鋼筋取樣及力學性能試驗

鋼筋南昌市建筑科學研究所南昌市建筑工程質(zhì)量檢測中心

肖禮寶2014年05月主要內(nèi)容1.鋼筋、焊接件及連接件的取樣2.鋼筋力學、彎曲性能試驗

3.試驗數(shù)據(jù)計算及評定南昌市建筑工程質(zhì)量檢測中心環(huán)境要求試驗環(huán)境要求：試驗溫度一般在室溫在10~35℃進行，對溫度要求嚴格的試驗，試驗溫度應在23℃±5℃。一般了解鋼筋強度等級符號1.牌號—依據(jù)屈服強度劃分2.質(zhì)量等級—依據(jù)沖擊韌性（即S、P含量）劃分四級，即A、B、C、D3.脫氧程度—F、b、Z、TZ(特殊

鎮(zhèn)靜鋼)例如：Q235—B?F表示屈服強度為235MPa的B級沸騰鋼一般了解1.鋼與生鐵的區(qū)別在于其含碳量值應小于（D）。A、4.0%B、3.5%C、2.5%D、2.0%2.40Si2MnV表示（C）。A、合金鋼，40表示含碳量40%B、碳素鋼，40表示含碳量為0.4%C、合金鋼，40表示含碳量為0.4%D、合金鋼，40表示含碳量為0.04%

一般了解碳素結(jié)構(gòu)鋼中含較多的磷時，F(xiàn)e3P含量增加，常溫下鋼的塑性和韌性降低，脆性增大，尤其低溫下冷脆性明顯增大，降低了可焊性。磷尚能使鋼機械強度和切削加工能力增加。

硫以FeS夾雜物狀態(tài)存在，使鋼熔點降低，在焊接溫度下，易產(chǎn)生熱裂紋，增加鋼的熱脆性。當鋼中硫含量

一般了解

增加，顯著降低鋼的可焊性和熱加工性能。

建筑鋼材主要指用于鋼結(jié)構(gòu)中的各種型材（如角鋼、槽鋼、工字鋼、圓鋼等）、鋼板、鋼管和用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的各種鋼筋、鋼絲等。

一般了解

鋼材的可焊性：

指鋼材在一定的焊接工藝條件下，在焊縫及附近過熱區(qū)是否產(chǎn)生裂縫及硬脆傾向，焊接后接頭強度是否與母體相近的性能。一般了解

影響可焊性的因素：可焊性主要受鋼材化學成分及其含量的影響。含碳量小于3%的非合金鋼具有很好的可焊性，超過3%，硬脆傾向增加，硫含量過高會帶來熱脆性，雜質(zhì)含量增加，加入錳、釩也會增加硬脆性。一般了解(Ⅰ級)HPB235(300)熱軋光圓鋼筋、Q235圓盤條鋼筋屬低碳鋼。(Ⅱ級)HRB335熱軋帶肋鋼筋(Ⅲ級)HRB400熱軋帶肋鋼筋外形為月牙肋，屬低碳低合金鋼。(Ⅳ級)HRB500熱軋帶肋鋼筋外形為等高肋，屬中碳低合金鋼。鋼筋、、焊接接件及及連接接件的的取樣樣一、熱熱軋鋼鋼筋(GB1499.1-2008GB1499.2-2007)；低碳碳鋼熱熱軋圓圓盤條條（GB/T701-1997）1、組批批規(guī)則則以以同一一牌號號、同同一爐爐(罐)號、同同一規(guī)規(guī)格、、同一一交貨貨狀態(tài)態(tài)，不不超過過60t為一批批。超超過60t的部分分，每每增加加40t(或不足足40t的余數(shù)數(shù))，增加加一個個拉伸伸和彎彎曲試試驗試試樣。。2、取樣樣方法法在在切取取試樣樣時，，應將將鋼筋筋端頭頭去掉掉鋼筋的的取樣樣≮500mm后再切切取。。鋼筋種類每組試件數(shù)量備注拉伸試驗彎曲試驗熱軋帶肋鋼筋2根2根任選兩根切取熱軋光圓鋼筋2根2根低碳鋼熱軋圓盤條1根2根冷彎試驗取不同根盤條鋼筋原原材的的取樣樣試件一一般截截取長長度為為：拉伸試試件：：L=5d+300mm冷彎試試件：：L=5d+150mm測量鋼鋼筋重重量偏偏差時時，試試樣應應從不不同根根鋼筋筋上截截取，，數(shù)量量不少少于5支，每支取樣長度度不小于500mm。焊接件的取樣《鋼筋焊接及驗收規(guī)規(guī)程》(JGJ18-2012）1、鋼筋閃光對焊接接頭取樣規(guī)定a.在同一臺班內(nèi)，由由同一焊工完成的的300個同牌號、同直徑徑鋼筋焊接接頭應應作為一批。焊接件的取樣b.力學性能檢驗時，，應從每批接頭中中隨機切取6個試件，其中3個做拉伸試驗，3個做彎曲試驗。焊接件的取樣2、鋼筋電弧焊、電電渣壓力焊接頭取取樣規(guī)定

在現(xiàn)澆澆混凝土結(jié)構(gòu)中，，應以300個同牌號、同型式式接頭作為一批；；在房屋結(jié)構(gòu)中，，應在不超過二樓樓層中300個同牌號、同型式式接頭作為一批。。每批隨機切取3個接頭，做拉伸試驗。焊接件的取樣注：在同一批中若若有幾種不同直徑徑的鋼筋焊接接頭頭，應在最大直徑徑接頭中切取3個試件。焊接件的取樣3、鋼筋氣壓焊接頭頭取樣規(guī)定a在現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)中，應以300個同牌號鋼筋接頭頭作為一批；在房房屋結(jié)構(gòu)中，應在在不超過二樓層中中300個同牌號鋼筋接頭頭作為一批；當不不足300個接頭時，仍應作作為一批。焊接件的取樣b在柱、墻的豎向鋼筋連接中中，應從每批接頭頭中隨機切取3個接頭做拉伸試驗驗；在梁、板的水平鋼筋連接中中，應另切取3個接頭做彎曲試驗驗。焊接件的取樣注：在同一批中若若有幾種不同直徑徑的鋼筋焊接接頭頭，應在最大直徑徑接頭中切取3個試件。焊接件的取樣4、試件長度《鋼筋焊接接頭試驗驗方法標準》（JGJ/T27-2001）拉伸試件的最小長長度接頭型式試件最小長度,mm雙面搭接雙面幫條8d+Lh+200單面搭接、單面幫條5d+Lh+200閃光對焊電渣壓力焊氣壓焊8d+200焊接件的取樣焊接件的取樣焊接件的取樣焊接件的取樣焊接件的取樣焊接件的取樣焊接件的取樣彎曲試件長度：L=D+2.5d+150(mm)式中：L—試件長度,mmD—彎心直徑,mmd—鋼筋直徑,mm焊接件的取樣機械連接件的取樣《鋼筋機械連接通用用技術(shù)規(guī)程》JGJ107-2010冷擠壓套筒連接錐螺紋連接滾軋直螺紋連接機械連接件的取樣1、鋼筋連接工程開開始前及施工過程程中，應對每批進進場鋼筋進行接頭頭工藝檢驗，取樣樣按以下進行：a每種規(guī)格鋼筋的接接頭試件不應少于于3根；b鋼筋母材抗拉強度度試件不應少于3根，且應取接頭試試件的同一根鋼筋筋；機械連接件的取樣2、接頭的現(xiàn)場檢驗驗按驗收批進行。。同一施工條件下下采用同一批材料料的同等級、同型型式、同規(guī)格接頭頭，以500個為一驗收批進行行檢驗與驗收，不不足500個也作為一個驗收收批。對接頭的每每一驗收批，必須須在工程結(jié)構(gòu)中隨隨機截取3個試件作單向拉伸伸試驗。機械連接件的取樣3、接頭試件尺寸L1=L+8d+2hL—接頭試件連件長度度,mmd—鋼筋直徑,mmh—試驗機夾具長度,mm鋼筋力學、彎曲性性能試驗基本概念屈服：鋼材在拉伸伸過程中，荷載不不再增加而試樣的的塑性變形仍繼續(xù)續(xù)增大的現(xiàn)象，稱稱為屈服。屈服強度分為：上上屈服強度ReH下屈服強度ReL上屈服強度─試樣樣發(fā)生屈服而力首首次下降前的最高高應力。下屈服強度─屈服服期間，不計初始始瞬時效應時的最最低應力。鋼筋力學、彎曲性性能試驗力學性能1.屈服強度ReL—結(jié)構(gòu)設計中,鋼材強度取值依據(jù)據(jù)。鋼材的下屈服強度度受試件的加載速速度，截面形狀和和測量技術(shù)的影響響較小，對同一種種鋼材而言，有較較穩(wěn)定的數(shù)值，因因此以下屈服強度度作為鋼材的屈服服強度。鋼筋力學、彎曲性性能試驗鋼材受到荷載處于于屈服階段時，鋼鋼材屈服并暫時失失去繼續(xù)承受荷載載的能力，伴隨產(chǎn)產(chǎn)生較大的變形，，因此鋼結(jié)構(gòu)設計計把屈服強度作為為構(gòu)件應力可以達達到的極限，即把把屈服強度作為鋼鋼材強度承載能力力極限狀態(tài)的標志志。鋼筋力學、彎曲性性能試驗2.抗拉強度Rm—鋼材強度極限值屈強比ReL/Rm—能反映結(jié)構(gòu)安全可可靠程度及鋼材利利用率，表明結(jié)構(gòu)設計中對對鋼材強度要求的的一種儲備，既要要求結(jié)構(gòu)安全可靠靠，又要求經(jīng)濟合合理。鋼筋力學、彎曲性性能試驗ReL/Rm小，鋼材利用率低，，但結(jié)構(gòu)安全可靠程度高；；ReL/Rm大，則相反。3.斷后伸長率A=(Lu-L0)/L0×100%A5、A10表示L0=5d、10d時的斷后伸長率。。L0—原始標距,mmLu—斷后標距,mm鋼筋力學、彎曲性性能試驗比例試樣：原始標標距L0與原始橫截面積S0滿足關(guān)關(guān)系的試樣。比例系數(shù)K的值為5.65。原始標距應不小小于15mm。當試樣橫截面積太太小，以至采用比比例系數(shù)k為5.65的值不能符合這一一最小標距要求時時，可以采用較高高的值（優(yōu)先采用用11.3的值）或采用非比比例式樣。鋼筋力學、彎曲性性能試驗A5.65：原始標距L0為5.65(5d0)的斷后伸長率。A11.3：原始標距L0為11.3(10d0)的斷后伸長率。非比例試樣：A80mm:L0為80mm的斷后伸長率。鋼筋力學、彎曲性性能試驗在常溫和靜載條件件下，低碳鋼經(jīng)歷歷四個階段：彈性性、塑性、應變強強化和頸縮斷裂階階段。鋼筋力學、彎曲性性能試驗冷彎性能1.定義—常溫下鋼材承受彎彎曲變形的能力2.指標—彎曲角度(α)，彎心直徑(d)3.合格標志—試樣彎曲外表面無裂紋4.冷彎性能—與伸長率一樣，也也是反映鋼材在靜靜荷載作用下的塑塑性性能。鋼筋力學、彎曲性性能試驗5.冷彎性能的作用：：①揭露鋼材內(nèi)在缺陷陷②評定塑性好壞③評定焊接接頭質(zhì)質(zhì)量但：伸長率—反映鋼材在均勻變變形下的塑性性能能冷彎性能—反映鋼材在不利變變形條件下的塑性性性能鋼筋力學、彎曲性性能試驗材料試驗機、標點點機、游標卡尺、、支承輥、彎心等鋼筋力學、彎曲性性能試驗鋼筋力學、彎曲性性能試驗圖鋼筋力學、彎曲性性能試驗鋼筋力學、彎曲性性能試驗要求：1.材料試驗機示值誤誤差≤1％（≥1級準確度）。2.打點機或劃線機、、游標卡尺（0.1mm）。3.試驗一般在室溫10℃～35℃范圍內(nèi)進行。鋼筋力學、彎曲性性能試驗拉伸實驗

一、實實驗目的

二、試試樣制備鋼筋試件不得進行行車削加工，可以以用小標記、一系列等等分小沖點或細劃劃線標出試件原始標距(不得用引起過早斷裂的缺口作標記記），測量標距長長度L0，精確至0.1mm。鋼筋力學、彎曲性性能試驗試樣長度：Lt=Lc+2h其中Lc=Lo+2h1；h1取(0.5～1)d故：Lt=5a+2h+2h1鋼筋力學、彎曲性性能試驗鋼筋力學、彎曲性性能試驗三、試驗步驟1.將試件上端固定在在試驗機上夾具內(nèi)內(nèi)，調(diào)整試驗機零零點，裝好描繪器器等，再用下夾具具固定試件下端。。2.開動實驗機進行拉拉伸，測屈服點時時：屈服前應力增加加速率按下表規(guī)定定；屈服后試驗機機活動夾頭在荷載載下移動速度不大大于0.5Lc/min，直至試件拉斷。。鋼筋力學、彎曲性性能試驗3.拉伸過程中，示力力盤指針停止轉(zhuǎn)動動時的恒定荷載，，或第一次回轉(zhuǎn)時時的最小荷載，即即為屈服荷載Fe（KN）。向試件繼續(xù)加加荷直至試件拉斷斷，讀出最大荷載載Fm（KN）。鋼筋力學、彎曲性性能試驗屈服前的加荷速率金屬材料的彈性模量(N/mm2)應力速率(N/mm2·s-1)

最小最大

＜150000220

≥150000660

鋼筋力學、彎曲性性能試驗不同拉伸速率下所所對應的力學性能能鋼筋力學、彎曲性性能試驗4.測量試件拉斷后的的標距長度Lu。將已拉斷的試件件兩端在斷裂處對對齊，盡量使其軸軸線位于同一條直直線上。

如拉斷斷處距離鄰近標距距端點大于L0/3時，可用游標卡尺尺直接量出Lu。如拉斷處距離鄰鄰近標距端點小于于或等于L0/3時，可按移位法確確定。鋼筋力學、彎曲性性能試驗如果直接測量所求求得的伸長率能達達技術(shù)條件要求的規(guī)規(guī)定值，則可不采采用移位法。如試件在標距端點點上或標距外斷裂裂，而且斷后伸長率小小于規(guī)定值，則實實驗結(jié)果無效，應重作作實驗。鋼筋力學、彎曲性性能試驗鋼筋力學、彎曲性性能試驗鋼筋力學、彎曲性性能試驗試驗數(shù)據(jù)計算及評評定計算公式：屈服強度(MPa):ReL=FeL/S0抗拉強度(MPa):Rm=Fm/S0斷后伸長率A(精確至0.5%):A5(A10)=(Lu-L0)/L0×100%試驗數(shù)據(jù)計算算及評定性能范圍(N/mm2)修約間隔ReHReLRm≤2001N/mm2＞200～10005N/mm2＞100010N/mm2試驗數(shù)據(jù)計算算及評定例：經(jīng)試驗測測得某工程用用熱軋鋼筋的的屈服強度荷荷載為29KN，極限荷載為為50KN，鋼筋直徑12mm,5d標距拉斷后的的長度為78.4mm,10d標距拉斷后的的長度為148mm。試計算：（（1）屈服強度；；（2）極限強度；；（3）屈強比；（（4）A5和A10。試驗數(shù)據(jù)計算算及評定答：（1）屈服強度255MPa；（2）極限強度440MPa；（3）屈強比0.58（4）A5和A1031％和23％試驗數(shù)據(jù)計算算及評定鋼筋級別提高高，則其（A）。A、屈服點、抗抗拉強度提高高，伸長率下下降B、屈服點、抗抗拉強度下降降，伸長率下下降C、屈服點、抗抗拉強度下降降，伸長率提提高D、屈服點、抗抗拉強度提高高，伸長率提提高現(xiàn)有標準熱軋軋帶肋鋼筋長長、短試樣各各一根，經(jīng)拉拉伸試驗測得得其伸長率均均為20%，說明短的試試樣塑性好。。(錯)數(shù)據(jù)修約修約精確到5和0.5，簡言靠近哪哪個修約到哪哪個數(shù)據(jù)修約屈服強度、抗抗拉強度數(shù)據(jù)據(jù)修約至5，延伸率數(shù)據(jù)據(jù)修約至0.5強曲比≥1.25重量偏差重量偏差的測測量測量鋼筋重量量偏差時，試試樣應從不同同根鋼筋上截截取，數(shù)量不不少于5支，每支試樣樣長度不小于于500mm。長度應逐支支測量，應精精確到1mm。測量試樣總總重量時，應應精確到不大大于總重量的的1%。鋼筋實際重量量與理論重量量的偏差（%）按公式計算算：重量偏差熱扎帶肋鋼筋筋鋼筋可按理論論重量交貨，，也可按實際際重量交貨。。按理論重量量交貨時，理理論重量為鋼鋼筋長度乘以以表1中鋼筋的每米米理論重量。。鋼筋實際重量量與理論重量量的允許偏差差應符合表2表1表2重量偏差光圓鋼筋的公公稱橫截面面面積與理論重重量重量偏差光圓鋼筋實際際重量與理論論重量允許偏偏差鋼筋力學、彎彎曲性能試驗驗鋼筋的屈服強強度ReL、抗拉強度Rm、斷后伸長率率A、最大力總伸伸長率Agt等力學性能特特征值應符合合如下表的規(guī)規(guī)定。表中所所列各力學性性能特征值，，可作為交貨貨檢驗的最小小保證值。熱扎帶肋鋼筋筋光圓鋼筋鋼筋力學、彎彎曲性能試驗驗冷彎試驗一、試驗目的的:檢查鋼材承受受規(guī)定彎曲變形的能力力二、試樣制備備彎曲試樣長度度(支輥式)：Lt=0.5π(D+d)+140(mm)一般?。篖t=5a+150(mm)鋼筋力學、彎彎曲性能試驗驗三、彎曲裝置支輥式彎曲裝裝置鋼筋力學、彎彎曲性能試驗驗V形模具式彎曲曲裝置虎鉗式彎曲裝裝置鋼筋力學、彎彎曲性能試驗驗翻板式彎曲裝裝置鋼筋力學、彎彎曲性能試驗驗彎曲試驗的彎彎心直徑取用用表鋼筋牌號(強度等級)HPB235HRB335HRB400HRB500公稱直徑a

(mm)8～206～2528～506～2528～506～2528～50彎心直徑d1a

3a

4a

4a

5a

6a

7a鋼筋力學、彎彎曲性能試驗驗冷彎試驗步驟驟(1)根據(jù)鋼筋型號號、直徑確定定彎芯直徑或或?qū)澬绢^套套入試驗機。。(2)放入鋼筋試樣樣，使鋼筋貼貼緊彎芯棒，，旋緊擋板，，使擋板面貼貼緊鋼筋面或或調(diào)整二支輥輥距離到規(guī)定定要求。鋼筋力學、彎彎曲性能試驗驗(3)調(diào)整所要彎曲曲的角度，如如180°、90°。(4)啟動機器，使使鋼筋彎曲到到所需要的角角度。(5)檢查試樣彎曲曲處外表面變變形情況，且且做好試驗記記錄。鋼筋力學、彎彎曲性能試驗驗鋼筋拉伸試驗驗結(jié)果評定:拉伸試驗的