DB32∕T 4218-2022 橋梁纜索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋通用技術(shù)條件

1、 ICS 83.120CCS Q 23DB32江 蘇 省 地 方 標(biāo) 準(zhǔn)DB32/T 42182022橋梁纜索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋通用技術(shù)條件General specification of carbon fiber reinforced polymer bars forbridge cables2022-03-18發(fā)布2022-04-18實(shí)施 DB32/T 4218-2022目次前言. I1范圍. 12規(guī)范性引用文件 . 13術(shù)語(yǔ)和定義 . 14分類和規(guī)格 . 25原材料 . 26技術(shù)要求 . 27試驗(yàn)方法 . 3附錄 A（規(guī)范性）碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉伸疲勞測(cè)試方法 . 5參考文獻(xiàn) .

2、6 DB32/T 4218-2022前言本文件按照GB/T 1.12020標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則的規(guī)定起草。I DB32/T 4218-2022橋梁纜索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋通用技術(shù)條件12范圍本文件規(guī)定了橋梁纜索用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的分類和規(guī)格、原材料、技術(shù)要求和試驗(yàn)方法。本文件適用于橋梁纜索中使用的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋。規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T 21839預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼材試驗(yàn)方法

3、GB/T 225672008電氣絕緣材料測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的試驗(yàn)方法GB/T 26752GB/T 30022聚丙烯腈基碳纖維纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋基本力學(xué)性能試驗(yàn)方法3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋 carbon fiber reinforced polymer bars用連續(xù)碳纖維作為增強(qiáng)材料，與樹脂基體采用適當(dāng)?shù)某尚凸に囁纬傻陌魻钐祭w維增強(qiáng)復(fù)合材料制品。3.2強(qiáng)度級(jí)別 strength grade碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋按其拉伸強(qiáng)度分為“1”、“2”兩種強(qiáng)度級(jí)別。3.3玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 glass transition temperature，發(fā)生玻璃化轉(zhuǎn)變的溫度

4、范圍內(nèi)的中點(diǎn)處的溫度。注：通過(guò)觀察某些特定的電氣、力學(xué)、熱學(xué)或其他物理性能發(fā)生明顯變化時(shí)的溫度,可以很容易地測(cè)定玻璃化轉(zhuǎn)變。另外，由于觀察時(shí)所選取的性能及試驗(yàn)技術(shù)細(xì)節(jié)（例如加熱速率、試驗(yàn)頻率等），觀察到的這個(gè)溫度可能會(huì)有明顯差異。因此，觀察到的對(duì)某一具體技術(shù)及試驗(yàn)條件有效。應(yīng)認(rèn)為是一種近似值，且僅來(lái)源：GB/T 225672008，2.23.4差示掃描量熱法 differential scanning calorimetry，DSC1 DB32/T 4218-2022當(dāng)被試材料與參比物處于程序控制溫度時(shí)，測(cè)量輸至被試材料及參比物的能量差與溫度關(guān)系的技術(shù)。記錄的數(shù)據(jù)即為差示掃描量熱曲線，即DSC

5、曲線。注：本試驗(yàn)記錄為差示掃描量熱或DSC曲線。來(lái)源：GB/T 225672008，2.34分類和規(guī)格4.1分類碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋按表面狀態(tài)分為光筋（P）、螺紋筋（S）。4.2規(guī)格碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋按公稱直徑可分為 5.00 mm、6.00 mm、7.00 mm、8.00 mm等規(guī)格。5原材料5.1碳纖維制造碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋采用的碳纖維應(yīng)符合 GB/T 26752的規(guī)定。5.2樹脂制造碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋應(yīng)采用與碳纖維良好匹配的樹脂，應(yīng)選用環(huán)氧樹脂、乙烯基酯樹脂、聚氨酯樹脂。6技術(shù)要求6.1外觀碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋表面應(yīng)無(wú)纖維外露、無(wú)毛刺，不應(yīng)有斷絲、裂紋等質(zhì)量缺陷；無(wú)樹脂瘤附著在碳纖

6、維增強(qiáng)復(fù)合材料筋表面。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋長(zhǎng)度方向不應(yīng)呈波浪形，不應(yīng)存在彎折、扭曲現(xiàn)象。6.2直徑偏差碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋公稱直徑允許偏差應(yīng)符合表1規(guī)定。表1允許偏差單位為毫米公稱直徑5.00允許偏差6.00±0.507.008.006.3伸直性能6.3.1碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的自然矢高：弦長(zhǎng) 1 m的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋，其弦與弧的最大自然矢高應(yīng)不大于 20 mm。2 DB32/T 4218-20226.3.2碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的自由翹頭高度：5 m長(zhǎng)的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋，自然放置于光滑平整的地面上，一端接觸地面，翹起的一端離地面高度應(yīng)不大于 100 mm。6.46.5玻璃化轉(zhuǎn)

7、變溫度碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度拉伸性能應(yīng)不低于 100。碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的拉伸性能應(yīng)符合表2的規(guī)定。表2碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的拉伸性能標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度MPa彈性模量GPa斷裂伸長(zhǎng)率強(qiáng)度級(jí)別%1221001201.324001601.56.6疲勞性能碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋應(yīng)能夠承受 200萬(wàn)次0.45（0.45 -2 ）的載荷后而不斷裂，其中2 a=450MPan（1）式中：碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的公稱極限拉力，單位為牛頓（N）；碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的強(qiáng)度級(jí)別，單位為兆帕（MPa）；碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的承載截面面積，采用公稱直徑計(jì)算，單位為平方毫米（mm）；22脈動(dòng)應(yīng)力幅的載荷值，單位

8、為牛頓（N）。6.7應(yīng)力松弛性能6.7.1碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋在初始加載為0.7的載荷條件下，經(jīng)過(guò) 1000 h的松弛試驗(yàn)后，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋松弛率2.5%。6.7.2供方在保證 1000 h松弛性能合格的基礎(chǔ)上可用不少于 120 h的測(cè)試數(shù)據(jù)推算 1000 h的松弛值。7試驗(yàn)方法7.1外觀在正常光照度下進(jìn)行目測(cè)。7.2直徑偏差直徑測(cè)量采用精度 0.02 mm的游標(biāo)卡尺，任意取 3個(gè)位置測(cè)量，同一位置相互垂直的兩個(gè)方向上均測(cè)量，取平均值。對(duì)于帶肋的螺紋筋，應(yīng)測(cè)其非肋截面。3 DB32/T 4218-20227.37.47.5伸直性能采用最小分度值為 1 mm的量具測(cè)量碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的

9、伸直性能。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度采用差示掃描量熱法，按 GB/T 22567規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。拉伸性能碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的拉伸性能試驗(yàn)按 GB/T 30022規(guī)定的方法進(jìn)行，其中碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的有效承載截面面積通過(guò)公稱直徑計(jì)算得到。7.6疲勞性能碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的疲勞性能試驗(yàn)按附錄 A的規(guī)定進(jìn)行。7.7應(yīng)力松弛性能碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的松弛試驗(yàn)應(yīng)按以下規(guī)定進(jìn)行：a)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的松弛試件兩端帶有粘結(jié)型錨具。錨具能將荷載傳遞至中間筋材部分，錨具只傳遞拉力而不傳遞扭矩和彎矩的作用；b)試驗(yàn)標(biāo)距應(yīng)不小于碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋公稱直徑的 60倍，如果該標(biāo)距超過(guò)引伸儀或試驗(yàn)機(jī)能力，可用最小長(zhǎng)

10、度為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋公稱直徑 40倍標(biāo)距代替；c)持續(xù)時(shí)間 1000 h，在保證型式試驗(yàn) 1000 h松弛合格基礎(chǔ)上，也可采用至少120h較短期限試驗(yàn)數(shù)據(jù)，推算 1000 h松弛值；d)其他要求按 GB/T 21839的規(guī)定進(jìn)行。4 DB32/T 4218-2022附錄 A（規(guī)范性）碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋拉伸疲勞測(cè)試方法A.1試驗(yàn)原理使碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋試件承受兩種荷載（預(yù)定的拉伸最大荷載和最小荷載）之間的拉伸應(yīng)力至規(guī)定次數(shù)，測(cè)定試樣的疲勞性能。A.2試樣碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的疲勞試件總長(zhǎng)由測(cè)試部分和錨具部分組成。其中測(cè)試部分長(zhǎng)度取不小于20倍的筋材公稱直徑，單側(cè)錨具部分長(zhǎng)度不小于300

11、mm。錨具采用粘結(jié)型錨具，必須能夠適合筋材的幾何形狀，并且能將荷載傳遞至測(cè)試部分。錨具應(yīng)起到從試驗(yàn)機(jī)到筋材測(cè)試部分，只傳遞拉力而不傳遞扭矩和彎矩的作用。試件的幾何尺寸示意圖見(jiàn)圖A.1。單位為毫米說(shuō)明：1試樣；2錨具；為測(cè)試部分長(zhǎng)度；為錨具部分長(zhǎng)度。圖A.1試件幾何尺寸示意圖A.3試驗(yàn)條件A.3.1根據(jù)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料筋的強(qiáng)度級(jí)別，確定加載時(shí)的最大應(yīng)力載荷為0.45，應(yīng)力幅值為450MPa。A.3.2在試驗(yàn)全過(guò)程中，拉伸的最大載荷和最小載荷應(yīng)保持恒定值。合適的方法是考慮采用能周期性檢查負(fù)載或能作記錄的裝置，負(fù)載的控制精度至少為1%。A.3.3試驗(yàn)期間荷載循環(huán)變化的頻率應(yīng)該是恒定的，頻率不應(yīng)超過(guò)20Hz。所有應(yīng)力都呈軸向傳遞給試樣，既沒(méi)有鉗口影響，也沒(méi)有缺口影響，應(yīng)由一個(gè)相應(yīng)的裝置能夠限定夾頭中試樣的任何滑移。A.4判定本試驗(yàn)方法適用