ISO 15630-3 / ASTM A416 / ASTM A1061: Preskušanje jeklenih pramenov

Zaradi visoke natezne trdnosti posameznih jeklenih pramenskih žic – do 2000 Mpa – in njihove gladke površine je še posebej pomembno zagotoviti, da se vzorec ne poškoduje zaradi vpenjanja (na primer zaradi piramidnega vzorca na vstavkih vložkov). Zato so potrebne hidravlične vzporedne čeljusti z nastavljivim pritiskom vpenjanja. Poleg tega je treba geometrijo čeljusti zasnovati tako, da je možno zanesljivo in homogeno vpenjanje vzorca, tako da vzorec med preskusom ne začne drseti.

Da bi se izognili zlomom vzorca zunaj merilne dolžine L₀, je pomembna tudi kakovost izdelka vzorca iz jeklene niti. Med nateznim preskusom se lahko kot zanesljivi rezultati preskusa sprejmejo samo trganja/zlomi vzorca znotraj merilne dolžine. Poškodovana površina vzorca ali močno nehomogena natezna trdnost posameznih žic pogosto vodita do zlomov vzorca zunaj L₀, blizu vložkov.

Vpenjanje vzorca v visokocikličnem preskusu utrujanja na jeklenih pramenih v skladu z ISO 15630-3 predstavlja poseben izziv, saj lahko razmeroma enostavno pride do zlomov pri vpetju. Vpenjalna sila povzroči, da se obremenitev prekriva z dinamično preskusno obremenitvijo v območju vpenjanja, kar lahko povzroči prezgodnjo odpoved vzorca. Zato imajo pri klasičnih nateznih vzorcih iz trdnega materiala konci pogosto večje prereze, da se zagotovi zlom vzorca v nevpetem delu med čeljustmi. Z žičnimi prameni to ni tako preprosto. Za pridobitev pravilnih rezultatov preskusa je potrebna obsežna priprava vzorca, kot je tesnjenje.

S čeljustmi, posebej razvitimi za preskušanje jeklenih pramenov, ZwickRoell ponuja možnost preskušanja pramenov brez uporabe posebej pritrjenih prijemalnih elementov. Ta razvoj bistveno zmanjša potrebno rokovanje, čas in stroške za uporabnika.

Čeljusti imajo hidromehanski in čisto mehanski prijem. Slednji obsega stožčasti tulec, v katerega se vsak konec pramena napelje skupaj s protistožcem in vpne. Na ta način se uporabi večina prijemalne sile. Preostali del, ki je še potreben za posamezen preskus, dobimo s klasičnim hidromehanskim vpenjanjem preko vložkov. Kombinacija teh dveh prijemalnih principov omogoča uporabo prijemalne sile na tak način, da so odpravljeni zlomi zaradi vpenjanja in da je jeklene pramene mogoče preskušati brez predhodne obdelave.

Čeljusti so izjemno prilagodljive in se lahko uporabljajo za širok spekter aplikacij. Spremenljivo nastavljivo hidravlično prijemalno silo je mogoče enostavno spreminjati od preskusa do preskusa z ustreznim uravnavanjem tlaka olja.

Prednapeto jeklo je visoko trdno jeklo, ki se uporablja predvsem v prednapeti betonski konstrukciji. Uporaba prednapetega jekla omogoča znatno povečanje lastnosti betonskih komponent za statične in dinamične obremenitve.

Prednapeto jeklo je izdelano iz dolgega jeklenega izdelka, njegova oblika površine pa se razlikuje glede na proizvodni standard. Na primer, posamezna žica je zasnovana po proizvajalčevem standardu DIN EN 10138-1, medtem ko je jekleni pramen lahko zasnovan po DIN EN 10138-3. Posamezna žica ima trdno vrednost do 2000 N / mm² in je zasnovana v okrogli obliki, pri čemer obstajajo tudi trapezoidni preseki, ki jih potem imenujemo kompaktni prameni.

Pod splošnim naslovom prednapetega jekla obstajajo tri oblike, ki so lahko v odvisnosti od standarda:

• Jeklena palica (premer 15 do 36 mm)
• Žica (premer 5 do 16 mm)
• Jekleni prameni, sestavljeni iz 3, 7 ali več zvitih posameznih žic (trižični pramen: 5,2 do 7,5 mm, sedemžični pramen: 7 do 18 mm)

Te različne oblike nalagajo visoke zahteve pri preskušanju materialov, zato se uporabljajo številni preskusni standardi (npr. ISO, ASTM itd.), da se zagotovi izpolnjevanje zahtevanega standarda kakovosti.