鋼絞線作為預應力混凝土結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵受力構(gòu)件，憑借其優(yōu)異的力學性能與適配性，成為提升混凝土結(jié)構(gòu)性能、保障工程安全的核心材料，因此，采用偏斜拉伸試驗評估鋼絞線在非軸向受力條件下的力學性能，驗證鋼絞線服役可靠性也顯得尤為重要。

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鋼絞線偏斜拉伸試驗是用5根直徑大于或等于12.5mm的鋼絞線試樣固定在與芯軸成20°的偏斜裝置上進行軸向拉伸試驗，從而來確定鋼絞線最大力的縮減系數(shù)。很多標準規(guī)范中對于鋼絞線偏斜拉伸系數(shù)有明確要求，如GB/T 5224-2023《預應力混凝土用鋼絞線》中規(guī)定，一般用途的鋼絞線其偏斜拉伸系數(shù)D應為≤28%，用于斜拉索的鋼絞線其偏斜拉伸系數(shù)D應為≤20%。

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試驗方法

1.樣品準備

若無特殊要求，試樣一般在成品包裝前在成品中截取，應一次截取一根足夠長度的樣品以獲得至少12根試樣。每個試樣長度應適合拉伸和夾持裝置。若樣品是成卷、成捆等形式的包裝產(chǎn)品時，截取試樣時應防止試樣因發(fā)生塑性變形而可能改變其性能。如果對樣品有其他要求，則可進行補充。

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2.試驗設備

試驗所采用偏斜拉伸試驗機應具有剛性機架，且包括一個固定的被動錨固夾頭和帶測力裝置的活動錨固夾頭，一個加載裝置和一個帶凹槽的具有規(guī)定尺寸的固定芯軸等裝置。試驗設備應能夠滿足試驗對試樣夾持長度、角度等方式的要求，所使用夾具應能承受相關(guān)力值的要求。試驗中夾片與錨環(huán)間應該是扣緊的，且兩者間的位移量，及夾片帶齒部位的長度應符合相關(guān)規(guī)定。

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裝置的芯軸部位應采用工具鋼制造，且其應具有高韌性和高耐磨性能，其尺寸、表面硬度需滿足相關(guān)規(guī)定，固定方式應為剛性固定不能有任何旋轉(zhuǎn)和移動。如果是新加工的芯軸，其凹槽表面粗糙度最大值為1.6μm，且應按規(guī)定方法測量。

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試驗加載設備應有測力傳感器并定期校準，其加載速度應可調(diào)節(jié)，且加載速度、設備精度等均應滿足要求。

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3.試驗過程

試驗前應仔細清理芯軸凹槽表面，若鋼絞線試樣有輕微彎曲，則其曲率應與偏斜方向一致。按要求將鋼絞線試樣裝置于試驗機上，加載前安裝錨具過程中應正確調(diào)整鋼絞線，以保證錨固效果，使加載期間鋼絞線與夾片之間不出現(xiàn)任何滑移。

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完成試樣安裝后，應按符合試驗要求的方式進行加載，當符合上升到預計破斷負荷的50%時，加載速度應控制在30MPa/s～60MPa/s（若試驗采用應變控制，則應變速度控制在15×10^-5s^-1～30×10^-5s^-1），并保持到試樣斷裂。

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試驗中應及時精確記錄有效試驗的單根試樣破斷力，并根據(jù)試驗結(jié)果計算對應的偏斜拉伸系數(shù)，最終計算得出偏斜拉伸系數(shù)平均值。當鋼絞線的一根或多根鋼絲的斷裂處不在與芯軸接觸的位置時，則試驗為無效試驗。

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注意事項

在鋼絞線偏斜拉伸試驗過程中，為獲得更為準確科學的試驗結(jié)果，有些注意事項需知曉。這些注意事項貫穿試驗全流程，從試驗前的準備工作到試驗中的操作細節(jié)，再到試驗后的結(jié)果處理，每一個環(huán)節(jié)的把控都直接影響最終數(shù)據(jù)的可靠性，具體包括以下幾方面：

• 需嚴格按照相關(guān)標準選取試樣，確保試樣長度、直徑等參數(shù)符合試驗要求，避免因試樣尺寸不規(guī)范導致受力不均。

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• 雖然建議至少準備10根試樣用于偏斜拉伸試驗，但鋼絞線的偏斜系數(shù)是由5個有效的試驗結(jié)果計算而來，這是由于考慮到有無效試驗的情況，可能會導致無法得到最終試驗結(jié)果。

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• 偏斜拉伸試驗前，在鋼絞線樣品兩端截取的兩根試樣應按照要求進行軸向拉伸試驗，以確定鋼絞線的最大力平均值。

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• 試驗環(huán)境的溫度、濕度會對鋼絞線的力學性能產(chǎn)生一定影響，尤其是在高溫或高濕環(huán)境下，鋼絞線可能出現(xiàn)力學性能波動。因此，試驗應在標準環(huán)境條件下進行，若環(huán)境條件超出標準范圍，需在試驗報告中注明，并分析環(huán)境因素可能對試驗結(jié)果產(chǎn)生的影響。

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• 加載速率是影響鋼絞線偏斜拉伸試驗結(jié)果的重要因素之一，過快或過慢的加載速率都可能導致測得的鋼絞線強度值不準確，因此需嚴格按照試驗標準規(guī)定的加載速率進行加載。

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結(jié)語

鋼絞線偏斜拉伸試驗絕非單純的材料性能檢測，而是銜接鋼絞線材料特性與混凝土結(jié)構(gòu)實際服役需求的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，它真實模擬了鋼絞線在工程中可能面臨的非軸向受力場景，所獲得的試驗數(shù)據(jù)是混凝土結(jié)構(gòu)設計的重要依據(jù)，也能為工程施工提供關(guān)鍵參考。為確保試驗數(shù)據(jù)能夠真實、可靠地反映鋼絞線的實際性能，必須嚴格遵循相關(guān)標準規(guī)范進行真實試驗，以使試驗數(shù)據(jù)真正成為支撐混凝土結(jié)構(gòu)安全的科學依據(jù)，為鋼絞線在工程中的合理應用、結(jié)構(gòu)性能的精準保障筑牢基礎。