GB/T 5224《预应力混凝土用钢绞线》国家标准首次发布于1985年，上一个版本是2014年版本，现在最新版本为GB/T 5224-2023。
现行的国家标准修订至今近10年，在此期间，预应力技术迅速发展，工程中对预应力混凝土结构的使用跨度、材料强度提出了更高的要求。
特别是欧美、日本、韩国等国家不断加强对超高强预应力混凝土结构技术的研究，2020年，新版国际标准ISO 6934-4:2020《预应力混凝土用钢绞线》中也将超高强度预应力钢绞线纳入标准范围。
近几年，我国一些生产企业也成功研制出2160MPa、2230MPa 和2360MPa级钢绞线并试点应用于工程中。
目前我国对超高强度钢绞线的研发生产取得了突破性进展，而现行国家标准中1470-1670MPa低强度级别的钢绞线市场需求量已经很少，因此，提高预应力钢绞线的强度级别成为了本次国家标准修订的重要方向。
将超高强度钢绞线纳入国家标准范围有利于带动工程设计单位以及原料盘条、锚具等生产企业的共同研发，对推动产业链的整体提升，促进超高强钢绞线技术质量进步，实现更大跨度、更轻盈结构的工程应用，都会产生积极的影响，获得巨大的经济效益和社会效益。
另外，1×19结构钢绞线在2014版国家标准中首次纳入，该产品在煤矿支护领域中的应用经过近10年的发展已经形成了规模化优势，
现行标准中对1×19结构钢绞线的抗拉强度、试验方法等的规定已不能充分满足用户对产品的使用需求，
新版标准对1×19结构钢绞线的尺寸测量方法、捻距、抗拉强度等内容做出了修订完善。
同时，新版标准还增加了“1×7结构螺旋肋钢绞线”的品种规格、增加了“用于斜拉索的钢绞线的疲劳性能”，体现了“产品创新标准先行”的理念。
结合用户的使用对预应力钢绞线的弹性模量、拉伸试验的最小有效夹持长度等要求做出了规定，并增加了“推算1000h 松弛率的相关系数”和“每米公称重量偏差的测量方法”等试验方法的规定。
预应力混凝土用钢绞线
范围
本文件规定了预应力混凝土用钢绞线的分类、代号及标记、订货内容、尺寸、横截面形状、重量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书。
本文件适用于由冷拉光圆钢丝、刻痕钢丝及螺旋助钢丝捻制的用于预应力混凝结构的钢绞线(以
下简称“钢绞线”)
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T5223预应力混凝土用钢丝
GB/T21839预应力混凝土用钢材试验方法
YB/T081冶金技术标准的数值修约与检测数值的判定
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
标准型钢绞线 standard strand
由冷拉光圆钢丝捻制成的钢绞线。
3.2
刻痕钢绞线 indented strand
由含有刻痕钢丝捻制成的钢绞线。
3.3
螺旋肋钢绞线helicalrib strand
由含有螺旋肋钢丝捻制成的钢绞线
3.4
模拔型钢绞线compact strand
捻制后再经冷拔成的钢绞线。
3.5
公称直径nominal diameter
钢绞线外接圆直径的名义尺寸。
3.6
稳定化处理 stabilizing treatment为减少应用时的应力松弛，钢绞线在一定张力下进行的短时热处理
4分类、代号及标记
4.1分类与代号
钢绞线通用结构分为以下9类,结构代号为:
a）用两根冷拉光圆钢丝捻制成的标准型钢绞线 1X2
b)用三根冷拉光圆钢丝捻制成的标准型钢绞线 1X3
c)用三根含有刻痕钢丝捻制成的刻痕钢绞线 1X3I
d)用七根冷拉光圆钢丝捻制成的标准型钢 1X7
e)用六根含有刻痕钢丝和一根冷拉光圆中心钢丝捻制成的刻疯钢绞线 1X7I
f)用六根含有螺旋肋钢丝和一根冷拉光圆中心钢丝制成的螺肋钢绞线 1X7H
g)用七根冷拉光圆钢丝抢制后再经冷拔成的模拔型钢绞线 (1X7)C
h)用十九根冷拉光圆钢丝捻制成的1+9+9 西鲁式钢绞线 1X19S
i)十九冷拉光圆钢丝捻制成的1十6十6/6 瓦林吞式钢绞线 1X19W
4.2标记
按本文牛交货的产品标记应包含下列内容:
a)应力钢绞线;
b)结构代号；
c)公称直径;
d)强度级别;
e)本文件编号。
示例1:公称直径为 15.20 mm,抗报度为1 860 MPa 的用七根冷拉光圆钢丝捻制成的标准型钢绞线标记为:预应力钢较线1X7-15.20-1860 GB/T5224 2023
示例2:公称直径为8.70mm,抗拉强度为1 860 MPa 的用三根含有刻痕钢丝拾制成的刻痕钢绞线标记为:预应力钢纹线1X3I-8.70-1860 GB/T 5224-2023
示例3:公称径为21.60mm,抗拉强度为1770MPa的用六根含有螺旋钢丝和一根拉光圆中心钢丝捻制成的螺旋肋钢绞线标记为：顶应力钢绞线1X7H-21.60-1770-GB/T5224-2023
示例4:公称直径为 12.70 mm，抗拉强度为 1860 MPa的用七根冷拉光圆钢丝捻制后再经冷拔成的模拔型钢纹线标记为:预应力钢绞线(1X7)C-12.70-1860-GB/T5224-2023
示例5:公称直径为21.8mm，抗拉强度为 1860 MPa的用十九根冷拉光圆钢丝捻制成的西鲁式钢绞线标记为：预应力钢绞线1X19S-21.8-1860-GB/T5224-2023
5 订货内容
订货内容包括但不限于以下内容:
a)本文件编号;
b)产品名称;
c)强度级别;
d)结构代号;
e)钢绞线尺寸、长度(或卷径)及重量(或数量、或卷重);
f)用途。
6 尺寸横截面形状、重量及允许偏差
6.1 1X2结构钢绞线的尺寸及允许偏差公称横截面积每米理论重量见表 1,横截面形状示意图见图1.
6.2 1X3 结构钢绞线的尺寸及允许偏差、公称横截面积每米理论重量见表 2,横截面形状示意图见
图2。
6.3 1X3I结构钢绞线的公称横截面积公称重量重量允许偏差见表3
6.4 1X7 结构钢绞线的尺寸及允许偏差公称横裁面积每米理论重量见表 4,横截面形状示意图见
图 3。
6.51X7I1X7H结构钢绞线的公称横截面积公称重量重量允许偏差见表5
6.61X19 结构钢绞线的尺寸及允许偏差公称横截面积每米理论重量见表 6横截面形状示意图见图4、图5。
6.7 根据需方要求,可生产表1~表6以外结构和直径的钢线。计算钢绞线每米理论重量时钢的密度为7.85g/cm3.
6.8当用于矿山支护时,1X7结构钢绞线(不包含1X7I、1X7H结构)需标识说明，其直径允许偏差为:-0.15mm~十0.60mm。
6.9 每卷钢绞线重量不小于1000 kg,不小于 10 卷时，允许有 10%的卷数的钢重量小于1000 kg但不小于300kg。
6.10直径不大于18.90mm的钢绞线，卷内不小于750 mm;直径大于18,90mm的钢线，卷内不小于1100mm。卷宽为(750±50)mm,或(600±50)mm,或经需方要求，也可采用其他卷宽尺寸。
7技术要求
7.1制造
7.1.1钢线宜选用符合GB/T 24238或GB/T 242422GB/T 24224 规定的牌号的盘条制造也可采用其他牌号的盘条制造,生产厂不提供化学成分。
7.1.2 钢绞线应以盘条为原料,经表面处理冷拔后制成钢绞线。捡制后,钢绞线应进行连统的稳定化处理。
7.1.3制刻痕钢绞线的钢丝应符合GB/T 5223的规定钢线公称直径12 mm时其刻深度为006mm土003mm;钢线公称直径>12mm时其刻痕深度为007mm003mm
7.1.4螺旋肋钢绞线的捻向应与螺旋肋的方向相同。
7.15 1X2、1X3结构钢线的距应为钢线公称直径的12倍~22倍1X7结构钢线的距应为钢绞线公称直径的 12倍~16 倍模钢绞线的距应为钢线公称直径的14倍18 倍,X19结构钢绞线的捻距应为钢绞线公称直径的 10 倍16 倍。长度为外层任意一根钢丝构成螺状后的间距,如图6所示。
7.1.6钢绞线内不应有折断、横裂和相互交叉的钢丝。
7.1.7钢绞线的捻向一般为左(S)捻,右(Z)捻应在合同中注明。7.1.8 成品钢绞线应用砂轮锯切制,切断后应不松散,如钢丝离开原来位置,应可以用手复原到原位7.1.91X21X313成品钢纹线不允许有任焊接点其余成品钢线只允许保留拉拔前的焊按点，且在每45m内只允许有1个拉拔前的焊接点。
7.2力学性能。
7.2.1 1X2结构钢绞线的力学性能应符合表7规定。
7.2.2 1X3结构钢绞线的力学性能应符合表8规定。
7.2.3 1X7结构钢绞线的力学性能应符合表9规定。
7.2.4 1X19结构钢绞线的力学性能应符合表10规定。
7.2.5 钢绞线弹性模量为(19510)GP,可不作为交货条件。当需方要求时,应满足该范围值。如超出范围值时,可参照GB/T 21839 中的规定,在应力-应变曲线中,对0,2Fm~07Fm范围内的直线段的斜率值进行重新修正，选择最优拟合得出。
7.2.6根据供需双方协议可提供表7~表10以外的强度级别的钢绞线。
7.2.7如无特殊要求只进行初始力为 70% Fm的试验允许使用推算法进行120h试验确定1000h松驰率。用于矿山支护的钢绞线松驰率不做要求
7.3表面质量
7.3.1除非用户有特殊要求，钢绞线表面不应有油、润滑脂等物质。
7.3.2 钢绞线表面不应有影响使用性能的有害缺陷。允许存在轴向表面缺陷,但其深度应小于单根钢必直径的4%。
7.3.3允许钢绞线表面有轻微浮锈。表面不能有目视可见的锈蚀凹坑
7.3.4钢绞线表面允许存在回火颜色。
7.4钢绞线的伸直性
钢绞线的伸直性不大于25mm。
7.5疲劳性能、偏斜拉伸性能和应力腐蚀性能
经供需双方协商,合同中注明,可以进行轴向疲劳试验、偏斜拉伸试验和应力腐蚀试验
8试验方法
8.1表面检验
表面质量用目视检查
82外形尺寸检验
8.2.1钢绞线的直径应用分度值不大于0.02 mm 的量具测量测量位置距离端头不小于300 mm。
8.2.2 1X2结构钢绞线的直径应测量图1所示的D值13 结钢的直径应测量图2所示的A值;测量1X7结构钢绞线(不包含1X7、1X7H 结构)的直应以横穿直方向的相对两根外层钢丝为准,如图3 所示的 Da值;测量1X19 结瓦林吞式钢绞线的直径应以横穿直方向的相对两根外层钢丝为准,如图4所示的 Da值。
8.2.3 1X19 结构西鲁式钢线的直径应测量钢绞线的外接圆直径,如图5 所示的 Da值。测量外接圆的直径应使用宽口卡尺，钳口的宽度至少要跨越两根相邻的钢丝,钳口分别卡住上下各两根钢丝的最高点,该测量值为钢绞线的外接圆直径,如图7所示。
8.2.4测量不同结构钢绞线的直径,要围绕圆周的不同方向测量 3次,3 次测量的平均值为钢绞线的实测直径。
8.3 1X7结构钢绞线的中心钢丝直径加大比的测量计算
计算1X7 结构钢绞线的中心钢丝直径加大比,应先测量钢绞线外层六根钢丝的直径取平均值中心钢丝的直径与平均值的差值除以平均值,该计算结果的百分数,为中心钢丝直径的加大比。
8.4拉伸试验
8.4.1通用要求
按照GB/T 21839 的规定不应使用预制场张拉钢绞线的错来具进行钢绞线拉伸试验夹持装置的设计应确保在试验过程中,载荷沿着整个夹持长度分布,最小有效夹持长度应不小于钢绞线的一个捻距。如试样在夹头内或距钳口 2 倍钢绞线公称直径内断裂，达不到本文件性能要求时，试验无效,应补充样品进行试验，直至获取有效的试验数据。
8.4.2最大力
整根钢绞线的最大力试验按 GB/T 21839 的规定进行计算抗拉强度时取钢绞线的公称横截面积值。
8.4.3屈服力
钢绞线屈服力采用引伸计标距(不小于一个捻距)的非比例延伸达到引伸计标距0.2%时所受的力(Fpo.2)。为便于供方日常检验,也可以测定总延伸达到原标距 1%的力(Fa),其值符合本文件规定的Fpo.2值时可以交货但仲裁试验时测定Fpo.2F。测定Fpo.2和Fa时预负荷为公称最大力的10%。
8.4.4最大力总延伸率
最大力总延伸率Agt的测定按GB/T21839 的规定进行.使用计算机采集数据或使用电子拉伸设备的，测量延伸率时预加负荷对试样所产生的延伸率应加在总延伸内。
8.4.5弹性模量
弹性模量的测定按GB/T21839的规定进行
8.5伸直性
钢绞线的伸直性的测量应按GB/T21839的规定进行。8.6每米公称重量偏差的测量计算
8.6.1 取3根长度不小于1m的钢绞线,试样应从线端部垂直切取每根钢线长测量精确到1mm。试样的一般规定应符合GB/T21839的规定。
8.6.2 称量每根钢绞线的重量,精确到1g,然后按式(1)计算钢绞线的每米重量.
式中:
M-钢绞线每米重量，单位为克每米(g/mm);
m-钢绞线重量，单位为克(g);m
L-钢绞线长度,单位为米(m)
8.6.3实测单位重量取3个计算值的平均值。
8.6.4计算每米公称重量偏差,应由试样实测单位重量的平均值与本文件中给出的对应的每米公称重量的差值,再除以对应的每米公称重量,该计算结果的百分数,为每米公称重量偏差。
8.7应力松弛性能试验
8.7.1钢绞线的应力松弛性能试验应按GB/T21839的规定进行。
8.7.2试验标距长度不小于公称直径的60倍
8.7.3试样制备后不应进行任何热处理和冷加工。
8.7.4允许用至少120h的测试数据推算1000 h的松率推算松率的相关系数应不小于0.98如相关系数小于0.98 时,允许用 240h 的测试数据推算如相关系数仍小于0.98 时,应将试验持续到1000h.
8.8疲劳试验
8.8.1疲劳试验所用试样是成品钢绞线上直接截取的试样,试样长度应保证两夹具之间的距离不小于500mm或两倍捻距(二者取较大值)。
8.8.2一般用途的钢绞线应能经受2X10₆次07F~(07Fma-Fr脉动负荷后而不断
光圆钢绞线:Fr/Sn190MPa;
刻痕钢绞线Fr/Sn-170MPa
螺旋肋钢绞线;Fr/Sn170MPa。
式中:
Fma一钢绞线的实际最大力,单位为牛(N);
Fr，一一应力范围的等效负荷值,单位为牛(N);
Sa一一钢绞线的公称横截面积,单位为平方毫米(mm)。
8.8.3用于斜拉索的钢绞线应能经受2X10₆次0.45Fm(0.5Fm-Fr脉动负荷后而不断裂。
光圆钢绞线;Fr/Sn-300MPa
式中:
Fm。钢绞线的公称最大力,单位为牛(N);
Fr，一一应力范围的等效负荷值,单位为牛(N);
Sn.-钢绞线的公称横截面积，单位为平方毫米(mm%)
8.8.4疲劳试验按GB/T21839的规定进行
8.9偏斜拉伸试验
一般用途的钢绞线其偏斜拉伸系数 D应为<28%;用于斜拉索的钢绞线其偏斜拉伸系数 D应为<20%。偏斜拉伸试验按GB/T21839的规定进行
8.10应力腐蚀试验
应力腐蚀试验按GB/T21839 的规定进行。在实际最大力Fma 的80%时,试样应满足表11的规定。
8.11数值修约
检验结果的数值修约与判定应符合YB/T 081的规定
9 检验规则
9.1检验分类
钢绞线的检验分为交货检验和特征值检验。
9.2交货检验
9.2.1检查和验收
产品的工厂检查由供方质量检验部门按表 12 进行,需方可按本文件进行检查验收
9.2.2组批规则
钢绞线应成批检查和验收,每批钢绞线由同一牌号、同一直径、同一生产工艺捻制的钢绞线组成,每批重量不大于100t。
9.2.3检验项目及取样数量
检验项目和取样数量要求如下:
a)不同结构钢绞线的检验项目和取样数量应符合表12的规定
b)1 000 h的应力松驰性能试验轴向疲劳试验偏斜拉伸试验、应力腐蚀试验只进行型式试b验,即当遇到原料、生产工艺、设备有重大变化及新产品生产停产后复产时进行型式检验。只进行型式检验取样方法和试验方法应符合表13 的规定。
9.2.4复验与判定规则
当检验结果出现不符合本文件规定时,应从同一批未经检验的钢绞线卷中取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验,复验结果均合格,则整批钢绞线予以交货;即使有一个试样不合格,则整批钢绞线不应交货,允许进行逐卷检验合格者交货。
对于复验结果均合格的整批次钢绞线,可以允许对首次检验出现的不合格卷,取双倍试样进行该不合格项的复验,如果复验结果均合格,则可随该批次钢绞线交货;如果有一个试样不合格,则该卷钢绞线不应交货。
9.3特征值检验
9.3.1 特征值检验适用于下列情况:
a)供方对产品质量控制的检验;
b)需方提出要求，经供需双方协商一致的检验
c)第三方产品认证及仲裁检验。
9.3.2特征值检验应按附录A中的规则进行
10包装标志及质量证明书
包装10.1
每卷钢绞线应拥扎结实,捆扎不少于6道。经双方协议,可加防护材料包装
10.2 标志
每卷钢绞线应拴挂标牌,其上注明供方名称、产品名称、出厂编号、直径、强度级别、执行标准号、重量等。
10.3质量证明书
每一合同批应附有质量证明书,其中应注明供方名称、产品名称、直径、强度级别、批号、执行标准号、重量及件数、需方名称、试验结果、发货日期、质量检验部门印记。
当最多有两个试验结果不符合条件时,应继续进行试验,此时,应从该试验批的不同卷钢绞线上,另取45 个试样进行试验，这样可得到总计 60 个试验结果,如果 60个试验结果中多有2个不符合条件,该试验批符合要求。
A.3.3松弛试验、疲劳试验、偏斜拉伸试验、应力腐蚀试验
均应符合本文件要求。
参考文献
[1]GB/T24238预应力钢丝及钢绞线用热轧盘条
[2]GB/T24242.2制丝用非合金钢盘条第2部分:一般用途盘条
[3]GB/T24242.4制丝用非合金钢盘条第4部分特殊用途盘条
