钢筋钢材力学工艺性能检测实施细则重点讲义资料.docx
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钢筋钢材力学工艺性能检测实施细则重点讲义资料
一、检测依据：
金属材料拉伸试验方法GB/T228.1-2010
金属材料弯曲试验方法GB/T232-2010
二、评定标准：
热轧光圆钢筋GB1499.1-2008
热轧带肋钢筋GB1499.2-2007
冷轧带肋钢筋GB13788-2008
低碳热轧圆盘条GB/T701-2009
冷轧扭钢筋JC3046-1998
碳素结构钢GB/T700-2006
低合金高强度结构钢GB/T1591-2008
建筑结构用钢板GB/T19879-2005
三、试验目的：
用拉伸力将试样拉至断裂测定其力学性能，用弯曲测定塑性变形。
四、适用范围：
适用于金属材料室温拉伸性能的测定，承受弯曲塑性变形能力。
五、仪器设备：
1、试验机能满足标准测定力学性能的要求。
（1）WAW-300型电液伺服万能试验机测量范围0~300KN
WAW-600型电液伺服万能试验机测量范围0~600KN
WAW-1000型电液伺服万能试验机测量范围0~1000KN
WAW-2000型电液伺服万能试验机测量范围0~2000KN
LWS-160型双工位钢筋冷弯试验机测量范围弯曲角度：
180°
（2）试验机测力示值误差不大于±1﹪。
（5）试验机及其夹持装置应保证试样轴向受力。
（6）加卸荷平稳。
（7）试验机应备有调速指示装置，试验时能在标准规定的速度范围内灵活调节。
2、根据试样尺寸测量精度的要求选用相应精度的量具或仪器，
（1）游标卡尺：
0~300mm，精确度0.02mm
（2）钢板尺：
0～600mm，精确度1mm
（3）打标机。
满标法标点间距1cm。
3、试验机及测量工具或仪器必须由计量部门定期检定。
六、钢筋力学性能、工艺性能试验的取样和数量
（一）数量规定：
1、按批进行检查和验收。
每批由同一厂家、同一炉罐号、同一牌号、同一规格、同一交货批、同一进场时间的钢筋组成。
2、热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋、低碳热轧圆盘条每60t为一批，不足60t仍按一批计。
每批取试样一组。
3、冷轧带肋钢筋每批不大于60t，每批取试样一组。
4、冷轧扭钢筋验收批由同一牌号、同一规格尺寸、同一台轧机、同一台班的钢筋组成，每批不大于10t，不足10t按一批计。
5、碳素结构钢、低合金钢、建筑结构用钢验收批由同一牌号、同一规格尺寸、同一台轧机、同一台班的钢筋组成，每批不大于60t，不足60t按一批计。
每组力学性能、工艺性能试件数量：
钢筋/钢材种类
试件数量
拉伸试验
弯曲试验
热轧带肋钢筋
2个
2个
热轧光圆钢筋
2个
2个
低碳热轧圆盘条
1个
2个
冷轧带肋钢筋
每盘1个
每批2个
冷轧扭钢筋
每批2个
每批1个
碳素结构钢
1个
1个
低合金高强度结构钢
1个
1个
建筑结构用钢
1个
1个
（二）取样规定：
1、凡取2个试件的（低碳热轧圆盘条冷弯试件除外）均从任意两根（或两盘）中分别
切取，即在每根钢筋上切取一个拉伸试件，一个弯曲试件。
2、低碳热轧圆盘条冷弯试件须取自同盘的两端。
3、试件在切取时，在钢筋或盘条的任意一端截取50cm后切取。
4、冷轧扭钢筋的试样由验收批钢筋中随即抽取。
取样部位距钢筋端部不小于50cm。
试样长度取偶数倍节距，且不小于4倍节距，同时不小于50cm。
5、碳素结构钢、低合金钢、建筑结构用钢试样由验收批钢筋中随即抽取。
6、试件长度：
拉伸试件≥500mm
弯曲试件（根据试样的直径和使用的试验设备确定）
同时还须考虑材料试验机的有关参数确定其长度。
七、钢材力学性能主要试验项目及技术指标：
（一）试验项目
1、拉力试验、屈服点、抗拉强度、伸长率
2、冷弯试验
（二）技术指标
（1）应力：
试验过程中的力除以试样原始横截面积的商。
（2）原始标距：
L0施力前试样标距。
（3）断后标距：
Lu试样断裂后的标距。
（4）屈服点σs呈现屈服现象的金属材料，试样在试验过程中力不增加仍能继续伸长时的应力。
上屈服强度：
ReH试样发生屈服而力首次下降前的最高应力。
下屈服强度：
ReL在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低应力。
（5）抗拉强度Rm试样拉断过程中最大力所对应的应力。
（6）断后伸长率（A）：
断后标距的残余伸长与原始标距之比的百分率。
（7）断裂总伸长率（At）断裂时刻原始标距的总伸长与原始标距（L0）之比的百分率。
（8）最大力伸长率：
试样拉到最大力时标距的伸长与原始标距的百分比。
应区分最大力下的总伸长率（Agt）和非比例伸长率（Ag）。
（9）屈服点延伸率（Ae）:
呈现明显屈服（不连续屈服）现象的金属材料，屈服开始至均
匀加工硬化开始之间引伸计标距的延伸与引伸标距（Le）之比的百分率。
（10）断面收缩率（Z）：
断裂后试样横截面的最大缩减量与原始横截面积（SO）之比的百分率。
八、试验条件：
（一）试验速度
试样拉伸速度可根据试验机特点及试样材质、尺寸及试验目的来确定，但需保证所测性能的准确性。
拉伸速度规定为：
1、屈服前，应力增加速度为6-60MPa。
2、屈服后，试验机活动夹头在负荷下的移动速度为不大0.48L/min。
必须平稳而无冲击地施荷。
（二）试验温度
试验一般在室温10℃～35℃范围内进行，对于温度有严格要求的试验，试验温度为23土5℃。
九、钢材拉伸性能试验方法和步骤
1、观察试验室温度、湿度，并准确记录。
2、试验前，先用游标卡尺复核钢筋的直径。
（1）热轧光圆钢筋直径的测量精确到0.1mm
（2）带肋钢筋内径的测量精确到0.1mm。
（3）带肋钢筋肋高的测量采用测量同一截面两侧肋高度平均值的方法，即测取钢筋的最大外径减去该处内径，所得数值的一半为该处肋高度，精确到0.1mm。
（4）带肋钢筋横肋间距采用测量平均肋距的方法进行测量。
即测取钢筋一面上第1个与第11个横肋的中心距离，该数值除以10即为横肋间距，精确到0.1mm。
（5）冷轧扭钢筋尺寸测量轧扁厚度用游标卡尺精度0.02mm在试样两端量取。
每端分别测量其截面两边缘和中央部位厚度，取其算术平均值为一端厚度。
再取两端的算术平均值为冷轧扭钢筋横截面轧扁厚度。
菱形截面测其两端横截面短向对角线尺寸，取其算术平均值为菱形截面的轧扁厚度。
节距用直尺精度（1.0mm）量取不少于5个整节距长度，取其算术平均值为节距l1。
（6）冷轧带肋钢筋横肋高度的测量采用测量同一截面每列横肋高度取其平均值；横肋间距采用测量平均间距的方法，即侧取同一列横肋第一个与第十一个横肋的中心距离，后除以10即为横肋间距的平均值。
尺寸测量精度精确到0.02mm。
（7）碳素结构钢、低合金钢、建筑结构用钢尺寸测量精度精确到0.02mm。
3、试样原始横截面积的测定
光圆试样横截面直径应在标距的两端及中间三处两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值，选用三处测得横截面中最小值，横截面积按下式计算，并至少保留四位有效数字。
So=1/4d02
d0——三处测得横截面积中最小值。
S0=ab
a——试样宽度
b——试样厚度
大于4mm线材、棒材和型材测量原始横截面积应准确到±0.5％，量度或测量装置的分辨率对于横截尺寸＞2.0～10mm的,不大于0.01mm,对于横截面尺寸＞10.0mm的分辨率不大于0.05mm。
4、试验步骤
（1）根据试件的直径大小，选择适合的试验机。
（2）接通电源，开机，按操作台的电源开关，电源开关指示灯亮。
（3）按下“启动油泵”开关，启动油泵电机，通过手动控制盒上的按钮控制升降电机，带动丝杠移动下横梁于适当位置，调好夹持空间后，按手动控制盒上的按钮控制上夹头的“紧”按钮将试样夹紧。
（依据试样的直径和宽度，选择适当的钳口，不可用大试样的钳口夹持小试样。
钳口夹持试样的长度，应不小于钳口总长的2/3。
否则造成横梁的钳口部位卷边损坏。
）
（4）清零和数据输入。
（5）将引伸计安装在试样上，定位、夹持好后，变形、负荷清零，将下夹头加紧。
此时不可再清零，否则会引起测量误差（冷轧带肋钢筋）。
试验过程：
在电脑上点击‘测试’，此时试样的负荷值、位移量及试验速率分别在负荷、位移、速率显示器上显示，直至试验结束。
试验结束后按手动控制盒上、下夹头的“松”按钮，取下试样。
再点击‘返回’，使升降台返回到初始位置。
5、试样首先用点或细划线标出原始标距。
用连续标点机在试样上标记原始标距。
钢材不同种类牌号标距不同。
热轧带肋钢筋、热轧光圆钢筋标距为5倍钢筋直径，冷轧带肋钢筋、低碳热轧圆盘条、冷轧扭钢筋标距为10倍钢筋直径。
6、屈服点的测定：
按标准要求的加荷速度连续均匀而无冲击地施加荷载。
读取数据并记录。
将记录的数据分别除以试样原始横截面积得到屈服强度。
屈服点和上.下屈服点强度计算公式：
R=F/S
F———屈服应力（N）；
S———试样原横截面积（mm2）；
R———屈服强度（MPa）；
ReH=FeH/So
FeH———上屈服应力（N）；
So———试样原横截面积（mm2）；
ReH———上屈服强度（MPa）；
ReL=FeL/So
FeL———下屈服应力（N）；
So———试样原横截面积（mm2）；
ReL———下屈服强度（MPa）；
7、抗拉强度的测定：
在不影响试样性能的情况下，采用0.48L/min的移动速度，将试样平稳而无冲击地连续施荷直至拉断，取下试样，点击‘返回’，使设备回油下降。
抗拉强度显示：
做完试验后软件自动采集抗拉强度值。
抗拉强度计算公式:
Rm=Fm/So
式中：
Fm———试样拉断后最大荷载值（N）；
So———试样原横截面积（mm2）；
Rm———抗拉强度（MPa）。
8、断后伸长率的测定：
拉断后标距部分长度L1的测量：
取下断裂的试件，将试样断裂部分紧密对接在一起，尽量使轴线位于一条直线上。
如拉断处形成缝隙，此缝隙应计入试样拉断后的标距内。
（1）直测法:
一般断裂处与最接近的标距标记的距离不小于原始标距的三分之一有效，但断后伸长率大于或等于规定值，不管断裂位置处于何处测量均有效。
读取试验实测数据并记录。
（2）移位法：
为了避免由于试样断裂位置不符合上述规定的条件而必须报废试样，可以使用如下方法：
a、试验前将原始标距LO细分为N等分。
b、试验后，以符号X表示断裂后试样短段的标记，以符号Y表示断裂试样长段的等分标记，此标记与断裂处的距离最接近于断裂处至标距标记X的距离。
如X与Y之间的分格数为n按如下测定断后伸长率：
a.如N－n为偶数测量X与Y之间的距离，和测量从Y至距离为1/2（N－n）个分格的Z标记之间的距离。
按下式计算断后伸长率：
A＝（XY+2YZ-Lo）/Lo×100％
b.如N－n为奇数，测量X与Y之间的距离，和测量从Y至距离1/2（N－n）和1/2（N－n+1）分格的z'和Z'标记之间的距离。
按下式计算断后伸长率：
A＝（XY+YZ'+YZ'-L）/LO×100％
伸长率的计算公式：
伸长率（δ）是试样在拉断后，其标距部分所增加的长度与原标距长度的百分比：
δ=（L1-Lo）/Lo×100％
式中δ———伸长率（％）
L1———试样原标距长度（mm）
Lo———试样拉断后标距长度（mm）
十、试验评定：
（一）热轧光圆钢筋
1、尺寸、外形重量及允许偏差
（1）尺寸测量：
钢筋直径的测量精确到0.1mm
（2）钢筋的公称直径范围为8～20mm.
（3）公称截面面积与理论重量.
公称直径mm
公称截面面积mm2
公称重量kg/m
6（6.5）
28.27（33.18）
0.222（0.260）
8
50.27
0.395
10
78.54
0.617
12
113.1
0.888
14
153.9
1.21
16
201.1
1.58
18
254.5
2.00
20
314.2
2.47
22
380.1
2.98
（4）光圆钢筋的直径允许偏差和不圆度应符合：
公称直径
直径允许偏差
不圆度不大于
6（6.5）～12
±0.3
≤0.4
14～22
±0.4
（5）重量允许偏差
公称直径mm
实际重量与公称重量的偏差％
6（6.5）～12
±7
14～22
±5
重量偏差测量：
测量钢筋重量偏差时，试验数量为5支，试样长度不小于500mm,长度逐支测量，精确到1mm。
试样重量精确到1g。
钢筋实际重量与理论重量的偏差（％）按下式计算：
重量偏差（％）=×100
2、热轧光圆钢筋的主要力学性能和工艺性能GB1499.1-2008
表面形状
钢筋级别
强度等级代号
公称直径
（mm）
ReL（Mpa）
屈服点
Rm（Mpa）
A（％）
冷弯
d-弯心直径
a-钢筋公称直径
不小于
光圆
Ⅰ
HPB300
8-20
300
420
25
180°d=a
3、热轧光圆钢筋试验结果评定
（1）屈服点、抗拉强度、伸长率均符和相应标准规定的指标。
（2）作拉力试验的2根试件中，如有一根试件的屈服点、抗拉强度、伸长率三个指标中有一个指标不符合规定标准时，即为拉伸性能不合格。
取双倍数量复检；在第二次拉力试验中，如仍有一个指标不符合规定，不论这个指标在第一次试验中是否合格，拉伸性能试验项目判定不合格，即该批钢筋为不合格。
（二）热轧带肋钢筋
1、尺寸、外形重量及允许偏差
（1）钢筋的公称直径范围为6～50mm。
（2）公称横截面积与理论重量
公称直径mm
公称横截面面积mm2
理论重量kg/m
6
28.27
0.222
8
50.27
0.395
10
78.54
0.617
12
113.1
0.888
14
153.9
1.21
16
201.1
1.58
18
254.5
2.00
20
314.2
2.47
22
380.1
2.98
25
490.9
3.85
28
615.8
4.83
32
804.2
6.31
36
1018
7.99
40
1257
9.87
50
1964
15.42
（3）重量允许偏差应符合
重量偏差测量：
测量钢筋重量偏差时，试验数量为5支，试样长度不小于500mm,长度逐支测量，精确到1mm。
试样重量精确到1g。
钢筋实际重量与理论重量的偏差（％）按下式计算：
重量偏差（％）=×100
公称直径mm
实际重量与理论重量的偏差％
6～12
±7
14～20
±5
22～50
±4
2、热轧带肋钢筋的主要力学性能和工艺性能GB1499.2-2007
牌号
公称直径
ReL（Mpa）
屈服强度
Rm（Mpa）
抗拉强度
A（％）
断后伸长率
冷弯
d-弯心直径
a-钢筋公称直径
不小于
HRB335
6~25
28-50
335
455
17.0
180°d=3a
180°d=4a
HRB400
6~25
28~50
400
540
16.0
180°d=4a
180°d=5a
HRB500
6~25
28~50
500
630
15.0
180°d=6a
180°d=7a
注：
335、400、500分别为各牌号的屈服点最小值。
钢筋的力学性能、工艺性能须符合上表规定。
按表规定的弯心直径180°后，钢筋受弯曲部位外表面不得产生裂纹。
3、反复弯曲性能
根据需方要求，钢筋可进行反向弯曲性能试验。
反向弯曲试验的弯心直径相应增加一个钢
筋直径。
先正向弯曲45°，后反向弯曲23°。
经反向弯曲试验后，钢筋受弯曲部位不得产生裂纹。
4、热轧带肋钢筋试验结果评定
1）屈服点、抗拉强度、伸长率均符和相应标准规定的指标。
2）作拉力试验的2根试件中，如有一根试件的屈服点、抗拉强度、伸长率三个指标中有一个指标不符合规定标准时，即为拉伸性能不合格。
取双倍数量复检；在第二次拉力试验中，如仍有一个指标不符合规定，不论这个指标在第一次试验中是否合格，拉伸性能试验项目判定不合格，即该批钢筋为不合格。
（三）冷轧带肋钢筋
1、冷轧带肋尺寸、外形、重量及允许偏差
CRB550钢筋的工程直径范围为4～12mm.。
CRB650及以上牌号钢筋的公称直径为4、5、6mm。
长度CRB550钢筋按直条交货。
弯曲度直条钢筋的每米弯曲度不大于4mm,总弯曲度不大于钢筋总长的0.4％。
2、表面质量
（1）钢筋表面不得有裂纹、折叠、结疤、油污及其他影响使用的缺陷。
（2）钢筋表面可有浮锈，但不得有锈皮及目视可见的麻坑等腐蚀现象。
（3）重量
盘卷钢筋的重量不小于100kg。
每盘有一根钢筋组成，CRB650及以上牌号钢筋不得有焊接接头。
重量偏差的测量
测量钢筋重量偏差时，试样长度不小于500mm.长度测量精确到1mm，重量测定精确到1g钢筋重量偏差按式计算：
重量偏差（％）=×100
（4）冷轧带肋钢筋的主要力学性能和工艺性能GB13788-2000
牌号
бbMPa
不小于
伸长率，%不小于
弯曲试验
180°
反复弯曲次数
松弛率初始应力
初始应力σcon=0.7σ
δ10
δ100
1000h，%不大于
10h，%不大于
CRB550
550
8．0
-
D=3d
-
-
-
CRB650
650
-
4．0
-
3
8
5
CRB800
800
-
4．0
-
3
8
5
注表中D为弯心直径，d为钢筋公称直径
反复弯曲试验的弯曲半径mm
钢筋公称直径
4
5
6
弯曲半径
10
15
15
（5）冷轧带肋结果评定
（1）屈服点、抗拉强度、伸长率均符和相应标准规定的指标。
（2）作拉力试验的2根试件中，如有一根试件的屈服点、抗拉强度、伸长率三个指标中有一个指标不符合规定标准时，即为拉伸性能不合格。
取双倍数量复检；在第二次拉力试验中，如仍有一个指标不符合规定，不论这个指标在第一次试验中是否合格，拉伸性能试验项目判定不合格，即该批钢筋为不合格。
（6）碳素结构钢、低合金钢、建筑结构用钢结果评定
（1）屈服点、抗拉强度、伸长率均符和相应标准规定的指标。
（2）作拉力试验的2根试件中，如有一根试件的屈服点、抗拉强度、伸长率三个指标中有一个指标不符合规定标准时，即为拉伸性能不合格。
取双倍数量复检；在第二次拉力试验中，如仍有一个指标不符合规定，不论这个指标在第一次试验中是否合格，拉伸性能试验项目判定不合格，即该批钢材为不合格。
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