GB/T 21120 《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》新旧标准比较

水泥混凝土和砂浆用合成纤维是一种高性能水泥基复合新材料，具有强度高、韧性好等特点，近些年发展很迅速，目前广泛应用在我国的各项工程建设中起防裂、抗裂、增韧作用。

GB/T 21120—2007《水泥混凝土和砂浆用合成纤维》[1]（以下简称旧标准）自2008年6月1日实施以来，广泛指导工程建设中合成纤维(如聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维等)质量的检测，随着合成纤维的不断发展，新标准的实施对水泥混凝土和砂浆用合成纤维的生产工艺及检验检测技术的指导更全面更规范。

1 范围

新标准修改了纤维适用范围，将旧标准中适用于在水泥混凝土和砂浆搅拌之前或拌制过程中加入的、能在混凝土和砂浆中均匀分散、用以改善新拌混凝土和砂浆、硬化混凝土和砂浆性能的长度小于60 mm的合成纤维[1]删除，修改为本标准适用于水泥混凝土和砂浆用合成纤维。

2 规范性引用文件

新标准删除了引用文件GB/T 6672塑料薄膜和薄片厚度测定机械测量法（GB/T 6672—2001，idt ISO 4593：1993 ），GB/T 6673塑料薄膜和薄片长度和宽度的测定（GB/T 6673—2001，idt ISO 4952：1992），CECS 13钢纤维混凝土试验方法，CECS 38；2004纤维混凝土结构技术规程[1]，将GB 8076混凝土外加剂、GB/T 50081普通混凝土力学性能试验方法标准去掉了标准的年号，将JC/T 474—2008砂浆、混凝土防水剂更新了标准年号。

3 术语和定义

术语和定义中增加了聚甲醛纤维、线密度定义，去掉了聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维的代号。

4 分类

4.1 产品分类

产品分类中增加了聚甲醛纤维及其代号，修改了聚丙烯纤维、聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维、聚乙烯醇纤维的代号。

4.2 规格

合成纤维的规格新旧标准比较见表1。

表1 合成纤维的规格新旧标准比较

新标准将合成纤维中单丝纤维、粗纤维的公称长度范围扩宽，新标准的使用范围更广。

4.3 产品标记

新标准简化了产品标记，将旧标准中断裂强度、断裂伸长率删除了，修改为产品标记应由材料、用途、公称长度、当量直径、外形和标准号组成[2]。

5 要求

5.1 一般要求

新标准中增加了不准许使用再生丝生产水泥混凝土和砂浆用合成纤维，合成纤维的材质应与企业标明材质一致，并在介质中具有良好的分散性能[2]。新标准对合成纤维的要求更加严格。

5.2 尺寸

新标准增加了当量直径变异系数要求不超过25%。

5.3 含水率

新标准增加了合成纤维的含水率不得大于2.0%。

5.4 合成纤维的性能指标

新标准对合成纤维的性能指标进行了修改，对试验项目进行了分类，并对技术参数做了调整。

（1） 单丝纤维、膜裂网状纤维中用于混凝土的合成纤维的断裂强度比较见表2。

表2 单丝纤维、膜裂网状纤维用于混凝土的合成纤维的断裂强度新旧标准比较

（2）新标准中粗纤维的断裂强度、初始模量、断裂伸长率只考核用于混凝土的合成纤维的增韧纤维（HZ），其断裂强度由大于等于450MPa修改为400MPa，其他纤维例如用于混凝土的合成纤维中防裂抗裂纤维（HF）、用于砂浆的合成纤维中防裂抗裂纤维（SF）不考核断裂强度、初始模量、断裂伸长率。

新标准中对单丝纤维、膜裂网状纤维用于混凝土的合成纤维断裂强度技术要求更严格，质量有提升，企业应注意此项指标变化。对粗纤维的断裂强度、初始模量、断裂伸长率只考核用于混凝土的合成纤维的增韧纤维（HZ）。

5.5 掺合成纤维水泥混凝土和砂浆性能指标

新标准5.6中对掺合成纤维水泥混凝土和砂浆性能指标进行了修改：将试验项目混凝土渗透高度比删除了；产品不再考核韧性指数，修改为考核弯曲韧性和能量吸收值，增韧纤维（HZ）的弯曲韧性、能量吸收值指标要求为应符合设计要求；增加了“注：砂浆透水压力比、弯曲韧性、抗冲击次数比3项指标的试验，可由供需双方协商选用”。

6 试验方法

6.1 外观和尺寸

6.1.1 外观

增加了外观正常光照度，距离0.5m，肉眼观察。

6.1.2 当量直径

（1）新标准规定单丝纤维当量直径按照GB/T 10685《羊毛纤维直径试验方法 投影显微镜法》规定的方法进行测定，并明确纤维测量根数为100根。在旧标准检测过程中按照GB/T 10685规定，一般纤维测量根数为300根，新标准测量方法更简单。新标准增加了异形截面的当量直径测量可以通过测试异形截面纤维的截面积计算得出当量直径。

（2）新标准将粗纤维当量直径由GB/T 10685规定的方法修改为按照附录B粗纤维直径测定方法的规定进行测试，新标准是直接增加了粗纤维直径测定的新方法，测试原理由直接测试粗纤维直径修改为通过测量纤维线密度，求得粗纤维的直径，测量根数为100根。

（3）新标准删除了膜裂网状纤维的当量直径的测定。

（4）新标准增加了当量直径变异系数超过25%时该组试验结果无效。变异系数确定按照GB/T 10685的规定进行。

6.2 含水率

新标准增加了含水率的测定。

6.3 合成纤维的断裂强度、初始模量、断裂伸长率

（1）新标准中单丝纤维、膜裂网状纤维断裂强度、初始模量、断裂伸长率按附录C规定的方法进行测定，增加了膜裂网状纤维试验时选择纤维中的单丝进行测定。

（2）新标准将粗纤维断裂强度、初始模量、断裂伸长率由按照GB/T 14337《化学纤维 短纤维拉伸性能试验方法》规定的方法进行测定修改为按照GB/T 14344《化学纤维 长丝拉伸性能试验方法》规定的方法进行测定。

（3）新标准增加了断裂强度、初始模量、断裂伸长率测定值任何一项的变异系数大于30%时，则该组试验结果无效。

新标准对合成纤维的断裂强度、初始模量、断裂伸长率有些试验方法都做了调整，对变异系数的数值有明确限制，检验检测时要注意按照新的试验方法进行。

6.4 掺合成纤维水泥混凝土和砂浆性能

6.4.1 混凝土或砂浆拌合物

新标准对混凝土或砂浆拌合物中分散性能试验项目及所需数量进行了修改，具体如下：

（1）试验项目韧性指数（I5）按照CECS 13《纤维混凝土试验方法》执行修改为弯曲韧性按照附录F 纤维混凝土弯曲韧性试验方法执行。

（2）试验项目抗冲击次数比取样数目新旧标准比较见表3。

表3 抗冲击次数比取样数目新旧标准比较

新标准要考核弯曲韧性中基准混凝土或砂浆总取样数目，对抗冲击次数比取样数目进行了减少，提高了试验效率。

6.4.2 硬化混凝土和砂浆

新标准将韧性指数修改为弯曲韧性，弯曲韧性试验按附录F进行测定。

7 检验规则

7.1 出厂检验

（1）新标准出厂检验项目新增了外观、尺寸、含水率项目。

（2）抽样及留样中将以批为单位，每批随机抽取纤维5kg修改为以批为单位，每批随机抽取纤维规定如下：细纤维1000g，粗纤维2000g。

（3）判定规则中将合成纤维的性能指标符合旧标准中5.2及表2的要求修改为合成纤维的检验项目符合新标准中5.2～5.5的要求，删除了掺合成纤维的新拌和硬化混凝土的各项性能符合表3（旧标准中）要求。

7.2 型式检验

（1）新标准删除了型式检验项目包括旧标准中的5.2、表2中的合成纤维的性能指标及表3中新拌及硬化混凝土性能指标，其中表3中混凝土渗透高度比、砂浆透水压力比、韧性指数、抗冲击次数比4项指标的试验，由供需双方协商选用[1]。

（2）新标准型式检验条件中删除了下列情况中的合同规定。

（3）新标准增加了型式检验项目，包括外观、尺寸、含水率和标准中表2、表3规定的项目。

（4）新标准中抽样及留样修改同出厂检验中规定。

（5）新标准判定规则中将合成纤维的性能指标符合标准中5.2及表2的要求修改为合成纤维的检验项目符合5.2～5.6的要求。

8 附录

（1）新标准增加了附录A合成纤维的主要性能参数，增加了附录B粗纤维直径测定方法，增加了附录E砂浆裂缝降低系数试验方法，增加了附录F纤维混凝土弯曲韧性试验方法。可以看出新标准丰富了合成纤维产品种类，增加了一些项目试验方法和技术指标，并在附录中集中列出。

（2）新标准修改了一些附录的试验方法，具体修改如下：

①新标准附录D水泥混凝土和砂浆用合成纤维耐碱性能试验方法，删除了旧标准中B.4浸泡溶液的配制与标定以及配制与标定所需用的试剂[1]；试验方法中取出后用快速滤纸滤出纤维，用纯水洗净（洗液用酚酞检验之）后[1]，由在80℃烘箱烘干修改为在（50±2）℃烘箱烘干。

②新标准附录G混凝土抗冲击性能试验方法(冲压冲击试验法)中G3试验步骤中质量为4.5 kg的方形钢锤从锤中心点到试件上表面垂直距离由旧标准的457mm修改为600mm的高度自由下落。新标准修改了抗冲击性试验高度。

9 总结

新标准结合合成纤维行业技术的发展，增加了合成纤维的种类如聚甲醛纤维的技术参数，简化了产品标记，新标准使用范围更广泛。

新标准对合成纤维的要求越来越严格，不准许使用再生丝生产水泥混凝土和砂浆用合成纤维，对合成纤维的含水率、当量直径变异系数明确了数值规定，企业应注意这些变化并指导生产。

新标准调整了合成纤维的一些性能指标及其试验方法，丰富了相应的附录内容，有些更便于实际操作；对检验规则做了详细调整，技术要求更加规范，对检验检测有很大的指导意义。

10 建议

新标准附录B是粗纤维直径测定方法，附录C是合成纤维断裂强度、初始模量和断裂伸长率试验方法，因此，新标准附录D水泥混凝土和砂浆用合成纤维耐碱性能试验方法中应进行如下修改：

（1）D.3仪器和试剂中a)等速伸长型强伸度仪的技术指标符合附录B的要求[2]应修改为技术指标符合附录C的要求。

（2）D.5试验方法D.5.1中在干燥器中取出一份，按附录B进行断裂强力测试[2]应修改为按附录C进行断裂强力测试。