搜索结果: GB/T 21839-2019, GB/T21839-2019, GBT 21839-2019, GBT21839-2019
标准编号 | GB/T 21839-2019 (GB/T21839-2019) | 中文名称 | 预应力混凝土用钢材试验方法 | 英文名称 | Test methods of steel for prestressing concrete | 行业 | 国家标准 (推荐) | 中标分类 | H49 | 国际标准分类 | 77.140.65 | 字数估计 | 30,362 | 发布日期 | 2019-06-04 | 实施日期 | 2020-05-01 | 旧标准 (被替代) | GB/T 21839-2008 | 引用标准 | GB/T 228.1; GB/T 230.1; GB/T 232; GB/T 238; GB/T 239.1; GB/T 1839; GB/T 2972; GB/T 2975; GB/T 2976; GB/T 3505; GB/T 4336; GB/T 12160; GB/T 16825.1 | 采用标准 | ISO 15630-3-2010, MOD | 起草单位 | 中冶建筑研究总院有限公司、常熟市龙腾滚动体制造有限公司、辽宁通达建材实业有限公司、天津银龙预应力材料股份有限公司、天津冶金集团中兴盛达钢业有限公司、北京铁科首钢轨道技术股份有限公司、葫芦岛市北方金属制品有限公司、天津钢铁集团有限公司、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(SAC/TC 183) | 提出机构 | 中国钢铁工业协会 | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、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、缠绕和镀层附着力、等温松弛、轴向力疲劳、硫氰酸盐溶液中的应力腐蚀、偏斜拉伸、化学分析、几何尺寸测量、相对肋面积确定、每米公称质量偏差的确定、防腐润滑脂含量检测、护套厚度测量、镀层均匀性、锌层质量等试验方法。本标准适用于预应力钢丝、预应力钢棒、预应力钢筋、预应力钢绞线等产品相关性能的测定。 |
GB/T 21839-2019
Test methods of steel for prestressing concrete
ICS 77.140.65
H49
中华人民共和国国家标准
代替GB/T 21839-2008
预应力混凝土用钢材试验方法
2019-06-04发布
2020-05-01实施
国 家 市 场 监 督 管 理 总 局
中国国家标准化管理委员会 发 布
目次
前言 Ⅰ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 符号及说明 1
4 试样的一般规定 3
5 拉伸试验 4
6 弯曲试验 5
7 反复弯曲试验 6
8 扭转试验 7
9 缠绕和镀层附着力试验 7
10 等温松弛试验 7
11 轴向力疲劳试验 11
12 硫氰酸盐溶液中的应力腐蚀试验 12
13 偏斜拉伸试验 14
14 化学分析 17
15 几何尺寸测量 17
16 相对肋面积的确定(fR) 19
17 每米公称质量偏差的确定 21
18 防腐润滑脂含量检测 21
19 护套厚度测量 21
20 镀层均匀性试验 22
21 锌层质量试验 22
22 试验报告 22
附录A(资料性附录) 本标准与ISO 15630-3:2010的对照一览表 24
附录B(资料性附录) 本标准与ISO 15630-3:2010的技术差异及其原因 24
附录C(资料性附录) 预应力混凝土用钢绞线拉伸试验方法 25
前言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准代替GB/T 21839-2008《预应力混凝土用钢材试验方法》。与GB/T 21839-2008相比,除
编辑性修改外主要技术变化如下:
---修改了规范性引用文件(见第2章,2008年版的第2章);
---修改并增加了部分符号(见第3章,2008年版的第3章);
---修改了试样的一般规定(见第4章,2008年版的第4章);
---修改了拉伸试验,增加对拉伸试样的要求,拉伸试验测量增加了参数A 和Z,增加Agt的测量
可以采用人工法,按GB/T 228.1执行,细化弹性模量(E)的测量(见5.3.2);
---修改了弯曲试验结果判定(见6.4,2008年版的6.4);
---增加了反复弯曲试验设备内容(见7.2)
---增加了镀层附着力试验(见第9章);
---修改了对引伸计相关技术要求(见第5章及附录C,2008年版的第5章及附录A);
---应力腐蚀试验溶液处增加了对化学试剂的安全提示(见12.3.5);
---增加了刻痕长度要求(见15.3.2.4);
---增加了防腐润滑脂含量检测(见第18章);
---增加了护套厚度测量(见第19章);
---增加了镀层均匀性试验(见第20章);
---增加了锌层质量试验(见第21章)。
本标准使用重新起草法修改采用ISO 15630-3:2010《钢筋和混凝土用钢试验方法 第3部分:预应
力钢材》。
本标准与ISO 15630-3:2010相比在结构上有较多调整,附录A列出了本标准与ISO 15630-3:2010
的章条编号对照一览表。
本标准与ISO 15630-3:2010相比存在技术性差异,这些差异涉及的条款已通过在其外侧的页边空
白位置的垂直单线(|)进行了标示,附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。
本标准还做了下列编辑性修改:
---增加了资料性附录A本标准与ISO 15630-3:2010的章条编号对照一览表。
---增加了资料性附录B本标准与ISO 15630-3:2010的技术差异及其原因。
---增加了资料性附录C预应力混凝土用钢绞线拉伸试验方法。
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(SAC/TC183)归口。
本标准起草单位:中冶建筑研究总院有限公司、常熟市龙腾滚动体制造有限公司、辽宁通达建材实
业有限公司、天津银龙预应力材料股份有限公司、天津冶金集团中兴盛达钢业有限公司、北京铁科首钢
轨道技术股份有限公司、葫芦岛市北方金属制品有限公司、天津钢铁集团有限公司、冶金工业信息标准
研究院。
本标准主要起草人:朱建国、张莹、任翠英、赵辉、徐胜、李微微、谢志安、蔺秀艳、王舒毅、吕豫衡、
徐倩、李晓亮、陶然、王玲君、徐利、周宁、闫崇健、王文喜、赵海凤、刘世旺、吴建国、杨桂瑜、冷明鉴。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
---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、缠绕和镀层附着力、等温松弛、轴
向力疲劳、硫氰酸盐溶液中的应力腐蚀、偏斜拉伸、化学分析、几何尺寸测量、相对肋面积确定、每米公称
质量偏差的确定、防腐润滑脂含量检测、护套厚度测量、镀层均匀性、锌层质量等试验方法。
本标准适用于预应力钢丝、预应力钢棒、预应力钢筋、预应力钢绞线等产品相关性能的测定。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 228.1 金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法(GB/T 228.1-2010,ISO 6892-1:
2009,MOD)
GB/T 230.1 金属材料 洛氏硬度试验 第1部分:试验方法 (GB/T 230.1-2018,ISO 6508-1:
2016,MOD)
GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法(GB/T 232-2010,ISO 7438:2005,MOD)
GB/T 238 金属材料 线材 反复弯曲试验方法(GB/T 238-2013,ISO 7801:1984,MOD)
GB/T 239.1 金属材料 线材 第1部分:单向扭转试验方法(GB/T 239.1-2012,ISO 7800:
2003,MOD)
GB/T 1839 钢产品镀锌层质量试验方法(GB/T 1839-2008,ISO 1460:1992,MOD)
GB/T 2972 镀锌钢丝锌层硫酸铜试验方法(GB/T 2972-2016,ISO 7989-2:2007,NEQ)
GB/T 2975 钢及钢产品 力学性能试验取样位置和试样制备(GB/T 2975-2018,ISO 377:
2017,MOD)
GB/T 2976 金属材料 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(GPS) 表面结构 轮廓法 术语、定义及表面结构参数(GB/T
3505-2009,ISO 4287:1997,IDT)
GB/T 4336 碳素钢和中低合金钢 多元素含量的测定 火花放电原子发射光谱法(常规法)
GB/T 12160 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 16825.1-2008,ISO 7500-1:2004,IDT)
3 符号及说明
表1给出的符号及说明适用于本文件。
表1 符号及说明
符号 单位 说 明 涉及章条
am mm 中点肋高 15.3,16.2
amax mm 刻痕深度最大值/最高点肋高 15.3
as,i mm 肋在单位长度Δl上的平均高度 16.2
a1/4 mm 在1/4点处的肋高 15.3,16.2
a3/4 mm 在3/4点处的肋高 15.3,16.2
A % 断后伸长率 5.3.1
Agt % 最大力总延伸率 5
At % 断裂总延伸率 5.3.1
b mm 横肋宽 15.3.1.6
c mm 肋或刻痕距 15.3
C mm 偏斜拉伸试验用的芯轴凹槽宽度 13.3.4
d mm 预应力钢棒、钢丝、钢绞线的公称直径 11.2,11.4.6,12.3.4
da mm 偏斜拉伸试验用芯轴公称直径 13.3.4
db mm 偏斜拉伸试验用两量棒放在芯轴凹槽中的直径 13.3.4
de mm 偏斜拉伸试验用量棒的直径 13.3.4
dg mm 导向孔直径 7.3
di mm 偏斜拉伸试验用芯轴凹槽的内径 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 mm 两排相邻的肋或刻痕之间的平均间隙 15.3.1.4,15.3.2.4
E GPa 弹性模量 5.3
f HZ 轴向疲劳试验中负荷循环频率 11.1,11.4.2
fR - 相对肋面积 16
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 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 轴向疲劳试验中力的范围 11.1,11.3,11.4.2
Frt N 松弛试验t时间试样上的剩余力 10.1
ΔFrt N 松弛试验t时间试样松弛损失的力 10.1
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
表1(续)
符号 单位 说 明 涉及章条
G mm 偏斜拉伸试验用芯轴凹槽深度 13.3.4
h mm 圆柱支座顶部至拨杆底部距离 7.2
hb mm 预应力钢材平面矢高 15.3.4
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
L'0 mm 测定Agt的原始标距 5.3
L'u mm 测定Agt的断后标距 5.3
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
m,n - 系数或数字 10.4.9,15.3,16.2
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 mm 圆柱支撑半径 7.2
Ra μm 偏斜拉伸试验中芯轴表面粗糙度 13.3.4
Sn mm2 试样公称横截面积 5.3.2
ta h 应力腐蚀试验中最大规定时间 12.4.5
tf,i h 应力腐蚀试验中单根试样的断裂时间 12.4.5
tf h 应力腐蚀试验中试样断裂时间中值 12.4.6
t0 s 恒温松弛试验和应力腐蚀试验中开始时间 10.4.2,12.4
V0 mm3 应力腐蚀试验容器中溶液的体积 12.4.3
W g/m 每米长无粘结预应力钢绞线的质量 18.3
W1 g/m
每米长无粘结预应力钢绞线中除净护套和防腐润滑脂后的钢绞
线的质量
18.3
W2 g/m 每米长无粘结预应力钢绞线中除净防腐润滑脂后的护套的质量 18.3
W3 g/m 每米长无粘结预应力钢绞线中防腐润滑脂的质量 18.3
Z % 断面收缩率 5.3.1
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
εx - X应变支 5.3.2
ρ % 松弛率 10.4.8
Σei mm 横肋间隙周长 15.3.1.4,15.3.2.4,16.2
注:1N/mm2=1MPa。
4 试样的一般规定
除非另有其他协议或产品标准规定,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),截取试样应防止试样因发生塑性变形而可能改变其性能。
必要时,可对本标准相关条款中试样的要求进行具体补充。
5 拉伸试验
5.1 试样
试样应符合第4章的规定,测定最大力总延伸率(Agt)时,试样的自由长度应符合5.3.1的Agt相关要求。
手工法测定断后伸长率时,按照GB/T 228.1要求划等距离标记。
用手工法测定钢丝和钢棒最大力总延伸率(Agt)时,在试样自由长度上划等距离标记(见
GB/T 228.1),标记间的距离根据样品的直径确定,可为20mm、10mm或5mm。
5.2 试验设备
试验设备应根据GB/T 16825.1进行校验和校准,并至少为1级准确度。
测定E、Fp0.1或Fp0.2时,引伸计的准确度应为1级(见GB/T 12160);用于测定Agt的引伸计可以为
2级(见GB/T 12160)。
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
5.3.1.1 拉伸试验应按照GB/T 228.1的要求执行;预应力混凝土用多丝钢绞线拉伸试验程序可参照
附录C执行。
5.3.1.2 应该使用引伸计测定弹性模量(E),0.1%屈服力和0.2%屈服力(Fp0.1和Fp0.2)及最大力总延
伸率(Agt),引伸计的标距按相关产品的标准要求确定。
5.3.1.3 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保持到试样断裂时,可按下列方
法测定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延伸率At。
5.3.1.4 对于钢丝、钢棒、钢筋Agt测定,应按照下列方法进行:
测量已拉伸试验过的试样最长部分,测量区的范围应处于距离断裂处至少5d,距离夹头至少为
2.5d。测量用的原始标距应等于产品标准中规定的值。
按下列式(1)计算:
Agt=
L'u-L'0
L'0 ×
100 (1)
式中:
L'u---测定Agt的断后标距;
L'0---测定Agt的原始标距。
5.3.1.5 在装引伸计前,宜给试样预加一负荷,例如该预加负荷为试样预期最大负荷的约10%。
5.3.1.6 如果Agt不是完全用引伸计测定的,应在试验报告中注明。
5.3.1.7 拉伸性能值,Fp0.1,Fp0.2,Fm均用力的单位表示。
5.3.1.8 断后伸长率 (A)测定原始标距为试样公称直径的8倍,除非相关产品标准另有规定。在有争
议的情况下,A 的测定采用手工法。
5.3.1.9 当试样在距夹具3mm之内发生断裂,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~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)。
E=[(0.7Fm-0.2Fm)/(ε0.7Fm -ε0.2Fm)]/Sn (2)
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。
在一些特定情况下,例如预应力钢筋和钢棒,上述方法不适用时,可在0.05Fm~0.7Fm范围内测定
弹性模量。
E=[(0.7Fm-0.05Fm)/(ε0.7Fm -ε0.05Fm)]/Sn (3)
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: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。
说明:
1---芯轴;
2---支撑;
3---支座;
D---芯轴直径。
图1 弯曲设备的原理
6.2.2 弯曲试验也可以按GB/T 232用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。
弯曲角度和芯轴直径应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,若受弯曲部位无目视可见的裂纹,则判定该试样为合格。
产生在肋的根部或刻痕上的表面裂缝属于有效试验。裂缝深度应不大于裂缝宽度。
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。
公称直径10mm< d≤12.5mm的钢丝,仪器应满足下列条件:r=(30±1)mm,h=125mm,dg=
11mm或13mm,如图2所示。
图2 反复弯曲设备的示意图
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 239.1中的相关规定。
8.2 试验设备
8.2.1 试验设备应符合GB/T 239.1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 239.1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试样公称抗拉强度相应拉力负荷的0.5%~2%。
9 缠绕和镀层附着力试验
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
缠绕和镀层附着力试验应按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3)。
在给定时间内,力的损失表示为初始力的百分比。
说明:
t---时间;
L---试样长度;
F---力;
T---时间。
图3 等温应力松弛试验原理
10.2 试样
试样应符合第4章规定。
松弛试验用试样应保持平直状态。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。
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力的平均值Fm,松弛试验的初
始力F0为Fm的某个百分数,如70%Fm。
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极限之内。
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。(例: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,其精度在不大于1000kN 时为±1%,在大于
1000kN时为±2%。任何其他合适的装置应具有与上述测力传感器规定相同的精度。
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,当测量钢绞线中同一根钢丝的实际长度L0+ΔL0时,其标
距宜为1000mm或者为钢绞线捻距的整数倍。
引伸计准确度应为1级。
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......
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