CNS 15164-2008 Hard drawn steel wire for prestressing concrete pipe《预力混凝土管用硬钢线》.pdf

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1、1 印月971月 本標準非經本局同意得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 號 ICS 77.140.65 G326915164經濟部標準檢驗局印 公布日期 修訂公布日期 971月31日 月日 (共7頁)預力混凝土管用硬鋼線 Hard drawn steel wire for prestressing concrete pipe 1. 適用範圍：本標準適用於製造預力混凝土管用之高強度無被覆硬拉鋼線 (以下簡稱鋼線 )，在應用時，鋼線以螺旋狀包覆於管上，以機械方式 (未包含拉模 )使維持管應力。 備考 1. 本標準採用國際單位制 (SI)， 內之數值及單位僅供參考。 2. 附錄 A 描述耐氫脆試

2、驗可接受基準之額外要求事項。 3. 下述注意事項僅針對本標準第 5.2.3 節與第 5.4.3 節之試驗法部分：本標準之目的並不在強調其使用時相關之安全注意事項，本標準使用之前，先建立符合安全衛生之適當操作規範，並決定法規 限制之適用性，係使用者之責任。 2. 採購資料 符合本標準之材料訂購須包括下列資料： (1) 數量 (質量 )。 (2) 材料名稱 (預力混凝土管用硬鋼線 )。 (3) 鋼線直徑 (參照表 2)。 (4) 種類 (參照表 2)。 (5) 包裝 (參照第 10 節 )。 (6) 符合之 CNS 總號。 (7) 特別要求事項，若有需要時 (參照附錄 A 額外要求事項 )。 3.

3、 製造 3.1 鋼材應以平爐、轉爐或電爐製程製造，材質上須無使用上有害之縮孔或偏析。 3.2 鋼線應以冷抽線方式製造以達到所需 之機械特性，在鋼線冷抽線作業中，鋼線製造廠商應特別留意，以排除對鋼線任何有害之應變時效。 備考： 若使鋼線維持溫升至 204時超過 5 秒，或 182時超過 20 秒，均可能造成鋼線有害之應變老化。有害應變時效之鋼線基本上將降低延展性並增加氫脆之可能性。 3.3 鋼線成品不得有銲接或接合點，製造 過程中用以促進操作連續性之銲接或接合點應予去除。 4. 化學成分要求 4.1 鋼線之鋼錠或鋼液分析須符合表 1 所規定之化學成分要求。 4.2 鋼線之每一項鋼錠或鋼液分析應由

4、製造廠商提供，並顯示表 1 所示所有元素之化學成分。 2 CNS 15164, G 3269 表 1 化學成分要求 單位： %(wt) 化學成分 種類 II及 III 碳 0.50 0.85 錳 0.50 1.10 磷（最大值） 0.030 硫（最大值） 0.035 矽 0.10 0.35 氮（最大值） 0.007 鋁 鈦 鉻 鎳 鉬 銅 釩 備考1. 表中之 “ ”表示未要求或無限制值。 5. 機械性質要求 備考：機械性質要求僅適用於混凝土管製造前或製造過程中。 5.1 試片：拉伸與扭轉試驗之鋼線試片應 自線捲之任一端採取，惟須為整捲鋼線在抽線製造之溫度條件下具有代表性之試片。 5.2 拉伸

5、試驗 5.2.1 拉伸試驗應符合表 2 中針對指定尺度與種類之要求。 5.2.2 試驗數：應自每一線捲採取 1 試片。 5.2.3 試驗法：拉伸試驗依 CNS 2111金屬材料拉伸試驗法之規定施行，拉伸試驗報告應包括所測試之線捲編號、線徑及破斷強度。 5.2.4 斷面縮率試驗：拉伸試驗試片之斷面縮率要求，應依第 6.1 節尺度及許可差規定，對標稱直徑 4 mm 鋼線之最小值為 35%，而對更大直徑鋼線最小值為30%，試驗依 CNS 2111 之規定。 3 CNS 15164, G 3269 表 2 拉伸試驗要求 第 II種鋼線 第 III種鋼線 抗拉強度， kNkgf 抗拉強度， kNkgf

6、標稱直徑 mm 降伏強度 MPa kg/mm2 0.2%永久伸長之負載 破斷強度 降伏強度MPa kg/mm20.2%永久伸長之負載 破斷強度 4 5 6 7 1530 153 1530 153 1450 145 1450 145 19.231961以上 30.043064以上 41.004182以上 55.805692以上 21.872231以上34.163484以上46.944788以上63.886516以上1740 1741740 1741650 1651650 16521.872231以上 34.163484以上 46.654758以上 63.506477以上 24.392488以上3

7、8.113887以上52.595364以上71.587301以上備考：依標稱直徑而定。 5.3 鬆弛試驗 5.3.1 為對用於預力混凝土管之鋼線製 造程序判定合格與否，應提供鬆弛試驗結果，鬆弛試驗結果應包括自相同或不同爐號所製造之至少 3 個鋼線捲取樣，由每一鋼線捲採取 1 試片，且鋼線試片應具相同標稱尺度、相同種類及使用相同抽線機與抽線程序製造， 並應可容許由鋼線製造廠商之歷史紀錄提供鬆弛試驗結果。 5.3.2 試驗法：鬆弛試驗應依 CNS 14312金屬材料拉伸鬆弛試驗法之規定施行。 5.3.3 試驗條件 (1) 至少應有一組試驗進行 1000 小時以上之時程，而所有其他組試驗則至少達 2

8、00 小時之時程。在 (a)0 10 小時， (b)10 100 小時及 (c)100 1000小時之每一時間間隔內進行量測，且至少記錄 5 個數據點。若試驗終止時間少於 1000 小時，則在第 3 段時間間隔內，應至少量測 2 個數據點。其 1000 小時之預期鬆弛結果，則由應力損失相對時間對數之線性回歸曲線求得。 (2) 試片之溫度應維持在 (20 2)。 (3) 試片在鬆弛試驗前均不應受到任何載重，包括對試片整直之動作，除非為整直試片兩端以使裝入試驗機夾頭時，得容許施加負載。 (4) 以固定速率施予負載，時間不少於 3 分鐘，但不超過 5 分鐘，直至達到初負載，至此，標距長度應維持恆定，

9、負載鬆弛值應在達到初負載 1 分鐘後方開始讀取。 (5) 初負載應為鋼線指定最小破斷強度之 70%，不允許對試片施加超過指定最小破斷強度之 70%之載重。 (6) 試驗標距長度應至少為鋼線標稱直徑之 60 倍。 (7) 每一鬆弛試驗結果應以 1000 小時實際之應力損失百分率，或由線性回歸曲線外插求得之 1000 小時應力損失百分率報告之。 備考： 一般預力混凝土管係以假設之 1000 小時最大鋼線鬆弛率 7.48%為基準設計，得使用具有更高鬆弛率之鋼線，惟在混凝土管設計時，4 CNS 15164, G 3269 須知道此更高鬆弛損失之狀況並予考量。 5.4 扭轉試驗 5.4.1 扭轉試驗應符

10、合表 3 中針對指定尺度與種類之要求。 5.4.2 試片數：應自每一線捲採取 1 試片。 5.4.3 試驗法：依下述施行扭轉試驗。 (1) 使用之扭轉速率為 10 30 r/min。 (2) 以鋼線之最小破斷強度之 0.5 2%之載重對鋼線施加軸向力。 (3) 使用試片之長度界定為試驗機兩夾頭間距離，其試片長度線徑在 5 mm以下為 200 mm， 線徑超過 5 mm 為 則為標稱直徑之 40 倍。 (4) 依表 3 規定之最少扭轉數。 (5) 試驗進行至破斷為止，以破斷端完全分離之情況界定為破斷。於完成扭轉試驗後，應檢查試片之初始破壞剪力面與縱向 (螺旋狀 )開裂情形。 (a) 初始破壞剪切

11、：試片之初始斷裂面 應為與鋼線軸呈垂直的清晰、齊平之完全剪切表面 (參照圖 1)。 (b) 縱向 (螺旋狀 )開裂：若破斷 試片顯示有螺旋狀開裂，可能為無需放大即可目視 (參照圖 2)，或鋼線表面以指甲觸摸即可感覺分歧 (參照圖 3)，此時該捆線捲應依第 5.4.3(5)(c)節重試。 (c) 扭轉試驗開裂之重試：重試試片之最小長度依第 5.4.3(3)之規定。重試時應扭轉重試試片，每一試 片長度之扭轉數依比例分成 3 次進行，每次扭轉結束點即應停止，且 在試片仍在扭力試驗機上時檢查試片，若試片有螺旋狀開裂，無需 放大即可目視，或以指甲可觸得分歧時，應對該件線捲予以拒收。 (6) 應記錄測試線

12、捲編號、試片長度及扭轉總數。 5.5 機械性質試驗結果報告：鋼線製造廠 商應備妥列有拉伸試驗、斷面縮率試驗、鬆弛試驗及扭轉試驗結果之報告。 表 3 扭轉試驗要求 每試片長度之扭轉數 標稱直徑 mm 光面 壓花面 兩夾頭間距離之試片長 mm 4 5 6 7 11以上 10以上 9以上 8以上 10以上 9以上 8以上 7以上 200 200 240 280 5 CNS 15164, G 3269 圖 1 可接受破斷面圖 圖 2 扭轉試驗後可目視之縱向 (螺旋狀 )開裂 圖 3 扭轉試驗後之分歧縱向 (螺旋狀 )開裂端視圖 6. 尺度及許可差 鋼線之直徑不應變異超過所指定直徑之 0.05 mm，徑

13、偏差亦不得超過 0.05 mm。 7. 加工品質、成品及外觀 7.1 允收之鋼線表面應平滑且通常不得有 生銹，鋼線表面輕微之氧化層經擦拭或稍微清潔後，不致有肉眼可見之蝕孔者 ，不應作為拒收之理由，惟鋼線線捲若具有肉眼可見之蝕孔，應予拒收。 7.2 鋼線不得有有害之尖銳物、交叉裂縫 、磨損表面、刻痕、劈裂、模痕、擦痕、蝕孔或縫隙且不應有損傷或不當之破斷。 7.3 鋼線不應扭結、不正確鑄造或顯示有波紋狀。 7.4 每一鋼線捲應為整條連續鋼線，並予適當捲繞。 7.5 鋼線不得以油浸漬或塗以油脂。 8. 檢查 製造廠商應提供採購者之檢查人員所有合之設施，以滿足材製造與供應遵守本標準之要求，所有試驗與檢

14、查得在交貨前於製造廠商之現場進，惟應避免對正常生產操作造成必要之干擾。 9.拒收重試與複審 9.1 當由製造廠商測試時，除扭轉試驗時開裂之重試係依第 5.4.3(5)(c)節之規定外，任何試片無法符合本標準之機械性質要求時 ，將導致拒收此試片所代表之線捲，或對此線捲重試 2 個額外之試片，若第一次試片試驗失敗後， 2 個額外試6 CNS 15164, G 3269 片之一尚不能符合機械性質要求時，該有問題線捲應予拒收。 9.2 依本標準之試驗所作成任何拒收之決定，應 於合理期限內報告至鋼線製造廠商，材料須適切地保護並正確無誤予 以辨識，以使鋼線製造廠商得以進行適當之調查工作。 10. 產品標示

15、及包裝 10.1 經檢驗合格之每一捲鋼線，應於標籤上標示鋼線尺度、採購者訂購批號、 CNS標準總號及類號、鋼線料爐號、線捲編號及製造廠商名稱或其商標。 10.2 除非另有指定，包裝應依買賣雙方之協議及相關規定。 7 CNS 15164, G 3269 附錄 A 額外要求事項 下列額外要求事項於採購者訂單或合約指定時適用之。 A.1 氫脆試驗 A.1.1 試驗結果：對於單一直徑與種類之鋼線，依 CNS 15163預力混凝土管用硬鋼線耐氫脆試驗法之規定施行 9 個氫脆試驗之結果，應提交給採購者，不得有任一試驗之破斷時間低於 75 小時。結果可溯衍自過去 12 個月內任何時間，對使用相同鋼料製造之相

16、同直徑與種類之鋼線所施行之試驗。 CNS 15163 所敘述之氫脆試驗報告應於鋼線交貨時，或依採購者與鋼線製造廠商之協議提交給採購者。 A.1.2 試片：對於單一直徑與種類之鋼線， 3 個鋼線試片應自相同之鋼料中 3 個不同爐號所生產者各取 1 個試片，試片之化學成分分析值依照採購單所述，且介於本標準表 1 化學成分要求之範圍。所有試驗鋼線應以相同之生產程序製造，且每一試片應取自不同之鋼線捲。 A.1.3 重試：若由任一爐號所取之任一試片破斷時間低於 75 小時，則由 2 個相同鋼料爐號所生產之另外 2 件鋼線捲中另取 2 試片施行重試，若 2 個重試試片之斷裂時間均達 75 小時以上，則報告

17、 2 個結果值；若其中一試片重試後仍低於 75 小時，由失敗之鋼料爐號所生產之任何鋼線，均不得提供給在採購單或契約中要求此額外要求事項之採購者。此時，代表第 4 個鋼料爐號所生產之鋼線試片應提送檢驗。 引用標準： CNS 2111 金屬材料拉伸試驗法 CNS 14312 金屬材料拉伸鬆弛試驗法 CNS 15163 預力混凝土管用硬鋼線耐氫脆試驗法 中華民國國家標準 National Standards of the Republic of China, CNS 標準（ standard）係指由特定機構針對產品、過程及服務等主題，經由共識，並經公認機關（構）審定，提供一般且重複使用之規則、指導綱

18、要或特性之文件。中華民國國家標準（ National Standards of the Republic of China，代號 CNS），係基於保護國民生命財產安全，維護自然環境衛生，維持自由公平交易以促進國內產業發展等需要，由標準專責機構 (現為經濟部標準檢驗局 )經透明化程序獲致共識所公布，提供國內相關產業、機關 (構 )及一般消費大眾參考依循；主要目的在謀求改善產品、程序及服務之品質，增進生產效率，維持生產及消費之合理化，以增進公共福祉。 國家標準化網站 國家標準檢索系統（ http:/.tw） 標準化資訊推廣平台（ http:/standards.bsmi.gov.tw） 產業技術標

19、準管理服務平台（ http:/techstandards.bsmi.gov.tw） 全國標準化獎（ http:/www.std.org.tw） 更多標準網站資訊，可於前述網站中取得聯結。 正字標記 CNS MARK 正字標記驗證制度係為推行中華民國國家標準，自民國 40 年起實施的產品驗證制 度，是依據 標準法及正字標記管理規則之規定，為落實國家標準的實施而辦理的產品驗證標記。藉由正字標記之核發，可彰顯產品品質符合國家標準，且其生產製造工廠採用之品質管理系統，亦符合相關規定。生產廠商藉正字標記之信譽，可爭取顧客信賴以拓展市場，消費者亦可經由辨識正字標記圖示，簡易地購得合宜的優良產品，權益因此獲

20、得保障。 正字標記圖示 由中華民國國家標準之英 文代號 CNS及中文符號組成。 正字標記核准要件 工廠品質管理經評鑑取得標準檢驗局指定品管制度之認可登錄。 產品經檢驗符合國家標準。 正字標記網站 正字標記推廣網站（ http:/smark.org.tw） 正字標記查詢系統（ http:/cnsmark.bsmi.gov.tw） 相關資訊 Information 發編輯：經濟部標準檢驗局 Publisher ： The Bureau of Standards, Metrology and Inspection 局 址：臺市濟南 1 段 4 號 Address ： 4 Chinan Road, Section 1 Taipei, 100, Taiwan 電 話： (02) 2343-1700 Telephone： (886-2) 2343-1700 網 址： http:/www.bsmi.gov.tw Web site ： http:/www.bsmi.gov.tw