预应力混凝土用钢绞线检验操作手册.doc

预应力混凝土用钢绞线检验操作手册192020年4月19日文档仅供参考预应力混凝土用钢绞线检验操作规程1 总 则1.0.1 预应力混凝土用钢绞线检验依据标准为(GB/T5224 )。为统一山东地区预应力混凝土用钢绞线的检测方法,保证检测精度,制定本规程。1.0.2 本规程规定了预应力混凝土用钢绞线的分类、技术要求、试验方法等。本规程适用于由冷拉光圆钢丝及刻痕钢丝捻制的用于预应力混凝土结构的钢绞线(以下简称钢绞丝)。2 术语、符号2.1 术语2.1.1 标准型钢绞线由冷拉光圆钢丝捻制成的钢绞线。2.1.2 刻痕钢绞线由刻痕钢丝捻制成的钢绞线。2.1.3 模拔型钢绞线捻制后再经冷拔成的钢绞线。2.1.4 公称直径钢绞线外接圆直径的名义尺寸。2.1.5 稳定化处理为减少应用时的应力松弛,钢绞线在一定张力下进行的短时热处理。2.2 符号钢绞线直径;钢绞线参考截面积;Rm钢绞线抗拉强度;Fm整根钢绞线的最大力;Fp0.2规定非比例延伸力;Agt最大力总伸长率;Fa应力范围(两倍应力幅)的等效负荷值;D偏斜拉伸系数。3 分类和标记3.1 分类与代号钢绞线按结构分为5类。其代号为:用两根钢丝捻制的钢绞线 12用三根钢丝捻制的钢绞线 13用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线 13用七根钢丝捻制的标准型钢绞线 17用七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线 (17)C3.2 标记3.2.1 标记内容包含下列内容:预应力钢绞线,结构代号,公称直径,强度级别,标准号3.2.2 标记示例公称直径为15.20mm,强度级别为1860MPa的七根钢丝捻制的标准型钢绞线其标记为:预应力钢绞线17-15.20-1860-GB/T5224 4 检验规则4.1 检查和验收产品的检查由供方技术监督部门按表4.3.1的规定进行,需方可按本标准进行检查验收。4.2 组批规则钢绞线应成批验收,每批钢绞线由同一牌号、同一规格、同一生产工艺捻制的钢绞线组成。每批质量不大于60吨。4.3 检验项目及取样数量4.3.1 钢绞线的检验项目及取样数量应符合下表4.3.1的规定。表4.3.1 供方出厂常规检验项目及取样数量序号检验项目取样数量取样部位检验方法1表面逐盘卷目视2外形尺寸逐盘卷按本标准3钢绞线伸直性3根/每批在每(任)盘卷中任意一端截取4整根钢绞线最大力3根/每批5规定非比例延伸力3根/每批6最大力总伸长率3根/每批7应力松弛性能不小于1根/每合同批(注)注:合同批为一个订货合同的总量。在特殊情况下,松弛试验能够由工厂连续检验提供同一原料、同一生产工艺的数据所代替。4.3.2 1000h的应力松弛性能试验、疲劳性能试验、偏斜拉伸试验只进行型式检验,仅在原料、生产工艺、设备有重大变化及新产品生产、停产后复产时进行检验。4.4 复验与判定规则当4.3.1中规定的某一项检验结果不符合本规程规定时,则该盘卷不得交货。并从同一批未经试验的钢绞线盘卷中取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验,复验结果即使有一个试样不合格,则整批钢绞线不得交货,或进行逐盘检验合格后交货。供方有权对复验不合格产品进行重新组批提交验收。5 尺寸、外形、重量及允许偏差5.1 预应力钢绞线的截面形状如附录A中图1、图2、图3所示。图1 12结构钢绞线外形示意图图2 13结构钢绞线外形示意图图3 17结构钢绞线外形示意图5.2 不同结构预应力钢绞线的公称直径、直径允许偏差、测量尺寸及测量尺寸允许偏差应分别符合表1、表2和表3的规定。表1 12结构钢绞线尺寸及允许偏差钢绞线结构公称直径,mm钢绞线直径允许偏差,mm钢绞线参考截面积Sn,mm2每米钢绞线参考质量,g/m钢绞线直径Dn钢丝直径d125.002.50+0.15-0.059.8277.15.802.9013.21048.004.00+0.25-0.1025.119710.005.0039.330912.006.0056.5444表2 13结构钢绞线尺寸及允许偏差钢绞线结构公称直径,mm钢绞线测量尺寸A,mm测量尺寸A允许偏差,mm钢绞线参考截面积Sn,mm2每米钢绞线参考质量,g/m钢绞线直径Dn钢丝直径d136.202.905.41+0.15-0.0519.81556.503.005.6021.21668.604.007.46+0.20-0.1037.72968.744.057.5638.630310.805.009.3358.946212.906.0011.284.8666138.744.057.5638.6303表3 17结构钢绞线尺寸及允许偏差钢绞线结构公称直径mm直径允许偏差mm钢绞线公称截面积mm2每米钢绞线参考质量,g/m中心钢丝直径加大范围不小于,%179.50+0.30-0.1554.84302.511.1074.258212.70+0.40-0.2098.777515.20140110115.70150117817.80191150017模拔型12.70+0.40-0.2011289015.20165129518.0022317506 技术要求6.1力学性能6.1.1 12结构钢绞线的力学性能应符合表6.1.1的规定。6.1.2 13结构钢绞线的力学性能应符合表6.1.2的规定。6.1.3 17结构钢绞线的力学性能应符合表6.1.3的规定。表6.1.1 12结构钢绞线的力学性能钢绞线结构钢绞线公称直径Dnmm抗拉强度RmMPa整根钢绞线的最大力FmkN规定非比例延伸力Fp0.2kN最大力总伸长率(L0400mm)Agt%应力松弛性能初始负荷相当于公称最大力的百分数%1000h后应力松弛率r/%不大于不 小 于125.00157015.413.9对所有规格3.5对所有规格607080对所有规格1.02.54.5172016.915.2186018.316.5196019.217.35.80157020.718.6172022.720.4186024.622.1196025.923.38.00147036.933.2157039.435.5172043.238.9186046.742.0196049.244.310.00147057.852.0157061.755.5172067.660.8186073.165.8196077.069.312.00147083.174.8157088.779.8172097.287.5186010594.5注:规定非比例延伸力Fp0.2值不小于整根钢绞线公称最大力Fm的90%。表6.1.2 13结构钢绞线的力学性能钢绞线结构钢绞线公称直径Dnmm抗拉强度RmMPa整根钢绞线的最大力FmkN规定非比例延伸力Fp0.2kN最大力总伸长率(L0400mm)Agt%应力松弛性能初始负荷相当于公称最大力的百分数%1000h后应力松弛率r/%不大于不 小 于136.20157031.128.0对所有规格3.5对所有规格607080对所有规格1.02.54.5172034.130.7186036.833.1196038.834.96.50157033.330.0172036.532.9186039.435.5196041.637.48.60147055.449.9157059.253.3172064.858.3186070.163.1196073.966.58.74157060.654.5167064.558.1186071.864.610.80147086.677.9157092.583.3172010190.9186011099.0196011510412.9014701251131570133120172014613118601581421960166149138.74157060.654.5167064.558.1186071.864.6注:规定非比例延伸力Fp0.2值不小于整根钢绞线公称最大力Fm的90%。表6.1.3 17结构钢绞线的力学性能钢绞线结构钢绞线公称直径Dnmm抗拉强度RmMPa整根钢绞线的最大力FmkN规定非比例延伸力Fp0.2kN最大力总伸长率(L0500mm)Agt%应力松弛性能初始负荷相当于公称最大力的百分数%1000h后应力松弛率r/%不大于不 小 于179.50172094.384.9对所有规格3.5对所有规格607080对所有规格1.02.54.5186010291.8196010796.311.1017201281151860138124196014513112.7017201701531860184166196019317415.2014702061851570220198167023421117202412171860260234196027424715.701770266239186027925117.8017203272941860353318(17)C12.70186020818715.20182030027018.001720384346注:规定非比例延伸力Fp0.2值不小于整根钢绞线公称最大力Fm的90%。6.1.4 供方每一交货批钢绞线的实际强度不能高于其抗拉强度级别200MPa。6.1.5 钢绞线弹性模量为(19510)GPa,但不作为交货条件。6.1.6 根据供货协议,能够提供表6.1.16.1.3以外的强度级别的钢绞线。6.1.7 允许使用推算法确定1000h松弛率。6.2 表面质量6.2.1 除非需方有特殊要求,钢绞线表面不得有油、润滑脂等物质。钢绞线允许有轻微的浮锈,但不得有目视可见的锈蚀麻坑。6.2.2 钢绞线表面允许存在回火颜色。6.3 钢绞线的伸直性取弦长为1m的钢绞线,放在一平面上,其弦与弧内侧最大自然矢高不大于25mm。6.4 疲劳性能和偏斜拉伸性能经供需双方协商,并在合同中注明,可对产品进行疲劳性能试验的偏斜拉伸试验。7 试验内容及方法7.1 表面检验表面质量用目测检查。7.2尺寸检验钢绞线的直径应用分度值为0.02mm的量具测量。钢绞线的尺寸和捻距。12钢绞线的直径测量应测定图1所示的Dn值,13钢绞线的直径测量应测定图2所示的A值,17钢绞线的直径测量应以横穿直径方向的相对两根外层钢丝为准,如图3所示Dn值,并在同一截面不同方向上测量两次。7.3 每米质量测量钢绞线第米质量测量应采用如下方法:取3根长度不小于1m的钢绞线,每根钢绞线长度测量精确到1mm。称量每根钢绞线的质量,精确到1g,然后按下式计算钢绞线的每米质量。式中:M钢绞线每米质量,单位(g/m);m钢绞线质量,单位(g);L钢绞线长度,单位(m)。实测单重取3个计算值的平均值。7.4 拉伸试验7.4.1 试验设备的准确度试验机应按照GB/T16825要求,定期进行校准,并应为1级或优于1级准确度。引伸计的准确度级别应符合GB/T12160的要求,并定期进行校准。测定规定非比例延伸力应使用不劣于1级准确度的引伸计;测定其它具有较大延伸率的性能,例如抗拉强度、最大力总伸长率以及断后伸长率等,应使用不劣于2级准确度的引伸计。试验机上、下工作台之间的距离测量应用精度不小于0.1mm的长度测量尺或游标卡尺。7.4.2 试验速率测定规定非比例延伸力时,应力速率应在660(N/mm2)s-1范围内,测定抗拉强度时,应变速率不应超过0.008/s。7.4.3 最大力整根钢绞线的最大力试验按GB/T228的规定进行。如试样在夹头内和距钳口2倍钢绞线公称直径内断裂达不到本标准性能要求时,试验无效。计算抗拉强度时取钢绞线的参考截面积值。7.4.4 规定非比例延伸力钢绞线规定非比例延伸力采用的是引伸计标距的非比例延伸达到原始标距0.2%时所受的力(Fp0.2)。为便于供方日常检验,也能够测定规定总延伸达到原始标距1%的力(Ftl),其值符合本标准规定的Fp0.2值时能够交货,但仲裁试验时测定Fp0.2。测定Fp0.2的Ftl时,预加负荷为规定非比例延伸力的10%。7.4.5 最大力总伸长率最大力总伸长率Agt的测定按GB/T228规定进行。使用计算机采集数据或使用电子拉伸设备测量伸长率时,预加负荷对试样所产生的伸长率应加在总伸长内。测定钢绞线伸长率时,17结构钢绞线的标距不小于500mm;12和13结构钢绞线的标距不小于400mm。在测定总伸长为1%时的负荷后,卸下引伸计,标明试验机上下工作台之间的距离L1,然后继续加荷直到钢绞线的一根或几根钢丝破坏,此时标明上、下工作台的最终距离L2,L2- L1的值与L1比值的百分数,加上引伸计测得的1.0%即为钢绞线的伸长率。如果任何一根钢丝破坏之前,钢绞线的伸长率已达到所规定的要求,此时能够不继续测定最后伸长率的值。如因夹具原因产生剪切断裂,所得最大负荷及延伸未满足标准要求,试验是无效的。7.4.6 测定结果数值修约最大力除以试验钢绞线参考截面积得到抗拉强度,数值修约间隔为10N/mm2;最大力总伸长率Agt,数值修约间隔为0.5%。7.5 应力松弛性能试验7.5.1 钢绞线的应力松弛性能试验应按GB/T10120的规定进行。7.5.2 试验期间,试样的环境温度应保持在202内。7.5.3 试验标距长度不小于公称直径的60倍。7.5.4 试样制备后不得进行任何热处理和冷加工。7.5.5 初始负荷应在3min5min内均匀施加完毕,持荷1min后开始记录松弛值。7.5.6 允许用至少100h的测试数据推算1000h的松弛率值。7.6 疲劳试验7.6.1 疲劳试验所用试样是成品钢绞线上直接截取的试样,试样长度应保证两夹具之间的距离不小于500mm。7.6.2 钢绞线应能经受2106次0.7Fm(0.7Fm-2Fa)脉动负荷后而不断裂。2Fa/Sn=195MPa式中:Fm钢绞线的公称最大力,单位为牛顿(N);2Fa应力范围(两倍应力幅)的等效负荷值,单位为牛顿(N);Sn钢绞线的参考截面积,单位为平方毫米(mm2)。7.6.3 在试验的全过程中,脉动拉伸的最大应力保持恒定应力的静态测量误差应不大于1%。7.6.4 应力循环频率不能超过120Hz。7.6.5 所有应力都沿着轴向传递给试样,应无钳口和缺口影响,且应有一个相应的装置能限定夹头中试样的任何滑移。7.6.6 由于缺口影响或局部过热引起试样在夹头内和夹持区域内(2倍钢绞线公称直径)断裂时试验无效。7.6.7 试验过程中,试件温度不得超过40,试验室环境温度在1825。7.7 偏斜拉伸试验7.7.1 试验原理本试验适用于直径大于等于12.5mm的钢绞线。将钢绞线固定在偏斜装置上与直线成20度角进行拉伸试验,直到至少一根单丝破断,测量其破断力与轴向拉伸最大力的比值。7.7.2 样品与试样用于偏斜拉伸的试样应从力学性能合格的样品上一次截取相当于12根试样的长度。两端各取1根进行轴向拉伸试验确定钢绞线的最大力。其余再截成10根用于偏斜拉伸试验。注:7个有效的试验结果就能够计算出偏斜系数,但考虑到有无效试验情况,建议至少取10根试样。7.7.3 试样长度应满足试样进行拉伸和锚固用。7.7.4 试样除被切割外不能进行任何的加工处理。7.7.5 试验设备1 概述:试验机应具有刚性机架,以满足本标准规定的试验要求。试验机包括一个固定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心轴。2 试验设备尺寸:试验装置的尺寸应符合图7.7.5-1和表7.7.5-1的规定。各部分代号及说明:f心轴;a固定端;b锚夹头。 L1=700mm50mm;L2750mm图7.7.5-1 偏斜拉伸试验装置表7.7.5-1 夹片的位移量最大力的百分比允许最大位移量从0%到破断5mm从50%Fm到破断2.5mm注:在试验之前楔形夹片应进行研磨3 夹具:试样两端向中心线应垂直于锚固夹头的轴承平面,不正确的设计尺寸和定位会出现错误的试验结果。锚固夹头应满足下列要求:(a)用这组夹具进行轴向拉伸试验时应达到常规拉伸试验最大力Fm的95%以上;(b)偏斜拉伸试验中,在90%最大力Fm时中心钢丝与外层钢丝的相对移量应小于0.5mm;(c)夹片与锚固夹胎之间的位移应小于表7.7.5-1中给出的值;(d)在试验过程中楔形夹片与锚固夹胎之间应该是扣紧的,无任何活动;(e)夹片的最小齿长为钢绞线直径的2.5至3倍。4 心轴:心轴应用工具钢制造。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,表面性能应达到5862HRC。心轴尺寸应符合规定。心轴应刚性固定不能有任何旋转和移动。注1:心轴凹槽精加工的精度应达到n7。注2:表面粗糙度最大值为Ra1.6m。5 加载装置:加载设备最好有测力传感器,误差应不大于1%,力值读数应大于满量程的10%。加载频率应可调节,试验期间应控制加载速度,载荷在050%Fm范围内加载速度应控制在30MPa/s,载荷在50%Fm100%Fm范围内加载速度应控制在60MPa/s。7.7.6 试验:1 试验前心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,以验证锚固效果;2 加载速度见7.7.5-5;3 当钢绞线的一根或多根钢丝不在心轴位置破断时,试验无效;4 有效试验的Fai应按7.7.5-5要求精确的记录,对应的偏斜拉伸系数Di可按下式进行计算:Di=(1-Fai/Fm)100%5 去掉最大值和最小值,D值应取Di的平均值。7.7.7 判定:1 一般用途的钢绞线其偏斜拉伸系数应为D28%;2 用于斜拉索的钢绞线其偏斜拉伸系数应为D20%。