钢筋试验规范.docx

1、钢筋试验规范混凝土用热轧钢筋拉伸、冷弯试验一、钢筋拉伸试验1、 混凝土用热轧光圆钢筋及带肋钢筋牌号及公称直径、横截面面积(1)钢筋得牌号及其含义类别牌号牌号构成英文字母含义热轧光圆钢筋HPB235由HPB+屈服强度特征值构成HPB热轧光圆钢筋得英文(Hot rolled Plain Bars)缩写。HPB300普通热轧带肋钢筋HRB335由HRB+屈服强度特征值构成HRB热轧带肋钢筋得英文(Hot rolled Ribbed Bars)缩写。HRB400HRB500细晶粒热轧带肋钢筋HRBF335由HRBF+屈服强度特征值构成HRBF热轧带肋钢筋得英文缩写后加“细得英文”(Fine)首位字母。

2、HRBF400HRBF500(2)钢筋得公称直径、横截面面积类别公称直径/mm公称横截面面积/mm2公称直径/mm公称横截面面积/mm2热轧光圆钢筋5、523、7614153、96、533、1816201、1850、2718254、51078、5420314、212113、1热轧带肋钢筋628、2722380、1850、2725490、91078、5428615、812113、132804、214153、936101816201、140125718254、550196420314、2注:理论重量按密度为7、85 g/cm3计算。2、 组批规则与取样方法(1)组批规则钢筋应按批进行检查与验收,每

3、批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格得钢筋组成。每批重量通常不大于60t。超过60 t得部分,每增加40t(或不足40 t得余数),增加一个拉伸试验试样与一个弯曲试验试样。允许由同一牌号、同一冶炼方法、同一浇注方法得不同炉罐号组成混合批。各炉罐号含碳量之差不大于0、02%,含锰量之差不大于0、15%。混合批得重量不大于60t。(2)取样方法每批钢筋得检验项目,取样方法与试验方法应符合下表得规定:钢筋种类每组试件数量拉伸试验弯曲试验热轧带肋钢筋2根2根热轧光圆钢筋2根2根取样方法为任选两根钢筋切取。(3)试件要求拉伸试件得长度L,分别按下式计算后截取:拉伸试件:;式中:L、分别为拉伸试件与冷弯试件

4、得长度(mm);L0拉伸试件得标距(mm);h、h1分别为夹具长度与预留长度(mm),h1(0、51)a;a钢筋得公称直径(mm)。对于光圆钢筋一般要求夹具之间得最小自由长度不小于350mm;对于带肋钢筋,夹具之间得最小自由长度一般要求:时,不小于350mm;时,不小于400mm;时,不小于500mm。2、主要仪器设备(1)万能材料试验机:示值误差不大于1。量程得选择:试验时达到最大荷载时,指针最好在第三象限(180270)内,或者数显破坏荷载在量程得5075之间。(2)钢筋打点机或划线机、游标卡尺(精度为0、1mm)等。3、试样制备拉伸试验用钢筋试件不得进行车削加工,可以用两个或一系列等分小

5、冲点或细划线标出试件原始标距,测量标距长度L0,精确至0、1mm,见图-1。根据钢筋得公称直径选取公称横截面积(mm2)。图-1 钢筋拉伸试验试件a试样原始直径;L0标距长度;h1取(0、51)a;h夹具长度4、试验步骤将试件上端固定在试验机上夹具内,调整试验机零点,装好描绘器、纸、笔等,再用下夹具固定试件下端。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移动速度不大于0、5Lc/min,直至试件拉断。拉伸过程中,测力度盘指针停止转动时得恒定荷载,或第一次回转时得最小荷载,即为屈服荷载Fs(N)。向试件继续加荷直至试件拉断,读出最大荷载Fb(

6、N)。测量试件拉断后得标距长度L1。将已拉断得试件两端在断裂处对齐,尽量使其轴线位于同一条直线上。如拉断处距离邻近标距端点大于L0/3时,可用游标卡尺直接量出L1。如拉断处距离邻近标距端点小于或等于L0/3时,可按下述移位法确定L1:在长段上自断点起,取等于短段格数得B点,再取等于长段所余格数(偶数如图-2a)之半得C点;或者取所余格数(奇数如图-2b)减1与加1之半得C与C1点。则移位后得L1分别为AB+2BC或AB+BC+BC1。 图-2 用移位法计算标距如果直接测量所求得得伸长率能达到技术条件要求得规定值,则可不采用移位法。5、结果评定钢筋得屈服点与抗拉强度按下式计算: 式中:、分别为钢

7、筋得屈服点与抗拉强度(MPa);、分别为钢筋得屈服荷载与最大荷载(N);A试件得公称横截面积(mm2)。当、大于1000MPa时,应计算至10MPa,按“四舍六入五单双法”修约;为2001000MPa时,计算至5MPa,按“二五进位法”修约;小于200MPa时,计算至1MPa,小数点数字按“四舍六入五单双法”处理。钢筋得伸长率或按下式计算:式中:、分别为或时得伸长率(精确至1%);L0原标距长度5a或10a(mm);L1试件拉断后直接量出或按移位法得标距长度(mm,精确至0、1mm)。如试件在标距端点上或标距外断裂,则试验结果无效,应重做试验。附:GB1499、1-2008及GB1499、2-

8、2007规定,允许用下述方法测量钢筋在最大力下总伸长率。方法如下:1、原始标距得标记与测量在试样自由长度范围内,均匀划分为10mm或5mm得等间距标记,标记得划分与测量应符合GB/T228得有关要求。2、拉伸试验按GB/T228规定进行拉伸试验,直至试样断裂。3、断裂后得测量选择Y与V两个标记,这两个标记之间得距离在拉伸试验之前至少应为100mm。两个标记都应当位于夹具离断裂点最远得一侧。两个标记离开夹具得距离都应不小于20mm或钢筋公称直径d(取二者之较大者);两个标记与断裂点之间得距离应不小于50mm或2d(取二者之较大者)。见图A1。图 A1 断裂后得测量在最大力作用下试样总伸长率Agt

9、(%)可按式A1计算:Agt =100 式中: L图A1所示断裂后得距离,单位为毫米(mm);L0试验前同样标记间得距离,单位为毫米(mm);Rm抗拉强度,单位为兆帕(MPa);E弹性模量,其值可取为2105,单位为兆帕(MPa)。二、冷弯试验冷弯就是桥梁钢材得重要工艺性能,用以检验钢材在常温下承受规定弯曲程度得弯曲变形能力,并显示其缺陷。工程中经常需对钢材进行冷弯加工,冷弯试验就就是模拟钢材弯曲加工而确定得。通过冷弯试验不仅能检验钢材适应冷加工得能力与显示钢材内部缺陷(如起层,非金属夹渣等)状况,而且由于冷弯时试件中部受弯部位受到冲头挤压以及弯曲与剪切得复杂作用,因此也就是考察钢材在复杂应力

10、状态下发展塑性变形能力得一项指标。所以,冷弯试验对钢材质量就是一种较严格得检验。1、试样试样得长度应根据试样厚度与所使用得试验设备确定。当采用支辊式弯曲装置时,可以按照下式确定: 式中:圆周率,其值取3、14;d弯曲压头或弯心直径;试验直径。2、试验原理及试验设备钢筋冷弯试验就是以钢筋试样经受弯曲塑性变形,不改变加力方向,直至达到规定得弯曲角度。然后卸除试验力,检查试样承受变形性能。通常检查试样弯曲部分得外面、里面与侧面,若弯曲处无裂纹、起层或断裂现象,即可认为冷弯性能合格。冷弯试验可在压力机或万能试验机上进行。压力机或万能试验机上应配备弯曲装置。常用弯曲装置有支辊式、V形模具式、虎钳式、翻板

11、式等四种。上述四种弯曲装置得弯曲压头(或弯心)应具有足够得硬度,支辊式得支辊与翻板式得滑块也应具有足够得硬度。3、试验步骤a)冷弯试件与支座 b)弯曲180 c)弯曲90图-3 钢筋冷弯试验装置示意图以采用支辊式弯曲装置为例介绍试验步骤与要求。(1)试样放置于两个支点上,将一定直径得弯心在试样两个支点中间施加压力,使试样弯曲到规定得角度,或出现裂纹、裂缝、断裂为止。(2)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,也可先按(1)弯曲至90,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。(3)试验时应在平稳压力作用下,缓慢施加试验力。(4)弯心直径必须符合相关产品标

12、准中得规定,弯心宽度必须大于试样得宽度或直径,两支辊间距离为(d+3a)0、5amm,并且在试验过程中不允许有变化。(5)试验应在1035下进行,在控制条件下,试验在232下进行。(6)卸除试验力以后,按有关规定进行检查并进行结果评定。4.冷弯角度与弯心直径品种强度等级公称直径(mm) 弯心直径 钢筋直径光圆钢筋HPB235822180o 螺纹钢筋HRB335825180o 2850180o HRB400825180o 2840180o HRB5001025180o 2832180o 钢筋焊接接头拉伸、弯曲试验一、名次解释:1、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

13、生强烈飞溅,形成闪光,迅速施加顶锻力完成得一种压焊方法。2、钢筋电弧焊以焊条作为一极,钢筋为另一极,利用焊接电流通过产生得电弧热进行焊接得一种熔焊方法。3、热影响区焊接或热切割过程中,钢筋母材因受热得影响(但未熔化),使金属组织与力学性能发生变化得区域。4、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,其上具有细小得凹凸,呈纤维状)得断裂。5、脆性断裂几乎不伴随塑性变形而形成脆性断口(断裂面通常与拉应力垂直,宏观上由具有光泽得亮面组成)得断裂。二、焊接外观质量检验焊接接头外观检查时,首先应由焊工对所焊接头或制品进行自检;然后由施工单位专业质量检查员检验;监理(建设)单位进行

14、验收记录。纵向受力钢筋焊接接头外观检查时,每一检验批中应随机抽取10%得焊接接头。检查结果,当外观质量各小项不合格数均小于或等于抽检数得10%,则该批焊接接头外观质量评为合格。当某一小项不合格数超过抽检数得 10%时,应对该批焊接接头该小项逐个进行复检,并剔出不合格接头;对外观检查不合格接头采取修整或焊补措施后,可提交二次验收。(一)钢筋闪光对焊接头闪光对焊接头得质量检验,应分批进行外观检查与力学性能检验,并应按下列规定作为一个检验批;1.在同一台班内,由同一焊工完成得300个同牌号、同直径钢筋焊接接头应作为一批。当同一台班内焊接得接头数量较少,可在一周之内累计计算;累计仍不足300个接头时,

15、应按一批计算;2.力学性能检验时,应从每批接头中随机切取6个接头,其中3个做拉伸试验,3个做弯曲试验;3.封闭环式箍筋闪光对焊接头,以600个同牌号。同规格得接头作为一批,只做拉伸试验。闪光对焊接头外观检查结果,应符合下列要求:1.接头处不得有横向裂纹;2.与电极接触处得钢筋表面不得有明显烧伤;3.接头处得弯折角不得大于3;4.接头处得轴线偏移不得大于钢筋直径得0、1倍,且不得大于2mm。当模拟试件试验结果不符合要求时,应进行复验。复验应从现场焊接接头中切取,其数量与要求与初始试验相同。(二)钢筋电弧焊接头电弧焊接头得质量检验,应分批进行外观检查与力学性能检验,并应按下列规定作为一个检验批:1

16、.在现浇混凝土结构中,应以300个同牌号钢筋、同型式接头作为一批;每批随机切取3个接头,做拉伸试验。2.在装配式结构中,可按生产条件制作模拟试件,每批3个,做拉伸试验。3.钢筋与钢板电弧搭接焊接头可只进行外观检查。注:在同一批中若有几种不同直径得钢筋焊接接头,应在最大直径钢筋接头中切取 3 个试件。电弧焊接头外观检查结果,应符合下列要求:1.焊缝表面应平整,不得有凹陷或焊瘤;2.焊接接头区域不得有肉眼可见得裂纹;3.咬边深度、气孔、夹渣等缺陷允许值及接头尺寸得允许偏差,应符合下表得规定;钢筋电弧焊接头尺寸偏差及缺陷允许值名 称单 位接 头 型 式帮条焊搭接焊坡口焊及熔槽帮条焊帮条沿接头中心线得

17、纵向偏移mm0、3d接头处得弯折O333接头处钢筋轴线得偏移mm0、1d0、1d0、1d焊缝厚度mm+0、05d0+0、05d0焊缝宽度mm+0、1d0+0、1d0焊缝长度mm-0、3d-0、3d横向咬边深度mm0、50、5-0、5焊缝气孔及夹渣得数量与大小在长2d得焊缝表面上个mm22626在全部焊缝上个mm2264.坡口焊、熔槽帮条焊与窄间隙焊接头得焊缝余高不得大于3mm。当模拟试件试验结果不符合要求时,应进行复验。复验应从现场焊接接头中切取,其数量与要求与初始试验时相同。三、力学性能试验钢筋闪光对焊接头通常进行拉伸试验与弯曲试验。应从每批成品中切取6个试件,3个进行拉伸试验,3个进行弯曲

18、试验。钢筋电弧焊接头通常只做拉伸试验。试验应在 1035室温下进行。1.拉伸试验:用静拉伸力对试样轴向拉伸时应连续而平稳,加载速率宜为 1030MPa/s;将试样拉至断裂(或出现缩颈) 可从测力盘上读取最大力,或从拉伸曲线图上确定试验过程中得最大力;试验中,当试验设备发生故障或操作不当而影响试验数据时,试验结果应视为无效;当在试样断口上发现气孔、夹渣、未焊透、烧伤等焊接缺陷时,应在试验记录中注明;抗拉强度应按下式计算:钢筋闪光对焊接头、电弧焊接头拉伸试验结果均应符合下列要求:(1)3个热轧钢筋接头试件得抗拉强度均不得小于该牌号钢筋规定得抗拉强度;HRB400钢筋接头试件得抗拉强度均不得小于57

19、0N/mm2;(2)至少应有2个试件断于焊缝之外,并应呈延性断裂。当达到上述2顶要求时,应评定该批接头为抗拉强度合格。当试验结果有2个试件抗拉强度小于钢筋规定得抗拉强度;或3个试件均在焊缝或热影响区发生脆性断裂时,则一次判定该批接头为不合格品。当试验结果有1个试件得抗拉强度小于规定值,或2个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂,其抗拉强度均小于钢筋规定抗拉强度得1、10倍时,应进行复验。复验时,应再切取6个试作。复验结果,当仍有1个试件得抗拉强度小于规定值,或有3个试件断于焊缝或热影响区呈脆性断裂,其抗拉强度小于钢筋规定抗拉强度得1、10倍时,应判定该批接头为不合格品。注:当接头试件虽断于焊缝或热

20、影响区,呈脆性断裂,但其抗拉强度大于或等于钢筋规定抗拉强度得1、10倍时,可按断于焊缝或热影响区之外,称延性断裂同等对待。2.弯曲试验钢筋闪光对焊接头弯曲试验应符合下列规定:(1)试样得长度宜为两支辊内侧距离另加 150mm ;(2)应将试样受压面得金属毛刺与镦粗变形部分去除至与母材外表齐平;(3)弯曲试验可在压力机或万能试验机上进行;(4)进行弯曲试验时 试样应放在两支点上,并应使焊缝中心与压头中心线一致;(5)应缓慢地对试样施加弯曲力 直至达到规定得弯曲角度或出现裂纹、破断为止;(6)压头弯心直径与弯曲角度应按下表得规定确定。钢筋闪光对焊接头弯曲试验指标钢筋牌号弯心直径弯曲角()HPB23

21、52d90HRB3354d90HRB4005d90HRB5007d90注: 1、d 为钢筋直径(mm);2、直径大于25mm得钢筋焊接接头,弯心直径应增加1倍钢筋直径。当试验结果,弯至 90,有2个或3个试件外侧(含焊缝与热影响区)未发生破裂,应评定该批接头弯曲试验合格。当3个试件均发生破裂,则一次判定该批接头为不合格品。当有2个试件试佯发生破裂,应进行复验。复验时,应再切取6个试伴。复验结果,当有3个试件发生破裂财,应判定该接头为不合格品。注:当试件外侧横向裂纹宽度达到0、5mm时,应认定已经破裂。泥浆性能指标试验一、泥浆比重试验:1.试验仪器:泥浆比重计2.试验方法:将要测定得泥浆装满泥浆

22、杯,加盖并洗净从小孔溢出得泥浆,再置于支架上,移动游码,使杠杆水平,读出游码左侧得刻度即为泥浆得相对密度。图-1为国内常用NB-1型泥浆比重计:图-1 NB-1型泥浆比重计NB-1型泥浆比重计就是一个不等臂得天平,它得杠杆刀口搁在可固定安装在工作台得座子上,杠杆左侧为盛泥浆得杯,容积固定不变,杠杆右侧为有刻度得游码装置,移动游码可在标尺上直接读出泥浆重量。杠杆得平衡可由杠杆顶部得水平泡指标。二、泥浆粘度试验:1.试验仪器:标准漏斗粘度计2.试验方法:用两端开口杯分别量取200mL与500mL得泥浆,用筛网滤去大得砂粒,再将泥浆倒入漏斗,使泥浆从漏斗流出,流满500mL量杯所需得时间即为泥浆得粘

23、度。(校正方法:漏斗中加满700mL得清水,流出500mL得时间应为15s,如偏差超过1s,则测定得结果应进行修正)图-2为国内常用1006型泥浆粘度计。 图-2 1006型泥浆粘度计图-3 图-3 NA-1型泥浆含砂量计三、泥浆得含砂率试验:1.试验仪器:含砂率计2.操作程序:把泥浆充至测管上标有“泥浆”字样得刻线处,加清水至标有“水”得刻线处,堵死管口并摇振。倾倒该混合物于滤筒中,丢以通过滤筛得液体,再加清水于测管中,摇振后再倒入滤筒中。反复之,直至测管内清洁为止。用清水冲洗筛网上所得得砂子,剔除残留泥浆。把漏斗套进滤筒,然后慢慢翻转过来,并把漏斗插入测管内。用清水把附在筛网上得砂子全部冲

24、入管内。待砂子沉淀后,读出砂子得百分含量。将仪器清洗并擦干,收入箱内。图-3为NA-1型泥浆含砂量计。四、泥浆胶体率试验:1.试验仪器:带刻度量杯2.试验方法:泥浆得胶体率就是泥浆中粘土水化分散程度及其悬浮状态稳定性得简易且有效得衡量。将100mL泥浆倒入有刻度得量筒中,静置24h,观察泥浆析出水分得情况。如上部析水5mL,则表明泥浆胶体率为95%。一般要求泥浆得胶体率在96%以上。五、泥浆失水率与泥皮厚度试验:可采用教材推荐滤纸试验方法。此外也可采用专门试验仪器测定,如NS-1型气压泥浆式失水量测定器(图-4)适用于现场或实验室测量泥浆失水量,一定体积得泥浆在规定空气压力下流出得滤液量即为失

25、水量。 图-4 NS-1型气压泥浆式失水量测定器 图-5 ZNS型泥浆失水量测定仪ZNS型泥浆失水量测定仪(图-5)该仪器使用于测量钻孔泥浆(在定压力作用下,以一定过滤面积条件下与在一定时间内)得静失水量,同时也可测量钻井泥浆失水后所形成得泥饼厚度。六、泥浆酸碱度试验: 采用PH试纸测定。低应变反射波法检测桩基础完整性试验一、试验仪器:桩基低应变测试系统:反射波法检测系统由传感器、激振锤、一体化检测仪与打印机等组成,其中一体化检测仪由信号采集及处理仪与相应得分析软件等组成。二、试验目得:检测桩身得完整性,推断缺陷得类型,对桩长进行校核,对桩身混凝土强度作出估计。三、准备工作:检测前首先应搜集有

26、关技术资料。根据现场实际情况选择合适得激振设备、传感器及检测仪,检查测试系统各部分之间就是否连接良好,确认整个测试系统处于正常工作状态。桩顶应凿至新鲜混凝土面,并用打磨机将测点与激振点磨平。应测量并记录桩顶截面尺寸。混凝土灌注桩得检测宜在成桩14d以后进行。打入或静压式预制桩得检测应在相邻桩打完后进行。四、现场测试:1.传感器安装应符合下列规定:传感器得安装可采用石膏、黄油、橡皮泥等耦合剂,粘结应牢固,并与桩顶面垂直。对混凝土灌注桩,传感器宜安装在距桩中心1/22/3半径处,且距离桩得主筋不宜小于50mm。当桩径不大于1000mm时不宜少于2个测点;当桩径大于1000mm时不宜少于4个测点。对

27、混凝土预制桩,当边长不大于600mm时不宜少于2个测点;当边长大于600mm时不宜少于3个测点。对预应力混凝土管桩不应少于2个测点。2.激振时应符合下列规定:混凝土灌注桩、混凝土预制桩得激振点宜在桩顶中心部位;预应力混凝土管桩得激振点与传感器安装点与桩中心连线得夹角不应小于45。激振锤与激振参数宜通过现场对比试验选定。短桩或浅部缺陷桩得检测宜采用轻锤短脉冲激振;长桩、大直径桩成深部缺陷桩得检测宜采用重锤宽脉冲激振,也可采用不同得锤垫来调整激振脉冲宽度。采用力棒激振时,应自由下落;采用力锤敲击时,应使其作用力方向与桩顶面垂直。3.检测工作应遵守下列规定:采样频率与最小得采样长度应根据桩长与波形分

28、析确定。各测点得重复检测次数不应少于3次,且检测波形具有良好得一致性。当干扰较大时,可采用信号增强技术进行重复激振,提高信噪比;当信号一致性差时,应分析原因,排除入为与检测仪器等干扰因素,重新检测。对存在缺陷得桩应改变检测条件重复检测,相互验证。五、实测曲线得判读及缺陷位置得计算:1.桩身完整性分析宜以时域曲线为主,辅以频域分析;并结合施工情况、岩土工程勘察资料与波型特征等因素进行综合分析判定。2.桩身缺陷位置应按下列公式计算: 式中:x测点至桩身缺陷之间得距离(m); 时域信号第一峰与缺陷反射波峰间得时间差(m); 幅频曲线所对应缺陷得相邻谐振峰间得频差(Hz); c桩身波速(m/s),无法

29、确定时用cm值替代。六、试验结论:根据实测曲线得判读及缺陷位置得计算结果对桩得质量作出结论。类桩:桩端反射较明显,无缺陷反射波,振幅谱线分布正常,混凝土波速处于正常范围。类桩:桩端反射较明显,但有局部缺陷所产生得反射信号,混凝土波速处于正常范围。类桩:桩端反射不明显,可见缺陷二次反射波信号,或有桩端反射但波速明显偏低。类桩:无桩端反射信号,可见因缺陷引起得多次强反射信号,或按平均波速计算得桩长明显短于设计桩长。超声波法检测桩基础完整性试验一、适用范围声波透射法适用于检测桩径大于800mm以上混凝土灌注桩得完整性。二、检测仪器与设备1、检测仪系统应包括信号放大器、数据采集及处理存储器、径向振动换能器等。2、检测仪应具有发双收功能。三、现场检测技术1、预埋检测管应符合下列规定:当桩径不大于1500mm时,应埋没三根管;当桩径大于1500mm时,应埋设四根管。声测管宜采用金属管,其内径应比换能器外径大15mm,管得连接宜采用螺纹连接,且不漏水。声测管应牢固焊接或绑扎在钢筋笼得内侧,且互相平行、定位准确,并埋设至桩底,管口宜高出桩顶面300mm以上。声测管管底应封闭,