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Z 2276

:2012

(1)

目  次

ページ

序文 

1

1

  適用範囲

1

2

  引用規格

1

3

  用語及び定義 

2

4

  試験の原理 

2

5

  試験装置

3

5.1

  引張リラクセーション試験機

3

5.2

  加熱装置 

3

5.3

  温度測定装置 

4

5.4

  伸び測定装置 

4

6

  試験片

5

7

  試験方法

5

7.1

  試験温度 

5

7.2

  負荷方法 

5

7.3

  温度,伸び及び試験力の測定方法 

7

7.4

  試験片断面積の測定方法 

7

8

  報告

8

8.1

  試験結果報告書

8

8.2

  記録

8

附属書 JA(参考)JIS と対応国際規格との対比表 

9


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:2012

(2)

まえがき

この規格は,工業標準化法第 14 条によって準用する第 12 条第 1 項の規定に基づき,一般社団法人日本

鉄鋼連盟(JISF)から,工業標準原案を具して日本工業規格を改正すべきとの申出があり,日本工業標準

調査会の審議を経て,経済産業大臣が改正した日本工業規格である。

これによって,JIS Z 2276:2000 は改正され,この規格に置き換えられた。

この規格は,著作権法で保護対象となっている著作物である。

この規格の一部が,特許権,出願公開後の特許出願又は実用新案権に抵触する可能性があることに注意

を喚起する。経済産業大臣及び日本工業標準調査会は,このような特許権,出願公開後の特許出願及び実

用新案権に関わる確認について,責任はもたない。


日本工業規格

JIS

 Z

2276

:2012

金属材料の引張リラクセーション試験方法

Method of tensile stress relaxation test for metallic materials

序文 

この規格は,2010 年に第 2 版として発行された ISO 15630-3 を基とし,技術的内容を変更して作成した

日本工業規格である。ISO 15630-3 は,PC 鋼棒及びより線に対する室温における引張リラクセーション試

験方法だけを規定したものであり,この規格では,特に,室温を超える試験に対する,独自な規定を追加

している。

なお,この規格で側線又は点線の下線を施してある箇所は,対応国際規格を変更している事項である。

変更の一覧表にその説明を付けて,

附属書 JA に示す。

適用範囲 

この規格は,一定の引張全ひずみ及び一定温度の条件の下で,金属材料の引張試験力(応力)のリラク

セーション[試験力(応力)の時間的変化]を測定する引張リラクセーション試験方法について規定する。

注記  この規格の対応国際規格及びその対応の程度を表す記号を,次に示す。

ISO 15630-3:2010

,Steel for the reinforcement and prestressing of concrete−Test methods−Part 3:

Prestressing steel(MOD)

なお,対応の程度を表す記号“MOD”は,ISO/IEC Guide 21-1 に基づき,

“修正している”

ことを示す。

警告  この規格に基づいて試験を行う者は,通常の試験室での作業に精通していることを前提とする。

この規格は,その使用に関連して起こる全ての安全上の問題を取り扱おうとするものではない。

この規格の利用者は,各自の責任において安全及び健康に対する適切な措置をとらなければな

らない。

引用規格 

次に掲げる規格は,この規格に引用されることによって,この規格の規定の一部を構成する。これらの

引用規格は,その最新版(追補を含む。

)を適用する。

JIS B 7721

  引張試験機・圧縮試験機−力計測系の校正方法及び検証方法

注記  対応国際規格:ISO 7500-1,Metallic materials−Verification of static uniaxial testing machines−

Part 1: Tension/compression testing machines−Verification and calibration of the force-measuring

system(MOD)

JIS B 7741

  一軸試験に使用する伸び計の検証方法

注記  対応国際規格:ISO 9513,Metallic materials−Calibration of extensometers used in uniaxial testing

(MOD)


2

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JIS C 1602

  熱電対

JIS G 0202

  鉄鋼用語(試験)

用語及び定義 

この規格で用いる主な用語及び定義は,JIS G 0202 によるほか,次による。

3.1 

試験力 

試験の目的で試験片に加える力。

3.2 

リラクセーション値 

規定の時間における初期試験力の減少量を,初期試験力の百分率で表したもの。

試験の原理 

この規格は,試験片を規定された温度に保持して,試験片の長手方向に試験力を加えて規定の初期試験

力 F

o

(初期応力)又は全ひずみに達した後,全ひずみが一定に保たれた条件の基で,試験力(応力)の時

間的変化を求めるものである(

図 参照)。

X

時間

Y1

標点距離長さ

Y2

試験力

a)

F

n

時間 における試験力

ΔF

n

  時間 における試験力の減少量

L

o

標点距離

ΔL

o

  標点距離の増分(全ひずみに対応する)

a)

  全ひずみを規定する場合は,規定の全ひずみを発生させたときの試験力を F

o

とする。

図 1−リラクセーション試験の原理 


3

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試験装置 

5.1 

引張リラクセーション試験機 

5.1.1 

試験機の形式 

試験機は,油圧式,ねじ式,てこ式,又はばね式の引張試験力負荷方式のものを用いる。

5.1.2 

試験力の精度 

試験機の試験力の精度は,その最大試験力容量の 5∼100 %の範囲で,JIS B 7721 に従い

表 の試験力の

相対指示誤差以下でなくてはならない。また,試験力の相対指示誤差は,試験力減少及び試験力増加の両

方で校正する。

表 1−試験力の相対指示誤差 

試験機の最大試験力容量

kN

試験力の相対指示誤差

%

 200 以下

±0.5

 200 を超え 1 000 以下

±1.0

 1

000 を超えるもの

±2.0

注記  ISO 15630-3 では,“ロードセルは,ISO 7500-1JIS B 7721)に従って,1 000 kN までを±1 %,

1 000 kN 超えを±2 %の精度で,校正されなければならない。その他の装置についても,ロー

ドセルと同じ精度でなければならない。試験力測定装置の出力の分解能は,5×10

4

  F

o

より小

さくなくてはならない。

”と規定されている。

5.1.3 

試験機の据付け 

試験機は,外部からの振動及び衝撃の影響を試験中に受けないように据え付ける。試験機は,大きな温

度変化がある部屋に据え付けてはならない。

なお,特に高温試験においては,風による温度変化を防ぐため,加熱装置(5.2)及び伸び測定装置(5.4

の周囲を風防で囲むことが望ましい。

5.1.4 

負荷機構 

試験機の負荷機構は,振動及び衝撃を生じないものとし,試験片に対して,ねじれ又は曲げを誘発させ

ることなく,軸方向に円滑に試験力を加えられる機構とする。また,試験機は,試験中において全ひずみ

を許容範囲内で一定に保ち得るよう,自動又は手動で試験力を調節し得る機構をもつものとする。

5.2 

加熱装置 

試験片を加熱する場合には,温度調整装置を備えた加熱炉を用い,加熱装置は,試験中常に試験片の標

点距離の全範囲にわたって,規定温度と指示温度との差が

表 の許容範囲内で一様,かつ,一定に加熱す

ることができるものとする。

なお,規定温度が 1 100  ℃を超える場合及び試験期間が長時間にわたる場合の温度許容差は,受渡当事

者間の協定による。


4

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表 2−規定温度と指示温度との差の許容差 

単位  ℃

規定温度(T

指示温度(T

i

)と規定温度(T)との

許容温度差

試験片内の許容最大温度差

T≦ 600

±3 3

 600<T≦ 800

±4 4

 800<T≦1 000

±5 5

 1

000<T≦1 100

±6 6

5.3 

温度測定装置 

室温(10∼35  ℃)での試験の場合には,抵抗式測温体又は同等の装置によって,室温を測定する。温度

測定装置の分解能は,0.5  ℃以下及び精度は,±1  ℃以内のものを用いる。

室温を超える温度での試験の場合には,熱電対を用いて試験片の温度を測定する。この場合,温度測定

装置は,次の熱電対と計測器とからなり,それらの温度に関する分解能は,0.5  ℃以下で,精度は,±1  ℃

以内のものを用いる。

a)

熱電対  熱電対は,JIS C 1602 によるほか,次による。

1)

熱電対の材料は,長時間試験に十分耐え得るものを用いる。また,素線の直径は,使用中に熱起電

力が変化しない範囲で,なるべく小さくすることが望ましい。

2)

熱電対の校正は,素線のロットから代表熱電対を取り出して行ってもよい。

3)

熱電対を再使用する場合は,適宜その校正を行い,熱起電力の値が JIS C 1602 で規定される許容差

の範囲内であることを確認する。

4)

熱電対の測温接点は,試験片の表面と熱的によく接触し,炉壁からの放射熱を避けるように適切な

方法で遮蔽する。熱電対は,炉内部分を絶縁する。

5)

平行部長さが 50 mm 以下の試験片に対しては 2 個以上,平行部長さが 50 mm を超える試験片に対

しては 3 個以上の熱電対を使用することが望ましい。熱電対は,試験片平行部の両端に取り付け,3

個目の熱電対がある場合には,試験片平行部の中央に取り付けることが望ましい。試験片の温度変

化が

表 で規定する許容差を超えないことが立証されている加熱装置及び試験の条件の場合には,

熱電対の数は,一つにまで減らしてもよい。

b)

計測器  計測器は,測定する温度全範囲にわたって,試験片温度が 5.2 の許容差を満足することを保

証するのに十分なものを用いる。

5.4 

伸び測定装置 

伸び測定装置は,試験片の軸方向両側の伸びを測定できるもので,JIS B 7741 の等級 1 級以上のものを

用いる。

a)

伸びの調節感度  伸び測定装置と試験力制御機構とによって,試験片にかかる試験力の変動を生じさ

せる自動追尾式試験機を用いる場合,試験力の変動を生じさせる伸びの最小値(伸びの感度)は,1 μm

以内とする。

b)

伸び検出用棒  伸び検出用棒は,試験中試験温度に十分耐え得ることのできる材料で作られたものと

し,曲がり又はねじれがないものとする。


5

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試験片 

材料規格に規定のない場合は,次の試験片を用いる。

a)

標準試験片

1)

標準試験片は,円形断面で,その径は 10 mm とするが,場合によっては,6 mm,8 mm 又は 12 mm

を使用してもよい。標点距離は,いずれも 100 mm とする。

2)

標準試験片の円形断面は,各部一様で,平行部の径の不同に対する偏差(最大値と最小値との差)

は,0.04 mm 以下とし,平行部とつかみ部は,同心とする。

3)

原標点距離の精度は,±1 %以内とする。

4)

標準試験片の平行部は,滑らかで切削きずなどがあってはならない。

b)

標準試験片が作製できない場合には,受渡当事者間の協定によって,規定以外の径及び標点距離の試

験片並びに円形断面以外の試験片を適用してもよい。ただし,標点距離は,50 mm 未満であってはな

らない。

c) PC

鋼材において,鋼材そのものについてのリラクセーションデータが要求される場合は,鋼材規格の

規定の箇所から試験片を採取して試験を行うものとする。その場合の標点距離は,100 mm 以上とす

る。

試験方法 

7.1 

試験温度 

7.1.1 

室温の場合 

室温(10∼35  ℃)で試験を行う場合,材料規格又は受渡当事者間の協定のない限り,試験中の試験室の

温度を(20±2)℃の範囲内に制御するものとする。また,試験片は,試験に先立ち試験室に少なくとも

24 時間放置し,試験室の温度と同じになるようにしなければならない。

7.1.2 

室温を超えて加熱する場合 

試験片を規定温度近くまで加熱するのに要する昇温時間は,1 時間以上とする。規定温度以上の加熱は

避ける。試験片を熱平衡させるため,昇温後に均熱を行い,この場合の均熱時間は,標準試験片について

は,16∼24 時間とする。

試験中の試験片の保持温度は,

表 に規定する許容差の範囲内とする。

7.2 

負荷方法 

7.2.1 

室温試験の場合 

初期試験力 F

o

の 20 %までは,適宜の速度で力を加えてよい。F

o

の 20 %から 80 %までは,連続的又は,

3 段階以上のステップ又は,一定の負荷速度で力を加え,6 分以内に完了しなければならない。F

o

の 80 %

から 100 %の間は,80 %に到達後,連続的に,かつ,2 分以内に完了しなければならない。

注記  ISO 15630-3 では,(200±50)MPa/min の負荷速度を,一定の速度とみなしている。

初期試験力 F

o

に到達したら,試験力を,2 分間維持しなければならない。2 分間が経過したら,すぐに,

時間 t

o

とし,記録しなければならない。

これ以降の試験力の調整は,L

o

Δ

L

o

を一定に維持するためにだけなされる。

試験力の適用例は,

図 に概略的に図示している。


6

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X  時間(min) 
Y  適用する初期試験力 F

o

と試験力との比

図 2−リラクセーション試験の試験力の適用例

7.2.2 

室温を超える試験の場合 

試験片の温度を規定温度に設定した後,初期試験力(初期応力)を負荷する前に初期試験力の 10 %以下

に相当する試験力を数分間かけ,その試験力の全部又は一部を除いて試験機の作動を確かめる。その後,

試験片に衝撃及び振動を与えないよう速やかに初期試験力を負荷し,かつ,速やかにリラクセーションの

測定を開始する。

なお,負荷速度及び負荷完了後リラクセーション測定開始までの時間が,受渡当事者間の協定によって

定められている場合は,それによってもよい。

7.2.3 

負荷条件 

7.2.3.1 

負荷条件の種類 

初期試験力(初期応力)は,試験片の全ひずみ又は初期試験力が設定された値になるように負荷するが,

できるだけ全ひずみの値を規定して試験することが望ましい。

7.2.3.2 

初期試験力(初期応力)を規定する場合 

初期試験力(初期応力)を規定する場合には,次の条件を満足しなければならない。

a)

初期試験力

その初期試験力の値は,材料規格の規定又は受渡当事者間の協定による。初期試験力の測定された

値は,

表 で示す規定の許容差内でなければならない。

表 3−初期試験力 F

o

の許容差 

F

o

の値

F

o

の許容差

F

o

≦1 000 kN

±1 %

F

o

>1 000 kN

±2 %

b)

試験中の試験力

試験中の試験力は,いかなる場合も,

表 に規定する初期試験力の許容差の上限を超えてはならな

い。


7

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7.2.4 

全ひずみ保持の許容差 

全ひずみは,試験中,測定した初期値の±1.5 %の許容差の範囲内とする。

7.3 

温度,伸び及び試験力の測定方法 

7.3.1 

温度の測定 

試験温度が,室温を超える場合の試験片の温度の測定は,5.3 a) 5)による。

試験温度が室温の場合,試験片の温度は,全試験期間における試験室の温度とする。

7.3.2 

温度測定間隔 

室温試験の場合には,試験室の温度が 7.1.1 に規定する温度範囲内であること,また室温を超える試験の

場合には,試験片の温度が

表 の温度の許容差内であることを確認するために,全試験期間中,それらの

温度を連続的に記録するか,又は十分な回数測定をする。

7.3.3 

伸びの測定間隔 

伸びの値は,その値が全試験期間にわたり全ひずみの保持の許容差の範囲内にあることを確認するため

に,できれば連続的に又は十分な回数,測定記録することが望ましい。

7.3.4 

試験力の測定間隔 

試験片に加わっている試験力の値は,全試験期間にわたりリラクセーション曲線(残留応力−時間又は

試験力変化率−時間曲線)が明瞭に描けるように,連続的に又は十分な回数,測定記録する。特に,試験

中伸びの測定を行ったときは,同時に試験力も測定することが望ましい。

注記  ISO 15630-3 では,次の規定がある。

試験力は,連続的に記録するか,少なくとも試験開始後,

表 で規定する標準時間近傍で測

定し,以降 1 週間に 1 回測定しなければならない。

表 4−試験力記録の標準時間

分(min)

1

2 4

8

15

30

60

時間(h)

2

4

6

24

48

96

120

7.3.5 

室温試験の場合の試験期間 

試験期間は,120 時間以上でなければならない。

注記 1  通常,試験期間は,120 時間又は 1 000 時間である。

1 000 時間(又は以上)のリラクセーションの値は,外挿で得た 1 000 時間(又は以上)の値が,実際の

1 000 時間(又は以上)の値と同等であるとの十分な証拠があれば 120 時間以上で完了した試験から外挿し

てもよい。この場合,外挿法は,試験報告書に記載しなければならない。

注記 2  外挿の現在の方法は,通常,次の式を用いている。

B

t

A

+

= log

log

ρ

ここに,

AB: 定数

ρ: 一般的に%で表示されるリラクセーション値

t: 時間(h)

7.4 

試験片断面積の測定方法 

試験片平行部の原断面積は,標点間内における各標点近傍と中央部 1 か所の合計 3 か所で測定し,その

平均値をとる。原断面積を定めるための試験片寸法(直径又は幅,厚さなど)は,規定寸法の少なくとも

0.2 %の数値まで測定する。また,円形断面の場合,平行部各箇所の断面積を決めるための直径は,それぞ


8

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れ互いに直交する 2 方向の平均値とする。

報告 

8.1 

試験結果報告書 

試験結果報告書が必要な場合には,報告する事項は,次のうちから,受渡当事者間の協定によって選択

する。

a)

試験材料

1)

材料名称

2)

種類又は種類の記号

b)

試験片の名称又は形状寸法

c)

試験条件

1)

試験温度(規定温度)

2)

規定温度と指示温度との差が許容差の範囲から外れた場合の指示温度

3)

昇温時間

4)

均熱時間

5)

負荷完了後リラクセーション測定開始までの時間

d)

試験結果  リラクセーション値又はリラクセーション曲線若しくはこの曲線を正確に描くのに足るだ

けの十分な測定値

8.2 

記録 

試験結果報告書には,次の項目についての記録を付記することが望ましい。

a)

素材の室温における機械的性質

b)

素材からの試験片採取条件

c)

試験前の試験片の表面状態

d)

試験片平行部の断面寸法の実測値(平均値)

e)

試験機の形式及び伸び測定装置の形式と等級

f)

試験機の試験力の精度


附属書 JA

(参考)

JIS

と対応国際規格との対比表

JIS Z 2276:2012

  金属材料の引張リラクセーション試験方法

ISO 15630-3:2010

  Steel for the reinforcement and prestressing of concrete−Test

methods−Part 3: Prestressing steel

(I)JIS の規定

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条
ごとの評価及びその内容

箇 条 番 号
及び題名

内容

(II) 
国際規格

番号

箇条番号

内容

箇 条 ご と
の評価

技術的差異の内容

(V)JIS と国際規格との技術的差
異の理由及び今後の対策

1  適 用 範

室温における PC 鋼材の
引張リラクセーション試
験を対象とする。

追加

対応する国際規格の一部分が
本試験であり,本試験だけに対
する適用範囲の箇条はない。

また,室温を超える試験に対し
ては,JIS で追加した。

室温を超える試験方法の ISO 
の提案を今後検討する。

2  引 用 規

3  用 語 及
び定義

試 験 力 及 び リ ラ ク

セ ー シ ョ ン 値 の 用
語を規定している。

追加

JIS

として必要な用語を追加し

た。

ISO

への提案を検討する。

4  試 験 の
原理

全 ひ ず み が 一 定 の
条件のもとで,試験
力の変化を求める。

 8.1

一致

5  試 験 装

5.1  引張 リラクセ
ーション試験機 
形 式 及 び 精 度 な ど

を規定 
特に高温試験で,風
に よ る 温 度 変 化 を

防ぐことを記載。

 8.3

試験機の精度は, 
1 000 kN 以下は,±1.0 %
1 000 kN を超は,±2.0 %

変 更 / 追

試験機の精度は,JIS では,200 
kN 以下を±0.5 %以下とする
細分化を行っている。

また,高温試験における設備的
な考慮を追加している。

室温を超える試験の ISO への提
案を今後検討する。

5.2  加熱装置

追加

ISO

規格は,室温試験を対象と

しており,この項目はない。

室温を超える試験の ISO への提

案を今後検討する。

9

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20
12


(I)JIS の規定

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条
ごとの評価及びその内容

箇 条 番 号

及び題名

内容

(II) 
国際規格
番号

箇条番号

内容

箇 条 ご と

の評価

技術的差異の内容

(V)JIS と国際規格との技術的差
異の理由及び今後の対策

5.3  温度測定装置

追加

ISO

規格は,室温試験を対象と

しており,この項目はない。

室温を超える試験の ISO への提

案を今後検討する。

5.4  伸び測定装置

8.3.3

伸び計の精度は,±1 %以
上で,出力又は目盛の校

正の分解能が,1×10

6

でなければならない。

変更

JIS

では,伸び計の規格 JIS  

7741

の等級 1 級以上とし,精

度は,ISO 規格と同等である。

室温を超える試験の ISO への提
案を今後検討する。

6  試験片 a)  標準試験片

b)  標準試験片が作
製できない場合 
c)  PC 鋼材

 8.2

PC 鋼材に対して,標点距
離は,200 mm 以上

追 加 / 変

JIS

では,通常,室温を超える

試験で用いる標準試験片を規
定している。 
PC 鋼材に対して JIS は,100 
mm 以上の標点距離に範囲を
拡大している。

室温を超える試験の ISO への提
案を今後検討する。

7  試 験 方

7.1  試験温度 
7.1.1  室温の場合

 8.4.1

8.4.6

試験前に試験室の 24  時
間放置する。試験室の温
度を(20±2)℃に管理す

る。

一致

 7.1.2   室 温 を 超 え

て加熱する場合

追加

ISO

規格は,室温試験を対象と

しており,この項目はない。

室温を超える試験の ISO への提

案を今後検討する。

 7.2  負荷方法

7.2.1   室 温 試 験 の
場合

 8.4.2

一致

7.2.2   室 温 を 超 え
る試験の場合

追加

ISO

規格は,室温試験を対象と

しており,この項目はない。

室温を超える試験の ISO への提

案を今後検討する。

7.2.3  負荷条件 
7.2.3.1  負荷条件の
種類

 8.4.3

負荷条件は,初期試験力
だけを規定。

追加

JIS

では,全ひずみ又は初期応

力を設定した値にする 2 種類

があることを記載している。

7.2.3.2  初期応力を
規定する場合

 8.4.3

初期試験力の許容差は, 
1 000 kN 以下で,±1 % 
1 000 kN 超えで,±2 %

一致

10

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20
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(I)JIS の規定

(III)国際規格の規定

(IV)JIS と国際規格との技術的差異の箇条
ごとの評価及びその内容

箇 条 番 号

及び題名

内容

(II) 
国際規格
番号

箇条番号

内容

箇 条 ご と

の評価

技術的差異の内容

(V)JIS と国際規格との技術的差
異の理由及び今後の対策

7.2.4   全 ひ ず み 保
持の許容差 
±1.5 %

 8.4.5

200

mm 以上の標点距離

に対して 5×10

6

又は 5

μm のどちらか大きい方。

変更

JIS

では,標準試験片(標点距

離 100 mm)を対象に規定して
いる。室温試験も,従来からこ
の規定に従っている。

ISO

への提案を検討する。

7.3  温度,伸び及び
試験力の測定方法 
7.3.1  温度の測定 
7.3.2   温 度 測 定 間
隔 
7.3.3   伸 び の 測 定
間隔 
7.3.4   試 験 力 の 測
定間隔 
7.3.5   室 温 試 験 の
場合の試験期間

 
 
 
 
 
 
 
8.4.7 
 
8.4.8

追加

JIS

では,特に,室温を超える

試験の場合の温度測定方法に
ついて追加している。

また,JIS では,伸びの測定間
隔を追加した。 
室温試験の試験力測定に関し

ては一致している。

室温を超える試験の ISO への提
案を今後検討する。 
室温試験に関しては,技術的差異

は,ほとんどない。

7.4  試験 片断面積
の測定方法

追加

JIS

では,JIS Z 2241 に従った

方法を追加した。

ISO

への提案を検討する。

8  報告

16

変更

ISO

規格は,PC 鋼材に関する

多くの試験方法に対するもの
であり,JIS では,引張リラク
セーションに対応した内容に

変更している。

室温を超える試験の ISO への提

案を今後検討する。

JIS

と国際規格との対応の程度の全体評価:ISO 15630-3:2010,MOD

注記 1  箇条ごとの評価欄の用語の意味は,次による。

    −  一致……………… 技術的差異がない。

    −  追加……………… 国際規格にない規定項目又は規定内容を追加している。 
    −  変更……………… 国際規格の規定内容を変更している。

注記 2  JIS と国際規格との対応の程度の全体評価欄の記号の意味は,次による。

    −  MOD……………  国際規格を修正している。

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