【国家标准】DB22∕T 2797.1-2017 玄武岩纤维复合筋及玄武岩纤维混凝土设计与施工规范 第1部分：玄武岩纤维复合筋

ICS 93.080.01 P 66 备案号：59161-2018 DB22 吉林省地方标准 DB22/T 2797.12017 玄武岩纤维复合筋及玄武岩纤维混凝土 设计与施工规范 第 1 部分：玄武岩纤维复合筋 Design and construction code for basalt fiber composite rebar and basalt fiber reinforced concrete Part 1：basalt fiber composite rebar 2017 - 12 - 11 发布 2018 - 04 - 01 实施 吉林省质量技术监督局 发 布 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 DB22/ T 2797.12017 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 技术要求 . 2 4.1 分类、规格及型号 . 2 4.2 外观及尺寸 . 2 4.3 现场抽检及检测方法 . 3 4.4 玄武岩纤维复合筋力学性能 . 3 4.5 强度等级划分 . 4 5 设计与施工 . 4 5.1 一般规定 . 4 5.2 设计 . 4 5.3 施工 . 5 附录 A（规范性附录） 玄武岩纤维复合筋的现场抽检规程. 7 附录 B（规范性附录） 玄武岩纤维复合筋检测方法. 9 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 DB22/T 2797.12017 II 前 言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草。 本标准玄武岩纤维复合筋及玄武岩纤维混凝土设计与施工规范分为两个部分： 第 1 部分：玄武岩纤维复合筋； 第 2 部分：玄武岩纤维水泥混凝土。 本部分为第1部分：玄武岩纤维复合筋。 本标准由吉林省交通运输厅提出并归口。 本标准起草单位：吉林省交通科学研究所、东南大学、吉林通鑫玄武岩科技股份有限公司、吉林省 公路管理局。 本标准主要起草人：李舰航、时成林、孙福申、闫秋波、杨斌、郭庆、刘建勋、汪昕、戴国亮、叶 小盛、宋文祝、刘国庆、刘扬、崔征、王力波、李长鸿、江铭、秦广玲。 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 DB22/ T 2797.12017 1 玄武岩纤维复合筋及玄武岩纤维混凝土设计与施工规范 第 1 部分：玄武岩纤维复合筋 1 范围 本规范规定了公路工程用玄武岩纤维复合筋的术语和定义、技术要求和设计与施工。 本标准适用于季冻区公路桥隧现浇整体化水泥混凝土铺装层及水泥混凝土配筋路面工程设计与施 工，大体积混凝土结构中构造用复合筋亦可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 1446 纤维增强塑料性能试验方法总则 GB/T 1463 纤维增强塑料密度和相对密度试验方法 GB/T 2572 纤维增强塑料平均线膨胀系数试验方法 GB/T 3854 增强塑料巴柯尔硬度试验方法 GB/T 17632 土工布及其有关产品抗酸、碱液性能的试验方法 JT/T 776.4 公路工程玄武岩纤维及其制品 第4部分：玄武岩纤维复合筋 JTG D40 公路水泥混凝土路面设计规范 JTG D62 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 玄武岩纤维 basalt fiber 玄武岩石料在高温熔融后，通过铂铑合金漏板熔融拉伸成连续纤维增强材料。主要由SiO2、Al2O3、 Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O及TiO2等多种氧化物组成。 3.2 玄武岩纤维复合筋 basalt fiber composite rebar 以玄武岩纤维为增强材料，与树脂基体（乙烯基树脂、环氧树脂、不饱和聚酯等）、固化剂等基材 相结合，经拉挤、缠绕、表面涂覆等工艺成型的复合筋材。 3.3 公称直径 nominal diameter 与玄武岩纤维复合筋的公称横截面积相等的圆的直径。 3.4 磁化率 magnetic susceptibilit 标量（张量），该量与磁常数和磁场强度之积等于磁极化强度。 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 DB22/T 2797.12017 2 4 技术要求 4.1 分类、规格及型号 4.1.1 分类 4.1.1.1 第一类是不带肋复合筋，包括喷砂和不喷砂复合筋。 4.1.1.2 第二类是带肋复合筋，包括喷砂和不喷砂复合筋。 4.1.2 规格 玄武岩纤维复合筋的公称直径范围为 3 mm50 mm，一般规格的公称直径为3 mm、6 mm、7 mm、8 mm、 10 mm、12 mm、13 mm、14 mm、15 mm、16 mm、18 mm、20 mm和25 mm等规格。 4.1.3 型号 玄武岩纤维复合筋的型号应按玄武岩纤维复合筋代号、 复合筋公称直径、 复合筋类型和树脂类型的 顺序编写，见图1。 BFCB 复合筋类型：喷砂带肋复合筋(ASL)、不喷砂带肋复合筋(ARL)、 、 喷砂不带肋复合筋(AL)、不喷砂不带肋复合（光面）筋(B) 复合筋直径，单位为毫米(mm) 玄武岩纤维复合筋代号 树脂类型：ER-环氧树脂；VR-乙烯基树脂；UPE-不饱和聚酯树脂 示例：公称直径为 10 mm 的表面喷砂带肋的环氧树脂玄武岩纤维复合筋的型号为 BFCB10ASLER。 图1 玄武岩纤维复合筋型号图示 4.2 外观及尺寸 4.2.1 外观 4.2.1.1 玄武岩纤维复合筋的肋形状宜为连续螺纹（左旋或右旋）形式，杆体表面质地应均匀、无气 泡、无裂纹及其它缺陷，其螺纹牙距应整齐，无损伤。 4.2.1.2 喷砂复合筋，轴向无砂区不得大于 20 cm，径向无砂区不得大于 1/3，每延米无砂区不超过 3 处。 4.2.2 尺寸 玄武岩纤维复合筋的公称尺寸及允许偏差应符合表1的规定。 表1 玄武岩纤维复合筋公称尺寸及允许偏差 内径 mm 公称直径 mm 公称尺寸 允许偏差 6 - - 6 5.8 0.3 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 DB22/ T 2797.12017 3 表 1（续） 内径 mm 公称直径 mm 公称尺寸 允许偏差 7 6.8 8 7.7 10 9.6 12 11.5 14 13.4 16 15.4 18 17.3 0.4 20 19.3 25 24.2 0.5 4.3 现场抽检及检测方法 玄武岩纤维复合筋的现场抽检规程应符合附录A的相关要求，检测方法应按照附录B的相关要求执 行。 4.4 玄武岩纤维复合筋力学性能 4.4.1 基本力学性能 玄武岩纤维复合筋的基本物理力学性能应满足表2的要求。 表2 玄武岩纤维复合筋的基本物理力学性能 物理性能 指标 密度 g/cm 3 1.82.2 抗拉弹性模量 GPa 40 保证拉伸强度 Mpa 750 抗剪强度 Mpa 150 与混凝土间粘结强度 Mpa 15 耐碱性% 85 断裂伸长率% 2 纵向 612 热膨胀系数（10 -6 /） 横向 2122 巴氏硬度 HBa 65 磁化率 410 -8SI 510 -7 4.4.2 影响力学性能环境因素 4.4.2.1 玄武岩纤维复合筋耐久性能检验项目对其所在环境的影响主要包括水、高温、酸性、碱性与 侵蚀性盐环境。 4.4.2.2 对于材料的环境影响因素试验应按 GB/T 17632 规定进行。 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 DB22/T 2797.12017 4 4.5 强度等级划分 强度等级划分见表3。 表3 玄武岩纤维复合筋强度等级划分 强度等级 拉伸强度标准值 * s f MPa 拉伸强度极限值 s f MPa BF75 750 750 s f 850 BF85 850 850 s f 950 BF95 950 950 s f 1050 BF105 1050 1050 s f 1150 BF115 1150 1150 s f 1250 BF125 1250 1250 s f 1350 BF135 1350 s f1350 注1：玄武岩纤维复合筋拉伸强度检测是在拉伸荷载情况下，检测绘制玄武岩纤维复合筋在断裂前特定的应力-应变 曲线关系。试验应符合附录B.8中要求。 注2：对于公路工程中混凝土构件用玄武岩纤维复合筋的拉伸强度不应低于750 Mpa。 注3：制造企业应标明玄武岩纤维复合筋的强度等级。 5 设计与施工 5.1 一般规定 5.1.1 玄武岩纤维复合筋不宜作为受压筋，但可以作为架立筋。 5.1.2 玄武岩纤维复合筋最小保护层厚度不应小于 15 mm。 5.1.3 水泥混凝土桥面铺装层（不含整平层和垫层）的厚度不宜小于 80 mm，混凝土强度等级不应低 于 C40。水泥混凝土桥面铺装层内配置玄武岩纤维复合筋网时，其筋材直径不应小于 6 mm，间距不宜大 于 20 cm，采用玄武岩纤维复合筋的筋材网格间距宜采用 10 cm20 cm。 5.2 设计 5.2.1 玄武岩纤维复合筋拉伸强度设计值应按式（1）进行计算。 * sEu fCf. (1) 式中： u f玄武岩纤维复合筋的拉伸强度设计值； 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 DB22/ T 2797.12017 5 * s f玄武岩纤维复合筋的拉伸强度标准值； E C环境影响系数，取值见表4。 表4 玄武岩纤维复合筋环境影响系数 暴露情况 环境影响系数 未暴露环境 0.9 暴露环境 0.8 5.2.2 玄武岩纤维复合筋设计应依据 JTG D40 与 JTG D62 进行设计，在进行玄武岩纤维复合筋选用时， 应根据等强度原则，按公式（2）计算设计选取的玄武岩纤维复合筋面积。 u yfsf sx f fA A . (2) 式中： sx A纵向玄武岩纤维复合筋截面面积，单位为mm 2； sf A纵向钢筋截面面积，单位为mm 2； u f玄武岩纤维复合筋抗拉强度设计值，单位为MPa； yf f钢筋抗拉设计强度，单位为MPa。 5.2.3 水泥混凝土面层配筋纵向和横向筋材宜采用相同或相近的直径， 纵向和横向筋材间距采用一致， 其直径差不应大于 4 mm。 5.2.4 单层玄武岩纤维复合筋网的纵向筋设在面层表面下 1/21/3 厚度范围内， 横向筋位于纵向筋之 下。 5.2.5 玄武岩纤维复合筋网底部可采用绑扎架立玄武岩纤维复合筋或用混凝土垫块支撑，数量不应少 于 4 个/m6 个/m。 5.2.6 双层玄武岩纤维复合筋网纵筋应分别安装在上层顶部、 下层底部。 双层玄武岩纤维复合筋网上、 下层之间绑扎支架或环形绑扎箍筋不应少于 4 个/m 6 个/m。 5.2.7 玄武岩纤维复合筋绑扎搭接长度不应小于其公称直径的 35 倍； 同一垂直断面上绑扎接头数量不 应多于 1 个，相邻玄武岩纤维复合筋的绑扎接头应交错布置，接头间距不应小于 500 mm。 5.3 施工 5.3.1 施工前，应详细了解施工现场和施工工期情况，做好施工组织。 5.3.2 施工人员应具有相应的安全防护设备。在切割过程中，应装备防尘面具、工作手套及防护眼镜。 5.3.3 玄武岩纤维复合筋在铺筑前，应按设计准确放样。 5.3.4 施工过程中筋材不得在地面上的拖拽，防止玄武岩纤维复合筋表面被磨损。布筋时应使纵横向 筋拉直，绑扎时应注意间距是否满足要求，应在绑扎时进行间距矫正。 5.3.5 在浇筑混凝土前，应对所铺设的筋网进行检查，验收合格后，方可开始浇筑混凝土。 5.3.6 玄武岩纤维复合筋网布置需满足表 5 要求。 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 DB22/T 2797.12017 6 表5 玄武岩纤维复合筋网绑扎的允许偏差 项目 绑扎玄武岩纤维复合筋网及骨架允许偏差 mm 网的长度与宽度 10 网眼尺寸 20 骨架宽度及高度 5 骨架的长度 10 箍筋间距 20 5.3.7 混凝土铺筑前应将筋网固定在支架上（或采用混凝土垫块将筋网抬高固定），不得有贴地、变 形、移位、松脱现象。 5.3.8 因受热引起局部弯曲的筋材不允许使用。 5.3.9 切割玄武岩纤维复合筋时，应使用高速切割机锯或无齿锯，不应使用剪刀进行剪裁。切割时应 尽量使弯曲的玄武岩纤维复合筋拉直，以方便筋网的布置，保证筋网间距准确。 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 DB22/ T 2797.12017 7 A A 附 录 A （规范性附录） 玄武岩纤维复合筋的现场抽检规程 A.1 检测组批与抽样数量 A.1.1 检测组批 玄武岩纤维复合筋送检组批以材料单次进场同一型号产品为一批，每批由若干盘数组成。 A.1.2 抽检样品数目与合格判定限制 玄武岩纤维复合筋抽检样品数量应不小于表A.1规定，合格与不合格判定限值应符合表A.1中限值。 表A.1 玄武岩纤维复合筋抽检样品数量与质量判定 质量判定限值 单批盘数 取样盘数 不合格 合格 15 全部取样 0 0 625 5 0 0 2550 15 1 0 50 以上 20 2 1 注：检测抽样方案可由质检单位依据现场条件自行确定，但抽检样品数不得低于表中要求。 A.2 检测控制项目 公路工程混凝土用玄武岩纤维复合筋进行抽检时， 抽检样品应进行检验项目表A.2中所有项目检测， 方可对该批次复合筋进行质量判定。 表A.2 公路工程混凝土用玄武岩纤维复合筋检验项目表 检测项目 检测方法 判定规则 外观 附录 B.1 同一检测批次， 样本测值不得少于 3 个与平均值差值不大于 15%时， 方可将平 均值作为本批次测定结果。 尺寸 附录 B.2 同一检测批次， 样本测值不得少于 3 个与平均值差值不大于 15%时， 方可将平 均值作为本批次测定结果。 密度 附录 B.3 同一检测批次， 样本测值不得少于 3 个与平均值差值不大于 15%时， 方可将平 均值作为本批次测定结果。 热膨胀系数 附录 B.4 同一检测批次， 样本测值不得少于 3 个与平均值差值不大于 15%时， 方可将平 均值作为本批次测定结果。 耐碱性 附录 B.5 同一检测批次， 样本测值不得少于 3 个与平均值差值不大于 15%时， 方可将平 均值作为本批次测定结果。 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 DB22/T 2797.12017 8 表 A.2(续) 检测项目 检测方法 判定规则 巴氏硬度 附录 B.6 同一检测批次， 样本测值不得少于 3 个与平均值差值不大于 15%时， 方可将平 均值作为本批次测定结果。 磁化率 附录 B.7 同一检测批次， 样本测值不得少于 3 个与平均值差值不大于 15%时， 方可将平 均值作为本批次测定结果。 拉伸强度 附录 B.8 同一检测批次， 样本测值不得少于 3 个与平均值差值不大于 15%时， 方可将平 均值作为本批次测定结果。 弹性模量 附录 B.8 同一检测批次， 样本测值不得少于 3 个与平均值差值不大于 15%时， 方可将平 均值作为本批次测定结果。 弯曲强度 附录 B.8 同一检测批次， 样本测值不得少于 3 个与平均值差值不大于 15%时， 方可将平 均值作为本批次测定结果。 极限抗拉强度 附录 B.8 同一检测批次， 样本测值不得少于 3 个与平均值差值不大于 15%时， 方可将平 均值作为本批次测定结果。 断裂伸长率 附录 B.8 同一检测批次， 样本测值不得少于 3 个与平均值差值不大于 15%时， 方可将平 均值作为本批次测定结果。 注：玄武岩纤维复合筋的磁化率视实际工程需求测定。 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 DB22/ T 2797.12017 9 B B 附 录 B （规范性附录） 玄武岩纤维复合筋检测方法 B.1 外观 玄武岩纤维复合筋外观检测在自然光下进行，目测距离不大于0.5 m，筋体表面外表无缺陷即为合 格。 B.2 尺寸 B.2.1 玄武岩纤维复合筋直径检测宜用精度为 0.02 mm 的游标卡尺进行测量， 取平均值作为复合筋直 径的测定值，当单个样本测值与平均值差值不大于15%时，方可将平均值作为测定结果。 B.2.2 玄武岩纤维复合筋长度检测宜用精度为 1 mm的卷尺进行测量， 取平均值作为复合筋长度的测定 值，当单个样本测值与平均值差值不大于15%时，方可将平均值作为测定结果。 B.2.3 喷砂复合筋检验直径方法：以复合筋长度垂直方向横截面积为准，公称直径为长轴和短轴之和 的平均值。 B.2.4 喷砂复合筋外径的检验方法： 取长度 10 cm 有砂复合筋外观合格试样， 放置在两个水平平面之 间，保证接触良好，量取复合筋轴向两侧的边缘，以最大值和最小值之和的平均值作为外径。 B.2.5 喷砂复合筋外径的偏差范围：喷砂复合筋外观合格条件下，小于12复合筋外径不超过公称直 径的30%，大于12（含12）复合筋外径不超过公称直径的20%。 B.2.6 带肋复合筋螺纹间距应为公称直径的80%，螺纹深度应为公称直径的10%。 B.3 密度 玄武岩纤维复合筋的密度应按 GB/T 1463 规定的浮力法检测，用于绑扎试样的金属丝直径小于 0.125 mm，天平感量 0.0001 g。试样质量为 1 g5 g 且体积不小于 1 cm 3。 B.4 热膨胀系数 B.4.1 试件制备 试样为圆柱形，直径为 6 mm10 mm，试样端面也可以为正方形，端面边长为 5 mm7 mm。试样 长度为 50 mm、100 mm。试样端面应平整，并且与试样长轴相垂直，两端面不平行度应小于 0.04 mm 。 试样数量为 3 个，每个试样用测量装置测量长度 3 次，取算术平均值，测量精度不低于 0.01 mm 。 B.4.2 试验方法 热膨胀系数试验应按 GB/T 2572 的规定检测。 B.4.3 试验结果 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 本标准仅供内部使用 不得翻印 DB22/T 2797.12017 10 测量热膨胀系数的试验温度范围一般采用30 +30 之间，最终结果以计算三个试样的算术 平均值且计算到 2 位有效数字为准。 B.5 耐碱性 碱液使用饱和的氢氧化钙溶液， 并且保持其恒定的温度为 60 1 。 浸碱液的试样区域应不小 于100 mm 且需浸渍 3 天，试样数量共需要2组，每组5根。一组浸渍用，另一组对比使用。 B.6 巴氏硬度 巴氏硬度应按 GB/T 3854 的规定检测。 B.7 磁化率 磁化率应按 JT/T 776.4 的规定检测。 B.8 玄武岩纤维复合筋拉伸性能的检测方法 B.8.1 玄武岩纤维复合筋拉伸性能测试设备应符合 GB/T 1446 的要求。 在电子万能试验机上进行测试 时， 为防止测试过程中复合筋滑移， 样品的两头宜进行锚固。 测试时， 应力加载速率宜为200 MPa/min 500 MPa/min。 B.8.2 试件长度为试件锚固端锚固区域长度不小于 200 mm， 保证中间自由段长度不小于30倍直径并不 小于 500 m