预应力钢筋(建筑钢材的性能与检测——第三部分 预应力钢筋性能与检测)

预应力钢筋

建筑钢材是建筑工程中重要的工程原材料,其性能好坏、合格与否、选用是否合适,对工程的承载性能、结构安全至关重要。钢材质量检测试验是工程质量控制的重要手段与保证措施,如何能在钢材测试中正确检测、测试准确,需要了解钢材的基本性能,知道各种材料的抽样、试验、数据处理,针对常用建筑钢材检测试验中需掌握的知识、注意事项,编写了《建筑钢材的性能与检测》,给大家做一个汇总。由于篇幅较大,计划分五部分以系列分别推出,以下是本系列的第三部分,预应力钢筋性能与检测。前两部分请点击下方链接查看。

建筑钢材的性能与检测——第一部分 建筑钢材基础知识
建筑钢材的性能与检测——第二部分 热轧钢筋性能与检测
第三部分 预应力钢筋性能与检测一、预应力混凝土用钢绞线预应力混凝土用钢绞线是釆用高碳钢盘条,经过表面处理后冷拔成钢丝,然后将一定数量的钢丝绞合成股,再经过消除应力的稳定化处理而成的用于预应力混凝土结构的钢材。预应力混凝土用钢绞线的现行标准为《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2014。钢绞线按结构分为8类。其代号为:
用两根钢丝捻制的钢绞线,1×2;
用三根钢丝捻制的钢绞线,1×3;
用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线,1×3I;
用七根钢丝捻制的标准型钢绞线,1×7;
用六根刻痕钢丝和一根光圆中心钢丝捻制的钢绞线,1×7I;
用七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线,(1×7)C;
用十九根钢丝捻制的1+9+9西鲁式钢绞线,1×19S;
用十九根钢丝捻制的1+6+6/6瓦林吞式钢绞线,1×19W。
钢绞线产品标记应包含下列内容:预应力钢绞线;结构代号; 公称直径;强度级别;标准编号。
示例1:公称直径为15.20mm,抗拉强度为1860MPa的七根钢丝捻制的标准型钢绞线标记为:预应力钢绞线1X7-15.20-1860-GB/T5224—2014
示例2:公称直径为8.70mm,抗拉强度为1720MPa的三根刻痕钢丝捻制的钢绞线标记为:预应力钢绞线1×3I-8.70-1720-GB/T5224—2014
制造钢绞线宜选用符合GB/T24238-2017《预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条》或GB/T 24242.2《制丝用非合金钢盘条 第2部分:一般用途盘条》、GB/T24242.4《制丝用非合金钢盘条 第4部分:特殊用途盘条》规定的牌号制造,也可釆用其他的牌号制造,生产厂不提供化学成分。
1、性能
工程中常用的为1X7结构钢绞线,其主要性能如下:
(1)尺寸及允许偏差、公称横截面积、每米理论重量。 
(2)1×7结构钢绞线力学性能(部分) 
(3)钢绞线其他力学性能要求a)弹性模量195GPa±10GPa,不作为交货条件。当需方要求时,应满足该范围值。
b)0.2%屈服力FP0.2值应为整根钢绞线实际最大力Fma的88%?95%。
c)如无特殊要求,只进行初始力为70%Fma的松弛试验,允许使用推算法进行120h松弛试验确定1000h松弛率。
2、钢绞线组批规则:
钢绞线应成批检查和验收,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,每批重量不大于60吨。
3、取样与试验方法
钢绞线的取样不得使用电焊、气焊等切割试样,应使用无齿砂轮锯切试样,切取后应不松散,如离开原来位置,应可以用手复原到原位。
4、复检与判定
当某一项检验结果不符合本标准相应规定时,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检,复检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者交货。
二、预应力混凝土用钢丝
预应力混凝土用钢丝是指用优质高碳钢盘条经酸洗、磷化后冷拔或再经稳定化处理等而成的钢丝总称。现行标准为《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223-2014。
钢丝按加工状态分为冷拉钢丝(WCD)和低松弛钢丝(WLR)两类。冷拉钢丝是盘条通过拔丝等减径工艺经冷加工而形成的产品,以盘卷供货的钢丝。2014版标准仅保留压力管道用冷拉钢丝。低松弛钢丝是消除应力钢丝的一种,是钢丝在塑性变形下进行短时热处理得到的钢丝。另一种消除应力钢丝是普通松弛钢丝,是钢丝通过矫直工序后在适当的温度下进行的短时热处理得到的钢丝,普通松弛钢丝已在2014版标准中取消。钢丝按外形分为光圆钢丝(P)、螺旋肋钢丝(H)、刻痕钢丝(I)三种。
产品标记应包含下列内容:预应力钢丝;公称直径;抗拉强度等级;加工状态代号;外形代号;标准编号。例如:直径为4.00mm,抗拉强度为1670MPa冷拉光圆钢丝,其标记为:预应力钢丝 4.00-1670-WCD-P-GB/T5223—2014。
1、钢丝的性能
(1)尺寸允许偏差
光圆钢丝的尺寸及允许偏差应符合下表的规定。 
 螺旋肋钢丝的尺寸及允许偏差应符合下表的规定。 
三面刻痕钢丝的尺寸及允许偏差应符合下表的规定 
(2)盘重每盘钢丝由一根组成,其盘重不小于1000kg,不小于10盘时,允许有10%的盘数不足1000kg,但不小于300kg。
(3)重量偏差
钢丝的每米重量与每米理论重量偏差应不大于±2%。
(4)力学性能
压力管道用无涂(镀)层冷拉钢丝的力学性能应符合下表规定。
0.2%屈服力Fp0.2应不小于最大力的特征值Fm的75%。 
消除应力的光圆及螺旋肋钢丝的力学性能应符合下表的规定。0.2%屈服力FP0.2应不小于最大力的特征值Fm的88%。消除应力的刻痕钢丝的力学性能,除弯曲次数外其他应符合下表规定。对所有规格消除应力的刻痕钢丝,其弯曲次数均应不小于3次。 
表中仅是公称抗拉强度1570兆帕的低松弛光圆、螺旋肋、刻痕钢丝的力学性能要求,刻痕钢丝反弯性能统一要求不小于3次。
(5)弯曲
对公称直径d0大于10mm钢丝进行弯曲试验,在芯轴直径D=10d0条件下,试样弯曲180°后弯曲处应无裂纹。
(6)其他要求
成品钢丝不得存在电焊接头,在生产时为了连续作业而焊接的电焊接头,应切除掉。
钢丝弹性模量为(205±10)GPa,但不作为交货条件,当需方要求时,应满足该范围值。
根据供货协议,可以提供标准规定以外的强度级别的钢丝,其力学性能按协议执行。
允许使用推算法确定1000h松弛值,应进行初始力为实际最大力70%的1000h松弛试验,如需要要求,也可进行初始力为实际最大力80%的1000h松弛试验。
钢丝表面不得有裂纹和油污,也不允许有影响使用的拉痕、机械损伤等。允许有深度不大于钢丝公称直径4%的不连续纵向表面缺陷。除非供需双方另有协议,否则钢丝表面只要没有目视可见的锈蚀凹坑,表面浮锈不应作为拒收的理由。
2、组批规则:
钢丝应成批检査和验收,每批钢丝由同一牌号、同一规格、 同一加工状态的钢丝组成,每批质量不大于60吨。
3、取样: 
应力松弛试样长度应保证试样标距长度不小于公称直径的60倍。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。试样制备后不得进行任何热处理和冷加工。在松弛试样取样的附近,再取两个拉伸试样,用于测定实际最大力。
4、复检与判定
钢丝的复验与判定规则按GB/T2103-2008的规定执行。当某一项检验结果不符合本标准相应规定时,则该盘卷不得交货。并从同一批未经试验的钢丝盘卷中取双倍数量的试样进行该不合格项目的复检(包含该项试验的任一指标),复检结果即使有一个试样不合格,则不得整批交货。但允许对该批产品逐盘检验,合格产品允许交货。
三、冷轧带肋钢筋
冷轧带肋钢筋是用热轧盘条经多道冷轧减径,一道压肋,并经消除内应力后形成的一种带有二面、三面或四面肋的钢筋。现行标准为《冷轧带肋钢筋》GB/T13788-2017。冷轧带肋钢筋克服了冷拉、冷拔钢筋握裹力低的缺点,同时具有和冷拉、冷拔相近的强度,因此在中、小型预应力混凝土结构构件和普通混凝土结构构件中得到了越来越广泛的应用。冷轧带肋钢筋在预应力混凝土构件中,是冷拔低碳钢丝的更新换代产品,在现浇混凝土结构中,则可代换光圆钢筋,以节约钢材,是同类冷加工钢材中较好的一种。C、R、B、H分别为冷轧、带肋、钢筋、高延性四个词的英文首字母。
冷轧带肋钢筋各国大都以焊网的形式用于工程中,少量用直条钢筋在现场绑扎。不论是直条钢筋还是焊网,都实行工厂化生产,按施工进度要求分批送到施工现场,钢筋工只需按图铺放,不需再作任何加工。
1、性能
冷轧带肋钢筋按延性高低分为两类:冷轧带肋钢筋、高延性冷轧带肋钢筋。牌号分为CRB550、CRB650、CRB800、CRB600H、CRB680H和CRB800H六个牌号。CRB550、CRB600H为普通钢筋混凝土用钢筋, CRB650、CRB800、CRB800H为预应力混凝土用钢筋,CRB680H即可作为普通钢筋混凝土用钢筋,也可作为预应力混凝土用钢筋使用。 CRB550、CRB600H、CRB680H钢筋的公称直径范围为4mm?12mm。CRB650、CRB800、CRB800H的公称直径为4mm、5mm、6mm。
冷轧带肋钢筋通常按盘卷交货,钢筋按直条交货时,其长度及允许偏差按供需双方协商确定。盘卷钢筋的重量不小于100kg。每盘应由一根钢筋组成,CRB650、CRB800、CRB680H、CRB800H作为预应力混凝土用钢筋使用时,不得有焊接接头。
冷轧带肋钢筋的重量允许偏差为±4%。
钢筋的力学性能和工艺性能应符合下的规定。当进行弯曲试验时,受弯曲部位表面不得产生裂纹。 
2、组批规则
钢筋应按批进行检查和验收,每批应由同一牌号、同一外形、同一规格、同一生产工艺和同一交货状态的钢筋组成, 每批不大于60t。
3、取样与试验方法 
4、复检与判定
冷轧带肋钢筋的复验与判定规则应符合GB/T17505-2016规定。
在拉伸试验、弯曲试验等试验的试件中,如果一根试件达不到标准中的规定,应再抽取双倍试样(当原抽样产品不抽出时,重取的试样应有一半来自原抽样产品),重做试验;如仍有一根试件达不到标准要求,则该项目为不合格。
四、钢绞线拉伸试验钢绞线拉伸试验依据GB/T21839-2019标准进行。
1、试验注意事项
(1)应避免试验机夹持装置对钢绞线造成凹口、刻划或弯曲,否则可能会导致试样的早期损坏。
(2)应避免钢绞线受力不均,否则可导致试验误差。
(3)在试样准备期间避免额外受热,否则可能会对钢绞线机械性能产生显著影响。
(4)釆用镀锡或用金属材料铸头对钢绞线夹持部分处理,在处理过程中金属融熔温度太高,超过约370℃,试样可能受到热影响, 从而引起强度和延展性的损失。
(5)如试样在夹头内或距钳口2倍钢绞线公称直径内断裂,达不到标准规定的最大力要求时,最大力试验无效。
(6)计算抗拉强度时取钢绞线的公称横截面积值。
2、试验准备
(1)测试指标:屈服力(Fp0.2)、最大力(Fm)、最大力Fm总延伸率(Agt)
(2)试验环境:温度10℃-35℃。
(3)设备精度:试验机:1级,引伸计:测屈力需用1级,标距至少一个捻距,测最大力总延伸率可用2级(标距至少500mm)。屈服力引伸计和伸长率引伸计可能是同样的仪器或两个分开的仪器。两个分开的引伸计是可行的,由于屈服力引伸计更灵敏,当钢绞线断裂时可能会损坏,因此当确定了屈服力后,引伸计可以摘下。伸长率引伸计可以使用稍低灵敏度或者试样断裂时不易损坏的引伸计。
(4)试样夹持
可用的方法有:带齿标准V型夹具、带齿标准V型夹 具并使用衬垫材料(铅箔、铝箔、金刚砂布等)、带齿标准V型夹具并对试样被夹持部分进行特殊处理(如镀锡、装入金属或柔韧性导管并用环氧树脂粘接)、平滑的特殊夹具(半圆柱状凹槽,试样夹持部分涂磨料浆,磨料浆由氧化铝以水或甘油为载体)、用于钢丝绳类型的标准铸头、耐张线夹、夹具装置(不推荐张拉钢绞线的夹具)
日常经常用粘有金刚砂的铝片,选用时一定要选择适合于钢绞线试验机的铝片。 

 3、试验过程(1)试验速率
钢绞线拉伸试验执行GB/T 228.1-2010。采用应变速率控制时,试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025/s至0.0025/s之间,屈服强度之后,测定抗拉强度时,应变速率不应超过0.008/s。采用应力速率控制时应力速率应为6MPa/s—60MPa/s。
(2)屈服力FP0.2
在试样上施加预期最小破断负荷10%的初始荷载, 然后挂上引伸计,设定引伸计读数1%标距,然后加载直到引伸计达到1%,记录这时的伸长负荷为屈服力,当屈服力确定后,引伸计可以从试样上摘下。
GB/T5224-2014要求:钢绞线屈服力采用引伸计标距的非比例延伸达到引伸计标距0.2%时所受的力FP0.2。为便于供方日常检验,也可以测定总延伸达到原标距1%的力Ftl,其值符合标准规定的FP0.2值时可以交货,但仲裁试验时应测定FP0.2。
下面详细介绍一下像FP0.2之类的规定塑性延伸强度Rp的测定方法。其试验方法需按照GB/T 228.1-2010标准进行。
①试验速率要求,测定Rp应按照规定的应变速率。这一范围需要在试样上装夹引伸计,消除拉伸试验机柔度的影响,以准确控制应变速率。对于不能进行应变速率控制的试验机,根据平行长度估计的应变速率也可用,即横梁位移速率,该速率应依据标准中提出的公式进行计算,应考虑试验机系统的柔度,详见GB228.1-2010标准附录F。
应变速率应尽可能保持恒定。在测定这些性能时,应选用下面两个范围之一:
范围1:0.00007/s,相对误差±20% ;
范围2:0.00025/s,相对误差±20% (如果没有其他规定,推荐选取该速率)
②常规平行线方法
常规平行线法适用于具有明显弹性直线段的材料测定规定塑性延伸强度。
这种方法釆用图解方法(包括自动测定方法),引伸计标距 Le≥1/2L。。
 注意:某点力值对应横轴的延伸率是引伸计直接得到的变形率(包含在此力值下的塑性延伸和弹性延伸)。
由于在试验开始后的初始阶段容易受非线形因素的干扰,使得力-延伸曲线初始部分弯曲,遇到这种情况要对曲线原点进行修正。修正的方法一般是通过对表观弹性直线段反向延长交于延伸轴,即可找到实际原点“0”,见下图。 
③滞后环方法
滞后环方法适用于不具有明显弹性直线段的材料测定规定塑性延伸强度,对于具有明显弹性直线段情况,不应釆用此方法, 应采用“常规平行线方法”。因为具有弹性直线段情况下采用了滞后环方法,会使测定的规定塑性延伸强度偏高,原因在于滞后环方法是以卸力线和再次施力线的斜率的近似平均斜率作为参照斜率,而这一平均斜率总是比首次施力的直线斜率小。
滞后环方法采用的测力系统的准确度、引伸计准确度级别和试验时的速率等要求与上述的“常规平行线方法”相同。
  试验时,当已超过预期的规定性延伸强度后,将力降至约为已达到的力的10%。然后再施加力直至过原已达到的力。过滞后环两端画一直线。然后经过横轴上与曲线原点的距离等效于所规定的塑性延伸率的点,作平行于此直线的平行线。平行线与曲线的交截点给出相应于规定塑性延伸强度的力。此力除以试样横截面积得到规定塑性延伸强度。 
注意:卸力点选择在力降低开始点的塑性应变应略微高于规定的塑性延伸强度Rp。较高应变的开始点将会降低通过滞后环获得直线的斜率。
修正曲线的原点,作一条平行于滞后环所确定的直线的平行线并使 其与力-延伸曲线相切,此平行线与延伸轴的交截点即为曲线的修正原点。其他方法,例如将弹性上升段的走势反向延伸与延伸轴的交截,交截点作为修正原点。
 
④逐步逼近方法
逐步逼近方法既适应于具有弹性直线段材料,也适用于无明显弹性直线段材料测定规定塑性延伸强度。在国内已有不少自动测定系统中釆用了这种方法。GB/T228中的附录J给出了这种方法。 这种方法是建立在“弹性直线段高度不低于0.5Fm”的假定,这一假定对于常见的金属材料是近似真实的。
釆用逐步逼近方法测定规定塑性延伸强度时,测力系统的准确度、引伸计准确度级别和试验时的速率等要求与上述的“常规平行线方法”相同。
在力—延伸曲线上任意估取A0点拟为塑性延伸率等于0.2%时的力F0P0.2, 在曲线上分别确定力为0.1F0P0.2和 0.5F0P0.2叫的B1和D1两点,做直线B1D1。 从曲线原点(可能需要修正)起截取0C段(OC=0.2%LeN,N为延伸放大倍数),过C点作平行于B1D1的平行线 CA1交曲线于A1点。如果A1点与A0重合,F0P0.2即为塑性延伸率为0.2%时的力。如果A1点未与A0点重合,取A1点为估计的塑性延伸率0.2%时的力,按上述步骤继续逼近,直至重合。
原点修正:由于受非线性因素的影响,拉伸曲线的原点可能需要修正。修正的方法是将弹性上升段的走势反向延伸与延伸轴的交截,交截点作为修正原点。或者以逐步逼近得到BnDn直线与延伸轴的交截点作为曲线修正原点。
⑤规定塑性延伸强度测定时应注意的问题:
a)当材料呈现无明显屈服状态时,应测定规定塑性延伸强度。当材料呈现明显屈服状态时, 应测定上屈服强度和下屈服强度,或只测下屈服强度。
b)相关产品标准应说明规定塑性延伸的百分率。
c)规定塑性延伸强度是规定塑性延伸率所对应的应力。因此,不管在达到规定塑性延伸强度之前是否有高于它的应力出现,均以规定塑性延伸率对应的应力为规定塑性延伸强度。
d)可以使用自动处理装置或自动测试系统测定规定塑性延伸强度,可以不绘制力-延伸曲线图。
(3)最大力Fm
测定屈服力后,取下引伸计,按规定速率继续加载, 直至钢绞线中一根或多根钢丝断裂。记录试验中的最大力即为钢绞线最大力Fm。如试样在夹头内或距钳口2倍钢绞线公称直径内断裂, 达不到标准规定的最大力要求时,最大力试验无效。
(4)最大力Fm总延伸率(Agt)
在试样夹持好后挂上引伸计(标距 至少500mm)调整引伸计读数到0点,按规定速率加荷直至钢绞线最大力,最大力时的变形量与引伸计标距比值的百分率即为最大力总延伸率。
当引伸计在施加初始荷载后才加挂,需加入施加初始荷载时的延伸率。当引伸计需要在测定屈服力后取下,需加入取下引伸计后钢绞线的延伸率。
两项延伸率可通过测量试验机平台前后的距离差与初始平台距离的比值确定。
注意:屈服力引伸计和伸长率引伸计可能是同样的仪器或两个分开的仪器。两个分开的引伸计是可行的,由于屈服力引伸计更灵敏,当钢绞线断裂时可能会损坏,因此当确定了屈服力后,引伸计可以摘下。伸长率引伸计可以使用稍低灵敏度或者试样断裂时不易损坏的引伸计。
五、钢绞线、钢丝应力松弛试验钢绞线、钢丝应力松弛试验按照GB/T21839-2019标准进行。
1、试验准备
(1)测试指标:应力松弛。
(2)试验环境:温度20℃±2℃。
(3)设备精度:
机架,其任何变形应处于不影响试验结果的极限之内;
测力装置,其精度在不大于1000kN时为±1%,在大于1000kN时为±2%,输出分辨率应不小于5×10-4F0;
引伸计:精度为1级,分辨率为5×10-6L。标距不小于公称直径的60倍或200mm(对钢绞线,当测量钢绞线中同一根钢丝的实际长度(L0+变形量)时,其标距宜为1000mm或钢绞线捻距的整数倍)。
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。试样制备 后不得进行任何热处理和冷加工。在松弛试样取样的附近,再取两个拉伸试样,用于测定实际最大力。  
(4)初始荷载F0:先测定两个拉伸试样,得到两个最大力,取平均值作为最大力实测值,初始荷载F0取最大力实测值的70%。
2、试验步骤
(1)在试验前,试样应至少在松弛试验室内放置24h。
(2)装样时三瓣楔形夹具应均匀布置以夹紧试样,试样在加载和试验期间不产生任何滑动。在试验过程中,力的施加应平稳,无振荡。
(3)前20%F0可按需要加载。从20%F0至80%F0应连续加载或者分为3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,应连续加载,并在2min内完成。 F0加载速率为(200±50) MPa/min。
(4)当达到初始荷载F0时,力值应在2min内保持恒定,2min后,应立即建立并记录tO, 其后对力的任何调整只能用于保证Lo+?Lo保持恒定。 
(5)初始力F0的测定值应符合下左表规定的允许偏差。且任何时间力不允许超出下表给出的初始力F0偏差范围。 
(6)在测量期间,ΔL0/L0的变化范围不应超过5×10-5。试验开始后,至少按照下表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。试验的时间应不少于120h。1000h的应力松弛值可以用不少于120h的松弛试验值进行外推,一般要求外推公式相关性0.98,误差0.2%。
六、钢绞线试验数值修约检验结果的数值修约与判定应符合YB/T081的规定。 
七、钢丝拉伸试验GB/T21839-2019
1、试验注意事项
(1)拉伸试验按照GB/T228.1的要求执行。
(2)仅测定屈服力、最大力、断面收缩率的试样,应保证适当的夹具内长度,自由长度不宜小于10倍公称直径。
(3)测定最大力总延伸率时,试样除保证夹持长度外,自由长度宜大于450mm(标距200,r1不小于20mm或2d,r2不小于50mm或5d)。
(4)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)如试样在夹头内或距钳口2倍钢丝公称直径内断裂,达不到标准规定要求时,试验无效。
(6)计算抗拉强度时取钢丝的公称横截面积值。
2、试验准备
(1)测试指标:屈服力(Fp0.2)、最大力(Fm)、最大力Fm总伸长率(A)、断面收缩率(Z)。
(2)试验环境:温度10℃-35℃。
(3)设备精度:试验机:1级,引伸计:测屈服力需用1级,标距宜大于50mm,测最大力总延伸率可用2级(标距至少200mm)。
3、试验过程
(1)试样夹持
应使用例如楔形夹头、螺纹夹头、平推夹头、套环夹具等合适的夹具夹持试样。将钢筋加于两夹具之间。钳口夹持的试件的部分不得低于钳口长度的三分之二;不能实现前后和左右自动对中的钳口夹持试样后,需要从正面和侧面观察一下试样的夹持是否居中。
应尽最大努力确保夹持的试样受轴向拉力的作用,尽量减少弯曲。为了得到直的试样和确保试样与夹头对中,可以施加不超过规定强度或预期屈服强度的5%相应的预拉力,并考虑预拉力对延伸的影响。
(2)试验速率
钢丝拉伸试验执行GB/T 228.1-2010。试样平行长度的屈服期间应变速率应在0. 00025/s至0.0025/s之间,屈服强度之后,测定抗拉强度时,应变速率不应超过0.008/s。采用应力速率控制时应力速率应为6MPa/s—60MPa/s。
(3)屈服力Fp0.2
其试验方法需按照GB/T 228. 1-2010标准进行。内容详见本系列第三部分钢绞线拉伸试验中屈服力FP0.2检测方法。
(4)最大力Fm
测定屈服力后,取下引伸计,按规定速率继续加载,直至钢丝断裂。记录试验中的最大力即为钢丝最大力Fm。如试样在夹头内或距钳口2倍公称直径内断裂,达不到标准规定的最大力要求时,试验无效。
(5)最大力Fm总延伸率(Agt)
在试样夹持好后挂上引伸计(标距200mm)调整引伸计读数到0点,按规定速率加荷直至钢丝最大力, 最大力时的变形量与引伸计标距比值的百分率即为最大力总延伸率。
手工测定最大力总伸长率时,详见本系列第二部分热轧钢筋最大力总延伸率的测定。
Agt= (ALm/Le) ×100
ALm——最大力下的延伸,
Le——引伸计标距
当引伸计在施加初始荷载后才加挂,需加入施加初始荷载时的延伸率。当引伸计需要在测定屈服力后取下,需加入取下引伸计后钢绞线的延伸率。两项延伸率可通过测量试验机平台前后的距离差与初始平台距离的比值确定。
(6)断面收缩率:断面收缩率的测定按GB/T228.1的规定进行。钢丝拉断后在缩颈最小处两个相互垂直的方向上测量其直径(需要时, 应将试样断裂部分在断裂处对接在一起)取其平均值d1,螺旋肋钢丝测量外轮廓。
注意:GB/T228.1标准是按断后最小横截面积与原始横截面积的数据计算断面收缩率,要求断后最小横截面积的测量准确至±2%。原始横截面积是平均横截面积,根据测量的尺寸计算,宜在试样平行长度中心区域以足够的点数测量相关尺寸。原始横截面积测量应准确至±1%,或尺寸测量准确至±0.5%。
 
断面收缩率按下式计算:
Z=[1-(d1/d0)2]×100%
Z—断面收缩率,%;
d1—断后平均直径,单位为mm;
d0—原始平均直径,单位为mm。
八、钢丝重量偏差试验钢丝的重量偏差试验依据GB/T5223-2014第8.3条进行。
1、试验准备
(1)试验环境:无明确要求。
(2)设备要求:钢直尺1000mm(1mm)、电子 天平:2kg(0.1g)。
2、试验步骤
取3根长度不少于500mm的钢丝, 每根钢丝长度测量精确到1mm。称量每根钢丝的质量,精确到0.1g,然后按下式计算每根钢丝的每米重量。
M=1000×m/L
M——钢丝每米重量,单位g/m;
m——称得的钢丝质量,单位g;
L——钢丝长度,单位mm。
实际每米重量取3个计算值的平均值。钢丝每米重量与理论重量的偏差按下式计算:
重量偏差=(M-理论每米重量)/(理论每米重量)
九、钢丝反复弯曲试验钢丝反复弯曲试验依据GB/T21839-2019标准进行。
1、试验准备
(1)试验环境:10℃-35℃,对温度要求严格时应为23℃土5℃。
(2)设备要求:反复弯曲装置应符合GB/T238-2013标准的相关规定,对公称直径10mm<d≤12.5mm的钢丝,仪器应满足:r=(30±1)mm, h=125mm, dg=11mm或13mm。 
2、试验步骤
(1)试样应尽可能平直。必要时可以矫直,但试样不得产生任何扭曲,也不得有影响试验结果的表面损伤。
(2)试验时,根据钢丝直径选择支辊半径r(注: GB/T5223与GB/T238规定不一样,应按GB/T5223 要求选用)、支辊顶部至拨杆底部距离h和拨杆孔直径dg。使弯曲臂处于垂直位置,将试样由拨杆插入,下端用夹块夹紧,使试样垂直于支辊轴线。
(3)弯曲试验是将试样弯曲90°,再向相反方向连续交替进行;将试样自由端弯曲90°,再返回至起始位置作为第一次弯曲,然后,如下图所示,依次向相反方向进行连续而不间断地反复弯曲。
弯曲操作应以每秒不超过一次的均匀速率平稳无冲击地进行, 必要时,应降低弯曲速率以确保试样产生的热不至影响试验结果。
连续试验至标准规定的弯曲次数,或者连续试验至试样完全断裂为止。
试样断裂的最后一次弯曲不计入弯曲次数。 
十、钢丝弯曲试验
对公称直径d0大于10mm钢丝进行弯曲试验,在芯轴直径D=10d°条件下,弯曲180。弯曲后试样弯曲处无裂纹。钢丝弯曲试验依据GB/T21839-2019标准进行。
1、试验准备
试验环境:温度10C-35C
设备要求:弯曲装置釆用弯芯和支辊旋转、传送辊固定的结构, 或传送辊旋转和支辊固定的结构,也可以使用带有两个支辊和一个弯芯(GB/T232-2010第四章)的装置。 
2、试验步骤
(1)根据钢材的直径选取合适的弯芯压头,安装于万能试验机上。
(2)在万能试验机操作台上安装弯曲装置底座,设定支辊间距离 L=(d+3a)±a/2,其中L为支辊间距离,d为弯芯直径,a为钢筋直径。
(3)将钢筋弯曲试样放到两支棍中间,试件轴线与弯曲压头轴线垂直。放好试件后移动工作平台直至弯芯套轻触要弯曲钢筋试样。
(4)将软件测力值清零,点击运行按钮向试件缓慢的施加压力(当出现争议时试验速率应为1土0.2mm/s)直至达到规定的弯曲角度。
(5)对弯曲试样弯曲处的外表面及侧面进行观察,未出现裂断,裂缝等表面缺陷,判为合格。并在原始记录上记录试验结果。
GB/T21839标准规定: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。
十一、钢丝扭转试验钢丝扭转试验依据 GB/T21839-2019标准进行。
1、试验准备
(1)试验环境:10℃-35℃,对温度要求严格时应为23℃±5℃。
(2)设备要求:试验装置应符合GB/T239.1-2012的相关规定。
夹块齿面应相互平行,夹块硬度一般不小于55HRC或高于试样硬度20HRC;
试验机自身不得妨碍由试样收缩引起的夹头间长度的变化,试验机能够对试样施加适当的拉紧力;
两夹头应保持在同一轴线上,对试样不施加任何弯曲力;
一个夹头能绕试样轴线旋转,另一个不得有任何转动;
夹头间距离可调节;扭转速率可调节;扭转次数可记录。
2、试验步骤
试样应尽可能平直。必要时可以矫直,但试样不得 产生任何扭曲,也不得有影响试验结果的表面损伤。
(1)将试样置入试验机夹头中,使其轴线与夹头中轴线相重合, 夹头间距离应不小于210mm,对试样施加的轴向拉力为钢丝最大负荷的0.5%-2%。
(2)以不大于30r/min的扭转速率旋转可转动夹头,直至试样完全断开,断裂的截面应与钢丝的轴线垂直。根据夹头带动试样所旋转的完整圈数来计数。扭转次数应达到GB/T5223的规定。
(3)扭转后试样表面如有目视可见或裸手可触摸到的螺旋裂纹, 应进行复检。复检试样按每210mm长度扭转3圈的比例进行扭转,当进行到规定的圈数时停机检验,如仍有目视可见或裸手可触摸到的螺旋裂纹,该盘钢丝判定为不合格。
(4)若试样在离夹头2d0范围内断裂,且未达到标准规定的扭转次数,则该试验无效。
十二、钢丝试验数值修约检验结果的数值修约与判定应符合YB/T081的规定。但Agt为0.5%。 
十三、普通钢筋混凝土用冷轧带肋钢筋的试验
普通钢筋混凝土用冷轧带肋钢筋包含CRB550、CRB600H、 CRB680H三个牌号。常规测试指标有:规定塑性延伸强度Rp0.2、抗拉强度Rm、断后伸长 率A、最大力总延伸率Agt、冷弯、重量偏差。
(1)普通钢筋混凝土用冷轧带肋钢筋的拉伸试验按照GB/T28900-2012标准进行,试验过程中的速率控制、抗拉强度 Rm、最大力总延伸率Agt、断后伸长率A的测定参见第二部分热轧钢筋性能与检测的拉伸试验内容。规定塑性延伸强度Rp0.2的测定参见第三部分预应力钢绞线部分有关规定塑性延伸强度的试验方法内容。
(2)普通钢筋混凝土用冷轧带肋钢筋的冷弯试验按照GB/T28900 准进行,弯芯直径3d,弯曲角度180°。试验程序参见第二部分热轧钢筋性能与检测的弯曲试验内容。
(3)普通钢筋混凝土用冷轧带肋钢筋的重量偏差按照GB/T13788标准第7.5条进行。试样长度应不小于500mm, 长度测量精确到1mm。重量测定应精确1g。钢筋重量偏差按下式计算:
重量偏差=[试样实际重量-(试样总长度×理论重量)]/(试样总长度×理论重量)
注意,冷轧带肋钢筋重量偏差的试样没明确要求试样根数,另外没有明确说不允许复检。
十四、预应力混凝土用冷轧带肋钢筋的试验预应力混凝土用冷轧带肋钢筋包含CRB650、CRB800H、CRB800H、CRB680H四个牌号。其常规试验内容包括:拉伸试验(规定塑性延伸强度Rp0.2、抗拉强度Rm、断后伸长率Aioomm、最大力总延伸率Agt)、反复弯曲试验、应力松弛试验、重量偏差。
(1)拉伸试验(规定塑性延伸强度Rp0.2、抗拉强度Rm、断后伸长率Aioomm、最大力总延伸率Agt),按照GB/T21839标准进行。 其中规定塑性延伸强度Rp0.2、抗拉强度Rm、最大力总延伸率Agt的试验操作参见第三部分中预应力钢绞线相关试验部分。断后伸长率A100mm的测定参照热轧钢筋部分内容。但对任何牌号冷轧带肋钢筋,标距均为100mm。
(2)反复弯曲试验:按照GB/T21839标准进行。具体操作参见第三部分中预应力钢丝反复弯曲试验的内容。
(3)应力松弛试验:按照GB/T21839标准进行。具体操作参见第三部分中预应力钢绞线应力松弛试验内容。
(4)重量偏差:按照GB/T13788标准第7.5条进行。具体操作参见第三部分中普通钢筋混凝土用冷轧带肋钢筋的试验部分。
十五、冷轧带肋钢筋试验数值修约检验结果的数值修约与判定应符合YB/T081的规定。 

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