鋼材檢測試驗 （課件）

鋼材檢測試驗2021/4/171鋼筋的分類化學成分分：碳素鋼（低、中、高碳鋼）、普通低合金鋼機械性能：軟鋼、硬鋼生產(chǎn)工藝和軋制外形：熱軋圓盤條、熱軋光圓鋼筋、熱軋帶肋鋼筋、余熱處理鋼筋2021/4/172

鋼材檢測試驗

組批規(guī)則取樣數(shù)量

拉伸試驗冷彎性能試驗反復彎曲試驗復驗與判定規(guī)則2021/4/173組批規(guī)則

按批進行檢查和驗收,每批應由同一牌號、同一外形、同一規(guī)格、同一生產(chǎn)工藝和同一交貨狀態(tài)的鋼筋組成，每批不大于60t。2021/4/174取樣數(shù)量取樣數(shù)量表2021/4/175注意（1）規(guī)定取兩個試件的(低碳鋼熱軋圓盤條冷彎試件除外),均應從任意兩根(兩盤)中分別切取,每根鋼筋上切取一個拉伸試件、一個冷彎試件；（2）低碳鋼熱軋圓盤條，冷彎試件應取自同盤的兩端；（3）試件切取時，應在鋼筋或盤條的任意一端截去500mm后切??；（4）一般試件截取長度為：拉伸試件：L≧10d+200mm；彎曲試件：L≧5d+150mm；（d為鋼材直徑）2021/4/176一、金屬拉伸試驗

拉伸試驗是測定鋼材在拉伸過程中應力和應變之間的關系曲線以及屈服點、抗拉強度和伸長率三個重要指標，以評定鋼材的質量。（一）儀器設備1萬能試驗機（精確度±1%）2引伸計（包括記錄器或指示器）3試樣尺寸測量儀器（精確度0.1mm）（二）試樣（前已講過）（三）試驗條件1試驗速度2試驗溫度：應在室溫（10～35℃）下進行3夾持方法：楔型、帶螺紋、套環(huán)、銷釘夾頭等，楔型夾頭夾持長度至少四分之三。（能自由定位和軸向施力）2021/4/177萬能試驗機試驗機測力示值誤差應不大于±1%；在規(guī)定負荷下停止施荷時，試驗機操作應能精確到測力度盤上的一個最小分格負荷示值至少能保持30s；試驗機應具有調速指示裝置，能在標準規(guī)定的速度范圍內(nèi)靈活調節(jié)，且加卸荷平穩(wěn)；試驗機還應備有記錄裝置，能滿足標準用繪圖法測定強度特性的要求。2021/4/178引伸計各種類型的引伸計均可用于測定試樣的伸長。但引伸計的準確度級別應符合gb/t12160的要求。一般使用引伸計應不劣于1級，測定具有較大延伸率的材料性能時，引伸計也不應劣于2級。2021/4/179拉伸速度屈服前：應力增加速率按表規(guī)定，并保持試驗機控制器固定于該速率位置，直到該型能測出為止。屈服后：屈服后或秩序測定抗拉強度時，試驗機夾頭在荷載下的移動速度不大于0.5LC/min2021/4/17109、人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:31:42PM11、人總是珍惜為得到。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、人亂于心，不寬余請。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、抱最大的希望，作最大的努力。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、一個人炫耀什么，說明他內(nèi)心缺少什么。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/3（四）試驗步驟1在試件上畫標距，原始標距為5d、10d、100mm、200mm，并沿長度方向作分格標志。。2估算試驗所需最大力，調試試驗機，選擇合適的量程。試件破壞荷載必須大于試驗機全量程的20%且小于試驗機全量程的80%，試驗機的測量精度應為±1%。（最小刻度）3將試件固定在試驗機夾頭上，開動機器進行拉伸（有速度要求）4測量屈服強度和抗拉強度。鋼筋拉伸試驗在試驗機上進行時，當測力盤的指針停止轉動后恒定負載或第一次回轉的最小負荷即為所求屈服點的荷載（此為下屈服點）；繼續(xù)加荷直至拉斷，由測力度盤或拉伸曲線上讀出最大負荷，即為所求抗拉強度的荷載。5測量伸長率。即試件拉斷后標距長度的增量與原始標距長度之比的百分率。2021/4/17122021/4/17132021/4/17142021/4/17151）低碳鋼的應力——應變關系曲線的階段及每個階段特征①彈性階段：應力與應變按比例增加，呈線性關系。②屈服階段：應力與應變不再成正比關系，應變的增長大于應力的增長，已出現(xiàn)塑性變形。③強化階段：應力與應變值又開始上升，鋼筋開始強化，至最大拉應力。④縮頸階段：應變急劇增加，產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，直到斷裂。2021/4/17162）屈服強度的測量鋼筋拉伸試驗在試驗機上進行時，當測力盤的指針停止轉動后恒定負載或第一次回轉的最小負荷即為所求屈服點的荷載FS2021/4/17173）測量鋼筋屈服極限的方法步驟⑴圖解法：試驗時記錄力——延伸曲線或力——位移曲線。從曲線圖讀取力首次下降前的最大力和不計初始瞬時效應時屈服階段中的最小力或屈服平臺的恒定力。將其分別除以試樣原始橫截面積A0得到上屈服強度和下屈服強度。仲裁試驗采用圖解方法。⑵指針法：試驗時，讀取測力度盤指針首次回轉前指示的最大力和不計初始瞬時效應時的屈服強度指示的最小力或首次停止轉動的恒定力。將其分別除以試樣原始橫截面積A0得到上屈服強度和下屈服強度。⑶自動裝置：可采用微機或自動測定系統(tǒng)測定上屈服強度和下屈服強度，可以不繪制拉伸曲線圖。2021/4/17184）測定中碳鋼和高碳鋼的屈服強度中碳鋼和高碳鋼沒有明顯的屈服點，采用分級加荷，求出彈性直線段相應于小等級負荷的平均伸長增量，由此計算出偏離直線段后各級負荷的彈性伸長。從總伸長中減去彈性伸長即為殘余伸長。通常以殘余伸長的0.2%應力作為屈服強度2021/4/17195）抗拉強度的測定抗拉強度是向試件連續(xù)加荷直到拉斷,由測力度盤或拉伸曲線上讀出最大負荷Fb,抗拉強度為A0為公稱橫截面積2021/4/17206）試件原始橫截面積測定(有效四位數(shù))①對于圓形橫截面試樣，應在標距的兩端及中間三處兩個相互垂直的方向測量直徑，取其算術平均值，取用三處測得的最小橫截面積。②對于矩形橫截面試樣，應在標距的兩端及中間三處測量寬度和厚度，取用三處測得的最小橫截面積。③對于恒定橫截面試樣，可以根據(jù)測量的試樣長度、質量和材料密度確定其原始橫截面積。④根據(jù)測量的原始試樣尺寸計算原始橫截面積，測量每個尺寸應準確到±0.5%。2021/4/17217）伸長率測定

（1）伸長率(Elongation)

式中δn—伸長率（%）；

L0—試樣的原標距長度，單位為mm；

L1—試樣拉斷時的標距長度，單位為mm；

n—試樣長度與試件直徑之比說明:當斷裂點在原始標距以內(nèi)且離最近端的距離不小于原始標距的三分之一時按上式計算;否則按移位法計算。具體參照《金屬材料室溫拉伸試驗方法》GB/T228-2002執(zhí)行。2021/4/17228）測量鋼筋伸長率的方法①將試樣斷裂的部分仔細地對接在一起，使其軸線處于同一直線上，并采取特別措施確保試樣斷裂部分適當接觸后測量試樣斷后標距。②應使用分辨率優(yōu)于0.1mm的量具或測量裝置測定斷后標距（L′），準確到±0.25mm。如規(guī)定的最小斷后伸長率小于5%，則采用下述方法測定：

試驗前在平行長度的一端處作一很小標記。使用調節(jié)到標距的分規(guī)，以此標記為圓心劃一圓弧。拉斷后，將斷裂的試樣置于一裝置上，最好借助螺絲施加軸向力，以使其在測量時牢固地對接在一起。以原圓心為圓心，以相同的半徑劃第二個圓弧。測量兩個圓弧之間的距離即為斷后伸長，準確到±0.02mm。為使劃線清晰可見，試驗前涂上一層染料③當試樣斷裂位置不符合規(guī)定條件時采用移位法2021/4/1723移位法測定斷后伸長率（當試件斷裂位置不符合規(guī)定條件為避免報廢試樣）①在試驗前將原始標距（L0）細分為N等分；②試驗后，以符號X表示斷裂后試樣短段的標距標記，以符號Y表示斷裂試樣長段的等分標記，此標記與斷裂處的距離最接近于斷裂處至標距標記X的距離；③如X與Y的之間的分格數(shù)為n；④如N-n為偶數(shù)（見下圖），測量X與Y之間的距離和測量從Y至距離為（N-n）/2個分格的Z標記之間的距離，按式δ=[（XY+2YZ-L0）/L0]×100%計算斷后伸長率；2021/4/1724⑤如N-n為奇數(shù)（見下圖），測量X與Y之間的距離，和測量從Y至距離分別為（N-n-1）/2和（N-n+1）/2個分格的Z′和Z″標記之間的距離。按式δ=[（XY+YZ′+YZ″-L0）/L0]×100%計算斷后伸長率。注：若斷后伸長率大于或等于規(guī)定值，不管斷裂位置在何處，測量均為有效。2021/4/172510）鋼筋拉伸試驗報告內(nèi)容①本國家標準編號；②試樣標識；③材料名稱、牌號④試樣類型⑤試樣的取樣方向和位置⑥所測性能結果。2021/4/1726鋼筋拉伸試驗記錄表式樣GB1499.2-20082021/4/172711）鋼筋拉伸試驗中，各項檢測數(shù)據(jù)精度要求①原始橫截面積至少保留四位有效數(shù)字②斷后伸長率精確到0.5%③斷后標距精確至±0.25mm④屈服強度和抗拉強度≤200N/mm2時，按1N/mm2修約間隔進行修約；屈服強度和抗拉強度在200N/mm2~1000N/mm2時，按5N/mm2修約間隔進行修約；屈服強度和抗拉強度﹥1000N/mm2時，按10N/mm2修約間隔進行修約。2021/4/172812）拉伸試驗中不確定度的原因拉伸試驗結果的精密度受材料、試樣、試驗設備、試驗程序和力學性能的計算方法等因素影響。具體地說，可以提出下列不確定度的原因：①材料的不均勻度，它存在于同一爐材料的一個工藝批之內(nèi)；②試樣的幾何形狀、制備方法和公差；③夾持方法和施力的軸向性；④拉伸試驗機和輔助測量系統(tǒng)（剛度、驅動、控制、操作方法）；⑤試樣尺寸的測量、標距的標記、引伸計標距、力和伸長的測量；⑥試驗的各階段中的試驗溫度和加載速率；⑦人為的或與拉伸性能測定相聯(lián)系的軟件誤差2021/4/172913）拉伸試驗操作中應注意兩方面的問題及應遵循的事項拉伸試驗時,為了獲得精確的結果,主要應注意試樣和儀器兩個方面的問題：試樣方面：①試樣的編號應清楚明確,并用鋼號打印記；②認真檢查試樣是否符合要求,包括：試樣表面的光潔度,有無試樣本身的或因制造加工造成的橫向或縱向裂紋,精確測量試樣的尺寸；③按要求打好標距,要輕劃以防造成新的人為表面缺口；④夾持試樣時應仔細地對心,以防產(chǎn)生附加應力。試驗用儀器方面：①根據(jù)試件大小以及預期的抗拉強度,調好試驗機噸位；②開機前調整指針零；③用引伸儀畫出載荷-伸長曲線；④試驗時間要停機降溫2021/4/1730二、金屬彎曲試驗1適用于檢驗金屬材料承受規(guī)定彎曲角度的彎曲變形性能。2原理：將一定形狀和尺寸的試樣置于彎曲裝置上，以規(guī)定直徑的彎心將試樣彎曲到所要求的角度后，卸除試驗力檢查試樣承受變形性能。2021/4/1731二、金屬彎曲試驗（一）試驗設備：支輥式、V形模具、虎鉗式、翻板式（二）試樣：不得有劃痕和損傷（三）試驗條件1試驗應在10℃～35℃下進行，在控制條件下（對溫度要求嚴格的試驗），試驗在23℃±5℃下進行。2應在平衡壓力作用下，緩慢施加試驗力。3彎心直徑必須符合有關標準，彎心寬度必須大于試樣的寬度或直徑。兩支輥間距不允許有變化。2021/4/1732冷彎性能試驗冷彎是評定鋼材塑性和工藝性能的重要依據(jù)。2021/4/1733（四）冷彎試驗步驟及注意事項⑴彎曲試驗可在配備彎曲裝置的壓力機或萬能試驗機上進行。⑵使用最多的彎曲裝置是支輥式。要求支輥長度應大于試樣的寬度或直徑，支輥半徑應為1～10倍試樣厚度。⑶支輥應具有足夠的強度。⑷試驗時先確定彎頭直徑，再確定彎頭角度。⑸試驗時將試樣放在滿足以上條件的設備上緩慢加力，彎曲至規(guī)定的彎曲角度。⑹冷彎試驗后，彎曲外測表面無裂紋、斷裂或起層，即判為合格。2021/4/1734（五）鋼筋冷彎試驗報告內(nèi)容①本國家標準編號；②試樣標識（材料牌號、符號、取樣方法）；③試樣的形狀和尺寸；④試驗條件（彎曲壓頭直徑或彎心直徑、彎曲角度）；⑤試驗結果2021/4/1735鋼筋彎曲式樣記錄表式樣GB1499.2-20082021/4/1736三、反復彎曲試驗1.目的:用以檢驗金屬材料的反復彎曲塑性變形性能，并顯示其缺陷。2.原理:反復彎曲試驗是將試樣一端夾緊，然后繞著規(guī)定半徑的圓柱形表面使試樣彎曲90o，再向相反方向彎曲，如此反復彎曲。2021/4/17373.反復彎曲試驗步驟及注意事項①反復彎曲試驗在反復彎曲試驗機上進行。②試驗時按線材尺寸選擇彎曲半徑、彎曲圓弧項部至撥桿底面的距離以及撥桿孔徑。③使彎曲臂處于垂直位置，將圓柱形試樣的較大尺寸平行或近似平行于夾持面，插入并夾緊其下端，使試樣垂直于兩彎曲圓柱軸線所在的平面。為確保試樣與彎曲圓弧在試驗時能良好接觸，可施加某種形式的拉緊力，這種拉緊力不得超過公稱抗拉強度相應拉力負荷的2%。④彎曲試驗是將試樣從起始位置向右（左）彎曲90o后返回起始位置，作為第一次彎曲，再由起始位置向左（右）彎曲90o，試樣再返回起始位置作為第二次彎曲，依此連續(xù)反復彎曲，試樣折斷時的最后一次彎曲不計。⑤彎曲試驗應連續(xù)進行到有關標準中所規(guī)定的彎曲次數(shù)或試樣折斷為止。⑥彎曲次數(shù)達到或超過有關標準中所規(guī)定的彎曲次數(shù)判為合格2021/4/17382021/4/17394.反復彎曲試驗報告包括內(nèi)容:本國家標準編號;試樣標識(材料牌號、爐號，取樣方向等)；試樣尺寸；試驗條件（圓柱支座半徑，距離，施加的拉緊力）終止試驗的判別試驗結果2021/4/1740復驗與判定規(guī)則1.屈服強度、抗拉強度和伸長率評定(1)屈服強度、抗拉強度和伸長率均應符合相應標準規(guī)定的指標。(2)在做拉力檢驗的兩根試件中，如一根試件的屈服強度、抗拉強度、伸長率三個批標中有一個指標不符合標準時，即為拉力試驗不合格，應取雙倍試件重新測定；(3)在第二次拉力試驗中，如仍有一個指標不符合規(guī)定，不論這個指標在第一次試驗中是否合格，判定試驗項目仍不合格，表示該批鋼筋為不合格品。注意試驗結果無效

(1)試件斷在標距外(伸長率無效);(2)操作不當,影響試驗結果(如夾偏);(3)試驗記錄有誤或設備發(fā)生故障;(4)出現(xiàn)兩個或兩個以上縮頸以及肉眼或見的冶金缺陷2021/4/17412.冷彎試驗評定冷彎試驗后，彎曲外側表面無裂紋、斷裂或起層、收縮，即判為合格。做冷彎的兩根試件中，如有一根試件不合格，可取雙倍數(shù)量試件重新做冷彎試驗;第二次冷彎試驗中，如仍有一根不合格，即判該批鋼筋為不合格品。3.反復彎曲試驗評定彎曲次數(shù)達到或超過規(guī)定判為合格2021/4/1742注意:①完好：試樣彎曲處的外表面金屬基體上無肉眼可見因彎曲變形產(chǎn)生的缺陷時稱完好。②微裂紋：試樣彎曲處的外表面金屬基體上出現(xiàn)的細小裂紋，其長度不大于2mm，寬度不大于0.2mm時。③裂紋：鋼材彎曲表面上出現(xiàn)的開裂，其長度大于2mm，而小于等于5mm，寬度大于0.2mm，而小于0.5mm時。④裂縫：試樣彎曲處的外表面金屬基體上出現(xiàn)明顯開裂，其長度大于5mm，寬度大于0.5mm時。

⑤裂斷：試樣彎曲處表面出現(xiàn)沿寬度方向貫穿的開裂，其深度超過試樣厚度的三分之一時。在微裂紋、裂紋、裂縫中規(guī)定的長度和寬度，只要有一項達到某規(guī)定范圍，即應按該級評定。2021/4/1743鋼筋焊接及連接件現(xiàn)行標準：《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》JGJ18-2003《鋼筋機械連接通用技術規(guī)程》JGJ107-20032021/4/1744焊接鋼筋取樣方法閃光對焊：在同一班內(nèi)，由同一焊工完成的300個同級別、同直徑鋼筋焊接接頭應作為一批。當同一臺班內(nèi)焊接的接頭數(shù)量較少時，可在一周之內(nèi)累計計算，如累計仍不足300個接頭，也應按一批計算。鋼筋閃光對焊接頭的力學性能試驗包括拉伸和冷彎試驗，應從每批成品中切取6個試件，3個作拉伸試驗，3個作冷彎試驗。

2021/4/1745電弧焊：在工廠焊接條件下，以300個同類型接頭(同鋼筋級別、同接頭型式)為一批；在現(xiàn)場安裝條件下，每一樓層中以300個同類型接頭(同鋼筋級別、同接頭型式、同焊接位置)作為一批，不足300個時，仍作為一批。從每批成品中切取3個接頭作拉伸試驗。2021/4/1746電渣壓力焊：

在一般構筑物中，每300個同類型接頭(同鋼筋級別、同接頭型式)為一批；在現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結構中，每一層中以300個同類型接頭作為一批，不足300個時，仍作一批計。從每批成品中切取3個接頭作拉伸試驗。2021/4/1747預埋件T型接頭埋弧壓力焊：強度檢驗時，以30O件同類型成品作為一批。一周內(nèi)累計不足300件成品時，亦按一批計算。從每批成品中切取3個接頭作拉伸試驗。2021/4/1748鋼筋氣壓焊：

鋼筋氣壓焊的力學性能檢查時，在一般構筑物中，以300個接頭為一批；在現(xiàn)澆鋼筋混凝土房屋結構中，在同一樓層中以300個接頭為一批。不足300個接頭仍為一批。力學性能檢查時，從每批接頭中隨機切取3個接頭作拉伸試驗。根據(jù)工程需要，也可另切取3個接頭作彎曲試驗。（梁、板水平鋼筋連接中）2021/4/1749機械連接件：接頭的現(xiàn)場檢驗按驗收批進行，同一施工條件下采用同一批材料的同等級、同型式、同規(guī)格接頭以500個為一個驗收批進行檢驗與驗收，不足500個也作為一個驗收批。對接頭的每一驗收批，必須在工程結構中隨機截取3個接頭試件進行抗拉強度試驗。按設計要求的接頭等級進行評定。2021/4/1750閃光焊、電弧焊、電渣壓力焊、氣壓焊拉伸評定：合格：三個試件的抗拉強度均不得低于該級別鋼筋的規(guī)定的抗拉強度；至少有二個試件斷于焊縫外，并呈延性斷裂。不合格：2個試件抗拉強度小于規(guī)定的抗拉強度，或3個試件均在焊縫或熱影響區(qū)發(fā)生脆性斷裂。復驗：當試驗結果有1個試件的抗拉強度低于規(guī)定值，或2個試件在焊縫或熱影響區(qū)發(fā)生脆性斷裂時，其抗拉強度均小于鋼筋規(guī)定抗拉強度的