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| 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: 预应力混凝土用钢材试验方法
GB/T 21839-2008 英文名称: Steel for prestressed concrete -- Test methods
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
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
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
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
１０．４．８ 试验时间
试验的时间应不少于１２０ｈ。
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。
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。
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
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......
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