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GB/T 21839-2008

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基本信息
标准编号 GB/T 21839-2008 (GB/T21839-2008)
中文名称 预应力混凝土用钢材试验方法
英文名称 Steel for prestressed concrete. Test methods
行业 国家标准 (推荐)
中标分类 H20
国际标准分类 77.140.15; 77.040.01
字数估计 22,292
发布日期 2008-05-13
实施日期 2008-11-01
引用标准 GB/T 228; GB/T 230.1; GB/T 232; GB/T 238; GB/T 239; GB/T 2976; GB/T 3505; GB/T 12160-2002; GB/T 16825.1
采用标准 ISO 15630-3-2002, MOD
起草单位 国家建筑钢材质量监督检验中心、天津高力预一预应力钢绞线有限公司、宝钢集团上海二钢有限公司、冶金工业信息标准研究院
归口单位 全国钢标准化技术委员会
标准依据 国家标准批准发布公告2008年第8号(总第121号)
提出机构 中国钢铁工业协会
发布机构 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会
范围 本标准规定了预应力混凝土用钢材的拉伸、弯曲、反复弯曲、扭转、缠绕、等温松弛、疲劳、应力腐蚀、偏斜拉伸、化学分析、几何尺寸测量和相对肋面积确定等试验方法。本标准适用于预应力钢丝、钢棒、钢绞线等产品相关性能的测定。

GB/T 21839-2008
Steel for prestressed concrete.Test methods
ICS 77.140.15;77.040.01
H20
中华人民共和国国家标准
GB/T 21839-2008
预应力混凝土用钢材试验方法
(ISO 15630-3:2002,Steelfor
thereinforcementandprestressingofconcrete-
Testmethods-Part3:Prestressingsteel,MOD)
2008-05-13发布
2008-11-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
前言
本标准修改采用ISO 15630-3:2002《钢筋混凝土用钢和预应力混凝土用钢试验方法---第3部分:
预应力用钢》(英文版)。
本标准是根据ISO 15630-3:2002重新起草。
由于我国相关规范的规定和工业的实际要求,本标准在采用国际标准时进行了修改。这些技术性
差异用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。本标准与对应国际标准ISO 15630-3:2002
的章节对照见附录B。
为了方便我国预应力行业生产厂和用户的使用,与对应国际标准相比本标准主要做了如下技术性
修改:
---增加了第8章 扭转试验;
---增加了第9章 缠绕试验;
---增加了附录A《预应力混凝土用多丝钢绞线试验方法》。
本标准的附录A、附录B为资料性附录。
本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由全国钢标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:国家建筑钢材质量监督检验中心、天津高力预一预应力钢绞线有限公司、宝钢集
团上海二钢有限公司、冶金工业信息标准研究院。
本标准主要起草人:朱建国、张莹、崔丽鑫、毛爱菊、刘立军、李文佳、张恩炜、周代义、王玲君、
戴石锋。
GB/T 21839-2008
预应力混凝土用钢材试验方法
1 范围
本标准规定了预应力混凝土用钢材的拉伸、弯曲、反复弯曲、扭转、缠绕、等温松弛、疲劳、应力腐蚀、
偏斜拉伸、化学分析、几何尺寸测量和相对肋面积确定等试验方法。
本标准适用于预应力钢丝、钢棒、钢绞线等产品相关性能的测定。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有
的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究
是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 228 金属材料 室温拉伸试验方法(GB/T 228-2002,eqv ISO 6892:1998)
GB/T 230.1 金属洛氏硬度试验 第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)
(GB/T 230.1-2004,ISO 6508-1:1999,MOD)
GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法(GB/T 232-1999,eqv ISO 7438:1985)
GB/T 238 金属线材 线材 反复弯曲试验方法(GB/T 238-2002,ISO 7801:1984,IDT)
GB/T 239 金属线材扭转试验方法(GB/T 239-1999,eqv ISO 7800:1984)
GB/T 2976 金属线材缠绕试验方法(GB/T 2976-2004,ISO 7802:1983,IDT)
GB/T 3505 产品几何技术规范表面结构轮廓法表面结构的术语、定义及参数(GB/T 3505-
2000,eqv ISO 4287:1997)
GB/T 12160-2002 单轴试验用引伸计的标定(GB/T 12160-2002,ISO 9513:1999,IDT)
GB/T 16825.1 静力单轴试验机的检验 第1部分:拉力和(或)压力试验机测力系统的检验与校
准(GB/T 16825.1-2002,ISO 7500-1:1999,IDT)
3 符号说明
本标准使用的符号见表1。
表1 符号
符 号 单 位 说  明 涉 及 章 节
Agt % 最大力总伸长率 5
A % 断后伸长率 5.3.1
At % 断裂总伸长率 5.3.1
犮 mm 肋或刻痕距 15.3
GB/T 21839-2008
表1(续)
符 号 单 位 说  明 涉 及 章 节
C mm 偏斜拉伸试验用的芯轴凹槽宽度 13.3.4
D % 偏斜拉伸试验中最大力减少率的平均值 13.2,13.4
Dc mm 应力腐蚀试验中容器内径 12.3.4
Di % 偏斜拉伸试验中单根试样最大力减少的百分比 13.4
E N/mm2 弹性模量 5.3
Fa,i N 偏斜拉伸试验中单根试样破断力 13.4
Fm N 最大力 5.3
Fm,m N 最大力平均值 10.2,12.2,13.2
Fp0.1 N 0.1%屈服力 5.3
Fp0.2 N 0.2%屈服力 5.3
Fr N 轴向疲劳试验中的应力范围 11.1,11.3,11.4.2
FR mm2 横肋轴向剖面面积 16.2
Fup N 轴向疲劳试验中的最大力 11.1,11.3,11.4.2
F0 N 应力松弛试验和应力腐蚀试验中的初始力 10.1,10.3,10.4,12.4.2
G mm 偏斜拉伸试验用芯轴凹槽深度 13.3.4
Lt mm 应力腐蚀试验中试样的长度 12.2
L0 mm 等温松弛试验原始标距,应力腐蚀试验中试样在溶液中的浸入长度
10.1,10.3,10.4
12.2,12.3.4,12.4.5
ΔL0 mm 等温应力松弛试验中在力F0 时标距L0 的伸长 10.1,10.3,10.4
L1 mm 偏斜拉伸试验中固定端长度 13.3.2
L2 mm 偏斜拉伸试验中活动端长度 13.3.2
P mm 钢绞线捻距 15.3.3
R mm 偏斜拉伸试验中芯轴凹槽底部圆角半径 13.3.4
R犪 μm 偏斜拉伸试验中芯轴表面粗糙度 13.3.4
GB/T 21839-2008
表1(续)
符 号 单 位 说  明 涉 及 章 节
Sn mm2 试样公称横截面积 5.3.2
犞0 mm3 应力腐蚀试验容器中溶液的体积 12.4.3
α (°) 偏斜拉伸试验中偏斜角度 13.3.2
β (°) 钢棒或钢丝的横肋或刻痕与中心线的夹角 15.3
ρ % 松弛率 10.4.8
注:1N/mm2=1MPa。
4 试样的一般规定
除非另有其他协议,试样一般在成品包装前在成品中截取。
当样品是包装产品时(例如成卷或成捆),截取试样应特别小心,防止试样因发生塑性变形而改变其
性能。
注:必要时,可在相关条款中对试样的要求进行补充。
5 拉伸试验
5.1 试样
试样应符合第4章的规定。
5.2 试验设备
试验设备应按GB/T 16825.1进行校验和校准,并至少为1级精度。
测定Fp0.1或Fp0.2时,引伸计的精度应为 GB/T 12160中1级;用于测定Agt的引伸计可以为
GB/T 12160中2级精度。
应使用合适的夹具,避免试样在夹具内或在夹具附近断裂。
5.3 试验程序
5.3.1 概述
拉伸试验应按GB/T 228的要求执行。
在测定弹性模量(E)、0.1%屈服力和0.2%屈服力(Fp0.1和Fp0.2)及最大力总伸长率(Agt)时,应使
用引伸计。引伸计的标距按相关产品标准的要求确定。
注1:Agt的精确值只能用引伸计来测得。如果试样上的引伸计不能延伸到试样断裂时,可按下列方法测定伸长率
At,用测定At替代Agt:
---继续加载直至引伸计记录的伸长率稍大于Fp0.2时的伸长率,此时取下引伸计,记录试验机上下工作台的
距离。继续加载至试样断裂,记录此时试验机上下工作台的最终距离。
---计算出两次试验机上下工作台的距离之差,将此差值与试验机上下工作台的初始距离之比和用引伸计测
得的百分数相加即为断裂总伸长率At。
对于钢丝和钢棒,也允许在试样自由长度上划等距离标记的方法测定A,用测定A替代Agt。标记
GB/T 21839-2008
间的距离应根据钢丝和钢棒的直径确定,可为20mm,10mm或5mm。
注2:在装引伸计前,最好给试样预加一负荷,例如该预加负荷为试样预期最大负荷的约10%。
如果Agt不是完全用引伸计测定的,应在试验报告中注明。
拉伸性能值,Fp0.1,Fp0.2,Fm 均用力的单位表示。
当试样在距夹具3mm之内发生断裂,原则上试验应判为无效,应允许重新试验。然而,如果所有
试验数据大于或等于相应的规定值,其试验结果有效。
5.3.2 弹性模量的测定
在力-伸长率曲线中,用0.2Fm 到0.7Fm 范围内的直线段的斜率除以试样的公称横截面积(Sn)测
定弹性模量(E)。
斜率可以通过对测定数据进行线性回归得出,也可以用最优拟合目测法得出。
注3:在一些特定情况下,例如热轧钢棒和拉拔钢棒,上述方法不适用;需要在0.05Fm 到0.7Fm 范围内测定弹性模量。
除5.3.1规定的要求外,测定弹性模量时,在力值范围内应力速率应保持不变。
6 弯曲试验
6.1 试样
试样应符合第4章规定。
6.2 试验设备
6.2.1 试验设备的弯曲原理如图1所示。
注1:图1为弯曲设备的外形构造,可以是芯轴1和支撑2旋转,支座3被固定;也可以是支座3旋转,支撑2或芯
轴1被固定。
1---芯轴;
2---支撑;
3---支座。
图1 弯曲设备的原理
6.2.2 弯曲试验也可以按GB/T 232中带有支撑和芯轴的装置来进行。
6.3 试验程序
弯曲试验应在10℃~35℃的温度进行,试样应沿着芯轴进行弯曲。
注2:弯曲速率应大约在60°/s。
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弯曲角度和芯轴的直径应该符合相关产品标准的要求。
6.4 试验结果的判定
弯曲试验结果的判定应符合相关产品标准的要求。
当产品标准没有规定时,若弯曲试样无目视可见的裂纹,则判定该试样为合格。
7 反复弯曲试验
7.1 试样
除符合第4章规定外,试样的制备应符合GB/T 238中的相关规定。
7.2 试验设备
试验设备应符合GB/T 238中的相关规定。
7.3 试验程序
反复弯曲试验应按GB/T 238的要求执行。
8 扭转试验
8.1 试样
除按第4章规定外,试样的制备应符合GB/T 239中的相关规定。
8.2 试验设备
8.2.1 试验设备应符合GB/T 239中的相关规定。
8.2.2 试验机夹头之间的标准长度取钢丝公称直径的50倍,当试验机不能用50倍标距长度时,经协
议可改用30倍标距长度,但最小标距长度不小于210mm。当相关产品标准有规定时,按产品标准
执行。
8.3 试验程序
8.3.1 扭转试验按照GB/T 239执行。
8.3.2 使用的扭转速率不大于30r/min。
8.3.3 使用的轴向拉紧力为线材公称抗拉强度相应拉力负荷的0.5%~2%。
9 缠绕试验
9.1 试样
试样应符合第4章的规定。
9.2 试验设备
试验设备应符合GB/T 2976中的相关规定。
9.3 试验程序
反复弯曲试验应按GB/T 2976的要求执行。
10 等温松弛试验
10.1 试验原理
等温应力松弛试验是在给定温度下(除另有其他规定,通常为20℃),将试样保持一定长度(L0+ΔL0),从
初始力F0开始,测定试样上力的变化(见图2)。
力的损失用给定时间内与初始力的百分数表示。
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图2 等温应力松弛试验原理
10.2 试样
10.2.1 试样应符合第4章规定。
10.2.2 松弛试验用试样应保持伸直状态。试样在夹具间的自由段不应有任何形式的机械损伤和
处理。
10.2.3 在松弛试验取样的附近再取两个试样,该两试样用于测定试样最大应力Fm,m的平均值,松弛
试验的初始力为Fm,m的某个百分数,如70%Fm,m。
10.3 试验设备
10.3.1 机架
机架的任何变形都应处于不影响试验结果的范围之内。
10.3.2 测力装置
10.3.2.1 可以使用同轴测力传感器或其他合适的装置(如杠杆式加载系统)。
10.3.2.2 测力传感器应按照 GB/T 16825.1校准,在不大于1000kN时其精度为±1%,在大于
1000kN时为±2%。其他合适的装置应具有与上述测力传感器相同的规定精度。
10.3.2.3 力的测量装置的输出分辨率应不小于5×10-4F0。
10.3.3 长度的测量装置(引伸计)
标距L0不小于200mm,尤其对钢绞线,当实际长度(L0+ΔL0)是在钢绞线中同一根钢丝上测量
时,其标距宜为1000mm或者为钢绞线捻距的整数倍。
引伸计的精度范围应为±1%,并且分辨率为5×10-6L0。
10.3.4 夹持装置
夹持装置应保证试样在试验期间不产生滑动和转动。
10.3.5 加载装置
加载装置应对试样平稳加载而不能有振荡。在试验过程中,随着试样中力的减少,加载装置应使得
试样的长度(L0+ΔL0)保持在10.4.5中规定的范围内。
GB/T 21839-2008
10.4 试验程序
10.4.1 试样
在试验前,试样应至少在松弛试验室内放置24h。
试样应用试验夹具夹紧,以保证试样在加载和试验期间不产生任何滑动。
10.4.2 加载
10.4.2.1 在整个试验过程中,力的施加应平稳,无振荡。
10.4.2.2 前20%F0可按需要加载。从20%F0~80%F0应连续加载或者分为三个或多个均匀阶段,
或以均匀的速率加载,并在6min内完成。当达到80%F0 后,80%F0~100%F0 的过程应连续加载,
并在2min内完成。
对力的任何调整只能用于保证L0+ΔL0保持恒定。
10.4.2.4 加载过程如图3所示。
图3 松弛试验中力的施加
10.4.3 初始力
初始力按相关产品标准的规定。F0的测定值应符合表2规定的允许偏差。
表2 F0的允许偏差
F0/kN F0 的允许偏差/%
F0≤1000 ±1
F0>1000 ±2
10.4.4 试验过程中的力
任何时间力不允许超出表2给出的初始力F0偏差范围。
10.4.5 应变的保持
10.3.3所选定的初始标距L0测量精度相同,在测量期间,ΔL0/L0 的变化范围不应超过5×10-6,在随
后的两次连续测量中的变化不应超过5×10-5。
10.4.6 温度
试验室的温度及试样的温度应保持在20℃±2℃范围内。
GB/T 21839-2008
10.4.7 力值记录频率
试验开始后,至少按照表3给出的标准时间间隔连续记录或测量力的损失,然后至少每周测量或记
录一次。
表3 记录力的标准时间
分钟 1 2 4 8 15 30 60
小时 2 4 6 24 48 96 120
10.4.8 试验时间
试验的时间应不少于120h。
注1:通常试验时间为120h或1000h。
注2:1000h(大于1000h)的应力松弛值可以用不少于120h的松弛试验值进行外推,但应提供充分证据证明外推
1000h(大于1000h)的松弛值与实测1000h(大于1000h)的松弛值相当,在这种情况下,试验报告中应注
明外推方法。
11 轴向疲劳试验
11.1 试验原理
疲劳试验是在弹性变形的范围内,使试样承受一个呈固定频率正弦曲线交替变动的轴向拉力。试
验一直进行到试样损坏为止,或者根据规定负荷使试验一直达到相关产品标准规定的次数为止。
图4 载荷循环曲线
11.2 试样
11.2.1 试样应符合第4章规定。
11.2.2 试样的自由长度应符合表4规定。
11.2.3 夹具间的试样的自由长度部分不应承受任何形式的处理。
表4 试样的自由长度
钢丝或钢棒 140mm或公称直径的14倍(二者取大者)
钢绞线 500mm或大于两倍捻距(二者取大者)
11.3 试验设备
疲劳试验机应定期校准,精度等级至少应为±1%,试验机应能够保持加载(Fup)误差范围应在规定
GB/T 21839-2008
值的±2%之内,应力范围(Fr)应保持在规定值的±4%之内。
11.4 试验程序
11.4.1 试样
试样应按轴向受力方向夹持在试验机中,使试样上不受弯曲。对于钢绞线来说,最重要的是保持所
有钢丝受力均匀。
11.4.2 循环力和频率的稳定性
出现停顿。然而,当试验出现意外中断时可允许继续试验。任何中断应在试验报告中注明。
11.4.3 循环次数的记录
应力循环次数应当从第一个完整的循环开始记录。
11.4.4 循环频率
试验中,载荷循环的频率应保持稳定,在一系列试验中应保持同一频率。试验频率应:
a) 对钢丝和钢棒,循环频率不超过120Hz。
b) 对钢绞线,循环频率不超过20Hz。
11.4.5 温度
试样温度在整个试验过程中不应超过40℃。除非另有要求,试验室环境温度应保持在10℃~35℃
范围内。对于在可控制条件下完成试验,试验室温度应为23℃±5℃。
11.4.6 试验终止
当试样发生损坏或钢绞线中一根或多根钢丝发生断裂时试验应终止,或未发生损坏且达到产品标
准规定的循环次数时试验应终止。
11.4.7 试验的有效性
12 硫氰酸盐溶液中的应力腐蚀试验
12.1 试验原理
本试验用来测定试样在一恒定拉力作用下,浸在给定的恒定温度的硫氰酸盐溶液(见12.3.5)中直
至断裂时所用的时间。
12.2 样品及试样
试样应符合第4章规定,应提供不少于6个试件用于应力腐蚀试验和2个试样通过轴向拉力试验
确定Fm,m,初始力表示为Fm,m的某个百分数,例如80%Fm,m。
试样长度Lt应足够长以使得夹持端引起的弯曲最小,建议Lt为L0的两倍长度。
12.3 试验设备
12.3.1 机架
应使用刚性机架。通过杠杆装置、液压或机械装置,在封闭框架上沿着水平方向或垂直方向对试样
进行加载。
12.3.2 测力装置
按GB/T 16825.1标准校准,测力装置的校准及使用中的精度至少为±2%。
12.3.3 时间测量装置
时间测量装置应至少有0.01h分辨率,测量时装置应带有自动控制设备,在断裂时能自动停止并
保留或记录断裂时的时间,记录精度达±0.1h。也可以人工记录断裂前的最终断裂时间。
12.3.4 试验容器
12.3.4.1 含有溶液的容器应为圆柱形,两端封闭,内径Dc的最小值由式(1)确定:
GB/T 21839-2008
表5中给出的是内径Dc的推荐值。
表5 试验容器的内径D犮 单位为毫米
12.3.4.2 容器应具有足够的长度,使得浸在溶液中的试样长度L0不小于200mm。
12.3.4.3 容器的制作材料在50℃时应能抵抗试验溶液浸蚀。
12.3.4.4 容器应在试验中保持封闭并避免空气进入。
12.3.5 试验溶液
试验溶液可在以下两种规定溶液中选择,这两种溶液分别为高浓度和低浓度的硫氰酸盐溶液:
---溶液A:将200gNH4SCN(分析纯)溶解在800mL蒸馏水(或去除矿物质水)中制成的硫氰酸
铵溶液。
---溶液B:K2SO4,KCl,KSCN 溶解在蒸馏水(或去除矿物质水)中。试验溶液 B 应含有
5g/LSO42-,0.5g/LCl-和1g/LSCN-。
用于制备溶液A和B的水的导电率不应超过20μS/cm。
注:两种溶液给出的结果没有互比性。
12.4 试验程序
12.4.1 试样的制备
试样应用软布擦拭和用丙酮(CH3COCH3)进行脱脂处理,并在空气中晾干。
试样在进入容器内至少50mm长的部分应用涂漆等防止腐蚀的方法进行防护。试验长度(L0)是
试样与溶液接触的长度。
12.4.2 加载及持荷
试样从容器中穿过,放到机架中,对试样加载直到F0。
在整个试验期间显示的试验力F0的变化应保持在±2%之内。
12.4.3 容器的填充
加载完成之后,容器应密封好以防泄漏,每次测试时溶液都要重新更换。试验溶液应预先加热到
50℃~55℃,再注入到容器中。溶液的体积犞0 应保证沿着试样的长度L0 每平方厘米表面至少有
测试中,溶液不能循环流动。
12.4.4 测试中的温度
度应调整到50℃±2℃;在试验过程中温度应保持在相应的范围之内。
12.4.5 试验的终止
在测试绞线时,当至少一根钢丝断裂时试验终止。如果试样的断裂发生在测试长度L0 以外,试验
判定无效。
01
GB/T 21839-2008
13 偏斜拉伸试验
13.1 试验原理
本试验用5根直径大于或等于12.5mm的钢绞线试样,来确定最大力的减缩系数。试样固定在与
芯轴成20°角的偏斜装置上进行轴向拉伸试验。
13.2 样品与试样
13.2.1 试样应符合第4章规定,应一次截取一根足够长度的样品获得至少12根试样,在样品的两端
各取一根进行轴向拉伸试验确定钢绞线的最大力Fm,m,剩余样品再截成至少10根试样用于偏斜拉伸
试验。
注:5个有效的试验结果就足够计算出偏斜系数(见13.4),但考虑到有无效试验情况,建议至少取10根试样。
13.2.2 每个试样长度应适合拉伸和夹持装置。
13.2.3 试样除被切割外不能进行任何的加工处理。
13.3 试验设备
13.3.1 概述
试验机应具有刚性机架,以符合13.3.2~13.3.5规定的试验要求。试验机包括一个固定的被动锚
固夹头和带测力装置的活动锚固夹头,一个加载装置和一个带凹槽的具有规定尺寸的固定芯轴。
13.3.2 尺寸
图5中试验装置的尺寸应符合下列要求:
L1:(700±50)mm;
L2:≥750mm;
α:20°±0.5°
芯轴轴线应与活动夹具、固定夹具和芯轴中心组成的平面相垂直。
1---活动端;
2---固定端;
3---芯轴中心;
4---夹具。
图5 偏斜拉伸试验装置主要尺寸
13.3.3 夹具
试样两端轴向中心线应垂直于锚固夹头的轴承平面,不适当的几何定位会导致错误的试验结果。
锚固夹头应满足下列要求:
---偏斜拉伸试验中使用的夹具应能承受第5章中单轴拉伸试验规定最大力的95%以上力。
---单向拉伸试验中,在90%最大力Fm 时中心钢丝与外层钢丝的相对位移量应小于0.5mm。
---夹片与锚环之间的位移应小于表6中给出的值。
---在试验过程中夹片与锚环之间应该是扣紧的。
---夹片带齿部位的长度为钢绞线直径的2.5至3倍。
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GB/T 21839-2008
表6 夹片的位移量
最大力的百分比 允许最大位移量a
从0%到破断 5mm
从50%到破断 2.5mm
a 试验之前夹片所产生的嵌入滑移应忽略不计。
13.3.4 芯轴
13.3.4.1 芯轴应用工具钢制造。其化学成分、显微组织及热处理应使其具有高韧性和高耐磨性能。
测定的表面硬度应达到58HRC~62HRC,测量方法应按GB/T 230.1的要求执行。
13.3.4.2 新加工的芯轴凹槽表面粗糙度,R犪最大值为1.6μm,测量方法应按GB/T 3505的要求
执行。
13.3.4.3 芯轴尺寸(见图6)在表7中给出。
表7 芯轴尺寸 单位为毫米
参  数
钢 绞 线 尺 寸
12.5~13.0 15~16 17~18
凹槽侧面角度 60°±12′ 60°±12′ 60°±12′
凹槽底部半径,R 2±0.2 2±0.2 2±0.2
凹槽深度,G 7.6 9.5 12
图6 芯轴
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GB/T 21839-2008
13.3.4.4 芯轴应刚性固定不能有任何旋转和移动。
13.3.5 加载装置
加载设备最好有测力传感器并定期校准,在力值读数大于等于满量程的10%时,其精度应至少为
±1%。
加载速度应可调节,试验期间应控制加载速度,当负荷上升到预计破断负荷的50%时,加载速度应
控制在30MPa/s~60MPa/s,并保持到试样断裂。
13.4 试验程序
---试验前芯轴凹槽表面应仔细清理,如钢绞线有轻微弯曲,曲率应与偏斜方向一致。
---加载之前安装锚具过程中应正确调整钢绞线。加载期间钢绞线与夹片之间不能有任何滑移,
以保证锚固效果。
---加载速度应符合13.3.5。
---当钢绞线的一根或多根钢丝的断裂处不在与芯轴接触的位置时,试验无效。
---有效试验的Fa,i应按13.3.5要求精确的记录,对应的偏斜拉伸系数Di可按式(2)进行计算:
D= 15∑
14 化学分析
在通常情况下化学成分由光谱分析方法确定。
当出现异议时,化学成分应当选择相应的国家标准仲裁试验方法进行分析。
15 几何尺寸测量
15.1 试样
试样应符合第4章规定。
试样应足够长以满足15.3测量的需要。
15.2 试验设备
测量几何特征的设备应至少具有下列精度要求:
---钢丝或钢棒的肋高和刻痕钢丝的深度的精度要求0.01mm。
---钢棒或刻痕钢丝相邻两肋的间隙或槽宽的精度要求0.05mm。
---肋或痕的间距或钢绞线的捻距的精度要求0.5mm。
---肋或痕的螺旋角度的精度要求为1°。
15.3 试验程序
15.3.1 横肋的测量
15.3.1.2 给定位置的肋高
狀(狀≥3)个以上相应点的高度,计算平均值。
15.3.1.3 肋间距(犮)
横肋间距应当用测量的长度除以长度内的肋数。
测量长度被认为是在同一排肋上、平行于产品中心线的直线上,一个肋至另一个肋的中心的距离。
测量的距离至少为10个肋长。
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GB/T 21839-2008
平均间隙(е)应当取至少三次测量值的平均值。
15.3.1.5 横肋的倾斜角β
横肋的倾斜角(β)应当由计算每一排肋的倾斜角测量值的平均值来确定。
15.3.2 刻痕尺寸的测量
15.3.2.1 概述
钢绞线刻痕尺寸的测量应在绞线试样上拆取的单丝上进行。在测量前,应从钢绞线上拆股取丝,并
在钢丝表面不会发生变化的前提下进行矫直。生产过程中未矫直的刻痕钢丝,测量前应在钢丝表面不
会发生变化的前提下进行矫直。
15.3.2.3 刻痕间距(犮)
刻痕间距(犮)应当用测量的长度除以长度内的刻痕数。
测量长度应当是在同一排刻痕上、平行于钢丝中心线的直线上,一个刻痕至另一个刻痕的中心的距
离。测量的距离至少为10个刻痕长。
平均间隙应当取至少三次测量值的平均值。
15.3.2.5 刻痕的倾斜角(β)
刻痕的倾斜角(β)应当由计算每一排刻痕的倾斜角测量值的平均值来确定。
15.3.3 钢绞线的捻距(P)
绞线的捻距(P)应当用同一根钢丝两个连续的相应的点的距离来确定。
推荐测量放在绞线上的纸的拓记。
15.3.4 伸直性
定支撑点上,在同一平面内测量出预应力钢材的矢高(见图7)。
图7 矢高的测量
16.1 概述
钢筋相关肋面积由式(4)定义:
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GB/T 21839-2008
犼=1
(4)
式中:
狀---一周上横肋的头数。
在不需要应用上面给出的通用公式进行严格设计计算时,可采用下列简化公式(式(5)~式(8)):
a) 梯形公式:
(5)
b) 辛普森定律公式:
(6)
c) 抛物线公式:
d) 经验公式:
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GB/T 21839-2008
17 每米公称质量偏差的确定
17.1 试样
根据第4章的规定,试样应从端部垂直切取。
17.2 测量精度
试样的长度和质量测量精度至少为±0.5%。
17.3 试验程序
每米质量的偏差应当由试样实际的每米质量与相关产品标准给出的公称每米质量的差决定。
18 试验报告
试验报告应包括以下信息:
a) 本标准号;
b) 试样的标记 (包括钢丝、钢棒、绞线的公称直径);
c) 试样长度;
d) 试验类型和相应的试验结果;
e) 适用时,给出产品的相关标准;
f) 涉及的补充资料,包括试样、试验设备、试验过程。
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GB/T 21839-2008
附 录 A
(资料性附录)
预应力混凝土用钢绞线拉伸试验方法
A.1 范围
A.1.1 本方法规定了预应力混凝土用多丝钢绞线拉伸试验程序。本方法旨在用于评价在预应力钢绞
线标准规范中描述的钢绞线的特性。
A.2 注意事项
A.2.1 如果试样存在任何由试验机夹持装置造成的凹口、切割或弯曲,可能会导致试样的早期损坏。
A.2.2 如果七丝结构钢绞线受力不均可导致试验误差。
A.2.3 在试样准备期间额外受热,可能会对钢绞线机械性能产生显著影响。
A.2.4 这些问题按照A.4推荐的夹持方法可能会最小化。
A.3 夹持装置
A.3.1 当钢绞线试样的破断发生在试验机夹具之间的自由跨度部分时,钢绞线真实的机械性能可以
被确定。因此,应采用适宜的试验设备,建立一套完善的试验步骤以得到稳定的试验结果。
由于每台试验机具有固有的特性,因此,实验室应从A.3.2至A.3.8中选择一种最适合所用试验
设备的夹持方法。
A.3.2 带齿(注1)标准V型夹具。
A.3.3 带齿(注1)标准V型夹具并使用衬垫材料,该方法是将一些材料放置在夹具和试样之间,使齿
咬入的影响最小化。可选用过的材料有铅箔、铝箔、金刚砂布等,材料的种类、厚度取决于夹具齿的形
状、条件和粗糙程度。
A.3.4 带齿(注1)标准V型夹具,对试样被夹持的部分进行特殊的准备---使用的方法之一是镀锡,
这时,夹持的部分被清洁、助熔。多次浸入刚高于熔点的熔化的锡合金中。试样准备的另一种方法就是
将夹持部分装入金属或柔韧性的导管,使用环氧树脂粘接,装入部分应近似是钢绞线捻距的两倍。
A.3.5 平滑的特殊夹具,半圆柱状凹槽(注2)---凹槽和试样的被夹持部分应涂磨料浆,使试样固定
在平滑凹槽中以防止打滑。磨料浆是由氧化铝以水或甘油为载体的物质组成。
A.3.6 用于钢丝绳类型的标准铸头---试样的被夹持部分被锚固在锌合金中,应按照钢丝绳行业中
的铸头工艺进行。
A.3.7 耐张线夹---这些装置的尺寸设计应适合每一种被试验的钢绞线的尺寸。
A.3.8 夹具装置---不推荐使用预制场张拉钢绞线的夹具进行钢绞线拉伸试验。
注1:齿的数量大约在每厘米5个~10个,最小有效夹持长度大约102mm。
注2:凹槽曲率半径应近似相同于被试验钢绞线的半径,圆心应在超出夹具板面0.79mm,防止试样在夹具中间夹
持时两夹具表面紧密靠拢。
A.4 制样
A.4.1 如果在镀锡过程中或用金属材料铸头过程中金属融熔温度太高,超过大约370℃,试样可能受
到热影响,从而引起强度和延展性的损失。如果使用这些方法制样,应小心控制温度。
A.5 程序
A.5.1 屈服力---为确定屈服力,使用在GB/T 12160中描述的B-1级别的引伸计(注3),在试样上
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