关于钢筋拉伸试验的探讨研究

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摘 要：拉伸试验是指在承受轴向拉伸载荷下测定材料特性的试验方法。利用拉伸试验得到的数据可以确定材料的弹性极限、伸长率、弹性模量、比例极限、面积缩减量、拉伸强度、屈服点、屈服强度和其它拉伸性能指标。本文结合多年的知识积累和工作经验历练，就对钢筋拉伸试验做了详细的剖析，并指出了存在的问题及应对措施，旨在加强钢筋事业的发展。

关键词：钢筋；拉伸试验； 中图分类号：TV332.3 文献标识码：A 文章编号：

钢筋是建设工程中量大面广的工程材料之一；对钢筋进行性能检验，是各建筑工程试验室的主要任务之一。钢筋质量对结构的安全性影响很大。应按现行国家标准的规定抽取试件进行检验，其质量必须符合有关标准的规定“，并且依据建设工程质量法的规定，对这项工作实行了见证抽样。

钢筋必须做的试验项目：外观尺寸、屈服强度、抗拉强度、冷弯性能、伸长率等。但因文章有限，不能一一进行论述，下面本文就对检钢筋拉伸试验做了具体的分析研究。

1执行标准：

GB/T228-2002金属材料室温拉伸试验方法

GB/T232-1999金属材料弯曲试验方法

GB238-1984金属线材反复弯曲试验方法

GB13013-91钢筋混凝土用热轧光圆钢筋

GB13014-91钢筋混凝土用余热处理钢筋

GB1499-1998 钢筋混凝土用热轧带肋钢筋

GB13788-2000冷轧带肋钢筋

GB/T701-1997低碳钢热轧圆盘条

JG3046-1998冷 轧 扭 钢 筋

GB/T5224-2003预应力混凝土用钢绞线

GB700-88 碳 素 结 构 钢

JGJ/T27-2001钢筋焊接接头试验方法标准

JGJ18-2003钢筋焊接及验收规程

JGJ107-2003 钢筋机械连接通用技术规程

2钢筋拉伸试验

2.1钢筋取样和制样方法

钢筋批量为：由同一厂别、同一炉号、同一规格、同一交货状态、同一进场时间为一验收批。钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、热轧光圆钢筋、低碳钢热轧圆盘条、余热处理钢筋每批数量不大于60t，取一组试样。冷轧带肋钢筋，每批数量不大于50t，取一组试样。各类钢筋每组试样数量参见表1-1，试件截取长度为：

表1-1 各类钢筋每组试件数量

拉伸试件：l≥10d+200mm冷弯试件：l≥5d+150mm

凡表中规定取两个试件的，均应从两根（或两盘）中分别切取，每根钢筋上切取一个拉力试件、一个冷弯试件。低碳钢热轧圆盘条，冷弯试件应取自同盘的两端。试件切取时，应在钢筋或盘条的任意一端截去500mm后切取。

2.2仪器设备

2.2.1万能试验机

为经济型现场检测设备，操作简单、使用方便、直观明了。该试验机采用油缸下置式结构，调整试验空间的动力、传动装置安装在试验机底部，传动更平稳。一体化油源设计，使整机结构更加紧凑，减少占地空间，手动操作，自主式试验方法选择。主要用于金属和非金属材料的拉伸、压缩、弯曲、剪切等力学性能测试，增加辅具可完成其他材料的力学性能检测，属于多功能万能试验机。能够满足GB、DIN、ISO、ASTM及客户提出的标准的要求，自动完成试验数据处理，具有实验结果的数据库管理和网络传输功能。

技术参数

1、最大试验力30KN

2、试验力示值相对误差 ≤示值的±1%

3、试验力测量范围 最大试验力的2%~100%

4、夹紧方式 液压夹紧

5、圆试样夹持直径 Φ6~Φ26mm

6、扁试样夹持厚度 0~15mm

7、扁试样夹持宽度 70 mm

8、最大拉伸试验空间 540mm

9、最大压缩试验空间 500mm

10、控制柜外形尺寸610×700×1100mm

11、主机外形尺寸（包括活塞行程）740×580×2105mm

12、电机功率1.5 kW

13、主机质量1500kg

14、立柱净间距448mm

15、上下压盘尺寸Φ150mm

16、弯曲支辊间距440mm

17、弯曲支辊宽度140mm

18、容许弯曲度100mm

19、剪切试样直径 Φ10mm

20、活塞最大行程 200mm

21、活塞最大移动速度约 78mm/min

22、试验空间调整速度约 158mm/min

2.2.2引伸计

各种类型的引伸计均可用于测定试样的伸长。但引伸计的准确度级别应符合GB/T12160的要求。一般使用引伸计应不劣于1级，测定具有较大延伸率的材料性能时，引伸计也不应劣于2级。

2.2.3试样尺寸测量仪器

可根据试样尺寸测量精度的要求，选用相应精度的任一种量具或仪器，如游标卡尺、螺旋千分尺等。2.3试验方法

2.3.1试验准备

首先测量试样标距两端和中间这三个截面处的尺寸，对于圆试样，在每一横截面内沿互相垂直的两个直径方向各测量一次，取其平均值。用测得的三个平均值中最小的值计算试样的原始横截面面积a

2.3.2上屈服强度和下屈服强度的测定。

图解方法：试验时记录力－延伸曲线或力－位移曲线。从曲线图读取力首次下降前的最大力和不计初时瞬时效应时屈服阶段中的最小力或屈服平台的恒定力。将其分别除以试样原始横截面积，得到上屈服强度和下屈服强度。仲裁试验采用图解方法。指针方法：试验时，读取测力度盘指针首次回转前指示的最大力和不计初时瞬时效应时屈服阶段中指示的最小力和首次停止转动的指示的恒定力。将其分别除以试样原始横截面积，得到上屈服强度和下屈服强度（σs）。可以使用自动装置（如微处理机等）或自动测试系统测定上屈服强度和下屈服强度，可以不绘制拉伸曲线图

2.3.3 抗拉强度测定

抗拉强度可以采用图解法或指针法测定。对于呈现明显屈服（不连续屈服）现象的金属材料，从记录的力-延伸或力-位移曲线图，或从测力度盘，读取过了屈服阶段之后的最大力；对于呈现无明显屈服（连续屈服）现象的金属材料，最大力除以试样原始横截面积（a）得到抗拉强度（σb）。

可以使用自动装置（如微处理机等）或自动测试系统测定上抗拉强度，可以不绘制拉伸曲线图。

2.3.4 断后伸长率的测定

为了测定断后伸长率，应将试样断裂的部分仔细地配接在一起使其轴线处于同一直线上，并采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后测量试样断后标距。对于小横截面试样和低伸长率试样更应注意这一点。

2.3.5 断面收缩率的测定

测量时，将试样断裂部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同一直线上。对于圆形横截面试样，在缩颈最小处相互垂直方向测量直径，取其算术平均值计算最小横截面积；对于矩形横截面试样，测量缩颈处的最大宽度和最小厚度，两者之乘积为断后最小横截面积。断裂后最小横截面积的测定应准确到±2%。原始横截面积a0与断后最小横截面积a1之差除以原始横截面积的百分率得到断面收缩率ψ。

2.4钢筋拉伸试验的计算方法

2.4.1.横截面积按下式计算：

SO=∏r2或SO=1/4∏d2 （式中SO为式样横截面积）

2.4.2上屈服点或下屈服点按下式计算：

σs =Fs / SO (式中σs为屈服点、Fs为屈服力σs U=Fs U/ SO (式中σs U为上屈服点、Fs U为上屈服力) σs L= FSL/ SO (式中σs L为下屈服点Fs L为下屈服力)

2.4.3.抗拉强度按下式计算：

σb =Fb / SO (式中σb为抗拉强度Fb为最大力)

2.4.4.式样断后伸长率按下式计算：

δ=（L1-LO）/LO×100 (式中δ为断后伸长率、L1式样拉断后标距、LO式样原本标距)

2.5试验结果评定 2.5.1试件均断于钢筋母材，延性断裂，抗拉强度大于等于钢筋母材抗拉强度标准值。

2.5.2 当拉伸试验中，有试件断于钢筋母材，却呈脆性断裂；或者断于热影响区，呈延性断裂，其抗拉强度却小于钢筋母材抗拉强度标准值。以上两种情况均属异常现象，应视该项试验无效，并检查钢筋的材质性能。5结束语

总而言之：钢筋拉伸试验检测工作是质量监督、检查的基础，规范操作、减小误差是试验检测人员所追求的目标。所以作为一名检测人员，首要的是掌握试验原理、准确理解相应规范的要求；其次要能够分析影响试验结果的因素，在试验过程中尽量降低影响，减小误差。只有这样，试验结果才具有可比性，才能保证测定结果的代表性和准确性

参考文献：

[1]国家标准《混凝土结构工程质量验收规范》GB50204—2002

[2]行业标准《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ95—‘2003

[3]国家标准《金属拉伸试验方法》GB／T228—2002

[4]国家标准《钢及钢产品交货一般技术要求》GB／T17505-1998