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ASTM發布兩項涉及纖維增強聚合物復合材料新標準

發表時間:2023-05-29 10:46:28

美國材料實驗協會(American Society of Testing Materials，ASTM )前身是國際材料試驗協會（International Association for Testing Materials, IATM），ASTM國際標準組織成立于1898年，是全球最早、最?的非盈利志愿性標準組織。

經過一個世紀的發展，ASTM現有33669個（個人和團體）會員，其中有22396個主要委員會會員在其各個委員會中擔任技術專家工作。ASTM的技術委員會下共設有2004個技術分委員會。

ASTM標準組織主要任務是制定材料、產品、系統、和服務等領域的特性和性能標準、試驗?法和程序標準。ASTM標準是航空航天與國防?業最重要的參考標準。美國國防部采?的標準中有35%+是采?ASTM標準，除了DoD，北約組織及美國宇航局(NASA)也?量使?ASTM標準。

在本文中主要介紹了ASTM最新發布的涉及纖維增強聚合物基復合材料兩項標準：ASTM D8505/D8505M-23 和ASTM D7616/D7616M-11(2023) ，兩項標準均在今年4月份正式發布，而且都涉及到土木工程用復合材料領域，其中前者為新標準，而后者則是2017年版本基礎上的最新修訂。

ASTM D8505/D8505M-23

ASTM D8505/D8505M-23標準全稱為“Standard Specification for Basalt and Glass Fiber Reinforced Polymer (FRP) Bars for Concrete Reinforcement”（混凝土鋼筋用玄武巖和玻璃纖維增強聚合物筋材的標準規范），該標準涉及最新一代纖維增強聚合物（FRP）筋材內容的新標準規范。

FRP筋可以用作內部混凝土鋼筋。根據ASTM國際成員Francisco De Caso的說法，經過幾十年的合作，這項新標準是將這些FRP復合材料進一步集成到基礎設施中的一個里程碑。

FRP鋼筋具有更優異的性能，這大大改善了用非金屬FRP筋加固混凝土結構的設計和施工，并轉化為混凝土結構更有效和可持續的設計。而該規范另一項關鍵的貢獻是將玄武巖FRP筋加入到現有的玻璃FRP筋中，該標準可以在整個混凝土施工價值鏈中發揮作用。

ASTM D8505/D8505M-23標準涵蓋玄武巖和玻璃纖維增強聚合物（分別為basalt fiber reinforced polymer，BFRP和 glass fiber reinforced polymer，GFRP）鋼筋，具有實心圓形橫截面，并且表面增強用于內部混凝土加固應用。

本規范未涵蓋以下FRP筋材料：

由一種以上承重纖維類型或不同等級纖維（即混合FRP）制成的鋼筋；

由玻璃纖維或玄武巖纖維以外的纖維制成的筋材；

沒有外表面增強的筋材（即普通或光滑筋材或榫釘）；

具有非實心圓形橫截面幾何形狀的筋材；

用FRP材料制成的預制格柵和格柵；彎筋（即非直線、連續長度的鋼筋）。

ASTM D7616/D7616M-11（2023）

ASTM D7616 / D7616M-11 (2023)標準全稱為“Standard Test Method for Determining Apparent Overlap Splice Shear Strength Properties of Wet Lay-Up Fiber-Reinforced Polymer Matrix Composites Used for Strengthening Civil Structures”（用于加固土木結構的濕鋪纖維增強聚合物基復合材料表觀重疊拼接剪切強度測定的標準試驗方法）。

該標準描述了由FRP復合材料形成的單搭接剪切接頭的樣品制備和拉伸試驗要求，FRP復合材料通常用于金屬、木材、磚石和鋼筋混凝土等材料的結構加固。

該測試標準的目的是通過施加遠場張力來確定重疊拼接接頭的表觀剪切強度，它適用于現場或實驗室環境中制造的濕鋪FRP材料系統。FRP復合材料可以是單向（0°）或交叉層（0/90型）進行增強。對于交叉層壓板，可以使用0°或90°的多層單向纖維，或者使用一層或多層的0/90°縫合或編織織物來實現。

復合材料形式限于連續纖維或非連續纖維增強復合材料，其中層壓板相對于測試方向是平衡和對稱的。該方法通常用于確定重疊拼接的長度，以確保在遠離拼接的材料中而不是在拼接連接本身中發生張力破壞。

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