ISO 15630-3:2019
(Main)Steel for the reinforcement and prestressing of concrete — Test methods — Part 3: Prestressing steel
Steel for the reinforcement and prestressing of concrete — Test methods — Part 3: Prestressing steel
This document specifies test methods applicable to prestressing steel (bar, wire or strand) for concrete. This document does not cover the sampling conditions that are dealt with in the product standards. A list of options for agreement between the parties involved is provided in Annex A.
Aciers pour l'armature et la précontrainte du béton — Méthodes d'essai — Partie 3: Aciers de précontrainte
Le présent document spécifie les méthodes d'essai applicables aux aciers de précontrainte (barres, fils ou torons) pour le béton. Le présent document ne couvre pas les conditions d'échantillonnage qui sont spécifiées dans les normes de produit. Une liste d'options en vue d'un accord entre les parties concernées figure à l'Annexe A.
General Information
Relations
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15630-3
Third edition
2019-02
Corrected version
2019-10
Steel for the reinforcement and
prestressing of concrete — Test
methods —
Part 3:
Prestressing steel
Aciers pour l'armature et la précontrainte du béton — Méthodes
d'essai —
Partie 3: Aciers de précontrainte
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
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Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms, definitions and symbols . 1
4 General provisions concerning test pieces . 3
5 Tensile test . 4
5.1 Test piece . 4
5.2 Test equipment . 4
5.3 Test procedure . 4
5.3.1 General. 4
5.3.2 Determination of the modulus of elasticity . 5
6 Bend test . 6
6.1 Test piece . 6
6.2 Test equipment . 6
6.3 Test procedure . 6
6.4 Interpretation of test results . 7
7 Reverse bend test . 7
7.1 Test piece . 7
7.2 Test equipment . 7
7.3 Test procedure . 8
8 Wrapping test. 8
8.1 Test piece . 8
8.2 Test equipment . 8
8.3 Test procedure . 8
9 Isothermal stress relaxation test . 9
9.1 Principle of test . 9
9.2 Test piece . 9
9.3 Test equipment .10
9.3.1 Frame .10
9.3.2 Force-measuring device .10
9.3.3 Length-measuring device (extensometer) .10
9.3.4 Anchoring device .10
9.3.5 Loading device .10
9.4 Test procedure .10
9.4.1 Provisions concerning the test piece .10
9.4.2 Application of force .10
9.4.3 Initial force .11
9.4.4 Force during the test . . .11
9.4.5 Maintenance of strain .11
9.4.6 Temperature .12
9.4.7 Frequency of force recording .12
9.4.8 Frequency of strain recording .12
9.4.9 Duration of the test .12
10 Axial force fatigue test .12
10.1 Principle of test .12
10.2 Test piece .13
10.3 Test equipment .13
10.4 Test procedure .13
10.4.1 Provisions concerning the test piece .13
10.4.2 Stability of force and frequency .13
10.4.3 Counting of force cycles .14
10.4.4 Frequency .14
10.4.5 Temperature .14
10.4.6 Validity of the test .14
11 Stress corrosion test in a solution of thiocyanate .14
11.1 Principle of test .14
11.2 Sample and test piece .14
11.3 Test equipment .14
11.3.1 Frame .14
11.3.2 Force-measuring device .14
11.3.3 Time-measuring device .15
11.3.4 Test cell containing the test solution .15
11.3.5 Test solution.15
11.4 Test procedure .16
11.4.1 Provisions concerning the test pieces .16
11.4.2 Application and maintenance of force .16
11.4.3 Filling of the test cell.16
11.4.4 Temperature during the test .16
11.4.5 Termination of the test .16
11.4.6 Determination of median lifetime to fracture.16
12 Deflected tensile test .17
12.1 Principle of test .17
12.2 Sample and test pieces .17
12.3 Test equipment .17
12.3.1 General description .17
12.3.2 Dimensions .17
12.3.3 Anchorages .18
12.3.4 Mandrel .18
12.3.5 Loading device .20
12.4 Test procedure .20
13 Chemical analysis .20
14 Measurement of the geometrical characteristics .20
14.1 Test piece .20
14.2 Test equipment .21
14.3 Test procedures .21
14.3.1 Rib measurements . .21
14.3.2 Indentation measurements .22
14.3.3 Lay length of strand (P).22
14.3.4 Straightness .22
15 Determination of the relative rib area (f ) .23
R
15.1 General .23
15.2 Calculation of f .23
R
15.2.1 Relative rib area .23
15.2.2 Simplified formulae .23
15.2.3 Formula used for the calculation of f .25
R
16 Determination of deviation from nominal mass per metre .25
16.1 Test piece .25
16.2 Accuracy of measurement .25
16.3 Test procedure .26
17 Test report .26
Annex A (informative) Options for agreement between the parties involved .27
Bibliography .28
iv © ISO 2019 – All rights reserved
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO’s adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by ISO/TC 17, Steel, Subcommittee SC 16, Steels for the reinforcement and
prestressing of concrete.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 15630-3:2010), which has been
technically revised. Changes have been introduced in the Introduction, Clauses 1 and 2, 5.3.1, 5.3.2, 9.3,
9.4.4, 10.4.3, 11.4 (now 10.3, 10.4.4, 11.4.3, 12.4) and Figure 8. The Bibliography has been updated and
the dated references have been replaced by undated references. A new Clause 8 on the wrapping test
has been added.
A list of all parts in the ISO 15360 series can be found on the ISO website.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
This corrected version of ISO 15630-3:2019 incorporates the following corrections:
— in Figure 8, 60° ± 12° has been corrected to 60° ± 12′.
Introduction
The aim of ISO 15630 (all parts) is to provide all relevant test methods for reinforcing and prestressing
steels in one standard series.
This document covers standard test methods, as well as specialized test methods that are not
commonly used in routine testing and that should only be considered where relevant (or specified) in
the applicable product standard.
Reference is made to International Standards on the testing of metals, in general, as they are applicable.
Complementary provisions have been given if needed.
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 15630-3:2019(E)
Steel for the reinforcement and prestressing of concrete —
Test methods —
Part 3:
Prestressing steel
1 Scope
This document specifies test methods applicable to prestressing steel (bar, wire or strand) for concrete.
This document does not cover the sampling conditions that are dealt with in the product standards.
A list of options for agreement between the parties involved is provided in Annex A.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 4957, Tool steels
ISO 4965-1, Metallic materials — Dynamic force calibration for uniaxial fatigue testing — Part 1:
Testing systems
ISO 4965-2, Metallic materials — Dynamic force calibration for uniaxial fatigue testing — Part 2: Dynamic
calibration device (DCD) instrumentation
ISO 6508-1, Metallic materials — Rockwell hardness test — Part 1: Test method
ISO 6892-1, Metallic materials — Tensile testing — Part 1: Method of test at room temperature
ISO 7500-1, Metallic materials — Calibration and verification of static uniaxial testing machines — Part 1:
Tension/compression testing machines — Calibration and verification of the force-measuring system
ISO 7801, Metallic materials — Wire — Reverse bend test
ISO 7802, Metallic materials — Wire — Wrapping test
ISO 9513, Metallic materials — Calibration of extensometer systems used in uniaxial testing
ISO 16020, Steel for the reinforcement and prestressing of concrete — Vocabulary
3 Terms, definitions and symbols
For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 16020 apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
For the purposes of this document, the following symbols apply.
Symbol Unit Description Reference
a mm Rib height at the mid-point 14.3, 15.2
m
a mm Maximum height of rib or depth of indentation 14.3
max
a mm Average height of a portion i of a rib subdivided into p parts of length Δl 15.2
s,i
a mm Rib height at the quarter-point 14.3, 15.2
1/4
a mm Rib height at the three-quarters point 14.3, 15.2
3/4
A % Percentage elongation after fracture 5.1, 5.3
A % Percentage total extension at maximum force Clause 5
gt
A % Percentage uniform elongation after fracture 5.3
r
b mm Width of transverse rib at the mid-point 14.3.1.6
c mm Rib or indentation spacing 14.3
C mm Groove width at nominal diameter of the mandrel, d , used for the deflect- 12.3.4
a
ed tensile test
d mm Nominal diameter of the bar, wire or strand 5.3.1, 7.2,
Table 3, 10.4.6,
Table 4
d mm Nominal diameter of the mandrel used for the deflected tensile test 12.3.4
a
d mm Diameter to be obtained after placing two gauge cylinders in the groove of 12.3.4
b
the mandrel used for the deflected tensile test
d mm Diameter of the gauge cylinder used for the deflected tensile test 12.3.4
e
d mm Diameter of guide hole 7.2
g
d mm Inner diameter of the groove of the mandrel used for the deflected ten- 12.3.4
i
sile test
D % Average coefficient of reduction of the maximum force in the deflected 12.2, 12.4
tensile test
D mm Inner diameter of the test cell in the stress corrosion test 11.3.4
c
D % Individual percentage of reduction of the maximum force in the deflected 12.4
i
tensile test
D mm Diameter of the mandrel of the bending device in the bend test Figure 2
m
e mm Average gap between two adjacent ribs or indentation rows 14.3.1.4,
14.3.2.5
E MPa Modulus of elasticity 5.2, 5.3
f Hz Frequency of force cycles in the axial force fatigue test 10.1, 10.4.2
f — Relative rib area Clause 15
R
F N Individual breaking force in the deflected tensile test 12.4
a,i
F N Maximum force in the tensile test 5.3
m
N Mean value of the maximum force 9.2, 11.2, 12.2,
F
12.4
m
F N 0,1 % proof force, plastic extension 5.2, 5.3
p0,1
F N 0,2 % proof force, plastic extension 5.2, 5.3
p0,2
F N Force range in the axial force fatigue test Figure 6, 10.3,
r
10.4.2
F N Residual force in the test piece at time t in the isothermal stress relaxa- 9.1
rt
tion test
ΔF N Force loss in the test piece at time t in the isothermal stress relaxation test 9.1
rt
F mm Area of longitudinal section of one rib 15.2
R
NOTE 1 MPa = 1 N/mm .
2 © ISO 2019 – All rights reserved
Symbol Unit Description Reference
F N Upper force in the axial force fatigue test Figure 6, 10.3,
up
10.4.2
F N Initial force in the isothermal stress relaxation test and the stress corro- 9.1, 9.2, 9.3, 9.4,
sion test 11.1, 11.2, 11.4.2
G mm Depth of the groove of the mandrel used for the deflected tensile test 12.3.4
h mm Distance from the top tangential plane of cylindrical supports to the bot- 7.2
tom face of the guide
h mm Bow height in the plane of the bow 14.3.4
b
l mm Length of indentation 14.3.2.4
L mm Length of the test piece in the stress corrosion test 11.2
t
L mm Gauge length (without force on the test piece) in the isothermal stress 9.1, 9.3, 9.4
relaxation test
11.2, 11.3.4,
Length of the test piece in contact with the solution in the stress corro- 11.4.1, 11.4.3,
sion test 11.4.5
L mm Length of the passive side in the deflected tensile test 12.3.2
L mm Length of the active side in the deflected tensile test 12.3.2
m, n — Coefficients or numbers 9.4.9, 14.3, 15.2
P mm Lay length of a strand 14.3.3
r mm Radius of cylindrical supports 7.2
R mm Radius at the base of the mandrel used for the deflected tensile test 12.3.4
r mm Distance between the grips and the gauge length for the manual measure- 5.3
ment of A
gt
r mm Distance between the fracture and the gauge length for the manual meas- 5.3
urement of A
gt
R µm Surface roughness of the mandrel used for the deflected tensile test 12.3.4
a
S mm Nominal cross-sectional area of the test piece 5.3.2
n
t h Maximum agreed time for the stress corrosion test 11.4.5
a
t h Individual lifetime to fracture in the stress corrosion test 11.4.5
f,i
t h Median lifetime to fracture in the stress corrosion test 11.4.6
f,m
t s Starting time in the isothermal stress relaxation test and in the stress 9.4.2, 11.4
corrosion test
y mm Distance from a plane, defined by the axes of the cylindrical supports, to Figure 3
the nearest point of contact with the test piece
V mm Volume of test solution to fill the test cell in the stress corrosion test 11.4.3
Z % Percentage reduction of area 5.3.1
α ° Angle of deviation in the deflected tensile test 12.3.2
β ° Rib or indentation angle to the bar or wire axis 14.3
— Value of the strain for a force equal to x F 5.3.2
m
ε
xF
m
ρ % Relaxation 9.4.9
14.3.1.4,
∑e mm Part of the circumference without indentation or rib
i
14.3.2.5, 15.2
NOTE 1 MPa = 1 N/mm .
4 General provisions concerning test pieces
Unless otherwise agreed or specified in the product standard, the samples shall be taken from the
finished product before packaging.
Special care should be taken when samples are taken from the packaged product (e.g. coil or bundle) in
order to avoid plastic deformation, which could change the properties of the samples used to provide
the test pieces.
Specific complementary provisions concerning the test pieces are indicated in the relevant clauses of
this document, if needed.
5 Tensile test
5.1 Test piece
In addition to the general provisions given in Clause 4, the free length of the test piece shall be sufficient
for the determination of the percentage total extension at maximum force (A ) in accordance with 5.3.1.
gt
If the percentage elongation after fracture (A) is determined manually, the test piece shall be marked in
accordance with ISO 6892-1.
If the percentage total extension at maximum force (A ) is determined by the manual method for a
gt
bar or wire, equidistant marks shall be made on the free length of the test piece (see ISO 6892-1). The
distance between the marks shall be 20 mm, 10 mm or 5 mm, depending on the test piece diameter.
5.2 Test equipment
The test equipment shall be verified and calibrated in accordance with ISO 7500-1 and shall be at least
of class 1.
If an extensometer is used, it shall be of class 1 in accordance with ISO 9513 for the determination of E,
F or F ; for the determination of A , a class 2 extensometer (see ISO 9513) may be used.
p0,1 p0,2 gt
Grips shall be such as to avoid breaks in or very near the grips.
5.3 Test procedure
5.3.1 General
The tensile test for the determination of the modulus of elasticity (E), 0,1 % and 0,2 % proof force (F
p0,1
and F ), maximum force (F ), percentage total extension at maximum force (A ) and/or percentage
p0,2 m gt
elongation after fracture (A) and percentage reduction of area (Z) shall be performed in accordance
with ISO 6892-1.
An extensometer shall be used for the determination of the modulus of elasticity (E), 0,1 % and 0,2 %
proof force (F and F ) and percentage total extension at maximum force (A ). The extensometer
p0,1 p0,2 gt
gauge length shall be as specified in the relevant product standard.
Accurate values of A can only be obtained with an extensometer. If it is not possible to leave the
gt
extensometer on the test piece to fracture or until the maximum force has been passed, the extension
may be measured as follows.
— Continue loading until the extensometer records an extension just greater than the extension
corresponding to F , at which the extensometer is removed; the distance between the testing
p0,2
machine cross-heads is noted. The loading is continued until fracture occurs. The final distance
between the cross-heads is noted.
— The difference between the cross-head measurements is calculated as a percentage of the original
distance between the cross-heads and this value is added to the percentage obtained by the
extensometer.
4 © ISO 2019 – All rights reserved
For wire and bars, it is also permissible to determine A by the manual method. If A is determined by
gt gt
the manual method after fracture, A shall be calculated from Formula (1):
gt
AA=+R /2 000 (1)
gt rm
where A is the percentage uniform elongation after fracture.
r
The measurement of A shall be made, as the measurement of A (see ISO 6892-1), on the longer of the
r
two fractured parts of the test piece on a gauge length of 100 mm, as close as possible to the fracture
but at a distance, r , of at least 50 mm or 2d (whichever is the greater) away from the fracture. This
measurement may be considered as invalid if the distance, r , between the grips and the gauge length is
less than 20 mm or d (whichever is the greater). See Figure 1.
a
Grip length.
b
Gauge length 100 mm.
Figure 1 — Measurement of A by the manual method
gt
It is preferable to apply a preliminary force to the test piece, e.g. to about 10 % of the expected maximum
force before placing the extensometer.
If A is not completely determined with an extensometer, this shall be indicated in the test report.
gt
For routine tests conducted by prestressing steel producers, the test information should be described
within internal documentation.
Tensile properties (F , F , F ) are recorded in force units.
p0,1 p0,2 m
For the determination of percentage elongation after fracture (A), the original gauge length shall be
eight times the nominal diameter (d), unless otherwise specified in the relevant product standard. In
case of dispute, A shall be determined manually.
If the fracture occurs within a distance of 3 mm from the grips, the test shall, in principle, be considered
as invalid and it shall be permissible to perform a retest. However, it shall be permitted to take into
account the test results if all values meet the relevant specified values.
5.3.2 Determination of the modulus of elasticity
The modulus of elasticity (E) shall be determined from the slope of the linear portion of the force-
extension diagram divided by the nominal cross-sectional area of the test piece (S ).
n
In general, for cold-drawn prestressing products (e.g. strands and plain wires), the slope can be
determined in the range between 0,2F and 0,7F , as shown by Formula (2):
m m
EF=−(,07 02,)FS/(εε− )/ (2)
mm 07,,FF02 n
mm
The slope may be calculated either by a linear regression of the measured data stored in a data storage
facility or by a best-fit visual technique over the above-defined portion of the recorded curve.
In some special cases, e.g. hot-rolled and stretched bars, the above-mentioned method cannot be
applied; a secant modulus between 0,05F and 0,7F may then be determined as shown by Formula (3):
m m
(,07FF−−00,)5 /(εε )/S (3)
mm 07,,FF005 n
mm
In addition to the provisions given in 5.3.1, it shall be ensured that the stress rate is not changed within
the force range over which the modulus of elasticity is determined.
6 Bend test
6.1 Test piece
The general provisions given in Clause 4 apply.
6.2 Test equipment
6.2.1 A bending device, the principle of which is shown in Figure 2, shall be used.
NOTE Figure 2 shows a configuration where the mandrel and support rotate and the carrier is locked. It is
also possible that the carrier rotates and the support or mandrel is locked.
Key
1 mandrel
2 support
3 carrier
Figure 2 — Principle of a bending device
6.2.2 The bend test may also be performed using a device with supports and a mandrel (e.g.
see ISO 7438).
6.3 Test procedure
The bend test shall be performed at a temperature between 10 °C and 35 °C. The test piece shall be bent
over a mandrel.
The angle of bend and the diameter of the mandrel shall be in accordance with the relevant product
standard.
6 © ISO 2019 – All rights reserved
6.4 Interpretation of test results
The interpretation of the bend test results shall be made in accordance with the requirements of the
relevant product standard.
If requirements are not specified in the relevant product standard, the absence of cracks visible
to a person with normal or corrected vision shall be considered as evidence that the test piece has
withstood the bend test.
A superficial ductile tear may occur at the base of the ribs or indentations and shall not be considered
to be a failure. The tear may be considered superficial when the depth of the tear is not greater than the
width of the tear.
7 Reverse bend test
7.1 Test piece
In addition to the general provisions given in Clause 4, the test piece shall conform to ISO 7801.
7.2 Test equipment
The test equipment shall conform to ISO 7801.
For wire of nominal diameter 10 mm < d ≤ 12,5 mm, the following conditions apply to the test equipment
as defined by Figure 3: r = (30 ± 1) mm, h = 125 mm, d = 11 mm or 13 mm.
g
Key
a) nearest point of contact with test piece d) guide g) gripping faces of supports
b) test piece e) pivoting axis of the bending arm h) supports
c) bending arm f) cylindrical supports
Figure 3 — Schematic of the test equipment for the reverse bend test
7.3 Test procedure
The reverse bend test shall be performed in accordance with ISO 7801.
8 Wrapping test
8.1 Test piece
In addition to the general provisions given in Clause 4, the test piece shall conform to ISO 7802.
8.2 Test equipment
The test equipment shall conform to ISO 7802.
8.3 Test procedure
The wrapping test shall be performed in accordance with ISO 7802.
8 © ISO 2019 – All rights reserved
9 Isothermal stress relaxation test
9.1 Principle of test
The isothermal stress relaxation test consists of measuring, at a given temperature (generally fixed
at 20 °C unless otherwise agreed), the variations of force of a test piece maintained at constant length
(L + ΔL ), from an initial force (F ) (see Figure 4).
0 0 0
The loss in force is expressed as a percentage of the initial force for a given period of time.
Key
t time
L length
F force
Figure 4 — Principle of the isothermal stress relaxation test
9.2 Test piece
The general provisions given in Clause 4 apply.
The test piece for the isothermal stress relaxation test shall be maintained in a straight condition. The
free length of the test piece between the grips shall not be subjected to any mechanical deformation or
treatment of any kind.
Two test pieces adjacent to the test pieces for the stress relaxation test shall be taken for the
determination of the mean value of maximum force ( F ), if the initial force (F ) is expressed as a
m
percentage of F , e.g. 70 % × F .
m m
9.3 Test equipment
9.3.1 Frame
Any deformation of the frame shall be within such limits that it does not influence the results of the test.
9.3.2 Force-measuring device
The force shall be measured either by a coaxial force cell or another appropriate device (e.g. lever
loading system).
The force cell shall be calibrated in accordance with ISO 7500-1 and have an accuracy of ±1 % for forces
up to 1 000 kN and ±2 % for forces greater than 1 000 kN.
The other appropriate devices shall have the same accuracy as the one specified for the force cell.
−4
The resolution of the output of the force-measuring device shall be 5 × 10 F or better.
9.3.3 Length-measuring device (extensometer)
The gauge length (L ) shall be not less than 200 mm. For strands, it should preferably be 1 000 mm or
an integer number of the strand lay length where the actual length (L + ΔL ) is measured on the same
0 0
wire of the strand. The extensometer shall be of class 1 or better in accordance with ISO 9513.
NOTE The maximum permissible values for a class 1 extensometer are as follows: relative error of the gauge
length ±1 %; resolution ±0,5 % or 1 µm, whichever is the greater; bias error ±1,0 % or ±3,0 µm, whichever is the
greater.
9.3.4 Anchoring device
The anchoring device shall be constructed in such a way that slipping during the test either is not
possible or is corrected and rotation of the anchoring device is prevented.
9.3.5 Loading device
The loading device shall allow a smooth increase in loading the test piece without shock. It shall be
constructed in such a way that the length (L + ΔL ) can be maintained within the limits fixed in 9.4.5,
0 0
throughout the test, by reduction of force.
9.4 Test procedure
9.4.1 Provisions concerning the test piece
The test piece shall remain at least 24 h in the testing laboratory prior to the test.
The test piece shall be securely gripped in the anchorages of the test device in order to avoid any
slippage during loading and during the test.
9.4.2 Application of force
At all times, the force shall be applied uniformly and without shock.
The loading up to 20 % of the initial force (F ) may be applied as desired. Loading of the test piece from
20 % up to 80 % of F shall be applied continuously or in three or more uniform steps or with a uniform
rate of loading and shall be completed within 6 min. Application of the force between 80 % and 100 %
of F shall be continuous and shall be completed within 2 min, after achievement of 80 % of F .
0 0
−1
NOTE A rate of loading up to F of (200 ± 50) MPa⋅min is considered as a uniform rate of loading.
10 © ISO 2019 – All rights reserved
On attainment of the in
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15630-3
Troisième édition
2019-02
Version corrigée
2019-10
Aciers pour l'armature et la
précontrainte du béton — Méthodes
d'essai —
Partie 3:
Aciers de précontrainte
Steel for the reinforcement and prestressing of concrete — Test
methods —
Part 3: Prestressing steel
Numéro de référence
©
ISO 2019
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CH-1214 Vernier, Genève
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Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles . 1
4 Dispositions générales concernant les éprouvettes . 4
5 Essai de traction . 4
5.1 Éprouvette . . 4
5.2 Matériel d’essai . 4
5.3 Mode opératoire d’essai . 4
5.3.1 Généralités . 4
5.3.2 Détermination du module d’élasticité . 6
6 Essai de pliage . 6
6.1 Éprouvette . . 6
6.2 Matériel d’essai . 6
6.3 Mode opératoire d’essai . 7
6.4 Interprétation des résultats d’essai . 7
7 Essai de pliage alterné . 7
7.1 Éprouvette . . 7
7.2 Matériel d’essai . 7
7.3 Mode opératoire d’essai . 8
8 Essai d’enroulement . 8
8.1 Éprouvette . . 8
8.2 Matériel d’essai . 9
8.3 Mode opératoire d’essai . 9
9 Essai de relaxation isotherme . 9
9.1 Principe de l’essai . 9
9.2 Éprouvette . . 9
9.3 Matériel d’essai .10
9.3.1 Bâti .10
9.3.2 Dispositif de mesure de la force.10
9.3.3 Dispositif de mesure de longueur (extensomètre).10
9.3.4 Dispositif d’ancrage .10
9.3.5 Dispositif de chargement .10
9.4 Mode opératoire d’essai .10
9.4.1 Dispositions concernant l’éprouvette .10
9.4.2 Application de la force .11
9.4.3 Force initiale .11
9.4.4 Force pendant l’essai .12
9.4.5 Maintien de la déformation .12
9.4.6 Température .12
9.4.7 Fréquence d’enregistrement de la force .12
9.4.8 Fréquence d’enregistrement de la déformation .12
9.4.9 Durée de l’essai .12
10 Essai de fatigue par force axiale .13
10.1 Principe de l’essai .13
10.2 Éprouvette . .13
10.3 Matériel d’essai .13
10.4 Mode opératoire d’essai .14
10.4.1 Dispositions concernant l’éprouvette .14
10.4.2 Stabilité de la force et de la fréquence .14
10.4.3 Comptage des cycles de force .14
10.4.4 Fréquence.14
10.4.5 Température .14
10.4.6 Validité de l’essai . . .14
11 Essai de corrosion sous contrainte dans une solution de thiocyanate .14
11.1 Principe de l’essai .14
11.2 Échantillon et éprouvette .14
11.3 Matériel d’essai .15
11.3.1 Bâti .15
11.3.2 Dispositif de mesure de force .15
11.3.3 Dispositif de mesure de temps .15
11.3.4 Cellule d’essai contenant la solution d’essai .15
11.3.5 Solution d’essai .16
11.4 Mode opératoire d’essai .16
11.4.1 Dispositions relatives aux éprouvettes .16
11.4.2 Application et maintien de la force .16
11.4.3 Remplissage de la cellule d’essai .16
11.4.4 Température pendant l’essai .17
11.4.5 Fin de l’essai .17
11.4.6 Détermination de la valeur médiane de la durée de vie jusqu’à rupture .17
12 Essai de traction déviée .17
12.1 Principe de l’essai .17
12.2 Échantillon et éprouvettes .17
12.3 Matériel d’essai .17
12.3.1 Description générale .17
12.3.2 Dimensions .18
12.3.3 Ancrages .18
12.3.4 Mandrin .19
12.3.5 Dispositif de mise en charge .20
12.4 Mode opératoire d’essai .20
13 Analyse chimique .21
14 Mesures des caractéristiques géométriques .21
14.1 Éprouvette . .21
14.2 Matériel d’essai .21
14.3 Modes opératoires d’essai .21
14.3.1 Mesures relatives aux verrous .21
14.3.2 Mesures des empreintes .22
14.3.3 Pas de toronnage (Ρ) .23
14.3.4 Rectitude .23
15 Détermination de la surface relative des verrous (f ) .23
R
15.1 Généralités .23
15.2 Calcul de f .24
R
15.2.1 Surface relative des verrous .24
15.2.2 Formules simplifiées .24
15.2.3 Formule utilisée pour le calcul de f .25
R
16 Détermination de l’écart par rapport à la masse linéique nominale .25
16.1 Éprouvette . .25
16.2 Exactitude des mesures .26
16.3 Mode opératoire d’essai .26
17 Rapport d’essai .26
Annexe A (informative) Options pouvant faire l'objet d'un accord entre les parties concernées .27
Bibliographie .28
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 17, Acier, sous-comité SC 16, Aciers
pour le renforcement et la précontrainte du béton.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 15630-3:2010) qui a fait l’objet
d’une révision technique. Les changements ont été introduits dans l'introduction, les Articles 1, 2,
5.3.1, 5.3.2, 9.3, 9.4.4, 10.4.3, 11.4 (aujourd’hui 10.3, 10.4.4, 11.4.3, 12.4) et la Figure 8. La bibliographie
a été mise à jour et les références datées ont été remplacées par des références non datées. Un nouvel
Article 8 a été ajouté pour l'essai d'enroulement.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 15630 se trouve sur le site Web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
La présente version corrigée de l'ISO 15630-3:2019 inclut les corrections suivantes:
— en Figure 8, 60° ± 12° a été corrigé à 60° ± 12′.
Introduction
Le but de l’ISO 15630 (toutes les parties) est de rassembler toutes les méthodes d’essai applicables aux
aciers pour béton armé et aux aciers de précontrainte dans une seule série de normes.
Le présent document couvre les méthodes d’essai usuelles et les méthodes d’essai spéciales qui ne sont
pas communément utilisées pour les essais de contrôle courant et qu’il convient de considérer lorsque
cela est applicable (ou spécifié) dans la norme de produit applicable.
Il est fait référence aux Normes internationales relatives aux essais des métaux, en général, lorsqu’elles
sont applicables. Des dispositions complémentaires ont été données si nécessaire.
vi © ISO 2019 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 15630-3:2019(F)
Aciers pour l'armature et la précontrainte du béton —
Méthodes d'essai —
Partie 3:
Aciers de précontrainte
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les méthodes d’essai applicables aux aciers de précontrainte (barres, fils
ou torons) pour le béton.
Le présent document ne couvre pas les conditions d’échantillonnage qui sont spécifiées dans les normes
de produit.
Une liste d'options en vue d'un accord entre les parties concernées figure à l'Annexe A.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 4957, Aciers à outils
ISO 4965-1, Matériaux métalliques — Étalonnage de la force dynamique uniaxiale pour les essais de
fatigue — Partie 1: Systèmes d'essai
ISO 4965-2, Matériaux métalliques — Étalonnage de la force dynamique uniaxiale pour les essais de
fatigue — Partie 2: Instrumentation pour équipement d'étalonnage dynamique
ISO 6508-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6892-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1: Méthode d'essai à température ambiante
ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Étalonnage et vérification des machines pour essais statiques
uniaxiaux — Partie 1: Machines d'essai de traction/compression — Étalonnage et vérification du système
de mesure de force
ISO 7801, Matériaux métalliques — Fils — Essai de pliage alterné
ISO 7802, Matériaux métalliques — Fils — Essai d'enroulement
ISO 9513, Matériaux métalliques — Étalonnage des chaînes extensométriques utilisées lors d'essais
uniaxiaux
ISO 16020, Aciers pour l'armature et la précontrainte du béton — Vocabulaire
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l'ISO 16020 s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s'appliquent.
Symbole Unité Description Référence(s)
a mm Hauteur des verrous en leur milieu 14.3, 15.2
m
a mm Hauteur maximale des verrous ou profondeur maximale des empreintes 14.3
max
a mm Hauteur moyenne d'une portion i d'un verrou subdivisé en p parties de 15.2
s,i
longueur Δl
a mm Hauteur des verrous au quart de leur longueur 14.3, 15.2
1/4
a mm Hauteur des verrous aux trois quarts de leur longueur 14.3, 15.2
3/4
A % Pourcentage d'allongement après rupture 5.1, 5.3
A % Pourcentage d'extension totale à la force maximale Article 5
gt
A % Pourcentage d'allongement uniforme après rupture 5.3
r
b mm Largeur des verrous en leur milieu 14.3.1.6
c mm Espacement des verrous ou des empreintes 14.3
C mm Largeur de la gorge au diamètre nominal, d , du mandrin utilisé pour 12.3.4
a
l’essai de traction déviée
d mm Diamètre nominal de la barre, du fil ou du toron 5.3.1, 7.2,
Table 3, 10.4.6,
Table 4
d mm Diamètre nominal du mandrin utilisé pour l'essai de traction déviée 12.3.4
a
d mm Diamètre à obtenir après avoir placé deux calibres cylindriques dans la 12.3.4
b
gorge du mandrin utilisé pour l'essai de traction déviée
d mm Diamètre du calibre cylindrique utilisé pour l'essai de traction déviée 12.3.4
e
d mm Diamètre du trou de guidage 7.2
g
d mm Diamètre intérieur de la gorge du mandrin utilisé pour l'essai de trac- 12.3.4
i
tion déviée
D % Coefficient moyen de réduction de la force maximale pour l’essai de trac- 12.2, 12.4
tion déviée
D mm Diamètre intérieur de la cellule d'essai pour l’essai de corrosion sous 11.3.4
c
contrainte
D % Valeur individuelle du pourcentage de réduction de la force maximale 12.4
i
pour l’essai de traction déviée
D mm Diamètre du mandrin du dispositif de pliage pour l’essai de pliage Figure 2
m
e mm Espace moyen entre deux rangées contiguës de verrous ou d'empreintes 14.3.1.4,
14.3.2.5
E MPa Module d’élasticité 5.2, 5.3
f Hz Fréquence des cycles de force pour l’essai de fatigue par force axiale 10.1, 10.4.2
f — Surface relative des verrous Article 15
R
F N Force de rupture individuelle pour l'essai de traction déviée 12.4
a,i
F N Force maximale 5.3
m
N Valeur moyenne de la force maximale 9.2, 11.2, 12.2,
F
12.4
m
F N Force à la limite conventionnelle d’élasticité à 0,1 % d’extension plastique 5.2, 5.3
p0,1
NOTE 1 MPa = 1 N/mm .
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
Symbole Unité Description Référence(s)
F N Force à la limite conventionnelle d’élasticité à 0,2 % d’extension plastique 5.2, 5.3
p0,2
F N Étendue de variation de force pour l’essai de fatigue par force axiale Figure 6, 10.3,
r
10.4.2
F N Force résiduelle dans l'éprouvette au temps t pour l’essai de relaxation 9.1
rt
isotherme
ΔF N Perte de force dans l'éprouvette au temps t pour l’essai de relaxation 9.1
rt
isotherme
F mm Surface d'une section longitudinale d'un verrou 15.2
R
F N Force supérieure pour l’essai de fatigue par force axiale Figure 6, 10.3,
up
10.4.2
F N Force initiale pour l’essai de relaxation isotherme et l’essai de corrosion 9.1, 9.2, 9.3, 9.4,
sous contrainte 11.1, 11.2, 11.4.2
G mm Profondeur de la gorge du mandrin utilisé pour l’essai de traction déviée 12.3.4
h mm Distance entre le plan supérieur tangent aux appuis cylindriques et la face 7.2
inférieure du guide
h mm Flèche dans le plan de la courbure 14.3.4
b
l mm Longueur des empreintes 14.3.2.4
L mm Longueur de l’éprouvette pour l’essai de corrosion sous contrainte 11.2
t
L mm Longueur de base (sans force sur l’éprouvette) pour l’essai de relaxation 9.1, 9.3, 9.4
isotherme
11.2, 11.3.4,
Longueur de l’éprouvette en contact avec la solution pour l’essai de corro- 11.4.1, 11.4.3,
sion sous contrainte 11.4.5
L mm Longueur du côté passif pour l’essai de traction déviée 12.3.2
L mm Longueur du côté actif pour l’essai de traction déviée 12.3.2
m, n — Coefficients ou nombres 9.4.9, 14.3, 15.2
P mm Pas de toronnage 14.3.3
r mm Rayon des appuis cylindriques 7.2
r mm Distance entre les mors et la longueur de base pour le mesurage 5.3
manuel de A
gt
r mm Distance entre la rupture et la longueur de base pour le mesurage 5.3
manuel de A
gt
R mm Rayon à la base du mandrin utilisé pour l’essai de traction déviée 12.3.4
R µm Rugosité de surface du mandrin utilisé pour l’essai de traction déviée 12.3.4
a
S mm Aire nominale de la section transversale de l'éprouvette 5.3.2
n
t h Temps limite convenu pour l’essai de corrosion sous contrainte 11.4.5
a
t h Valeur individuelle de la durée de vie jusqu’à rupture pour l’essai de corro- 11.4.5
f,i
sion sous contrainte
t h Valeur médiane de la durée de vie jusqu’à rupture pour l’essai de corro- 11.4.6
f,m
sion sous contrainte
t s Temps au commencement de l’essai de relaxation isotherme et de l’essai de 9.4.2, 11.4
corrosion sous contrainte
y mm Distance d'un plan, défini par les axes des supports cylindriques, au point Figure 3
de contact le plus proche de l'éprouvette
V mm Volume de la solution d’essai pour remplir la cellule d’essai pour l’essai de 11.4.3
corrosion sous contrainte
Z % Coefficient de striction 5.3.1
α ° Angle de déviation pour l’essai de traction déviée 12.3.2
β ° Angle des verrous ou empreintes par rapport à l’axe de la barre ou du fil 14.3
NOTE 1 MPa = 1 N/mm .
Symbole Unité Description Référence(s)
— Valeur de la déformation pour une force égale à x F 5.3.2
m
ε
xF
m
ρ % Relaxation 9.4.9
14.3.1.4,
∑e mm Partie de la circonférence sans empreinte ou verrou
i
14.3.2.5, 15.2
NOTE 1 MPa = 1 N/mm .
4 Dispositions générales concernant les éprouvettes
Sauf accord contraire ou spécification contraire dans la norme de produit, les échantillons doivent être
prélevées dans le produit fini avant conditionnement.
Il convient d’être particulièrement soigneux lorsque les échantillons sont prélèvés dans un produit
conditionné (par exemple couronne ou fardeau), de façon à éviter une déformation plastique qui
pourrait modifier les caractéristiques des échantillons destinés à fournir les éprouvettes.
Des dispositions complémentaires particulières concernant les éprouvettes sont indiquées dans les
articles du présent document, le cas échéant.
5 Essai de traction
5.1 Éprouvette
En complément des dispositions générales indiquées à l’Article 4, la longueur libre de l’éprouvette
doit être suffisante pour la détermination du pourcentage d'extension totale à la force maximale (A )
gt
conformément au 5.3.1.
Si le pourcentage d'allongement après rupture (A) est déterminé de manière manuelle, l’éprouvette doit
être marquée conformément à l’ISO 6892-1.
Si le pourcentage d'extension totale à la force maximale (A ) est déterminé par la méthode manuelle
gt
pour une barre et un fil, des marques équidistantes doivent être faites sur la longueur libre de
l’éprouvette (voir ISO 6892-1). La distance entre les marques doit être de 20 mm, 10 mm ou 5 mm, en
fonction du diamètre de l’éprouvette.
5.2 Matériel d’essai
La machine d’essai doit être vérifiée et étalonnée conformément à l’ISO 7500-1 et doit être au moins de
classe 1.
Lorsqu'un extensomètre est utilisé, il doit être de classe 1 (voir ISO 9513) pour la détermination de E,
F ou F ; pour la détermination de A , un extensomètre de classe 2 (voir ISO 9513) peut être utilisé.
p0,1 p0,2 gt
Des mors adaptés doivent être utilisés pour éviter les ruptures dans les mors ou à proximité de ceux-ci.
5.3 Mode opératoire d’essai
5.3.1 Généralités
L’essai de traction pour la détermination du module d'élasticité (E), des forces à la limite conventionnelle
d’élasticité à 0,1 % et à 0,2 % (F et F ), de pourcentage d'extension totale à la force maximale (A )
p0,1 p0,2 gt
et/ou du pourcentage d'allongement après rupture (A) et du coefficient de striction (Z) doit être réalisé
conformément à l’ISO 6892-1.
4 © ISO 2019 – Tous droits réservés
Un extensomètre doit être utilisé pour la détermination du module d’élasticité (E), des forces à la limite
conventionnelle d’élasticité à 0,1 % et à 0,2 % (F et F ) et du pourcentage d'extension totale à la
p0,1 p0,2
force maximale (A ). La longueur de base de l’extensomètre doit être telle qu’indiquée dans la norme de
gt
produit applicable.
Des valeurs précises d’A ne peuvent être obtenues qu’au moyen d'un extensomètre. S’il n’est pas
gt
possible de laisser l’extensomètre sur l’éprouvette jusqu’à rupture ou jusqu'à ce que la force maximale
ait été dépassée, l’extension peut être mesurée de la manière suivante:
— poursuivre le chargement jusqu’à ce que l’extensomètre enregistre une extension juste supérieure à
l'extension correspondant à F , enlever alors l’extensomètre et noter la distance entre les têtes de
p0,2
la machine d’essai. Le chargement est poursuivi jusqu’à rupture. La distance ultime entre les têtes
est notée.
— la différence entre les mesures relatives aux têtes est calculée sous forme de pourcentage de
la longueur initiale d’essai entre les têtes et cette valeur est ajoutée au pourcentage obtenu par
l’extensomètre.
Pour les fils et les barres, il est également permis de déterminer A par la méthode manuelle. Si A est
gt gt
déterminé par la méthode manuelle après rupture, A doit être calculé à partir de la Formule (1):
gt
AA=+R /2 000 (1)
gt rm
où A est le pourcentage d'allongement non proportionnel à la force maximale
r
La mesure de A comme pour la mesure de A (voir ISO 6892-1) doit être réalisée sur la plus longue
r
des deux parties rompues de l'éprouvette sur une longueur entre repères de 100 mm aussi près que
possible de la rupture mais à une distance de la rupture, r , d'au moins 50 mm ou 2d (celle qui est la plus
grande). Cette mesure peut être considérée comme non valable si la distance, r , entre les mâchoires et
la longueur entre repères est inférieure à 20 mm ou à d (celle qui est la plus grande). Voir Figure 1
Légende
a
Longueur prise dans les mâchoires.
b
Longueur entre repères de 100 mm.
Figure 1 — Mesure de A par la méthode manuelle
gt
Il est préférable d’appliquer une force préliminaire à l’éprouvette, par exemple environ égale à 10 % de
la force maximale escomptée, avant de mettre en place l’extensomètre.
Si A n’est pas complètement déterminé au moyen d’un extensomètre, cela doit être indiqué dans le
gt
rapport d’essai.
Pour les essais de contrôle courant réalisés par les producteurs d'aciers de précontrainte, il convient
que les informations relatives aux essais soient contenues dans la documentation interne
Les caractéristiques de traction (F , F , F ) sont enregistrées en unités de force.
p0,1 p0,2 m
Pour la détermination du pourcentage d'allongement après rupture (A), la longueur initiale entre
repères doit être égale à huit fois le diamètre nominal (d), sauf spécification contraire dans la norme de
produit. En cas de litige, A doit être déterminé par la méthode manuelle.
Si la rupture survient à une distance inférieure ou égale à 3 mm des mors, l’essai doit, en principe, être
considéré comme non valable et il doit être permis de réaliser un contre-essai. Toutefois, il doit être
autorisé de prendre en considération les résultats de l’essai si toutes les valeurs sont supérieures ou
égales aux valeurs spécifiées correspondantes.
5.3.2 Détermination du module d’élasticité
Le module d’élasticité (E) doit être déterminé à partir de la pente de la partie linéaire du diagramme
force-extension divisée par l'aire nominale de la section transversale de l’éprouvette (S ).
n
En général, pour les produits de précontrainte tréfilés à froid (par exemple, torons et fils lisses), la pente
peut être déterminée dans l’intervalle entre 0,2F et 0,7F , comme indiqué dans la Formule (2)
m m
EF=−(,07 02, FS)/(εε− )/ (2)
mm 07,,FF02 n
mm
La pente peut être calculée soit par une régression linéaire des données mesurées, stockées dans une
base de données, soit par une technique visuelle d’ajustement sur la partie mentionnée ci-avant de la
courbe enregistrée.
Dans certains cas particuliers, par exemple barres laminées à chaud et étirées, la méthode mentionnée
ci-dessus ne peut pas être appliquée; un module sécant entre 0,05F et 0,7F peut alors être déterminé
m m
comme indiqué dans la Formule (3):
(,07FF−−00, 5 )/(εε )/S (3)
mm 07,,FF005 n
mm
En complément des dispositions indiquées en 5.3.1, on doit s’assurer que le taux de mise en charge n’est
pas modifié dans l’intervalle de force sur lequel le module d’élasticité est déterminé.
6 Essai de pliage
6.1 Éprouvette
Les dispositions générales de l’Article 4 s’appliquent.
6.2 Matériel d’essai
6.2.1 Un dispositif de pliage, dont le principe est illustré à la Figure 2, doit être utilisé.
NOTE La Figure 2 montre une configuration où le mandrin et l’appui peuvent tourner et où le bras
d’entraînement est bloqué. Il est également possible que le bras d’entraînement pivote et l’appui ou le mandrin
soit bloqué.
6 © ISO 2019 – Tous droits réservés
Légende
1 mandrin
2 appui
3 bras d’entraînement
Figure 2 — Principe d'un dispositif de pliage
6.2.2 L’essai de pliage peut également être réalisé au moyen d’un dispositif avec des appuis et un
mandrin (par exemple voir ISO 7438).
6.3 Mode opératoire d’essai
L’essai de pliage doit être réalisé à une température comprise entre 10 °C et 35 °C. L’éprouvette doit être
pliée sur un mandrin.
L’angle de pliage et le diamètre du mandrin doivent être conformes à la norme de produit applicable.
6.4 Interprétation des résultats d’essai
L’interprétation des résultats de l’essai de pliage doit être faites conformément aux exigences de la
norme de produit applicable.
Si des exigences ne sont pas spécifiées dans la norme de produit applicable, l’absence de fissures visibles
pour une personne dotée d’une vision normale ou corrigée doit être considérée comme la preuve que
l’éprouvette a satisfait à l’essai de pliage.
Un arrachement ductile superficiel peut se produire à la base des verrous ou des empreintes et ne doit
pas être considéré comme une rupture. L’arrachement peut être considéré comme superficiel si la
profondeur de la déchirure n’est pas supérieure à la largeur de celle-ci.
7 Essai de pliage alterné
7.1 Éprouvette
En complément des dispositions générales de l’Article 4, l’éprouvette doit être conforme à l’ISO 7801.
7.2 Matériel d’essai
Le matériel d’essai doit être conforme à l’ISO 7801.
Pour les fils de diamètre nominal 10 mm < d ≤ 12,5 mm, les conditions suivantes s'appliquent au matériel
d'essai défini par la Figure 3: r = (30 ± 1) mm, h = 125 mm, d = 11 mm ou 13 mm.
g
Légende
a) point de contact le plus proche de l’éprouvette
b) éprouvette
c) bras de pliage
d) guide
e) axe de pivotement du bras de pliage
f) supports cylindriques
g) mâchoires
h) supports
Figure 3 — Schéma de l'équipement d'essai pour l'essai de pliage alterné
7.3 Mode opératoire d’essai
L’essai de pliage alterné doit être réalisé conformément à l’ISO 7801.
8 Essai d’enroulement
8.1 Éprouvette
En complément des dispositions générales données dans l’Article 4, l’éprouvette doit être conforme à
l’ISO 7802.
8 © ISO 2019 – Tous droits réservés
8.2 Matériel d’essai
Le matériel d’essai doit être conforme à l’ISO 7802.
8.3 Mode opératoire d’essai
L’essai d’enroulement doit être réalisé conformément à l’ISO 7802.
9 Essai de relaxation isotherme
9.1 Principe de l’essai
L’essai de relaxation isotherme consiste à mesurer, à une température donnée (généralement fixée
à 20 °C sauf accord contraire), les variations de la force sur une éprouvette maintenue à longueur
constante (L + ΔL ), à partir d’une force initiale (F ) (voir Figure 4).
0 0 0
La perte de force est exprimée sous forme d’un pourcentage de la force initiale pour une période de
temps donnée.
Légende
t temps
L longueur
F force
Figure 4 — Principe de l’essai de relaxation isotherme
9.2 Éprouvette
Les dispositions générales de l’Article 4 s’appliquent.
L’éprouvette pour l’essai de relaxation isotherme doit être maintenue en ligne droite. La longueur
libre de l’éprouvette entre les mors ne doit être soumise à aucune déformation mécanique ni à aucun
traitement d’une quelconque nature.
Deux éprouvettes adjacentes aux éprouvettes destinées à l’essai de relaxation doivent être prélevées
pour la détermination de la valeur moyenne de la force maximale ( F ), lorsque la force initiale (F )
m
est exprimée sous forme d’un pourcentage de F , par exemple 70 % × F .
m m
9.3 Matériel d’essai
9.3.1 Bâti
Toute déformation du bâti doit se situer à l’intérieur de limites telles qu’elle n’influence pas les résultats
de l’essai.
9.3.2 Dispositif de mesure de la force
La force doit être mesurée au moyen d’une cellule de mesure de force coaxiale ou d’un autre dispositif
approprié (par exemple système de chargement à levier).
La cellule de mesure de force doit être étalonnée conformément à l’ISO 7500-1 et présenter une
exactitude de ±1 % pour les forces jusqu’à 1 000 kN et de ±2 % pour des forces supérie
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 15630-3
Troisième édition
2019-02
Version corrigée
2020-06
Aciers pour l'armature et la
précontrainte du béton — Méthodes
d'essai —
Partie 3:
Aciers de précontrainte
Steel for the reinforcement and prestressing of concrete — Test
methods —
Part 3: Prestressing steel
Numéro de référence
©
ISO 2019
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© ISO 2019
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y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut
être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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CH-1214 Vernier, Genève
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Fax: +41 22 749 09 47
E-mail: copyright@iso.org
Web: www.iso.org
Publié en Suisse
ii © ISO 2019 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes, définitions et symboles . 1
4 Dispositions générales concernant les éprouvettes . 4
5 Essai de traction . 4
5.1 Éprouvette . . 4
5.2 Matériel d’essai . 4
5.3 Mode opératoire d’essai . 4
5.3.1 Généralités . 4
5.3.2 Détermination du module d’élasticité . 6
6 Essai de pliage . 6
6.1 Éprouvette . . 6
6.2 Matériel d’essai . 6
6.3 Mode opératoire d’essai . 7
6.4 Interprétation des résultats d’essai . 7
7 Essai de pliage alterné . 7
7.1 Éprouvette . . 7
7.2 Matériel d’essai . 7
7.3 Mode opératoire d’essai . 8
8 Essai d’enroulement . 8
8.1 Éprouvette . . 8
8.2 Matériel d’essai . 9
8.3 Mode opératoire d’essai . 9
9 Essai de relaxation isotherme . 9
9.1 Principe de l’essai . 9
9.2 Éprouvette . . 9
9.3 Matériel d’essai .10
9.3.1 Bâti .10
9.3.2 Dispositif de mesure de la force.10
9.3.3 Dispositif de mesure de longueur (extensomètre).10
9.3.4 Dispositif d’ancrage .10
9.3.5 Dispositif de chargement .10
9.4 Mode opératoire d’essai .10
9.4.1 Dispositions concernant l’éprouvette .10
9.4.2 Application de la force .11
9.4.3 Force initiale .11
9.4.4 Force pendant l’essai .12
9.4.5 Maintien de la déformation .12
9.4.6 Température .12
9.4.7 Fréquence d’enregistrement de la force .12
9.4.8 Fréquence d’enregistrement de la déformation .12
9.4.9 Durée de l’essai .12
10 Essai de fatigue par force axiale .13
10.1 Principe de l’essai .13
10.2 Éprouvette . .13
10.3 Matériel d’essai .13
10.4 Mode opératoire d’essai .14
10.4.1 Dispositions concernant l’éprouvette .14
10.4.2 Stabilité de la force et de la fréquence .14
10.4.3 Comptage des cycles de force .14
10.4.4 Fréquence.14
10.4.5 Température .14
10.4.6 Validité de l’essai . . .14
11 Essai de corrosion sous contrainte dans une solution de thiocyanate .14
11.1 Principe de l’essai .14
11.2 Échantillon et éprouvette .14
11.3 Matériel d’essai .15
11.3.1 Bâti .15
11.3.2 Dispositif de mesure de force .15
11.3.3 Dispositif de mesure de temps .15
11.3.4 Cellule d’essai contenant la solution d’essai .15
11.3.5 Solution d’essai .15
11.4 Mode opératoire d’essai .16
11.4.1 Dispositions relatives aux éprouvettes .16
11.4.2 Application et maintien de la force .16
11.4.3 Remplissage de la cellule d’essai .16
11.4.4 Température pendant l’essai .16
11.4.5 Fin de l’essai .17
11.4.6 Détermination de la valeur médiane de la durée de vie jusqu’à rupture .17
12 Essai de traction déviée .17
12.1 Principe de l’essai .17
12.2 Échantillon et éprouvettes .17
12.3 Matériel d’essai .17
12.3.1 Description générale .17
12.3.2 Dimensions .17
12.3.3 Ancrages .18
12.3.4 Mandrin .19
12.3.5 Dispositif de mise en charge .20
12.4 Mode opératoire d’essai .20
13 Analyse chimique .21
14 Mesures des caractéristiques géométriques .21
14.1 Éprouvette . .21
14.2 Matériel d’essai .21
14.3 Modes opératoires d’essai .21
14.3.1 Mesures relatives aux verrous .21
14.3.2 Mesures des empreintes .22
14.3.3 Pas de toronnage (Ρ) .23
14.3.4 Rectitude .23
15 Détermination de la surface relative des verrous (f ) .23
R
15.1 Généralités .23
15.2 Calcul de f .24
R
15.2.1 Surface relative des verrous .24
15.2.2 Formules simplifiées .24
15.2.3 Formule utilisée pour le calcul de f .25
R
16 Détermination de l’écart par rapport à la masse linéique nominale .25
16.1 Éprouvette . .25
16.2 Exactitude des mesures .26
16.3 Mode opératoire d’essai .26
17 Rapport d’essai .26
Annexe A (informative) Options pouvant faire l'objet d'un accord entre les parties concernées .27
Bibliographie .28
iv © ISO 2019 – Tous droits réservés
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/ directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/ brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/ avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 17, Acier, sous-comité SC 16, Aciers
pour le renforcement et la précontrainte du béton.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 15630-3:2010) qui a fait l’objet
d’une révision technique. Les changements ont été introduits dans l'introduction, les Articles 1, 2,
5.3.1, 5.3.2, 9.3, 9.4.4, 10.4.3, 11.4 (aujourd’hui 10.3, 10.4.4, 11.4.3, 12.4) et la Figure 8. La bibliographie
a été mise à jour et les références datées ont été remplacées par des références non datées. Un nouvel
Article 8 a été ajouté pour l'essai d'enroulement.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 15630 se trouve sur le site Web de l’ISO.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/ fr/ members .html.
La présente version corrigée de l'ISO 15630-3:2019 inclut les corrections suivantes:
— en Figure 8, 60° ± 12° a été corrigé à 60° ± 12′;
— en 12.3.2, L (70 ± 50) mm, a été corrigé à L (700 ± 50) mm.
1 1
Introduction
Le but de l’ISO 15630 (toutes les parties) est de rassembler toutes les méthodes d’essai applicables aux
aciers pour béton armé et aux aciers de précontrainte dans une seule série de normes.
Le présent document couvre les méthodes d’essai usuelles et les méthodes d’essai spéciales qui ne sont
pas communément utilisées pour les essais de contrôle courant et qu’il convient de considérer lorsque
cela est applicable (ou spécifié) dans la norme de produit applicable.
Il est fait référence aux Normes internationales relatives aux essais des métaux, en général, lorsqu’elles
sont applicables. Des dispositions complémentaires ont été données si nécessaire.
vi © ISO 2019 – Tous droits réservés
NORME INTERNATIONALE ISO 15630-3:2019(F)
Aciers pour l'armature et la précontrainte du béton —
Méthodes d'essai —
Partie 3:
Aciers de précontrainte
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les méthodes d’essai applicables aux aciers de précontrainte (barres, fils
ou torons) pour le béton.
Le présent document ne couvre pas les conditions d’échantillonnage qui sont spécifiées dans les normes
de produit.
Une liste d'options en vue d'un accord entre les parties concernées figure à l'Annexe A.
2 Références normatives
Les documents suivants sont cités dans le texte de sorte qu’ils constituent, pour tout ou partie de leur
contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique.
Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les
éventuels amendements).
ISO 4957, Aciers à outils
ISO 4965-1, Matériaux métalliques — Étalonnage de la force dynamique uniaxiale pour les essais de
fatigue — Partie 1: Systèmes d'essai
ISO 4965-2, Matériaux métalliques — Étalonnage de la force dynamique uniaxiale pour les essais de
fatigue — Partie 2: Instrumentation pour équipement d'étalonnage dynamique
ISO 6508-1, Matériaux métalliques — Essai de dureté Rockwell — Partie 1: Méthode d'essai
ISO 6892-1, Matériaux métalliques — Essai de traction — Partie 1: Méthode d'essai à température ambiante
ISO 7500-1, Matériaux métalliques — Étalonnage et vérification des machines pour essais statiques
uniaxiaux — Partie 1: Machines d'essai de traction/compression — Étalonnage et vérification du système
de mesure de force
ISO 7801, Matériaux métalliques — Fils — Essai de pliage alterné
ISO 7802, Matériaux métalliques — Fils — Essai d'enroulement
ISO 9513, Matériaux métalliques — Étalonnage des chaînes extensométriques utilisées lors d'essais
uniaxiaux
ISO 16020, Aciers pour l'armature et la précontrainte du béton — Vocabulaire
3 Termes, définitions et symboles
Pour les besoins du présent document, les termes et les définitions de l'ISO 16020 s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http:// www .electropedia .org/
Pour les besoins du présent document, les symboles suivants s'appliquent.
Symbole Unité Description Référence(s)
a mm Hauteur des verrous en leur milieu 14.3, 15.2
m
a mm Hauteur maximale des verrous ou profondeur maximale des empreintes 14.3
max
a mm Hauteur moyenne d'une portion i d'un verrou subdivisé en p parties de 15.2
s,i
longueur Δl
a mm Hauteur des verrous au quart de leur longueur 14.3, 15.2
1/4
a mm Hauteur des verrous aux trois quarts de leur longueur 14.3, 15.2
3/4
A % Pourcentage d'allongement après rupture 5.1, 5.3
A % Pourcentage d'extension totale à la force maximale Article 5
gt
A % Pourcentage d'allongement uniforme après rupture 5.3
r
b mm Largeur des verrous en leur milieu 14.3.1.6
c mm Espacement des verrous ou des empreintes 14.3
C mm Largeur de la gorge au diamètre nominal, d , du mandrin utilisé pour 12.3.4
a
l’essai de traction déviée
d mm Diamètre nominal de la barre, du fil ou du toron 5.3.1, 7.2,
Table 3, 10.4.6,
Table 4
d mm Diamètre nominal du mandrin utilisé pour l'essai de traction déviée 12.3.4
a
d mm Diamètre à obtenir après avoir placé deux calibres cylindriques dans la 12.3.4
b
gorge du mandrin utilisé pour l'essai de traction déviée
d mm Diamètre du calibre cylindrique utilisé pour l'essai de traction déviée 12.3.4
e
d mm Diamètre du trou de guidage 7.2
g
d mm Diamètre intérieur de la gorge du mandrin utilisé pour l'essai de trac- 12.3.4
i
tion déviée
D % Coefficient moyen de réduction de la force maximale pour l’essai de trac- 12.2, 12.4
tion déviée
D mm Diamètre intérieur de la cellule d'essai pour l’essai de corrosion sous 11.3.4
c
contrainte
D % Valeur individuelle du pourcentage de réduction de la force maximale 12.4
i
pour l’essai de traction déviée
D mm Diamètre du mandrin du dispositif de pliage pour l’essai de pliage Figure 2
m
e mm Espace moyen entre deux rangées contiguës de verrous ou d'empreintes 14.3.1.4,
14.3.2.5
E MPa Module d’élasticité 5.2, 5.3
f Hz Fréquence des cycles de force pour l’essai de fatigue par force axiale 10.1, 10.4.2
f — Surface relative des verrous Article 15
R
F N Force de rupture individuelle pour l'essai de traction déviée 12.4
a,i
F N Force maximale 5.3
m
N Valeur moyenne de la force maximale 9.2, 11.2, 12.2,
F
m
12.4
F N Force à la limite conventionnelle d’élasticité à 0,1 % d’extension plastique 5.2, 5.3
p0,1
NOTE 1 MPa = 1 N/mm .
2 © ISO 2019 – Tous droits réservés
Symbole Unité Description Référence(s)
F N Force à la limite conventionnelle d’élasticité à 0,2 % d’extension plastique 5.2, 5.3
p0,2
F N Étendue de variation de force pour l’essai de fatigue par force axiale Figure 6, 10.3,
r
10.4.2
F N Force résiduelle dans l'éprouvette au temps t pour l’essai de relaxation 9.1
rt
isotherme
ΔF N Perte de force dans l'éprouvette au temps t pour l’essai de relaxation 9.1
rt
isotherme
F mm Surface d'une section longitudinale d'un verrou 15.2
R
F N Force supérieure pour l’essai de fatigue par force axiale Figure 6, 10.3,
up
10.4.2
F N Force initiale pour l’essai de relaxation isotherme et l’essai de corrosion 9.1, 9.2, 9.3, 9.4,
sous contrainte 11.1, 11.2, 11.4.2
G mm Profondeur de la gorge du mandrin utilisé pour l’essai de traction déviée 12.3.4
h mm Distance entre le plan supérieur tangent aux appuis cylindriques et la face 7.2
inférieure du guide
h mm Flèche dans le plan de la courbure 14.3.4
b
l mm Longueur des empreintes 14.3.2.4
L mm Longueur de l’éprouvette pour l’essai de corrosion sous contrainte 11.2
t
L mm Longueur de base (sans force sur l’éprouvette) pour l’essai de relaxation 9.1, 9.3, 9.4
isotherme
11.2, 11.3.4,
Longueur de l’éprouvette en contact avec la solution pour l’essai de corro- 11.4.1, 11.4.3,
sion sous contrainte 11.4.5
L mm Longueur du côté passif pour l’essai de traction déviée 12.3.2
L mm Longueur du côté actif pour l’essai de traction déviée 12.3.2
m, n — Coefficients ou nombres 9.4.9, 14.3, 15.2
P mm Pas de toronnage 14.3.3
r mm Rayon des appuis cylindriques 7.2
r mm Distance entre les mors et la longueur de base pour le mesurage 5.3
manuel de A
gt
r mm Distance entre la rupture et la longueur de base pour le mesurage 5.3
manuel de A
gt
R mm Rayon à la base du mandrin utilisé pour l’essai de traction déviée 12.3.4
R µm Rugosité de surface du mandrin utilisé pour l’essai de traction déviée 12.3.4
a
S mm Aire nominale de la section transversale de l'éprouvette 5.3.2
n
t h Temps limite convenu pour l’essai de corrosion sous contrainte 11.4.5
a
t h Valeur individuelle de la durée de vie jusqu’à rupture pour l’essai de corro- 11.4.5
f,i
sion sous contrainte
t h Valeur médiane de la durée de vie jusqu’à rupture pour l’essai de corro- 11.4.6
f,m
sion sous contrainte
t s Temps au commencement de l’essai de relaxation isotherme et de l’essai de 9.4.2, 11.4
corrosion sous contrainte
y mm Distance d'un plan, défini par les axes des supports cylindriques, au point Figure 3
de contact le plus proche de l'éprouvette
V mm Volume de la solution d’essai pour remplir la cellule d’essai pour l’essai de 11.4.3
corrosion sous contrainte
Z % Coefficient de striction 5.3.1
α ° Angle de déviation pour l’essai de traction déviée 12.3.2
β ° Angle des verrous ou empreintes par rapport à l’axe de la barre ou du fil 14.3
NOTE 1 MPa = 1 N/mm .
Symbole Unité Description Référence(s)
— Valeur de la déformation pour une force égale à x F 5.3.2
ε
m
xF
m
ρ % Relaxation 9.4.9
14.3.1.4,
∑e mm Partie de la circonférence sans empreinte ou verrou
i
14.3.2.5, 15.2
NOTE 1 MPa = 1 N/mm .
4 Dispositions générales concernant les éprouvettes
Sauf accord contraire ou spécification contraire dans la norme de produit, les échantillons doivent être
prélevées dans le produit fini avant conditionnement.
Il convient d’être particulièrement soigneux lorsque les échantillons sont prélèvés dans un produit
conditionné (par exemple couronne ou fardeau), de façon à éviter une déformation plastique qui
pourrait modifier les caractéristiques des échantillons destinés à fournir les éprouvettes.
Des dispositions complémentaires particulières concernant les éprouvettes sont indiquées dans les
articles du présent document, le cas échéant.
5 Essai de traction
5.1 Éprouvette
En complément des dispositions générales indiquées à l’Article 4, la longueur libre de l’éprouvette
doit être suffisante pour la détermination du pourcentage d'extension totale à la force maximale (A )
gt
conformément au 5.3.1.
Si le pourcentage d'allongement après rupture (A) est déterminé de manière manuelle, l’éprouvette doit
être marquée conformément à l’ISO 6892-1.
Si le pourcentage d'extension totale à la force maximale (A ) est déterminé par la méthode manuelle
gt
pour une barre et un fil, des marques équidistantes doivent être faites sur la longueur libre de
l’éprouvette (voir ISO 6892-1). La distance entre les marques doit être de 20 mm, 10 mm ou 5 mm, en
fonction du diamètre de l’éprouvette.
5.2 Matériel d’essai
La machine d’essai doit être vérifiée et étalonnée conformément à l’ISO 7500-1 et doit être au moins de
classe 1.
Lorsqu'un extensomètre est utilisé, il doit être de classe 1 (voir ISO 9513) pour la détermination de E,
F ou F ; pour la détermination de A , un extensomètre de classe 2 (voir ISO 9513) peut être utilisé.
p0,1 p0,2 gt
Des mors adaptés doivent être utilisés pour éviter les ruptures dans les mors ou à proximité de ceux-ci.
5.3 Mode opératoire d’essai
5.3.1 Généralités
L’essai de traction pour la détermination du module d'élasticité (E), des forces à la limite conventionnelle
d’élasticité à 0,1 % et à 0,2 % (F et F ), de pourcentage d'extension totale à la force maximale (A )
p0,1 p0,2 gt
et/ou du pourcentage d'allongement après rupture (A) et du coefficient de striction (Z) doit être réalisé
conformément à l’ISO 6892-1.
Un extensomètre doit être utilisé pour la détermination du module d’élasticité (E), des forces à la limite
conventionnelle d’élasticité à 0,1 % et à 0,2 % (F et F ) et du pourcentage d'extension totale à la
p0,1 p0,2
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force maximale (A ). La longueur de base de l’extensomètre doit être telle qu’indiquée dans la norme de
gt
produit applicable.
Des valeurs précises d’A ne peuvent être obtenues qu’au moyen d'un extensomètre. S’il n’est pas
gt
possible de laisser l’extensomètre sur l’éprouvette jusqu’à rupture ou jusqu'à ce que la force maximale
ait été dépassée, l’extension peut être mesurée de la manière suivante:
— poursuivre le chargement jusqu’à ce que l’extensomètre enregistre une extension juste supérieure à
l'extension correspondant à F , enlever alors l’extensomètre et noter la distance entre les têtes de
p0,2
la machine d’essai. Le chargement est poursuivi jusqu’à rupture. La distance ultime entre les têtes
est notée.
— la différence entre les mesures relatives aux têtes est calculée sous forme de pourcentage de
la longueur initiale d’essai entre les têtes et cette valeur est ajoutée au pourcentage obtenu par
l’extensomètre.
Pour les fils et les barres, il est également permis de déterminer A par la méthode manuelle. Si A est
gt gt
déterminé par la méthode manuelle après rupture, A doit être calculé à partir de la Formule (1):
gt
AA=+R /2 000 (1)
gt rm
où A est le pourcentage d'allongement non proportionnel à la force maximale
r
La mesure de A comme pour la mesure de A (voir ISO 6892-1) doit être réalisée sur la plus longue
r
des deux parties rompues de l'éprouvette sur une longueur entre repères de 100 mm aussi près que
possible de la rupture mais à une distance de la rupture, r , d'au moins 50 mm ou 2d (celle qui est la plus
grande). Cette mesure peut être considérée comme non valable si la distance, r , entre les mâchoires et
la longueur entre repères est inférieure à 20 mm ou à d (celle qui est la plus grande). Voir Figure 1
Légende
a
Longueur prise dans les mâchoires.
b
Longueur entre repères de 100 mm.
Figure 1 — Mesure de A par la méthode manuelle
gt
Il est préférable d’appliquer une force préliminaire à l’éprouvette, par exemple environ égale à 10 % de
la force maximale escomptée, avant de mettre en place l’extensomètre.
Si A n’est pas complètement déterminé au moyen d’un extensomètre, cela doit être indiqué dans le
gt
rapport d’essai.
Pour les essais de contrôle courant réalisés par les producteurs d'aciers de précontrainte, il convient
que les informations relatives aux essais soient contenues dans la documentation interne
Les caractéristiques de traction (F , F , F ) sont enregistrées en unités de force.
p0,1 p0,2 m
Pour la détermination du pourcentage d'allongement après rupture (A), la longueur initiale entre
repères doit être égale à huit fois le diamètre nominal (d), sauf spécification contraire dans la norme de
produit. En cas de litige, A doit être déterminé par la méthode manuelle.
Si la rupture survient à une distance inférieure ou égale à 3 mm des mors, l’essai doit, en principe, être
considéré comme non valable et il doit être permis de réaliser un contre-essai. Toutefois, il doit être
autorisé de prendre en considération les résultats de l’essai si toutes les valeurs sont supérieures ou
égales aux valeurs spécifiées correspondantes.
5.3.2 Détermination du module d’élasticité
Le module d’élasticité (E) doit être déterminé à partir de la pente de la partie linéaire du diagramme
force-extension divisée par l'aire nominale de la section transversale de l’éprouvette (S ).
n
En général, pour les produits de précontrainte tréfilés à froid (par exemple, torons et fils lisses), la pente
peut être déterminée dans l’intervalle entre 0,2F et 0,7F , comme indiqué dans la Formule (2)
m m
EF=−(,07 02, FS)/(εε− )/ (2)
mm 07,,FF02 n
mm
La pente peut être calculée soit par une régression linéaire des données mesurées, stockées dans une
base de données, soit par une technique visuelle d’ajustement sur la partie mentionnée ci-avant de la
courbe enregistrée.
Dans certains cas particuliers, par exemple barres laminées à chaud et étirées, la méthode mentionnée
ci-dessus ne peut pas être appliquée; un module sécant entre 0,05F et 0,7F peut alors être déterminé
m m
comme indiqué dans la Formule (3):
(,07FF−−00, 5 )/(εε )/S (3)
mm 07,,FF005 n
mm
En complément des dispositions indiquées en 5.3.1, on doit s’assurer que le taux de mise en charge n’est
pas modifié dans l’intervalle de force sur lequel le module d’élasticité est déterminé.
6 Essai de pliage
6.1 Éprouvette
Les dispositions générales de l’Article 4 s’appliquent.
6.2 Matériel d’essai
6.2.1 Un dispositif de pliage, dont le principe est illustré à la Figure 2, doit être utilisé.
NOTE La Figure 2 montre une configuration où le mandrin et l’appui peuvent tourner et où le bras
d’entraînement est bloqué. Il est également possible que le bras d’entraînement pivote et l’appui ou le mandrin
soit bloqué.
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Légende
1 mandrin
2 appui
3 bras d’entraînement
Figure 2 — Principe d'un dispositif de pliage
6.2.2 L’essai de pliage peut également être réalisé au moyen d’un dispositif avec des appuis et un
mandrin (par exemple voir ISO 7438).
6.3 Mode opératoire d’essai
L’essai de pliage doit être réalisé à une température comprise entre 10 °C et 35 °C. L’éprouvette doit être
pliée sur un mandrin.
L’angle de pliage et le diamètre du mandrin doivent être conformes à la norme de produit applicable.
6.4 Interprétation des résultats d’essai
L’interprétation des résultats de l’essai de pliage doit être faites conformément aux exigences de la
norme de produit applicable.
Si des exigences ne sont pas spécifiées dans la norme de produit applicable, l’absence de fissures visibles
pour une personne dotée d’une vision normale ou corrigée doit être considérée comme la preuve que
l’éprouvette a satisfait à l’essai de pliage.
Un arrachement ductile superficiel peut se produire à la base des verrous ou des empreintes et ne doit
pas être considéré comme une rupture. L’arrachement peut être considéré comme superficiel si la
profondeur de la déchirure n’est pas supérieure à la largeur de celle-ci.
7 Essai de pliage alterné
7.1 Éprouvette
En complément des dispositions générales de l’Article 4, l’éprouvette doit être conforme à l’ISO 7801.
7.2 Matériel d’essai
Le matériel d’essai doit être conforme à l’ISO 7801.
Pour les fils de diamètre nominal 10 mm < d ≤ 12,5 mm, les conditions suivantes s'appliquent au matériel
d'essai défini par la Figure 3: r = (30 ± 1) mm, h = 125 mm, d = 11 mm ou 13 mm.
g
Légende
a) point de contact le plus proche de l’éprouvette
b) éprouvette
c) bras de pliage
d) guide
e) axe de pivotement du bras de pliage
f) supports cylindriques
g) mâchoires
h) supports
Figure 3 — Schéma de l'équipement d'essai pour l'essai de pliage alterné
7.3 Mode opératoire d’essai
L’essai de pliage alterné doit être réalisé conformément à l’ISO 7801.
8 Essai d’enroulement
8.1 Éprouvette
En complément des dispositions générales données dans l’Article 4, l’éprouvette doit être conforme à
l’ISO 7802.
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8.2 Matériel d’essai
Le matériel d’essai doit être conforme à l’ISO 7802.
8.3 Mode opératoire d’essai
L’essai d’enroulement doit être réalisé conformément à l’ISO 7802.
9 Essai de relaxation isotherme
9.1 Principe de l’essai
L’essai de relaxation isotherme consiste à mesurer, à une température donnée (généralement fixée
à 20 °C sauf accord contraire), les variations de la force sur une éprouvette maintenue à longueur
constante (L + ΔL ), à partir d’une force initiale (F ) (voir Figure 4).
0 0 0
La perte de force est exprimée sous forme d’un pourcentage de la force initiale pour une période de
temps donnée.
Légende
t temps
L longueur
F force
Figure 4 — Principe de l’essai de relaxation isotherme
9.2 Éprouvette
Les dispositions générales de l’Article 4 s’appliquent.
L’éprouvette pour l’essai de relaxation isotherme doit être maintenue en ligne droite. La longueur
libre de l’éprouvette entre les mors ne doit être soumise à aucune déformation mécanique ni à aucun
traitement d’une quelconque nature.
Deux éprouvettes adjacentes aux éprouvettes destinées à l’essai de relaxation doivent être prélevées
pour la détermination de la valeur moyenne de la force maximale ( F ), lorsque la force initiale (F )
m
est exprimée sous forme d’un pourcentage de F , par exemple 70 % × F .
m m
9.3 Matériel d’essai
9.3.1 Bâti
Toute déformation du bâti doit se situer à l’intérieur de limites telles qu’elle n’influence pas les résultats
de l’essai.
9.3.2 Dispositif de mesure de la force
La force doit être mesurée au moyen d’une cellule de mesure de force coaxiale ou d’un autre dispositif
approprié (par exemple système de chargement à levier).
La cellule de mesure de force doit être étalonnée conformément à l’ISO 7500-1 et présenter une
exactitude de
...
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