钢筋拉伸试验

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混凝土用热轧钢筋拉伸试验

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)钢筋的牌号及其含义

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—热轧光圆钢筋的英文(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—热轧带肋钢筋的英文(Hot rolled

Ribbed Bars)缩写。 HRB400

HRB500

细晶粒热轧带肋钢筋 HRBF335

由HRBF+屈服强度特征值构成 HRBF—热轧带肋钢筋的英文缩写后加“细的英文”(Fine)首位字母。 HRBF400

HRBF500

(2)钢筋的公称直径、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 5.5 23.76 14 153.9

6.5 33.18 16 201.1

8 50.27 18 254.5

10 78.54 20 314.2

12 113.1 热轧带肋钢筋 6 28.27 22 380.1

8 50.27 25 490.9

10 78.54 28 615.8

12 113.1 32 804.2

14 153.9 36

1018

16 201.1 40 1257

18 254.5 50 1964

20 314.2

注:理论重量按密度为7.85 g/cm3计算。

2. 组批规则和取样方法

(1)组批规则

钢筋应按批进行检查和验收,每批由同一牌号、同一炉罐号、同一规格的钢筋组成。

每批重量通常不大于60t。超过60 t的部分,每增加40t(或不足40 t的余数),增加一个拉伸试验试样和一个弯曲试验试样。

允许由同一牌号、同一冶炼方法、同一浇注方法的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%。混合批的重量不大于60t。

(2)取样方法

每批钢筋的检验项目,取样方法和试验方法应符合下表的规定:

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

拉伸试件的长度L,分别按下式计算后截取:

拉伸试件:1022hhLL;

式中:L、wL——分别为拉伸试件和冷弯试件的长度(mm);

L0——拉伸试件的标距(mm);

h、h1——分别为夹具长度和预留长度(mm),h1=(0.5~1)a;

a——钢筋的公称直径(mm)。

对于光圆钢筋一般要求夹具之间的最小自由长度不小于350mm;

对于带肋钢筋,夹具之间的最小自由长度一般要求:25d时,不小于350mm;3225d时,不小于400mm;5032d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%。量程的选择:试验时达到最大荷载时,指针最好在第三象限(180°~270°)内,或者数显破坏荷载在量程的50%~75%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。根据钢筋的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(0.5~1)a;h-夹具长度

4.试验步骤

①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。

②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。

③拉伸过程中,测力度盘指针停止转动时的恒定荷载,或第一次回转时的最小荷载,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(N)。

④测量试件拉断后的标距长度L1。将已拉断的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。则移位后的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的伸长率能达到技术条件要求的规定值,则可不采用移位法。

5.结果评定

①钢筋的屈服点s和抗拉强度b按下式计算: 式中:s、b——分别为钢筋的屈服点和抗拉强度(MPa);

sF、bF——分别为钢筋的屈服荷载和最大荷载(N);

A——试件的公称横截面积(mm2)。

当s、b大于1000MPa时,应计算至10MPa,按“四舍六入五单双法”修约;为200~1000MPa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。

②钢筋的伸长率5或10按下式计算:

式中:5、10——分别为aL50或aL100时的伸长率(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的标距长度(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GB1499.2-2007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

在试样自由长度范围内,均匀划分为10mm或5mm的等间距标记,标记的划分和测量应符合GB/T

228

2

按GB/T228

3

选择Y和V两个标记,这两个标记之间的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的一侧。两个标记离开夹具的距离都应不小于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的距离应不小于50mm或2d(取二者之较大者)。见图A1 图 A1

在最大力作用下试样总伸长率Agt(%)可按式A1

Agt =ERLLLm0×100

式中:

L——图A1所示断裂后的距离,单位为毫米(mm

L0——试验前同样标记间的距离,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2×105,单位为兆帕(MPa)。