗 9附錄B（規(guī)范性附錄）分離盤環(huán)向拉伸試驗 4附錄C（規(guī)范性附錄）弧形試件拉伸試驗 3附錄D（規(guī)范性附錄）短柱軸壓試驗 8PAGEPAGE1約束混凝土用纖維增強復(fù)合材料管范圍（以下簡稱約束管規(guī)范性引用文件GB/T1446 纖維增強塑料性能試驗方法總則GB/T1462 纖維增強塑料吸水性試驗方法GB/T2576 纖維增強塑料樹脂不可溶分含量試驗方法GB/T2577 玻璃纖維增強塑料樹脂含量試驗方法GB/T3854 增強塑料巴柯爾硬度試驗方法GB/T3961 纖維增強塑料術(shù)語GB/T5349 纖維增強熱固性塑料管軸向拉伸性能試驗方法GB/T8237 纖維增強塑料用液體不飽和聚酯樹脂GB/T13657雙酚A型環(huán)氧樹脂GB/T18369玻璃纖維無捻粗紗GB/T26745土木工程結(jié)構(gòu)用玄武巖纖維復(fù)合材料GB/T26752聚丙烯晴基碳纖維GB/T33619芳綸及其混編纖維的三維織物GB/T40396（DMA）GB50608纖維增強復(fù)合材料工程應(yīng)用技術(shù)標準術(shù)語和定義GB/T3961界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1約束混凝土用纖維增強復(fù)合材料管Fiberreinforcedpolymer(FRP)compositetubesforconfiningconcrete3.2卷制復(fù)合材料管WrappedFRPtube用整塊浸漬樹脂的纖維布卷制、固化后的管子。3.3纏繞復(fù)合材料管FilamentwoundFRPtube用纏繞機把浸漬樹脂的增強纖維纏繞、固化后的管子。3.4編織復(fù)合材料管FilamentbraidedFRPtube用編織機把浸漬樹脂的增強纖維編織、固化后的管子。3.5軸向Longitudinaldirection約束管的軸線方向。3.6環(huán)向Hoopdirection在約束管中，與軸向垂直且與纖維層平行或相切的方向。3.7纖維角Fiberorientation約束管中，增強纖維與約束管的軸線方向的夾角。分類、代號和標記分類約束管按照截面形狀分為圓管、橢圓管和矩形管，截面形狀及尺寸符號見圖1所示。說明：

a)圓管 b)橢圓管 c)矩形管d——圓管內(nèi)徑；t——壁厚；a——橢圓管內(nèi)長軸；b——橢圓管內(nèi)短軸；h——矩形管截面內(nèi)高度；w——矩形管截面內(nèi)寬度；r——矩形管圓角內(nèi)半徑。圖1 約束管截面形式及尺寸代號約束管截面形狀代號C——圓管；E——橢圓管；R——矩形管。約束管外表面界面處理方法代號G——未做特殊界面處理(光滑S——粘砂處理；L——帶肋處理。標記圓管的標記方法如下：C— × — — — GB/T××××—××××界面處理方法軸向拉伸強度等級環(huán)向拉伸強度等級壁厚t，mm內(nèi)徑d，mm約束管截面形狀橢圓管的標記方法如下：E— × × — — — GB/T××××—××××界面處理方法軸向拉伸強度等級 環(huán)向拉伸強度等級壁厚t，mm約束管截面形狀R—×R—×××———GB/T××××—××××界面處理方法軸向拉伸強度等級環(huán)向拉伸強度等級內(nèi)圓角半徑r，mm壁厚t，mm內(nèi)寬度w，mm內(nèi)高度h，mm約束管截面形狀示例1a300mmb200mmt4mm600，25，執(zhí)行本標準的帶肋橢圓形約束管，標記為：E-300×200×4-600-25-RGB/T××××—××××。示例2：內(nèi)徑d為300mm、壁厚為5mm，環(huán)向拉伸強度等級為400，軸向拉伸強度等級為50，執(zhí)行本標準的未做特殊界面處理(光滑)的圓形約束管，標記為：C-300×5-400-50-UGB/T××××—××××。示例3：截面內(nèi)高度h為500mm、截面內(nèi)寬度w為500mm,壁厚為6mm，內(nèi)圓角半徑r為100mm，環(huán)向拉伸強度等級為500，軸向拉伸強度等級為50，執(zhí)行本標準的未做特殊界面處理(光滑)的矩形約束管，標記為：R-500×500×5×100-500-50-UGB/T××××—××××。原材料增強材料應(yīng)采用無堿玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維或芳綸纖維。增強材料為玻璃纖維時，其縱75GPaGB/T18369及相關(guān)標準的規(guī)定；增強材料為碳纖GB/T2675280GPaGB/T26745及相關(guān)標GB/T33619及相關(guān)標準的規(guī)定。基體樹脂應(yīng)采用環(huán)氧樹脂、乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂或聚氨酯樹脂等，所用的GB/T13657及相關(guān)標準的規(guī)定；基GB/T8237及相關(guān)標準的規(guī)定。要求外觀尺寸和尺寸偏差3.0mm。200。1的規(guī)定。表1 約束管尺寸允許偏差 單位：毫米公稱內(nèi)徑內(nèi)徑允許偏差150150.00±3.00200200.00±3.00250250.00±4.00300300.00±4.00350350.00±4.00400400.00±5.00450450.00±5.00500500.00±5.00600600.00±6.00700700.00±7.00800800.00±8.00900900.00±9.0010001000.00±10.0011001100.00±11.0012001200.00±12.0013001300.00±13.0014001400.00±14.001.1倍名義壁厚。物理性能約束管物理性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2 約束管物理性能要求序號項目要求1巴柯爾硬度≥402樹脂體積含量（%）≤403樹脂不可溶分含量（%）≥954吸水率（%）≤0.65玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（℃）≥100力學(xué)性能約束管力學(xué)性能應(yīng)符合表3、表4的規(guī)定。表3約束管環(huán)向拉伸力學(xué)性能最小值強度等級300400500600700800900·*強度（MPa）300400500600700800900-模量（GPa）30353540404545-極限應(yīng)變0.0150.0150.0150.0150.0150.0150.0150.0150.0100.0100.0100.0120.0120.0120.0120.0121000MPa100為模數(shù)45GPa0.015，具體要求由供需雙方商議確定。4約束管軸向拉伸力學(xué)性能最小值強度等級5075100125150175200·*強度（MPa）5075100125150175200-模量（GPa）15152020252530-極限應(yīng)變0.0100.0100.0100.0100.0100.0100.0100.010225MPa25為模數(shù)向30GPa0.015，具體要求由供需雙方商議確定。0.015，短柱軸壓強度相較于無約束砂漿強度提50%。試驗方法在正常（光）照度下，用肉眼觀察約束管的內(nèi)、外表面和兩端面。尺寸和尺寸偏差0.1mm30.1mm3尺寸偏差結(jié)果取最大值。物理性能試件應(yīng)從約束管上切取。GB/T3854進行測定。GB/T2577進行測定。GB/T2576進行測定。GB/T1462進行測定。GB/T40396C進行測定。力學(xué)性能試件應(yīng)從約束管上切取，當(dāng)約束管不能滿足試件尺寸或相應(yīng)試驗不易開展時，可采用內(nèi)徑122.5mm的同爐試樣進行。同爐試樣應(yīng)與該批次產(chǎn)品具有相同的徑厚比。GB/T5349進行測定，當(dāng)相應(yīng)試驗不易開展時，可采用內(nèi)122.5mmA進行測定。0~500mmB進行測定。對于400mmC122.5mmB進行測定。122.5mmD測定其短柱軸壓試驗極限環(huán)向拉伸應(yīng)變、極限軸向壓縮與短柱軸壓強度提升率。同爐試樣應(yīng)與該批次產(chǎn)品具有相同的徑厚比。檢驗規(guī)則檢驗分類檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗。出廠檢驗檢驗項目檢驗方案20200每件均應(yīng)進行外觀的檢驗。2件進行檢驗。巴柯爾硬度、纖維體積含量、環(huán)向拉伸強度、環(huán)向拉伸應(yīng)變檢驗采用二次抽樣，每批隨機抽3件產(chǎn)品進行檢驗。判定規(guī)則6.1的要求，則判定該約束管合格，否則判定該約束管不合格。116.2的要求，則判該批產(chǎn)品不合格。6.3、6.4中相應(yīng)要求則判該批產(chǎn)品合格；如果有22型式檢驗檢驗條件有下列情況之一時應(yīng)進行型式檢驗：正式投產(chǎn)前的試制定型檢驗；正式投產(chǎn)后，如材料、工藝、設(shè)備有較大改變；正常生產(chǎn)2年；連續(xù)停產(chǎn)半年及以上后恢復(fù)生產(chǎn)；出廠檢驗結(jié)果與上次型式檢驗有較大差異。檢驗項目檢驗項目包括6.1、6.2、6.3、6.4中全部項目。判定規(guī)則所檢項目全部合格判型式檢驗合格，否則判型式檢驗不合格。標志、包裝、運輸和貯存標志產(chǎn)品包裝上應(yīng)清楚標明下列內(nèi)容：產(chǎn)品名稱、標記；制造企業(yè)名稱、地址；生產(chǎn)日期、批號。包裝運輸運輸時應(yīng)用紙板、氣泡膜、軟木等軟物墊襯，并用繩子拴緊扎牢。運輸車輛以及堆放處應(yīng)有防雨、防潮設(shè)施。裝卸車時不應(yīng)損傷包裝，應(yīng)避免磕碰、雨淋、浸水。貯存附 錄 (規(guī)范性附錄)約束管四點彎曲試驗范圍本附錄規(guī)定了約束管四點彎曲試驗的試驗原理、試件、試驗設(shè)備、試驗環(huán)境條件和試驗步驟。本附錄適用于約束管彎曲拉伸模量、極限拉伸強度、極限拉伸應(yīng)變測試。試驗原理101.54.5安裝鋼制抱夾，抱夾與試件間墊有厚度不少于10mm40mm的橡膠墊，試件內(nèi)部安裝厚度為30mm122.5mmA.1所示。說明：1——約束管試件；2——鋼制抱夾；3——滑動鉸支座；

4——固定鉸支座；5——分配梁；6——緊固螺栓；圖A.1試驗裝置圖試件122.5mm的同爐試PAGEPAGE2樣。每批試件數(shù)量為5個。試驗設(shè)備GB/T1446規(guī)定。試驗機的加載頭應(yīng)平整、光滑，并且水平度可調(diào)。試驗環(huán)境條件按GB/T1446的規(guī)定。試驗步驟3A.1的尺寸進行擺放。試驗宜采用連續(xù)加荷的方式進行加載，加載速度應(yīng)控制在50kN/min~100kN/min或0.5mm/min~2.5mm/min0.5結(jié)果計算與報告M按式（A-1）計算：式中，P——試驗機施加荷載，單位：N；L——彎曲試驗中剪跨段的長度；

M=L×P/2 （A-1）根據(jù)圓管受彎公式，可以得到受拉側(cè)邊緣應(yīng)力σ按式（A-2）計算：σ=M/I×(d/2+t) （A-2）式中，d——圓管的內(nèi)徑；t——圓管壁厚；I——圓管截面慣性矩，按式（A-3）計算：I=π/64×((d+2t)4-d4) （A-3）故當(dāng)試件達到峰值荷載Pmax時，對應(yīng)的受拉側(cè)邊緣應(yīng)變εmax為極限拉伸應(yīng)變，對應(yīng)的受拉側(cè)邊緣應(yīng)變σmax為極限拉伸應(yīng)變。圓管軸向拉伸模量按式（A-4）計算：式中，

E=(σ``-σ`)/(ε``-ε`) （A-4）σ``——當(dāng)受拉側(cè)邊緣應(yīng)變ε``=0.0010時，基于當(dāng)前荷載P``計算得到的受拉側(cè)邊緣應(yīng)力。σ`——當(dāng)受拉側(cè)邊緣應(yīng)變ε`=0.0040時，基于當(dāng)前荷載P`計算得到的受拉側(cè)邊緣應(yīng)力。5個試件進行試驗。試驗報告中應(yīng)包含以下內(nèi)容：各個試件的內(nèi)徑、壁厚、長度；各個試件整個試驗過程的荷載-受拉側(cè)應(yīng)變?nèi)€、荷載-撓度全曲線；試驗計算所得極限荷載、極限拉伸強度、極限拉伸應(yīng)變的標準值、標準差及離散系數(shù)，拉伸模量的平均值、標準差及離散系數(shù)?！?錄 (規(guī)范性附錄)分離盤環(huán)向拉伸試驗范圍本附錄規(guī)定了約束管分離盤試驗的試驗原理、試件、試驗設(shè)備、試驗環(huán)境條件和試驗步驟。本附錄適用于約束管環(huán)向拉伸模量、強度、極限應(yīng)變的測試。試驗原理在圓盤的限制下基本保證曲率不發(fā)生顯著改變，試驗機的單向拉伸荷載轉(zhuǎn)化為環(huán)形試件的環(huán)向拉伸應(yīng)B.1所示。圖B.1試驗設(shè)備示意圖（GB/T1458-2020）試件122.5mm5個。B.2IIII型試件用于測量約束管的極限環(huán)向拉伸強度、極限環(huán)向拉伸應(yīng)變，II型試件用于測量約束管的環(huán)向拉伸模量。I70w30mm70°時，試w40mm.對于II0w不應(yīng)少于40m1不應(yīng)少于30m；70w50mmw140mm；且縮減區(qū)的削r15mm； I型試件 II型試件B.2試件尺寸示意圖試驗設(shè)備GB/T1446規(guī)定。夾具與試驗機相連時，要確保試件受拉時對中。試驗環(huán)境條件按GB/T1446的規(guī)定。試驗步驟用符合精度要求的量具測量試件截面幾何尺寸，包括內(nèi)徑、厚度、總寬度（I型試件）或削弱區(qū)寬度（II型試件）3次，取算數(shù)平均值。II35mm位置處。5%，確保試驗加載系統(tǒng)正常工作及試件的正常安裝。試驗宜采用連50kN/min~100kN/min0.5mm/min~2.5mm/min范圍內(nèi)，結(jié)果計算與報告FI型試件，環(huán)向拉伸應(yīng)力σ按式（B-1）計算：σ=F/(2×w×t) （B-1）式中，w——試件總寬度；t——約束管壁厚；PAGEPAGE2對于II型試件，環(huán)向拉伸應(yīng)力σ按式（B-2）計算：σ=F/(2×w1×t) （B-2）式中，w1——縮減區(qū)寬度；t——約束管壁厚；FE按式（B-3）計算：E=（σ``-σ`）/（ε``-ε`） （B-3）式中，σ`——當(dāng)應(yīng)變ε`=0.0020時，基于當(dāng)前荷載F`計算得到的環(huán)向拉伸應(yīng)力。σ``——當(dāng)應(yīng)變ε``=0.0050時，基于當(dāng)前荷載F``計算得到的環(huán)向拉伸應(yīng)力。5個試件進行試驗。試驗報告中應(yīng)包含以下內(nèi)容：各個試件的內(nèi)徑、壁厚總寬度（I型試件）或削弱區(qū)寬度（II型試件）；各個試件整個試驗過程的拉伸荷載-環(huán)向應(yīng)變?nèi)€（模量測量時）；——————附 錄 (規(guī)范性附錄)弧形試件拉伸試驗范圍本附錄適用于約束管環(huán)向拉伸模量和泊松比的測試。試驗原理沿約束管環(huán)向截取的弧形試件，弧形試件的兩端固定于夾具，夾具經(jīng)由單向鉸與拉伸試驗機相連。C.1所示。C.1試驗設(shè)備示意圖說明：1——單向鉸；2——楔形式自鎖夾具；3——弧形試件。試件400mm50。22C.2w20~35mm1.0mm。弧形試件弧長的l0100~200mmC.2l030mm。上述試件尺寸7070°時，試件的寬度宜適當(dāng)增加。圖C.2約束管制成弧形試件的示意圖3枚縱向應(yīng)變片，2個（1應(yīng)變片（6）2應(yīng)變片（7）），于弧形試1（3（21（4（5（圖10））C.35mm20mm的應(yīng)變片。 （a）正視圖 （b）側(cè)視圖圖C.3粘貼了應(yīng)變片的弧形試件示意圖說明：4——弧形試件內(nèi)表面；5——弧形試件外表面；61應(yīng)變片；72應(yīng)變片；83應(yīng)變片；94應(yīng)變片；10——第5應(yīng)變片。試驗設(shè)備夾具為楔形式自鎖夾具，夾具的錨固面應(yīng)具有足夠的粗糙度以保證對于弧形試件的夾持作用。C.1C.4所示。單向鉸示意圖說明：11——單向鉸鋼軸。GB/T1446規(guī)定。試驗環(huán)境條件按GB/T1446的規(guī)定。試驗加載步驟3次，取算數(shù)平均值。C.1進行安裝。分鐘。根據(jù)試件變形形狀，試驗加載過程可分為“試件拉直階段”與“試件拉伸階段”。其中“試50.1~0.2mm/min.試驗過程中應(yīng)采用連續(xù)信號采集系統(tǒng)記錄應(yīng)變片數(shù)據(jù)和荷載數(shù)據(jù)。試驗數(shù)據(jù)處理C.5所示為典型的弧形試件拉伸試驗全過程拉伸應(yīng)力-拉伸應(yīng)變曲線（弧形試件內(nèi)表面應(yīng)變結(jié)果C.5弧形試件拉伸試驗的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線圖平均拉伸應(yīng)力σ按式（C-1）計算：式中，——（N；b——mm；——mm。平均拉伸（縱向）應(yīng)變ε按式（C-2）計算：

（C-1）ε=[(ε1+ε2)/2+ε3]/2 （C-2）式中，ε1——1應(yīng)變片量測結(jié)果；ε2——2應(yīng)變片量測結(jié)果；ε3——3應(yīng)變片量測結(jié)果；弧形試件環(huán)向拉伸模量E為按式（C-3）計算：E=（σ``-σ`）/（ε``-ε`） （C-3）式中，σ`——當(dāng)平均縱向應(yīng)變ε`=0.0030時，基于當(dāng)前荷載P`計算得到的平均拉伸應(yīng)力。σ``——當(dāng)平均縱向應(yīng)變ε``=0.0050時，基于當(dāng)前荷