ISO 15630-3 / ASTM A416 / ASTM A1061: スチールストランドの試験
ISO 15630-3、ASTM A416、およびASTM A1061試験規格は、鋼より線の試験方法に関する情報を規定しています。スチールストランドメーカーは、製品規格に基づき、これらの規格に従って静的および動的条件下で製品を試験する義務があります。これらの試験は、設備コストを節約するために、多くの場合、サービスプロバイダーに外注されます。さらに、メーカーは独立した機関による外部監視を受けています。
ひずみ測定を伴う静的引張試験は、主要な品質保証試験の一つです。この目的のために、ツビックローエルは最大600kNの力に対応する標準構成の引張試験機を提供しています。鋼材は張力を受けるとほどけるため、ツビックローエルは特殊な試験片グリップインサートを使用することで、望ましくない箇所での早期破損を防止しています。
高サイクル疲労試験では、鋼材は最大周波数20Hzで200万回の試験サイクルに耐えなければなりません。この場合、試験片のクランプは特に困難です。クランプ破損が比較的容易に発生する可能性があるためです。
ストランド鋼の静的引張試験 ISO 15630-3,/ASTM A416/ASTM A1061
ストランド鋼はISO 15630-3,/ASTM A416/ASTM A1061に準拠した静的引張試験では、破断まで引張試験を行います。ストランド鋼は、一緒に撚り合わされたいくつかのワイヤーで構成されており、引張り荷重を受けたときに撚りを解こうとします。引張試験中に、試験片の力と伸びが測定されます。プレストレススチールは高張力鋼であるため、主に高容量試験機が使用されます。
引張試験は、直径3〜20 mmの鋼ストランドで行います。 製品または試験規格に応じて、標点距離L0は、たとえば500 mmまたは610 mmになります。 全体の伸びは最大20%の値に達する可能性があります。
EN ISO 15630-3などのたわみ引張試験も行います。これらの試験では、試験機のムービングクロスヘッドに貫通ホールが付いています。
プレストレススチールの動的試験
ストランド鋼の高サイクル疲労試験 (ISO 15630-3、XP A 35-045-2011、FprEN 10138-3:2009 など) では、試験片は最大で20 Hz の周波数、 200 万回の試験サイクルに壊れることなく耐えなければなりません。
試験片がグリップの近くまたはグリップ内で破損した場合、試験は無効となり、やり直す必要があります。疲労試験は数日間続くため、無効な試験は非常にコストがかかります。撚線は非常に硬いため、ノッチングに非常に敏感であり、試験片グリップでのクランプは非常に困難になる可能性があります。ツビックローエルは、ストランド鋼用の特別な試験片グリップを開発しました。これにより、特別に取り付けられたグリップ要素を使用することなく、高サイクル疲労試験を実行できます。
動的試験における試験片のクランプ
個々の鋼撚線は最大2000MPaと高い引張強度を有し、表面が滑らかであるため、クランプ(例えば、ジョーインサートのピラミッド型パターン)によって試験片が損傷を受けないようにすることが特に重要です。そのため、クランプ圧力を調整できる油圧式の平行閉止式試験片グリップが必要です。さらに、チャック歯の表面形状は、試験中に試験片が滑らないように、試験片を確実に均一に把持できるように設計する必要があります。
標点距離L0の外側での試験片の破断を回避するには、ストランド試験片自体の製品品質も重要です。引張試験の間、信頼できる試験結果として受け入れられるのは、標点間距離内で試験片が破断した場合のみです。それぞれのワイヤーの試験片表面の損傷や非常に不均一な引張強度は、多くの場合、チャック歯近く、L0の外側での試験片の破断につながります。
ISO 15630-3 に従った鋼より線の高サイクル疲労試験で試験片をクランプすることは、クランプ破損が比較的簡単に発生する可能性があるため、特に困難です。グリップ力により、荷重がクランプ領域の動的試験荷重に重畳され、試験片の早期破損につながる可能性があります。したがって、固体材料で作られた従来の引張試験片の場合、試験片グリップ間のグリップされていない部分で試験片が確実に破断するように、端部の断面が大きくなっていることがよくあります。より線の場合はそれほど単純ではありません。正しい試験結果を得るには、シーリングなどの広範囲にわたる試験片の準備が必要です。
ツビックローエルは、スチールストランド試験用に特別に開発された試験片グリップにより、特別なグリッピング部品を使用せずにストランド試験を行うオプションを提供しています。この開発により、ユーザーの作業、時間、費用が大幅に削減されます。
グリップは、油圧式と機械式グリップを備えています。後者は、ストランドの両端をカウンターコーンと共に挿入してクランプする円錐状のスリーブで構成されています。把持力の大部分はこの方法で加えられます。それぞれの試験に必要な残りの部分は、ジョーを介した従来の油圧機械式クランプによって供給されます。これら 2 つのグリップ原理を組み合わせることで、クランプ破損をなくし、鋼より線を前処理せずにテストできるようなグリップ力を適用できるようになります。
試験片グリップは非常に柔軟性が高く、幅広い用途に使用できます。油圧式グリップは可変調整が可能で、油圧を調整することで試験ごとに簡単にグリップ力を変更できます。
ひずみ測定
スチールストランドが破断すると、個々のワイヤーがたわむことがよくあり、その結果、接触伸び計が損傷するおそれがあります。そのため、ツビックローエルは、高伸張性および高弾性材料の安全で信頼性が高く、正確な測定のために光学式伸び計を採用しています。
680 mmの視野と0.6 µmの分解能を備えたvideoXtens 6-680伸び計は、鋼線試験のような長い標点距離の場合でも、正確なひずみ測定を可能にします。特徴の概要:
- ASTM A1061に準拠した降伏強さの決定
- 伸び計は非接触で測定するため、破断点において伸び計に損傷を与えることはありません。
- 破断時ひずみの自動測定
- クロスヘッドに接続することで、ゲージマークは常に視野(FOV)の中央に配置され、測定範囲を最大限に活用できます。
この伸び計のその他の利点としては、試験片上のゲージマークと初期ゲージ長の自動識別、およびすべてのデータをtestXpert試験ソフトウェアに送信することが挙げられます。
プレストレススチールとは?
プレストレススチールは、主にプレストレストコンクリート構造で使用される高強度鋼です。プレストレススチールを使用すると、静的および動的負荷に対するコンクリートコンポーネントの特性を大幅に向上させることができます。
プレストレススチールは長い製品から製造され、その表面形状は製造規格によって異なります。たとえば、個々のワイヤーはメーカー規格のDIN EN 10138-1に従って設計され、より線ワイヤーはDIN EN 10138-3に従って設計されます。個々のワイヤーは最大2000 N /mm²の強度を持ち、丸い形状に設計されているため、台形の断面もあり、コンパクトストランドと呼ばれます。
プレストレススチールは一般的には、製品規格に応じて3つのタイプがあります。
- バースチール (直径 15 ~ 36 mm)
- ワイヤー (直径 5 ~ 16 mm)
- 3本、7本あるいはそれ以上の撚り線からなるスチールストランド(3ワイヤーストランド:5.2 ~ 7.5 mm, 7ワイヤーストランド: 7から18 mm)
これらの様々な形状は材料試験に高い要求を課すため、要求される品質基準を満たすために、多様な試験規格(ISO、ASTMなど)が用いられています。
材料試験におけるトップクラスの試験ソフトウェアをぜひご利用ください。
ツビックローエルのtestXpert試験ソフトウェアは以下を提供します:
- シンプルな操作: すぐに試験を開始し、最大の安全性を維持しながらtestXpertとして試験を行うことができます。
- 信頼性と効率性: 信頼性の高い試験結果と最適な試験効率を実現できます。
- 柔軟な統合: testXpertはすべてのアプリケーションとプロセスに最適なソリューションであり、より効果的なワークフローを実現します。
- 未来に対応したデザイン: ライフサイクル全体にわたる試験用のソフトウェアで、将来の試験タスクに対応する準備が整っています。
