钢绞线的基础知识与拉伸测试
时间：2020-07-30 阅读：936
一、钢绞线的定义
钢绞线是由多根钢丝绞合构成的钢铁制品，碳钢表面可以根据需要增加镀锌层、锌铝合金层、包铝层、镀铜层、涂环氧树脂等。
二、钢绞线的分类
按照用途分类：预应力钢绞线、（电力用）镀锌钢绞线及不锈钢绞线，其中预应力钢绞线涂防腐油脂或石蜡后包HDPE后称为无粘结预应力钢绞线，预应力钢绞线也有镀锌或镀锌铝合金钢丝制成的。
按照材料特性分类：钢绞线、铝包钢绞线及不锈钢绞线。
按照结构分类：预应力钢绞线根据钢丝根数可分为7丝、2丝、3丝和19丝，是7丝结构。电力用的镀锌钢绞线及铝包钢绞线也根据钢丝数量分为2、3、7、19、37等结构。
按表面涂覆层分类：可以分为(光面)钢绞线、镀锌钢绞线、涂环氧钢绞线、铝包钢绞线、镀铜钢绞线、包塑钢绞线等。
七丝钢绞线横截面
三、钢绞线的应用
镀锌钢绞线通常指用于承力索、拉线、加强芯等，也可以作为架空输电的地线、公路两边的阻拦索或建筑结构中的结构索。预应力钢绞线中常用的预应力钢绞线为无镀层的低松弛预应力钢绞线，也有镀锌的，常用于桥梁、建筑、水利、能源及岩土工程等，无粘结预应力钢绞线常用于楼板、地基工程等。
钢绞线在拉索桥梁中的应用
四、钢绞线的检测
钢绞线及其连接件是建筑工程*的一种材料，钢绞线及其连接件检测直接关系到建筑工程的质量和安全问题，因此对钢绞线进行检测是非常有必要的。
钢绞线的试验项目包括拉伸试验、外形尺寸、钢绞线伸直性、松弛率、弹性模量等。
钢绞线拉伸试验
以拉伸试验为例，钢绞线拉伸试验常用的标准是GB/T 228.1 《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》，标准规定了金属材料拉伸试验方法的原理、定义、符号和说明试样及尺寸测量、试验准备、试验要求、性能测定、测定结果数值修约和实验报告。万测旗下的部分试验机即采用了这个标准，可对钢绞线的部分力学性能进行检测。
1、HUT106C型微机控制电液伺服试验机
HUT106C型微机控制电液伺服试验机
功能总述：
HUT106C型微机控制电液伺服试验机主要用于金属材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切等试验，配备相应的夹具可用于其他类型试样的拉伸、压缩、弯曲、剪切、抗折等试验。
该试验机采用油缸下置双空间结构，其中：上横梁与下横梁之间为拉伸空间，主要进行对试样的拉伸试验；试台与下横梁之间为压缩空间，可实现对试样的压缩、弯曲、剪切等试验，拉伸空间和压缩空间均可通过丝杠的旋转、带动下横梁上下移动来自动调整。
试验机由电气控制器、伺服阀、负荷传感器、位移传感器器、引伸计与计算机共同组成的闭环伺服控制系统，可自动精确地控制试验过程，并自动测量试验力、位移、变形等试验参数。试验机可实现等速率加荷、等速率变形、等速率位移等试验，并可在一次试验中实现力、变形、位移三段控制，各控制之间可平滑转换。试验参数通过计算机采集和软件处理，能自动控制试验过程和自动求出试验结果。由微机屏幕实时显示试验曲线和试验结果，并可打印试验报告和试验曲线。
相关标准：
1) GB/T 2611 《试验机通用技术要求》
2) GB/T 16826 《电液伺服万能试验机》
3) JJG 1063 《电液伺服万能试验机》
4) GB/T 228.1 《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》
5) EN 10218-1 《钢丝和钢丝制品.概述.第1部分：试验方法》
6) ISO 15630-1《混凝土的钢筋和预应力用钢.试验方法.第1部分:加筋棒,钢丝杆和钢丝》
7) BS 5896《高强度钢筋和预应力混凝土使用的钢绞线》
8) ASTM A416《钢绞线美国材料与实验协会标准》
9) GBT 5224 《预应力混凝土用钢绞线》
技术指标：
规格型号 | HUT106C |
大负荷（kN） | 1000 |
试验机准确度等级 | 0.5级 |
试验力示值相对误差 | ±0.5％以内 |
试验力测量范围 | 1％－100％FS（全程不分档） |
变形（引伸计）测量范围 | 1%-FS |
变形示值相对误差 | ±0.5％以内 |
变形分辨力 | 大变形量的1/500000 |
试验力加载速率范围 | 0.02%-2%FS/s |
主油缸活塞行程(mm) | 250 |
主油缸活塞上升速度(mm/min) | 0～90 |
下横梁升降速度(mm/min) | 310 |
立柱数 | 6 |
立柱间有效距离(mm) | 450 |
大拉伸空间(mm) | 1000 |
大压缩空间(mm) | 900 |
钢铰线夹块的夹持范围(mm) | Φ9.5～Φ18（1×7钢绞线） |
圆试样夹块的夹持范围(mm) | Φ10～Φ45 |
板试样夹持厚度(mm) | 2～40 |
压板尺寸(mm) | 200×200 |
主机外形尺寸(长×宽×高，mm) | 1020×670×3050 |
油源外形尺寸(长×宽×高，mm) | 1150×600×900 |
主机电源 | 三相五线制380VAC±10％，50Hz |
总功率(kW) | 4 |
主机重量(kg) | 4200 |
油源重量(kg) | 400 |
2、®TestPilot®TPH206D微机控制电液伺服万能试验机
®TestPilot®TPH206D微机控制电液伺服万能试验机
功能总述：
®TestPilot®微机控制电液伺服万能试验机TPH206D具有结构紧凑、简单易用等特点，可应用于大载荷2000kN的金属棒材、板材拉伸试验，螺纹钢拉伸试验，高强螺栓、高硬度金属材料的拉伸弯曲以及压缩试验。具有负荷、变形和位移三种控制方式并能实现平滑切换，可实现等速率负荷控制、等速率变形控制、等速率位移控制。
TestPilot 试验软件能实现自动采集、处理试验数据，实时显示试验数据和应力-应变曲线、负荷-变形曲线、负荷-时间曲线等多种试验曲线，可保存、输出、打印用户所需的试验报告及数据。
相关标准：
GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》
GB/T 2611-2007 《试验机通用技术要求》
GB/T 16826-2008 《电液伺服万能试验机》
JJG 139-2014 《拉力、压力和万能试验机》
技术指标：
规格型号 | TPH206D |
大负荷（kN） | 2000 |
试验机级别 | 0.5级 |
试验力示值相对误差 | ±0.5%以内 |
试验力测量范围 | 1%～FS |
试验力分辨力 | 1/500000FS |
变形示值相对误差 | ±0.5%以内 |
变形测量范围 | 1%～FS |
变形分辨力 | ±1/500000FS |
位移分辨力（mm） | 0.003 |
活塞上升移动大速度（mm/min） | 190 |
活塞下降移动大速度（mm/min） | 300 |
试验力加载速率范围 | 0.02%-2%FS/s |
立柱数 | 4 |
立柱间有效距离（mm） | 770×470 |
拉伸钳口大间距（mm） | 800 |
大压缩空间（mm） | 635 |
圆试样夹块的夹持范围（mm） | Φ15～Φ100 |
板试样夹块的夹持厚度（mm） | 2～80 |
压板尺寸（mm） | Φ240 |
活塞行程（mm） | 780 |
总功率（kW） | 12.5 |
电源 | 交流380V±10%,50HZ |
重量（kg） | 10000 (主机)+850 (油源) |
3、微机控制拉伸应力松弛试验机
MSR605微机控制拉伸应力松弛试验机
功能总述：
微机控制拉伸应力松弛试验机具有结构紧凑、简单易用等特点，可应用于大载荷600kN金属材料（如钢绞线等）室温下拉伸应力松弛力学性能检测。主机由机座、加载机构、反力架等组成，其内装有精密滚珠丝杠付、减速机、左右拉伸锚具等。传动加载系统采用伺服驱动器控制伺服电机，驱动丝杠作直线运动，对试样施加载荷。该设备结构紧凑、合理，刚性大，具有控制精度高、噪音低、使用方便等特点。
满足标准：
试验机标准：GB/T 16491-2008 《电子万能试验机》
满足的试验方法标准：GB/T 10120-2013 《金属应力松弛试验方法》GB/T 21839-2008 《预应力混凝土用钢材试验方法》
技术参数：
型号 | MSR605 | |
大负荷（kN） | 600 | 500（可选） |
试验机级别 | 1级 | |
力测量范围 | 2%～FS（全程不分档） | |
力示值相对误差 | ±1% | |
力值分辨力 | 1/500000FS | |
负荷传感器蠕变 | 30 分钟，≤0.02%FS | |
变形测量范围（mm） | 0～20 | |
变形示值相对误差 | ±0.5% | |
位移分辨力（μm） | 0.01 | |
加载头位移示值相对误差 | ±0.5% | |
加载头速度调节范围（mm/min） | 0.005～50 | |
力加载速度范围（kN/s） | 0.1～50 | |
加荷速度控制相对误差 | ±0.5% | |
温度测量分辨力（℃） | 0.1 | |
加载头大有效行程（mm） | 150 | |
试验空间（夹头大间距，mm） | 2600 | |
试件尺寸 | 钢绞线直径：12.7mm、15.2mm、17.8mm（18.9mm）、21.6mm 长度≥2.6m | |
功率（W） | 1300 | |
电源 | AC220V±10%/50Hz | |
主机重量（kg） | 约1500 | |