对金属材料中钢筋试验检测的阐述

冯秀玲杨瑞

摘要：随着国民经济的不断发展，钢筋应用越来越广。在钢筋砼结构中，钢筋及其加工质量对结构质量起着决定性的作用。本文分析了金属拉伸材料应注意的问题，并提出了钢筋常用的几种检测方法，为后续的设计与施工提供技术支持！

关键词：钢筋；试验检测；金属材料；方法

Abstract: This paper analyzes the tensile metal materials should pay attention to the problem, and puts forward the reinforcement several detection methods, for the follow-up design and construction to provide technical support!

Key words: steel; metal materials; methods of test

中图分类号：TU511.3+2文献标识码：A文章编号：2095-2104（2012）05-0020-02

一、样坯的切取、试样的制备及标志

1.切取样坯和机加工试样,均应严防因冷加工或受热而影响金属的力学性能,通常以在切削机床上进行为宜。因烧割或冷剪法切取样坯时,边缘应留有足够的机加工余量,一般不小于制品的厚度,最低不小于20mm。但对薄板(带)等则为例外,详见GB2975-82。机加工试样时,切削、磨削深度及润滑(冷却)剂应适当,最后一道切、磨削深度不宜过大,以免影响性能。建议保留机加工中心孔,以便必要时重新修整。 2.从外观检查合格的板材、扁材或带材上切取的矩形样坯,一般应保留其原表面层,不予损伤。试样毛刺须清除,尖锐棱边应倒圆,圆孤半径不宜过大。由盘卷上切取的线和薄板(带)的试样,允许校直或校平,但矫正不得对试样的力学性能有显著影响。对不测定伸长率的试样,则可不经矫正进行试验。 3.不经机加工单铸试样表面上的夹砂、夹渣、毛剌、飞边等,必须加以清除。 4.凡不符合本标准所规定的各项要求,表面有显著横向刀、磨痕或机械损伤,有明显淬火变形或裂纹以及肉眼可见冶金缺陷的试样,均不允许用于试验。 5.试样标志一般应标在头部端面或侧边上〈对小截面试样,可挂标志牌〉,以便试验时易于辨识。

二、金属材料拉伸试验应该注意的几个问题

虽然说每一个试验机厂家对金属拉伸都很熟悉，但是真正完全能够把标准以及标准后面的理由吃透的厂家并不多，所以现在每一个试验机厂家在指导用户完成金属拉伸试验的时候一般是从他们自己设备的能力出发，以最简单的方式来完成试验，比如全部以横梁位移的速度来完成整个试验过程。金属拉伸试验还是有很多细节问题非常值得我们重视。

首先是拉伸速度的问题。在弹性变形阶段，金属的变形量很小而拉伸载荷迅速增大。这时候如果以横梁位移控制来做拉伸试验，那么速度太快会导致整个弹性段很快就被冲过去。以弹性模量为200Gpa的普通钢材为例，如果标距为50mm的材料，在弹性段内如以10mm/min的速度进行拉伸试验，那么实际的应力速率为 200000N/mm2S-1×10mm/min1min/60S1/50mm=666N/mm2S-1 一般的钢材屈服强度就小于600Mpa，所以只需要1秒钟就把试样拉到了屈服，这个速度显然太快。所以在弹性段，一般都选择采用应力速率控制或者负荷控制。塑性较好的材料试样过了弹性段以后，载荷增加不大，而变形增加很快，所以为了防止拉伸速度过快，一般采用应变控制或者横梁位移控制。所以在GB228-2002里面建议了，“在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定并在规定的应力速率的范围内（材料弹性模量E/（N/mm2）＜150000，应力速率控制范围为2—20（N/mm2）·s-1、材料弹性模量E/（N/mm2）≥150000，应力速率控制范围为6—60（N/mm2）·s-1＝。若仅测定下屈服强度，在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025/s～0.0025/s之间。平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定。

在塑性范围和直至规定强度（规定非比例延伸强度、规定总延伸强度和规定残余延伸强度）应变速率不应超过0.0025/s。”。这里面有一个很关键的问题，就是应力速度与应变速度的切换点的问题。最好是在弹性段结束的点进行应力速度到应变速度的切换。在切换的过程中要保证没有冲击、没有掉力。这是拉力试验机的一个非常关键的技术。

其次是引伸计的装夹、跟踪与取下来的时机。对于钢材的拉伸的试验，如果要求取最大力下的总伸长（Agt），那么引伸计就必须跟踪到最大力以后再取下。对于薄板等拉断后冲击不大的试样，引伸计可以直接跟踪到试样断裂；但是对于拉力较大的试样，最好的办法是试验机拉伸到最大力以后开始保持横梁位置不动，等取下引伸计以后在把试样拉断。有的夹具在夹紧试样的时候会产生一个初始力，一定要把初始力消除以后再夹持引伸计，这样引伸计夹持的标距才是试样在自由状态下的原始标距。

三、钢筋试验检测方法的分析

1.钢筋拉伸检测方法。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。从高温下进行的拉伸试验可以得到蠕变数据。金属拉伸试验的步骤可参见GB/T 228.1-2010标准。

2.拉伸试验步骤。（1）开机，启动计算机进入Windows操作系统，打开试验机电源开关。启动控制器，双击桌面上的“试验软件”图标。软件启动后点击主界面上的“伺服启动”按钮，之后可以进行试验操作。（2）在“试验软件”中选择试验类型及输入相关试验条件，确认试验控制参数正确无误。输入试样原始尺寸，包括试样直径、试样截面积，选择加载控制方式。在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定并应在规定的应力速率的范围内，若仅测定下屈服强度，在试样平行长度的屈服期间应变速率在0.00025Mp/s-0.0025Mp/s之间，平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定，如不能直接调节这一应变速率，应通过调节屈服即将开始前的应力速率来调整，在屈服完成之前不在调节试验机的控制。如在同一试验中测定上屈服强度和下屈服强度，测定下屈服强度的条件应符合测定下屈服强度的要求，在塑性范围和直至规定强度应变速率不超过0.0025/s。(3)夹持试样：先夹紧上夹头，调节移动横梁到合适位置，待负荷、变形、位移清零后，再夹紧下夹头。(4)确认夹持可靠后，便可点击试验软件中的“开始测试”，进行试验。(5)测试结束：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断后标距。然后将数据输入软件中，计算机自动计算试验数据并保存，自动绘图，随机浏览或打印试验报告。（6）试验完成：退出试验软件，关闭计算机及控制器，切断主机总电源。

3.结果处理及评定。

（1）强度:Rm= Fm/SO, Rel =Fel/ SO。SO-钢筋横截面积，Fm -钢筋所承受最大力，Fel-钢筋下屈服点所受的力，Rel-钢筋下屈服强度，Rm-钢筋抗拉强度。

（2）伸长率:A=(Lu-Lo)/Lo.

A-断后伸长率，Lu-断后标距，Lo-原始标距。

（3）数字修约按如下要求进行：强度性能值修约到0、5MPa,屈服点延伸率修约至 .1%，其它延伸率和断后伸长率则修约到 .0%、 .5%。

(4)处理试验结果时，如遇下述情况之一，则试验结果无效，应补做同样数量的试验：

试样在刻划的标记处或标记外断裂造成的性能不合格；

操作不当；

记录有误或设备故障影响试验结果。

注:每根试验完，必须待油缸回位后进行下根试件试验

四、结后语

随着我国建设工程质量标准的提高及各类高层建筑、大跨度建筑、桥梁、水工、核电等迅速的发展。钢筋结构在建筑工程中的应用日益广泛。总之，钢筋工程的质量是重点中的重点，是建筑物能够良好运行的关健。只要认真学习，不断总结，严格管理，层层把关，这些问题就容易消除，就一定能保证工程的质量、工期、效益及施工安全性！