低碳钢筋拉伸性能试验及评定标准

1）一般规定

（1）同一以面尺寸和同一炉罐号组成的钢筋分批验收时，每批质量不大于60t。

（2）钢筋应有出厂证明书或试验报告单。验收时应抽样作机械性能试验，包括拉力试验和冷弯试验两个项目。两个项目中如有一个项目不合格，该批钢筋即为不合格品。

（3）钢筋在使用中如有脆断、焊接性能不良或机械性能显著不正常时，尚应进行化学成分分析，或其他专项试验。

（4）取样方法和结果评定规定，每批钢筋任意抽取两根，于每根距端部50mm处各取一套试样（两根试件），在每套试件中取一根作拉力试验，另一根作冷弯试验。在拉力试验的两根试件中，如其中一根试件的屈服点、抗拉强度和伸长率三个指标中有一个指标达不到标准中规定的数值，应再抽取双倍（四根）钢筋，制取双倍（四根）试件重做试验，如仍有一根试件的一个指标达不到标准要求，则不论这个指标在第一次试件中是否达到标准要求，拉力试验项目也作为不合格。在冷弯试验中，如有一根试件不符合标准要求，应同样抽取双倍钢筋制成双倍试件重做试验，如仍有一根试件不符合标准要求，冷弯试验项目即为不合格。

（5）试验应在（20±10）℃下进行，如试验温度超出这一范围，应于试验记录和报告中注明。

2）钢筋的拉伸性能试验

（1）试验目的

测定低碳钢的屈服强度、抗拉强度、伸长率三个指标，作为评定钢筋强度等级的主要技术依据。掌握《金属材料室温拉伸试验方法》（GB／T 228—2002）和钢筋强度等级的评定方法。

（2）主要仪器设备

①万能试验机。为保证机器安全和试验准确，其吨位选择最好使试件达到最大荷载时，指针位于指示度盘第三象限内。试验机的测力示值误差不大于1%。

②直钢尺、量爪游标卡尺（精确度为0．1mm）、两脚扎规、打点机等。

（3）试件制作和准备

①抗拉试验用钢筋试件一般不经过车削加工，可以用两个或一系列等分小冲点或细划线标出原始标距（标记不应影响试样断裂）。

②试件原始尺寸的测定

a．测量标距长度L0，精确到0．1mm，如图16－28所示。

图16－28　钢筋拉伸试件

L0—标距长度；a—试样原始直径；h—夹头长度；Lc—试样平行长度（不小于L0＋a）

计算钢筋强度用横截面积采用如表16－6所示公称横截面积。

表16－6　钢筋的公称横截面积

b．圆形试件横断面直径应在标距的两端及中间处两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值，选用三处测得的横截面积中的最小值。横截面积按下式计算：

式中：A0——试件的横截面积（mm2）；

d0——圆形试件原始横断面直径（mm）。

（4）试验步骤

①屈服强度与抗拉强度的测定

a．调整试验机测力度盘的指针，使其对准零点，并拨动副指针，使其与主指针重叠。

b．将试件固定在试验机夹头内，开动试验机进行拉伸。拉伸速度为：屈服前，应力增加速度为10MPa／s；屈服后，试验机活动夹头在荷载下的移动速度为不大于0．5mm（不经车削试件）。

c．拉伸中，测力度盘的指针停止转动时的恒定荷载，或不计初始瞬时效应时的最小荷载，即为所求的屈服点荷载Ps（N）。

d．向试件连续施荷直至拉断，由测力度盘读出最大荷载，即为所求的抗拉极限荷载Pb。

②伸长率的测定

a．将已拉断试件的两端在断裂处对齐，尽量使其轴线位于一条直线上。如拉断处由于各种原因形成缝隙，则此缝隙应计入试件拉断后的标距部分长度内。

b．如拉断处到临近标距端点的距离大于1／3（L0）时，可用卡尺直接量出已被拉长的标距长度L1（mm）。

c．如拉断处到临近标距端点的距离小于或等于1／3（L0）时，可按下述移位法计算标距L1（mm）。

在长段上，从拉断处O点取基本等于短段格数，得B点，接着取等于长段所余格数［偶数，如图16－29（a）所示］之半，得C点；或者取所余格数［奇数，如图16－29（b）所示］减1与加1之半，得C点与C1点。位移后的L1分别为AO＋OB＋BC或者AO＋OB＋BC＋BC1。

图16－29　用位移法计算标距

d．如试件在标距端点上或标距处断裂，则试验结果无效，应重新试验。

（5）试验结果处理

①屈服强度按下式计算：

式中：σs——屈服强度（MPa）；

Ps——屈服时的荷载（N）；(www.xing528.com)

A0——试件原横截面面积（mm2）。

②抗拉强度按下式计算：

式中：σb——屈服强度（MPa）；

Pb——最大荷载（N）；

A0——试件原横截面面积（mm2）。

③伸长率按下式计算（精确至1%）：

式中：δ10（δ5）——分别表示L0＝10d0和L0＝5d0时的伸长率；

L0——原始标距长度10d0（或5d0）（mm）；

L1——试件拉断后直接量出或按移位法确定的标距部分长度（mm）（测量精确至0．1mm）。

④当试验结果有一项不合格时，应另取双倍数量的试样重做试验，如仍有不合格项目，则该批钢材判为拉伸性能不合格。

3）钢筋的弯曲（冷弯）性能试验

（1）试验目的

通过检验钢筋的工艺性能评定钢筋的质量。掌握GB／T 232—1999钢筋弯曲（冷弯）性能的测试方法和钢筋质量的评定方法，正确使用仪器设备。

（2）主要仪器设备

压力机或万能试验机，具有不同直径的弯心。

（3）试件制备

①试件的弯曲外表面不得有划痕。

②试样加工时，应去除剪切或火焰切割等形成的影响区域。

③当钢筋直径小于35mm时不需加工，直接试验；若试验机能量允许时，直径不大于50mm的试件亦可用全截面的试件进行试验。

④当钢筋直径大于35mm时，应加工成直径为25mm的试件。加工时应保留一侧原表面，弯曲试验时，原表面应位于弯曲的外侧。

⑤弯曲试件长度根据试件直径和弯曲试验装置确定，通常按下式确定试件长度：

式中：d——试件原始直径。

（4）试验步骤

①半导向弯曲。试样一端固定，绕弯心直径进行弯曲，如图16－30（a）所示。试样弯曲到规定的弯曲角度或出现裂纹、裂缝或断裂为止。

②导向弯曲。

a．试样放置于两个支点上，将一定直径的弯心在试样两个支点中间施加压力，使试样弯曲到规定的角度［如图16－30（b）所示］或出现裂纹、裂缝、断裂为止。

b．试样在两个支点上按一定弯心直径弯曲至两臂平行时，可一次完成试验，亦可先弯曲到如图16－30（b）所示的状态，然后放置在试验机平板之间继续施加压力，压至试样两臂平行。此时，可以加与弯心直径相同尺寸的衬垫进行试验［如图16－30（c）所示］。

图16－30　弯曲试验示意图

当试样需要弯曲到两臂接触时，首先将试样弯曲到如图16－30（b）所示的状态，然后放置在两平板间继续施加压力，直至两臂接触［如图16－30（d）所示］。

c．试验应在平稳压力作用下缓慢施加试验压力。两支辊间距离为（d＋2．5a）±0．5d，并且在试验过程中不允许有变化。

d．试验应在10～35℃或控制条件下（23±5）℃进行。

（5）试验结果处理

按以下五种试验结果评定方法进行，若无裂纹、裂缝或裂断，则评定试件合格。

①完好。试件弯曲处的外表面金属基本上无肉眼可见因弯曲变形产生的缺陷时，称为完好。

②微裂纹。试件弯曲外表面金属基本上出现细小裂纹，其长度不大于2mm，宽度不大于0．2mm时，称为微裂纹。

③裂纹。试件弯曲外表面金属基本上出现裂纹，其长度大于2mm，小于或等于5mm，宽度大于0．2mm，小于或等于0．5mm时，称为裂纹。

④裂缝。试件弯曲外表面金属基本上出现明显开裂，其长度大于5mm，宽度大于0．5mm时，称为裂缝。

⑤裂断。试件弯曲外表面出现沿宽度贯穿的开裂，其深度超过试件厚度的1／3时，称为裂断。

注：在微裂纹、裂纹、裂缝中规定的长度和宽度，只要有一项达到某规定范围，即应按该级评定。