钢筋力学性能检测.docx

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钢筋力学性能检测

目  录

1  总则

2    术语、符号

2.1术语

2.2符号

3  仪器设备

4  操作规程

4.1  一般规定

4.2  钢筋力学性能检测

4.3  钢筋焊接力学性能检测

4.4  钢筋机械连接力学性能检测

1  总  则

1.1  为贯彻建设部颁发的建设工程质量检测管理办法，结合我省实际情况，进一步提高和统一全省建筑工程材料见证取样检测中钢筋（含机械连接）的检测项目和试验操作程序，特制定本规程。

1.2  本规程适用于建筑工程材料见证取样检测中钢筋原材（如钢筋混凝土用热轧带肋钢筋、混凝土用热轧光圆钢筋、低碳钢热轧圆盘条、冷轧带肋钢筋、冷轧扭钢筋、冷拔螺旋钢筋等）、钢筋焊接（包括电阻点焊、闪光对焊、电渣压力焊、埋弧压力焊、电弧焊、气压焊等）以及钢筋机械连接的常规力学性能试验规程。

1.3  本规程涉及的钢筋（含机械连接）取样需由监理单位或建设单位认可，并采取切实有效的封样措施或同委托单位共同送至检测机构。

1.4  本规程规定的抽样数量应不小于该种产品应检测数量总和的30%，并至少不小于1组。

1.5  承担见证取样检测的机构必须同时具备以下条件：

A．必须是取得省级以上技术监督部门计量认证的独立机构；

B．检测机构应与所检工程的设计单位、监理单位、施工单位无隶属关系或其他利害关系；

C.必须具有健全、有效的管理体系和质量保证体系；

D．必须有足够并且满足标准要求的仪器设备；

E．必须有足够的并且持有山东省建设工程质量检测试验员上岗证书的人员。

1.6  钢筋（含机械连接）检测操作时，除遵守本规程外尚应符合国家和地方的现行有关技术标准的规定。

2.术语、符号

2．1  术语

2.1.1  标距：

测量伸长用的试样圆柱或棱柱部分的长度。

2.1.2  原始标距（L0）：

施力前的试样标距。

2.1.3  断后标距（Lu）：

试样断裂后的标距。

2.1.4  平行长度（Lc）：

试样两头部或两夹持部分（部带头试样）之

间平行部分的长度。

2.1.5  伸长：

试验期间任一时刻原始标距（L0）的增量。

2.1.6  伸长率：

原始标距的伸长与原始标距（L0）之比的百分率。

2.1.7  断后伸长率：

断后标距的残余伸长（Lu-L0）与原始标距（L0）之比的百分率（见图1）。

对于比例试样，若原始标距不为5.65（S0为平行长度的原始横截面积），符号A应附以下脚注说明所使用的比例系数，例如，A11.3表示原始标距11.3的断后伸长率。

对于非比例试样，符号A应附以下脚注说明所使用的原始标距，以毫米（mm）表示，例如，A80mm表示原始标距（L0）为80mm的断后伸长率。

2.1.8引伸计标距（Le）：

用引伸计测量试样延伸时所使用试样平行

长度部分的长度。

测定屈服强度和规定强度性能时推荐Le≥

L0/2。

测定屈服点延伸率和最大力时或在最大力之后的性能，

推荐Le等于L0。

2.1.9  应力：

试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积（S0）

之商。

              （图1）

2.1.10  延伸：

试验期间任一给定时刻引伸计标距的非比例延伸与引伸计标距（Le）之比的百分率。

2.1.11  最大力（Fm）：

试样在屈服阶段之后所能抵抗的最大力。

对

于无明显屈服（连续屈服）的金属材料，为试验期间的最大

力。

2.1.12  抗拉强度（Rm）：

相应最大力（Fm）的应力。

2.1.13  屈服强度：

当金属材料呈现屈服现象时，在试验期间达到塑

性变形发生而力不增加的应力点，应区分上屈服强度和下屈

服强度。

2.1.14上屈服强度（ReH）：

试样发生屈服而力首先下降前的最高应力（见图2）。

2.1.15下屈服强度（ReH）：

在屈服期间，不计初始瞬时效应时的最低

应力（见图2）。

        a）

b）

图2  不同类型曲线的上屈服强度和下屈服强度（ReH和REl）

c）

d）

图2  不同类型曲线的上屈服强度和下屈服强度（ReH和REl）

2.1.16  带肋钢筋：

横截面通常为圆形，且表面通常带有两条纵肋和

沿长度方向均匀分布的横肋的钢筋。

2.1.17  公称直径：

与钢筋的公称横截面积相等的圆的直径。

2.1.18  热轧光圆钢筋：

经热轧成型并自然冷却的成品光圆钢筋。

2.1.19  钢筋焊接网：

纵向钢筋和横向钢筋分别以一定的间距排列且互成直角、全部交叉点均焊接在一起的网片（见图3）。

图3  钢筋焊接网形状

2.1.20  冷轧扭钢筋：

低碳钢热轧圆盘条经专用钢筋冷轧扭机调查、

冷轧并冷扭一次成型，具有规定截面形状和节距的连续螺旋

状钢筋（图4）

图4

2.1.21  钢筋电阻点焊：

将两钢筋安放成交叉叠接形式，压紧于两电

极之间，利用电阻热熔化母材金属，加压形成焊点的一种压

焊方法。

2.1.22  钢筋闪光对焊：

将两钢筋安放成对接形式，利用电阻热使接

触点金属熔化，产生强烈飞溅，形成闪光，迅速施加顶锻力

完成的一种压焊方法。

2.1.23  钢筋电渣压力焊：

将两钢筋安放成竖向对接形式，利用焊接

电流通过两钢筋端面间隙，在焊剂层下形成电弧过程和电渣

过程，产生电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种压

焊方法。

2.1.24  钢筋气压焊：

利用氧乙炔火焰或其他火焰对两钢筋对接处加

热，使其达到塑性状态（固态）或熔化状态（熔态）后，加

压完成的一种压焊方法。

2.1.25  热影响区：

焊接或热切割过程中，钢筋母材因受热的影响（但

未熔化），使金属组织和力学性能发生变化的区域。

2.1.26  延性断裂：

伴随明显塑性变形而形成延性断口（断裂面与拉

应力垂直或倾斜，其上具有细小的凹凸，呈纤维状）的断裂。

2.1.27  脆性断裂：

几乎不伴随塑性变形而形成塑性断口（断裂面通

常与拉应力垂直，宏观上由具有光泽的亮面组成）的断裂。

2.1.28  钢筋机械连接：

通过钢筋与连接件的机械咬合作用或钢筋端

面的承压作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接

方法。

2.1.29  接头抗拉强度：

接头试件在拉伸试验过程中所达到的最大拉

应力值；

2.1.30  接头试件总伸长率：

接头试件在最大力下在规定标距内测得

的总伸长率；

2.1.31  接头长度：

接头连接件长度加连接件两端钢筋横截面变化区段的长度。

2．2  符号

L0——原始标距（mm）；

  L0，——测定Ag的原始标距（mm）；

  Lc——平行长度（mm）；

Le——引伸计标距（mm）；

Lt——试样总长度（mm）；

Lu——断后标距（mm）；

S0——原始横截面积（mm2）；

Su——断后最小横截面积（mm2）；

Lm——最大力Fm总延伸（mm）；

A——断后伸长率：

（%）；

At——断裂总伸长率（%）；

Ae——屈服点延伸率（%）；

Ag——最大力（Fm）非比例伸长率（%）；

Agt——最大力（Fm）总伸长率（%）；

ReH——上屈服强度（N/mm2）；

ReL——下屈服强度（N/mm2）；

Rm——抗拉强度（N/mm2）；

L——试样长度（mm）；

a——试样厚度或直径或多边形横截面内切圆直径（mm）；

b——试样宽度（mm）；

l——支辊间或翻板间距离（mm）；

d——弯曲压头或弯曲直径（mm）；

α——弯曲角度（°）；

δ10——表示测量标距为10倍直径时钢筋的伸长率；

δ100——表示测量标距为100mm时钢筋的伸长率；

——抗拉强度（MPa）；

Fm——最大力（N）；

S0——试样公称截面面积（mm2）；

F——抗剪力（N）；

A0——纵向钢筋的横截面面积（mm2）；

——屈服强度（N/mm2）。

  ——接头试件实际抗拉强度；

  ——接头试件中钢筋抗拉强度实测值；

  ——钢筋抗拉强度标准值；

  ——钢筋屈服强度标准值。

3  仪器设备

3.1  检测机构应配备足够的满足检测要求的仪器设备，并且所有仪器设备均经过计量鉴定或其他有效的校验。

3.2      试验机：

根据钢筋的级别和直径应选用适配的拉力试验机或  万能材料试验机，其准确度应为1级或优于1级；

3.3      量具：

配有引伸计的试验机其引伸计的准确度应符合GB/T12160  的要求，测定上屈服强度、下屈服强度应使用不劣于1级准确度的引伸计，测定其他具有较大延伸率的性能，例如抗拉强度、最大力总延伸率和最大力非比例延伸率、断裂总身长率以及断后伸长率，应使用不劣于2级准确度的引伸计；没有配备引伸计的试验机应使用分辨力优于0.1mm的量具或测量装置。

3.4      弯曲装置：

用于弯曲试验的试验机应配有下列装置之一，其几何尺寸应符合GB/T232中相应规定。

（反复弯曲试验机的原理及尺寸应符合GB/T238中的相应规定）。

A．支辊式弯曲装置  （见4.2.5.2中图1）  

B．V型模具式弯曲装置（见4.2.5.2中图2）

C．虎钳式弯曲装置  （见4.2.5.2中图3）

  D．翻板式弯曲装置  （见4.2.5.2中图4）

3.5  所用仪器设备应进行定期保养和维修，并采取有效措施保证其准确度。

4  操作规程

4.1  一般规定

4.1.1  本规程仅规定了建筑工程材料见证取样中钢筋（含机械连接）的常规力学性能的检测操作方法，对于其他非常规的力学性能检测项目尚应按照相关标准进行。

4.1.2  检测机构接收样品后应按照样品管理程序逐一检查，确认能够满足检测要求后进行唯一性标识。

4.1.3  检测机构应将样品放置在标准规定的环境条件下进行恒温处理，并在规定的条件下进行试验。

4.1.4  试验前应根据标准和仪器设备的要求对样品进行预处理（如对于闪光对焊钢筋必须对其焊接处的毛刺、突起部分进行磨平），使之符合要求。

4.2  钢筋力学性能检测

4.2.1  检测项目  钢筋见证取样中的常规检测项目为屈服强度、抗拉强度、延伸率、冷弯等，如有其他项目应根据标准和规范进行。

4.2.2试样的抽取

  根据不同的检验项目应选取不同数量和长度的钢筋试样，具体可参考下表：

钢筋类别    检验项目    取样数量（根）    取样长度（mm）    备注

低碳钢热轧圆盘条    拉伸      1      10d+250～300      每批重量不大于60吨，任选2盘或根钢筋，每盘或根钢筋先去掉端部500mm后，只能截取1根拉伸，1根冷弯试样。

注：

冷拔螺旋钢筋每批重量不大于50吨。

    冷弯      2    5d+150      

钢筋砼用热轧光圆钢筋    拉伸      2      5d+250～300      

    冷弯      2    5d+150      

钢筋砼用热轧带肋钢筋    拉伸      2      5d+250～300      

    冷弯      2    5d+150      

冷轧带肋钢筋    拉伸      2    标称标距+250～300      

    冷弯      2    标称标距+150    

冷轧扭钢筋    拉伸      2    标称标距+250～300      

    冷弯      2      标称标距+150    

冷拔螺旋钢筋    拉伸      1    标称标距+250～300      

    冷弯      2    标称标距+150    

4.2.3  断后伸长率的测试  

4.2.3.1  为了测定断后伸长率，样品在试验机上拉断后，应将试样断裂的部分仔细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，这对小横截面试样和低伸长率试样尤为重要。

4.2.3.2  断后标距的测量应准确到±0.25mm，如规定的最小断后伸接近的标距标记的距离不小于原始标距的1/3情况方为有效，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为有效。

4.2.3.3  能用引伸计测定断裂延伸的试验机，引伸计标距（Le）应等于试样原始标距（Lo），无需标出试样原始标距的标记。

以断裂时的总延伸作为伸长测量时，为了得到断后伸长率，应以总延伸中扣除弹性延伸部分。

原则上，断裂发生在引伸计标距标距以内为有效，但断后伸长率等于或大于规定值，不管断裂位置处于何处测量均为有效，如产品标准规定用一固定标距测定断后伸长率，引伸计标距应等于这一标距。

4.2.3.4  试验前通过协议，可以在一固定标距上测定断后伸长率，然后使用换算公式或换算表将其换算成比例标距的断后伸长率（例如可以使用GB/T17600.1和GB/T17600.2的换算方法）。

仅当标距或引伸计标距、横截面的形状和面积均为相同时，或当比例系数（k）相同时，断后伸长率才具有可比性。

4.2.3.5  为了避免因发生在4.2.3.1、4.2.3.2规定的范围以外的断裂而造成试样报废，可以采用GB/T228中附录F的移位方法测定断后伸长率。

4.2.3.6  按照4.2.3.3测定的断裂总延伸除以试样原始标距得到断裂总伸长率。

4.2.4  上屈服强度和下屈服强度的测试

4.2.4.1呈现明显屈服（不连续屈服）现象的金属材料，相关产品标准应规定测定上屈服强度或下屈服强度或两者。

如未具体规定，应测定上屈服强度和下屈服强度，或下屈服强度。

按照定义2.1.14和2.1.15及采用下列方法测定上屈服强度和下屈服强度。

4.2.4.2  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始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（SO）得到上屈服强度和下屈服强度。

仲裁试验采用图解方法。

4.2.4.3  指针方法：

试验时，读取测力度盘指针首先回转前指示的最大力和不计初始瞬时效应时屈服阶段中指示的最小力或首次停止转动指示的恒定力。

将其分别除以试样原始横截面积（SO）得到上屈服强度和下屈服强度。

4.2.4.4  可以使用自动装置（例如：

微处理器等）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。

4.2.5抗拉强度的测试

按照定义2.1.12和采用图解方法或指针方法测定抗拉强度。

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，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。

最大力除以试样原始横截面积（SO）得到抗拉强度。

可以使用自动装置（例如：

微处理器）或自动测试系统测定抗拉强度，可以不绘制拉伸曲线图。

4.2.6  弯曲试验

4.2.6.1试验室应配备支辊式弯曲装置（见4.2.5.2中图1）、V型模具式弯曲装置（见4.2.5.2中图2）、虎钳式弯曲装置（见4.2.5.2中图3）或翻板式弯曲装置（见4.2.5.2中图4）中的任何一种。

4.2.6.2  对于支辊式弯曲装置支辊长度应大于试样宽度或直径,支辊半径应为1～10倍试样厚度，支辊应具有足够的硬度，除非另有规定，支辊间距应按下式确定：

L=（d+3a）±0.5a

此距离在试验期间应保持不便。

弯曲压头直径应在相关产品标准中规定。

弯曲压头应具有足够的硬度。

4.2.6.3  V型模具式弯曲装置其模具的V形槽角度应为1800—a（见4.2.5.2中图2）。

弯曲角度应在相关产品标准中规定。

弯曲压头的圆角半径为d/2。

模具的支承棱边应倒圆，倒圆半径应为1～10倍试样厚度，模具和弯曲压头宽度应大于试样宽度或直径,弯曲压头应具有足够的硬度。

4.2.6.4  虎钳式弯曲装置由虎钳配备足够硬度的弯心组成，可以配置加力杆，弯心直径应按照相关产品标准要求，弯心宽度应大试样宽度或直径。

4.2.6.5  翻板式弯曲装置中翻板带有锲形滑块，滑块宽度应大试样        宽度或直径，滑块应具有足够的硬度，翻板固定在耳轴上，试验时能绕耳轴轴线转动，耳轴连接弯曲角度指示器，指示00～1800的弯曲角度。

翻板间距离应为两翻板的试样支承面同时垂直于水平轴线时两支承面间的距离，并按下式确定：

                L=（d+2a）+e

式中e可取2～6mm。

弯曲压头直径应在相关产品标准中规定，弯曲压头宽度应大于试样宽度或直径,弯曲压头的压杆厚度应略小于弯曲压头直，弯曲压头应具有足够的硬度。

4.2.6.7试样的表面不得有影响检测结果的毛刺、伤痕、刻痕等缺陷。

4.2.6.8试验一般在10～35℃的室温范围进行。

对温度要求严格的试验，试验温度为23℃±5℃。

4.2.6.9由相关产品标准规定，采用下列方法之一完成试验。

1.试样在图1、图2、图3或图4所给定的条件和在力作用下弯曲至规定的弯曲角度；

2.试样在力作用下弯曲至两臂相距规定距离且相互平行（见图4c和图7）：

3.试样在力作用下弯曲至两臂直接接触（见图8）。

图3  虎钳式弯曲装置

    a）

              b）                  c）

图4  翻板式弯曲装置

4.2.6.10  试样弯曲至规定弯曲角度的试验，应将试样放于两支锟

（见图1a）或V形模具（见图2）或两水平翻板（见图4a）上，试样轴线应与弯曲压头轴线垂直，弯曲压头在两支座之间的中点处对试样连续施加力使其弯曲，直至达到规定的弯曲角度。

如不能直接达到规定的弯曲角度，应将试样置于两平行压板之间（见图6），连续施加力压其两端使进一步弯曲，直至达到规定的弯曲角度。

图6  试样置于两平行压板之间      

    图7  试样弯曲至两臂平行

4.2.6.11  试样弯曲至180°角两臂相距规定距离且相互平行的试验，采用图1的方法时，首先对试样进行初步弯曲（弯曲角度应尽可能大），然后将试样置于平行压板之间（见图6）连续施加力压其两端使进一步弯曲，直至两臂平行（见图7）。

试验时可以加或不加垫块。

除非产品标准中另有规定，垫块厚度等于规定的弯曲压头直径；采用图4的方法时，在力作用下不改变力的方向，弯曲直至达到180°角（见图8）。

图8  试样弯曲至两臂直接接触

4.2.6.12  试样弯曲至两臂直接接触的试验，应首先将试样进行初步弯曲（弯曲角度应尽可能大），然后将其置于两平行压板之间（见图6），连续施加力压其两端使进一步弯曲，直至两臂直接接触（见图8）。

4.2.6.13  可以采用图3所示的方法进行弯曲试验。

试样一端固定，绕弯心进行弯曲，直至达到规定的弯曲角度。

4.2.6.14  弯曲试验时，应缓慢施加弯曲力。

4.2.7  结果分析与判定

4.2.7.1  计算钢筋的强度均采用其公称横截面面积。

4.2.7.2  拉伸试验出现下列情况之一其结果无效，应重做同样数量的试验。

A.    试样断在标距外或断在机械刻划的标距标记上，而且断后伸长率小于规定最小值。

B.试验期间设备发生故障，影响了试验结果。

4.2.7.3  拉伸试验后试样出现两个或两个以上的缩径以及显示出肉眼可见的冶金缺陷（例如分层、气泡、夹渣、缩孔等），应在试验记录和报告中注明。

4.2.7.4  弯曲试验在规定的弯心直径下，弯曲180度或规定角度后，受弯部位表面不得产生裂纹，特殊情况还应满足相应产品标准要求。

4.2.7.5  弯曲试验中相关产品标准规定的弯曲角度认作为最小值，规定的弯曲半径认作为最大值。

4.2.7.6  拉伸强度及弯曲试验性能指标应符合下表中各项要求：

钢筋类别    公称直径（mm）    屈服强度（MPa）    抗拉强度（MPa）    伸长率

（%）    

冷弯

低碳钢热轧圆盘条    Q215    /    ≥215    ≥375    ≥27    d=0    

冷弯180°,无裂纹d=弯心直a=试样直径

    Q235    /    ≥235    ≥410    ≥23    d=0.5a    

钢筋砼用热轧光圆钢筋    8～20    ≥235    ≥370    ≥23    d=a    

钢筋砼用热轧带肋钢筋    HRB335    6～25

28～50    ≥335    ≥490    ≥16    d=3a

d=4a    

    HRB400    6～25

28～50    ≥400    ≥570    ≥14    d=4a

d=5a    

    HRB500    6～25

28～50    ≥500    ≥630    ≥12    d=6a

d=7a    

冷带

肋钢筋    CRB550    /    /    ≥550    ≥8    d=3a    冷弯180°

无裂纹

    CRB650    /    /    ≥650    

反复弯曲4次，无裂纹

注；a=4时，弯心半径=10；

  a=5时，弯心半径=15

  a=6时，弯心半径=15

    CRB800    /    /    ≥800    

    CRB970    /    /    ≥970    

    CRB1170    /    /    ≥1170    

冷轧扭

钢筋    /    /    /    ≥580    ≥4.5    d=3a    冷弯180°

无裂纹

冷拔螺旋

钢筋    LX550    /    /    ≥550    ≥8    d=3a    冷弯180°

无裂纹

    LX6