GB/T 21120 《水泥混凝土和砂漿用合成纖維》新舊標準比較

水泥混凝土和砂漿用合成纖維是一種高性能水泥基復合新材料，具有強度高、韌性好等特點，近些年發展很迅速，目前廣泛應用在我國的各項工程建設中起防裂、抗裂、增韌作用。

GB/T 21120—2007《水泥混凝土和砂漿用合成纖維》[1]（以下簡稱舊標準）自2008年6月1日實施以來，廣泛指導工程建設中合成纖維(如聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維等)質量的檢測，隨著合成纖維的不斷發展，新標準的實施對水泥混凝土和砂漿用合成纖維的生產工藝及檢驗檢測技術的指導更全面更規范。

1 范圍

新標準修改了纖維適用范圍，將舊標準中適用于在水泥混凝土和砂漿攪拌之前或拌制過程中加入的、能在混凝土和砂漿中均勻分散、用以改善新拌混凝土和砂漿、硬化混凝土和砂漿性能的長度小于60 mm的合成纖維[1]刪除，修改為本標準適用于水泥混凝土和砂漿用合成纖維。

2 規范性引用文件

新標準刪除了引用文件GB/T 6672塑料薄膜和薄片厚度測定機械測量法（GB/T 6672—2001，idt ISO 4593：1993 ），GB/T 6673塑料薄膜和薄片長度和寬度的測定（GB/T 6673—2001，idt ISO 4952：1992），CECS 13鋼纖維混凝土試驗方法，CECS 38；2004纖維混凝土結構技術規程[1]，將GB 8076混凝土外加劑、GB/T 50081普通混凝土力學性能試驗方法標準去掉了標準的年號，將JC/T 474—2008砂漿、混凝土防水劑更新了標準年號。

3 術語和定義

術語和定義中增加了聚甲醛纖維、線密度定義，去掉了聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維的代號。

4 分類

4.1 產品分類

產品分類中增加了聚甲醛纖維及其代號，修改了聚丙烯纖維、聚丙烯腈纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維的代號。

4.2 規格

合成纖維的規格新舊標準比較見表1。

表1 合成纖維的規格新舊標準比較

新標準將合成纖維中單絲纖維、粗纖維的公稱長度范圍擴寬，新標準的使用范圍更廣。

4.3 產品標記

新標準簡化了產品標記，將舊標準中斷裂強度、斷裂伸長率刪除了，修改為產品標記應由材料、用途、公稱長度、當量直徑、外形和標準號組成[2]。

5 要求

5.1 一般要求

新標準中增加了不準許使用再生絲生產水泥混凝土和砂漿用合成纖維，合成纖維的材質應與企業標明材質一致，并在介質中具有良好的分散性能[2]。新標準對合成纖維的要求更加嚴格。

5.2 尺寸

新標準增加了當量直徑變異系數要求不超過25%。

5.3 含水率

新標準增加了合成纖維的含水率不得大于2.0%。

5.4 合成纖維的性能指標

新標準對合成纖維的性能指標進行了修改，對試驗項目進行了分類，并對技術參數做了調整。

（1） 單絲纖維、膜裂網狀纖維中用于混凝土的合成纖維的斷裂強度比較見表2。

表2 單絲纖維、膜裂網狀纖維用于混凝土的合成纖維的斷裂強度新舊標準比較

（2）新標準中粗纖維的斷裂強度、初始模量、斷裂伸長率只考核用于混凝土的合成纖維的增韌纖維（HZ），其斷裂強度由大于等于450MPa修改為400MPa，其他纖維例如用于混凝土的合成纖維中防裂抗裂纖維（HF）、用于砂漿的合成纖維中防裂抗裂纖維（SF）不考核斷裂強度、初始模量、斷裂伸長率。

新標準中對單絲纖維、膜裂網狀纖維用于混凝土的合成纖維斷裂強度技術要求更嚴格，質量有提升，企業應注意此項指標變化。對粗纖維的斷裂強度、初始模量、斷裂伸長率只考核用于混凝土的合成纖維的增韌纖維（HZ）。

5.5 摻合成纖維水泥混凝土和砂漿性能指標

新標準5.6中對摻合成纖維水泥混凝土和砂漿性能指標進行了修改：將試驗項目混凝土滲透高度比刪除了；產品不再考核韌性指數，修改為考核彎曲韌性和能量吸收值，增韌纖維（HZ）的彎曲韌性、能量吸收值指標要求為應符合設計要求；增加了“注：砂漿透水壓力比、彎曲韌性、抗沖擊次數比3項指標的試驗，可由供需雙方協商選用”。

6 試驗方法

6.1 外觀和尺寸

6.1.1 外觀

增加了外觀正常光照度，距離0.5m，肉眼觀察。

6.1.2 當量直徑

（1）新標準規定單絲纖維當量直徑按照GB/T 10685《羊毛纖維直徑試驗方法 投影顯微鏡法》規定的方法進行測定，并明確纖維測量根數為100根。在舊標準檢測過程中按照GB/T 10685規定，一般纖維測量根數為300根，新標準測量方法更簡單。新標準增加了異形截面的當量直徑測量可以通過測試異形截面纖維的截面積計算得出當量直徑。

（2）新標準將粗纖維當量直徑由GB/T 10685規定的方法修改為按照附錄B粗纖維直徑測定方法的規定進行測試，新標準是直接增加了粗纖維直徑測定的新方法，測試原理由直接測試粗纖維直徑修改為通過測量纖維線密度，求得粗纖維的直徑，測量根數為100根。

（3）新標準刪除了膜裂網狀纖維的當量直徑的測定。

（4）新標準增加了當量直徑變異系數超過25%時該組試驗結果無效。變異系數確定按照GB/T 10685的規定進行。

6.2 含水率

新標準增加了含水率的測定。

6.3 合成纖維的斷裂強度、初始模量、斷裂伸長率

（1）新標準中單絲纖維、膜裂網狀纖維斷裂強度、初始模量、斷裂伸長率按附錄C規定的方法進行測定，增加了膜裂網狀纖維試驗時選擇纖維中的單絲進行測定。

（2）新標準將粗纖維斷裂強度、初始模量、斷裂伸長率由按照GB/T 14337《化學纖維 短纖維拉伸性能試驗方法》規定的方法進行測定修改為按照GB/T 14344《化學纖維 長絲拉伸性能試驗方法》規定的方法進行測定。

（3）新標準增加了斷裂強度、初始模量、斷裂伸長率測定值任何一項的變異系數大于30%時，則該組試驗結果無效。

新標準對合成纖維的斷裂強度、初始模量、斷裂伸長率有些試驗方法都做了調整，對變異系數的數值有明確限制，檢驗檢測時要注意按照新的試驗方法進行。

6.4 摻合成纖維水泥混凝土和砂漿性能

6.4.1 混凝土或砂漿拌合物

新標準對混凝土或砂漿拌合物中分散性能試驗項目及所需數量進行了修改，具體如下：

（1）試驗項目韌性指數（I5）按照CECS 13《纖維混凝土試驗方法》執行修改為彎曲韌性按照附錄F 纖維混凝土彎曲韌性試驗方法執行。

（2）試驗項目抗沖擊次數比取樣數目新舊標準比較見表3。

表3 抗沖擊次數比取樣數目新舊標準比較

新標準要考核彎曲韌性中基準混凝土或砂漿總取樣數目，對抗沖擊次數比取樣數目進行了減少，提高了試驗效率。

6.4.2 硬化混凝土和砂漿

新標準將韌性指數修改為彎曲韌性，彎曲韌性試驗按附錄F進行測定。

7 檢驗規則

7.1 出廠檢驗

（1）新標準出廠檢驗項目新增了外觀、尺寸、含水率項目。

（2）抽樣及留樣中將以批為單位，每批隨機抽取纖維5kg修改為以批為單位，每批隨機抽取纖維規定如下：細纖維1000g，粗纖維2000g。

（3）判定規則中將合成纖維的性能指標符合舊標準中5.2及表2的要求修改為合成纖維的檢驗項目符合新標準中5.2～5.5的要求，刪除了摻合成纖維的新拌和硬化混凝土的各項性能符合表3（舊標準中）要求。

7.2 型式檢驗

（1）新標準刪除了型式檢驗項目包括舊標準中的5.2、表2中的合成纖維的性能指標及表3中新拌及硬化混凝土性能指標，其中表3中混凝土滲透高度比、砂漿透水壓力比、韌性指數、抗沖擊次數比4項指標的試驗，由供需雙方協商選用[1]。

（2）新標準型式檢驗條件中刪除了下列情況中的合同規定。

（3）新標準增加了型式檢驗項目，包括外觀、尺寸、含水率和標準中表2、表3規定的項目。

（4）新標準中抽樣及留樣修改同出廠檢驗中規定。

（5）新標準判定規則中將合成纖維的性能指標符合標準中5.2及表2的要求修改為合成纖維的檢驗項目符合5.2～5.6的要求。

8 附錄

（1）新標準增加了附錄A合成纖維的主要性能參數，增加了附錄B粗纖維直徑測定方法，增加了附錄E砂漿裂縫降低系數試驗方法，增加了附錄F纖維混凝土彎曲韌性試驗方法。可以看出新標準豐富了合成纖維產品種類，增加了一些項目試驗方法和技術指標，并在附錄中集中列出。

（2）新標準修改了一些附錄的試驗方法，具體修改如下：

①新標準附錄D水泥混凝土和砂漿用合成纖維耐堿性能試驗方法，刪除了舊標準中B.4浸泡溶液的配制與標定以及配制與標定所需用的試劑[1]；試驗方法中取出后用快速濾紙濾出纖維，用純水洗凈（洗液用酚酞檢驗之）后[1]，由在80℃烘箱烘干修改為在（50±2）℃烘箱烘干。

②新標準附錄G混凝土抗沖擊性能試驗方法(沖壓沖擊試驗法)中G3試驗步驟中質量為4.5 kg的方形鋼錘從錘中心點到試件上表面垂直距離由舊標準的457mm修改為600mm的高度自由下落。新標準修改了抗沖擊性試驗高度。

9 總結

新標準結合合成纖維行業技術的發展，增加了合成纖維的種類如聚甲醛纖維的技術參數，簡化了產品標記，新標準使用范圍更廣泛。

新標準對合成纖維的要求越來越嚴格，不準許使用再生絲生產水泥混凝土和砂漿用合成纖維，對合成纖維的含水率、當量直徑變異系數明確了數值規定，企業應注意這些變化并指導生產。

新標準調整了合成纖維的一些性能指標及其試驗方法，豐富了相應的附錄內容，有些更便于實際操作；對檢驗規則做了詳細調整，技術要求更加規范，對檢驗檢測有很大的指導意義。

10 建議

新標準附錄B是粗纖維直徑測定方法，附錄C是合成纖維斷裂強度、初始模量和斷裂伸長率試驗方法，因此，新標準附錄D水泥混凝土和砂漿用合成纖維耐堿性能試驗方法中應進行如下修改：

（1）D.3儀器和試劑中a)等速伸長型強伸度儀的技術指標符合附錄B的要求[2]應修改為技術指標符合附錄C的要求。

（2）D.5試驗方法D.5.1中在干燥器中取出一份，按附錄B進行斷裂強力測試[2]應修改為按附錄C進行斷裂強力測試。