本標準對應國際標準IS鋼筋混凝土用鋼試驗方

5224—××××1{品質管理質量認證}本標準對應國際標準IS鋼筋混凝土用鋼試驗方GB/T5224—××××××××-××-××實施2前言——本標準對應國際標準ISO15630－3《鋼筋混凝土用鋼試驗方法第3部分預應力用鋼》?！緲藴逝cISO15630－3：2002的一致性程度為修改采用，主要差異如下：——增加了第八章扭轉試驗——增加了第九章纏繞試驗A中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會全國鋼標準化技術委員會歸口。司本標準主要起草人：PAGEPAGE10預應力混凝土用鋼材試驗方法范圍本標準規(guī)定了預應力混凝土用鋼材的試驗方法，適用于預應力鋼絲、鋼棒、鋼絞線。規(guī)范性引用文件版本適用于本標準。GB/T228GB/T2975鋼及鋼產品力學性能試驗取樣位置和試樣制備GB/T16825GB/T12160GB/T14452金屬彎曲力學性能試驗方法GB/T238GB/T239GB/T10120GB/T230金屬洛氏硬度試驗方法GB/T2976金屬線材纏繞試驗方法GB3505表面粗造度術語表面及其參數值符號說明11--符號符號單位說明涉及章節(jié)αmmm中點肋高15.3，16.2αmаxmm刻痕深度最大值15.3αs,imm肋在單位長度Δl上的平均高度16.2α1/4mm1/415.3，16.2α3/4mm3/415.3，16.2Agt%最大力總伸長率5A%斷后伸長率5.3.1At%斷裂總伸長率5.3.1cmm肋或刻痕距15.3Cmm偏斜拉伸試驗用的心軸凹槽寬度13.3.4dmm預應力鋼棒、鋼絲、鋼絞線的公稱直徑11.2，11.4.6，12.3.4dаmm偏斜拉伸試驗用心軸公稱直徑13.3.4dbmm偏斜拉伸試驗用兩量棒放在心軸凹槽中的直徑13.3.4demm偏斜拉伸試驗用量棒的直徑13.3.4符號單位說明涉及章節(jié)dimm偏斜拉伸試驗用心軸凹槽的內徑13.3.4D%偏斜拉伸試驗中最大力減少率的平均值13.2，13.4Dcmm應力腐蝕試驗中容器內徑12.3.4Di%偏斜拉伸試驗中單根試樣最大力減少的百分比13.4emm兩排相鄰的肋或刻痕之間的平均間隙15.3.1.4，15.3.2.4EN/mm2彈性模量5.3fHZ軸向疲勞試驗中負荷循環(huán)頻率11.1，11.4.2fR1橫肋的相對面積16Fа,iN偏斜拉伸試驗中單根試樣破斷力13.4FmN最大力5.3Fm,mN最大力平均值10.2，12.2，13.2Fp0.1N0.1％屈服力5.3Fp0.2N0.2％屈服力5.3FrN軸向疲勞試驗中的應力范圍11.1,11.3,11.4.2FrtN松弛試驗t時間試樣上的剩余力10.1ΔFrtN松弛試驗t時間試樣松弛損失的力10.1FRmm2橫肋軸向剖面面積16.2FupN軸向疲勞試驗中的最大力11.1,11.3,11.4.2F0N應力松弛試驗和應力腐蝕試驗中的初始力10.1,10.3,10.4,12.4.2Gmm偏斜拉伸試驗用心軸凹槽深度13.3.4hbmm預應力鋼材平面矢高15.3.4Ltmm應力腐蝕試驗中試樣的長度12.2L0mm等溫松弛試驗原始標距，應力腐蝕試驗中試樣在溶液中的浸入長度10.1，10.3，10.412.2,12.3.4,12.4.5ΔL0mm等溫應力松弛試驗中在力Fo時標距Lo的伸長10.1，10.3，10.4L1mm偏斜拉伸試驗中固定端長度13.3.2L2mm偏斜拉伸試驗中活動端長度13.3.2Pmm鋼絞線捻距15.3.3Rmm偏斜拉伸試驗中心軸凹槽底部圓角半徑13.3.4Rаμm偏斜拉伸試驗中心軸表面粗糙度13.3.4Snmm2試樣公稱橫截面積5.3.2tah應力腐蝕試驗中最大規(guī)定時間12.4.5tf,ih應力腐蝕試驗中單根試樣的斷裂時間12.4.5tf,mh應力腐蝕試驗中試樣斷裂時間中值12.4.6t0s恒溫松弛試驗和應力腐蝕試驗中開始時間10.4.2,12.4V0mm3應力腐蝕試驗容器中溶液的體積12.4.3α°偏斜拉伸試驗中偏斜角度13.3.2β°鋼棒或鋼絲的橫肋或刻痕與中心線的夾角15.3符號單位說明涉及章節(jié)ρ%松弛率10.4.8Σeimm橫肋間隙周長15.3.1.4,15.3.2.4,16.2注：1N/mm2=1MPа試樣的一般規(guī)定除非有其它協(xié)議，試樣一般在成品包裝前在成品中截取。當樣品是包裝產品時（例如成卷或成捆，截取試樣必須特別小心，以避免可能改變試樣性能的塑性變形。注：必要時，依據相關條款提供補充試樣。拉伸試驗試樣試樣的一般規(guī)定在第4章給出。試驗設備試驗設備應根據GB/T16825進行校驗和校準，并至少為1級精度。Fp0.1Fp0.21（GB/T12160Agt2（GB/T12160。為了避免試樣在夾具內或在夾具附近斷裂，必須使用合適的夾具。試驗程序概述拉伸試驗應依據GB/T228執(zhí)行。在測定彈性模量（E，0.1％0.2％屈服力（Fp0.1Fp0.2）和最大力總伸長率（Agt）時，應該使用引伸計。引伸計的標距根據相關產品的標準要求確定。1Agt的精確值只能用引伸計來測得。如果在試樣斷裂時不能留下引伸計，可按下列方At：Fp0.2時的伸長率，此時取下引伸計，記個百分比加上用引伸計測得的百分數。對于鋼絲和鋼棒，也允許在試樣自由長度上劃等距離標記的方法來測定Agt。標記間的20mm，10mm5mm。2在裝卡引伸計前，最好給試樣預加一負荷，例如該預加負荷大約為試樣預期最大負0.1Agt不是完全用引伸計測定的，應在試驗報告中標出。力學性能，F(xiàn)p0.1，F(xiàn)p0.2，F(xiàn)m均記錄為力的單位。如果所有試驗數據大于等于相應的特征值，其試驗結果有效。彈性模量的測定0.2Fm0.7Fm范圍內的直線段的斜率除以試樣的公稱橫截面積（Sn，來測定彈性模量（E。的定義區(qū)間內選取最合適的部分。0.05Fm0.7Fm范圍內測定彈性模量。除了5.3.1給出的條款外，測定彈性模量時，在力值范圍內應力速率應保持不變。彎曲試驗試樣試樣的一般規(guī)定在第4章給出。試驗設備應使用彎曲原理如圖1所示的試驗設備。注：1123321注：1支撐支座1－彎曲設備的原理彎曲試驗也可以用帶有支撐和心軸的裝置來進行（GB/T14452）試驗程序10℃～35℃的溫度進行，試樣應經過一個心軸進行彎曲。注60°/s。彎曲角度和心軸的直徑應該符合相關產品標準。試驗結果的說明彎曲試驗結果的說明應符合相關產品標準的要求。當產品標準沒有規(guī)定時，若彎曲試樣無目視可見的裂紋，則判定該試樣為合格。反復彎曲試驗試樣除符合第4章規(guī)定外，試樣的制備應符合GB/T238第3章中的規(guī)定。試驗設備GB/T2384試驗程序反復彎曲試驗按照GB/T238執(zhí)行。扭轉試驗試樣4GB/T2393試驗設備GB/T2394505030210mm。試驗程序扭轉試驗按照GB/T239執(zhí)行。30r/min。0.5~2%。9試樣試樣的一般規(guī)定在第4章給出。試驗原理纏繞試驗是將鋼絲試樣在符合相關標準規(guī)定直徑的心棒上緊密纏繞規(guī)定螺旋圈數。試驗設備試驗設備應能滿足鋼絲繞心棒纏繞，并使相鄰線圈緊密排列呈螺旋線圈。用作試驗的鋼絲，只要符合規(guī)定的心棒直徑且具有足夠的硬度，也可用作心棒。推薦的心棒尺寸見表2中給出。2mm類別試樣的直徑d推薦心棒直徑鋼絲d≤75d鋼絞線12.5≤d≤15.720試驗程序纏繞試驗一般應在10℃～35℃的室溫下進行，如有特殊要求，試驗溫度應為23℃±5℃。試樣應在沒有任何扭轉的情況下，以每秒不超過一圈的恒定速度沿螺旋線方向緊密纏繞在心棒上。必要時，可減慢纏繞速度，以防止溫度升高而影響試驗結果。為確保纏繞緊密，纏繞時可在試樣自由端施加不超過該線材公稱抗拉強度相應力值5%的拉緊力。纏繞速度和心棒直徑應遵從相關產品標準。纏繞試驗結果的說明況下，檢查試樣表面，如無目視可見裂紋則該試樣判為合格。等溫松弛試驗試驗原理等溫應力松弛試驗是在給定溫度下（20℃，試樣保持一定長度（L0+ΔL0）F0的變化（2。力的損失表示為在給定時間內初始力的百分比。試樣試樣的一般規(guī)定在第4章給出。何形式的熱處理。70％Fm,mFm,m平均值。試驗設備機架機架的任何變形都應處于不影響試驗結果的極限之內。力的測量裝置（例：杠桿式加荷系統(tǒng)）加荷單元必須按照GB/T16825校準，其精度在不大于1000kN時為±1%，在大于1000kN時為±2%。5×10-4F0或更高。長度的測量裝置（引伸計）L0＋ΔL0引伸計的精度范圍應為±1%5×10-6L0。錨固裝置錨固裝置應保證試樣在試驗期間不能產生滑動，不能產生轉動。加荷裝置能保持定長（L0+ΔL0。試驗程序試樣的制備試樣在試驗前至少在松弛試驗室內放置24小時。試樣必須用試驗錨具夾緊，以保證試樣在加荷和試驗期間不產生任何滑動。力的施加在整個試驗過程中，力的施加應平穩(wěn)，無振蕩。680％F080％F0～100％F02L0＋ΔL0恒定，可進行隨后的任何調整。3初始力F033－F0的測定偏差F0測量值偏差F0≤1000kN±1%F0＞1000kN±2%試驗期間的力3F0偏差范圍。應變的保持t0F0產生的應變應用合適的機械、電子或光學的引伸計測量，其測量精度10.3.3L0測量精度相同，在測量期間，ΔL0/L0的變化范圍不超過5×10-65×10-5。溫度試驗室的溫度及試樣的溫度必須保持在20℃±2℃范圍內。力值記錄頻率周測量或記錄一次。4－記錄力的標準時間分鐘1248153060小時246244896120試驗周期試驗的周期必須大于或等于120小時。1120100021000（1000）1201000（1000）1000時（1000）的松弛值相等，在這種情況下，試驗報告中應注明外推方法。目前的外推方法按照公式：logρ=Alogt+B式中，ρ代表松弛率，通常以％表示，時間t以小時表示。軸向負荷疲勞試驗試驗原理軸向疲勞試驗是試樣在彈性范圍內承受如圖4所示的恒定頻率f正弦波形式的軸向交變拉力，試驗一直進行到試樣斷裂為止，或者是根據相關產品標準達到規(guī)定的循環(huán)次數。試樣5鋼絲或鋼棒140mm14鋼絞線500mm夾具間的試樣的自由長度部分不應承受任何形式的熱處理。試驗設備疲勞試驗機應定期校準,精度等級至少應為±1%，試驗機應能夠保持加荷（Fup）誤差范圍應在規(guī)定值的±2％之內，應力范圍(Fr)應保持在規(guī)定值的±4％之內。試驗程序試樣的制備試樣應按軸向受力方向夾持在試驗機中，使試樣上不受彎曲。對于鋼絞線來說，最重要的是保持所有鋼絲受力均勻。循環(huán)力和頻率的穩(wěn)定性試樣應當在穩(wěn)定的最大力（Fup、應力范圍(Fr)和頻率（f中注明。循環(huán)次數的記錄應力循環(huán)次數應當從第一個完整的循環(huán)開始記錄。循環(huán)頻率負荷循環(huán)頻率應當在整個試驗過程中為一個恒定值并保持穩(wěn)定。а)120Hz。b)20Hz。溫度40℃。除非另有要求，試驗室環(huán)境溫度應保持在10～35℃范圍內。對于在可控制條件下完成試驗，試驗室溫度應為（23±5）℃。試驗終止產品標準規(guī)定的循環(huán)次數時試驗應終止。試驗的有效性如果試樣在夾具內斷裂或者距離夾具2d范圍內斷裂或者有異常特征發(fā)生斷裂，試驗應視為無效。硫氰酸鹽溶液中的應力腐蝕試驗試驗原理12.3.5）直至斷裂時所用的時間。樣品及試樣試樣的一般規(guī)定在第4章中給出，應提供不少于6個試件用于應力腐蝕試驗，當初始力Fm,m80％Fm,m2Fm,m。Lt應足夠長以保證錨固端帶來的彎曲最小，LtL0的兩倍長度。試驗設備機架的水平方向或垂直方向。力值測量裝置按GB/T16825標準校準，力值測量裝置的校準及使用中的精確度至少為±2%。時間測量裝置0.01時間，精確到±0.1試驗容器Dc由下列公式決定：Dc≥（mm）66mm試樣的直徑dDc值d≤197019＜d≤50100L0200mm。50℃時抵抗試驗溶液浸蝕的材料制成。容器應在試驗中保持封閉并避免空氣進入。試驗溶液試驗溶液可在以下兩種規(guī)定中選一，這兩種溶液分別為高濃度和低濃度的硫氰酸鹽:0.005%Cl-，0.005%SO42-0.001%的S2-。B：K2SO4，KCL，KSCNB5gSO42－，0.5gCl－1gSCN－。20μs/cm。注：兩種溶液給出的結果是不可比較的，應引起注意。試驗程序試樣的制備試樣應用軟布擦拭和用丙酮（CH3COCH3）進行脫脂處理,并在空氣中晾干。試樣在進入容器內至少50mm長的部分應用涂漆等防止腐蝕的方法進行防護。試驗長度（L0）是試樣與溶液接觸的長度。加荷及持荷F0。F0應保持在±2%之內。整。容器的填充50～55V0L0每平方厘米5ml1t0。測試中，溶液不能循環(huán)流動。12．4.4在時間t0到（t0+5）分鐘內，對于鋼絲及鋼絞線溶液的溫度應調整到（50±1）℃；對于鋼棒溶液溫度應調整到（50±2）℃；在試驗過程中溫度應保持在相應的范圍之內。試驗的終止在發(fā)生斷裂或達到規(guī)定時間tа時，試驗被認為完成。外，試驗判定無效。斷裂時間tf,i應測量和記錄至最接近0.1小時。如果在時間tа之內試樣未發(fā)生斷裂，結tf,i＞tа。tf,m的確定當所有的一系列試樣測試完成后，結果tf,i應按照斷裂時的時間排序記錄下來，中值tf,mtf,m應是兩個中值的代數平均值。偏斜拉伸試驗試驗原理512.5mm20°角的偏斜裝置上進行軸向拉伸試驗。樣品與試樣12根試樣，在樣品的兩端各取一根進行軸向拉伸試驗確定鋼絞線的最大力Fm,m,剩余樣品再截成至少10根試樣用于偏斜拉伸試驗。注：5（13.4，但考慮到有無效試驗情10每個試樣長度應適合拉伸和錨固裝置。試樣除被切割外不能進行任何的加工處理。試驗設備概述試驗機應具有剛性機架，以滿足本標準13.3.2～13.3.5規(guī)定的試驗要求。試驗機包括規(guī)定尺寸的固定心軸。尺寸試驗裝置的尺寸應符合圖5和如下規(guī)定：L1:(700±50)mm;L2:≥750mm;α:20°±0.5°心軸軸線應垂直于活動錨具、固定錨具和心軸中心組成的平面。：1：活動端；2：固定端；3：心軸中心；4：錨具5錨固夾頭試樣兩端軸向中心線應垂直于錨固夾頭的軸承平面,不適當的幾何定位會導致錯誤的試驗結果。錨固夾頭應滿足下列要求：595%以上。90%Fm0.5mm。7――在試驗過程中楔形夾片與錨具之間應該是扣緊的。2.537最大力的百分比а0%到破斷5mm50%到破斷2.5mmа注：在試驗之前楔形夾片所產生的研磨應忽略不計。心軸58～62HRC。新加工的心軸凹槽表面粗糙度,Ra最大值為1.6μm。心軸尺寸（6）88mm參數鋼絞線尺寸12.5～13.015～1617～18心軸公稱直徑，dа404959凹槽側面角度60°±12′60°±12′60°±12′凹槽底部半徑，R2±0.22±0.22±0.2凹槽深度，G7.69.512dа時凹槽寬度，C14.417.921.9凹槽底部直徑，di24.7±0.129.9±0.134.9±0.1兩量棒置于凹槽中的直徑，db57.0±0.172.0±0.181.0±0.1量棒直徑，de141820心軸應剛性固定不能有任何旋轉和移動。3.5加荷裝置3.5加荷裝置至少為±1%。50%時，30MPа/s～60MPа/s，并保持到試樣斷裂。試驗程序―試驗前心軸凹槽表面應仔細清理，如鋼絞線有輕微彎曲，曲率應與偏斜方向一致。―加荷之前安裝錨具過程中應正確調整鋼絞線。加荷期間鋼絞線與夾片之間不能有任何滑，以驗證錨固效果。13.3.5。―當鋼絞線的一根或多根鋼絲的斷裂處不在與心軸接觸的位置時，試驗無效。有效試驗的Fа,i應按13.3.5要求精確的記錄，對應的偏斜拉伸系數Di可按下式進行計decde圖6dbGda應加dbGda13.4――移――――Di=（1-Fа,i/Fm,m）×100%――D5Di的平均值。D＝化學分析在通常情況下化學成分由光譜分析方法確定。當出現(xiàn)異議時，化學成分應當選擇相應的國家標準仲裁試驗方法進行分析。幾何尺寸測量試樣試樣的一般規(guī)定在第4章中給出。試樣應足夠長以滿足15.3條款所需要的測量。試驗設備幾何特征應當用適合于下列精度要求的工具測量：0.01mm。0.05mm。0.5mm。1°。試驗程序橫肋的測量最高點肋高（αmаx）最高點肋高(αmаx)應當在每一排肋上測量n（n≥5）個肋的頂點，計算平均值。給定位置的肋高給定位置的肋高，如在1/4點、中點、3/4點，分別用α1/4、αm、α3/4表示，應當在n(n≥3)個以上相應點的高度，計算平均值。肋間距（c）橫肋間距應當用測量的長度除以長度內的肋數。1015．3.1.4橫肋間隙周長（∑ei）（∑ei）應當由計算兩相鄰肋排末端平均間隙總和來確定。平均間隙（е）應當取至少三次測量值的平均值。15.3.1.5β橫肋的傾斜角（β）應當由計算每一排肋的傾斜角測量值的平均值來確定?？毯鄢叽绲臏y量概述測量前應在鋼絲表面不會發(fā)生變化的前提下進行調直。最深點的深度（αmаx）在最深點αmаx的刻痕深度的確定應當在每排痕上測量n(n≥5)個點的深度，計算平均值?？毯坶g距（c）刻痕間距（c）應當用測量的長度除以長度內的肋痕數。10刻痕間隙周長（∑ei）刻痕間隙周長（∑ei）應當由計算兩相鄰刻痕排末端平均間隙總和來確定。平均間隙應當取至少三次測量值的平均值。15.3.2.4刻痕的傾斜角（β）刻痕的傾斜角（β）應當由計算每一排刻痕的傾斜角測量值的平均值來確定。鋼絞線的捻距（P）（P）應當用同一根鋼絲兩個連續(xù)的相應的點的距離來確定。推薦測量放在絞線上的紙的拓記。伸直性預應力鋼材的伸直性用矢高（hb）表示，其測量方法是，把預應力鋼材放置在間距為1m的兩個固定支撐點上，在同一平面內測量出預應力鋼材的矢高。（見圖7）。相關肋的面積的確定（fR）概述

圖 hb

7矢高的測量相關肋的面積（fR）15.3.1fR的計算鋼筋相關肋的面積由下式定義：fR=

式中：n表示在一周上橫肋的頭數。m表示橫斷面上傾斜的肋數。圖8—縱截面面積fR的確定圖8—縱截面面積fR的確定簡化公式例子如下：а)梯形公式：fR＝（α1/4＋αm＋α3/4）(πd-))辛普森定律公式：fR＝（2α1/4＋αm＋2α3/4）(πd-)c)拋物線公式：fR＝d)經驗公式：fR＝λ,λ是一個經驗系數，可以表示fR與鋼絲剖面特殊關系。α1/4、αm、α3/4的值可以根據15.3.1.2條給出的測量方法確定。ABameB-BBAab∑ei可根據15.3.1.4條給定的方法確定。用來計算fR的公式應當在試驗報告中注明。17每米公稱質量偏差的確定試樣根據第4章的一般規(guī)定，試樣應從端部垂直切取。測量精度試樣的長度和質量測量精度至少為±0.5％。試驗程序每米質量的百分比偏差應當由試樣實際的每米質量與相關產品標準給出的公稱每米質量的差決定。18試驗報告試驗報告應包括以下信息：а)符合本標準；試樣的標記（包括鋼絲、鋼棒、絞線的公稱直徑）；試樣長度；試驗類型和相應的試驗結果；適用時，給出產品的相關標準；涉及的補充資