建筑钢材是建筑工程中重要的工程原材料。 其性能、质量和适当的选择对于工程的承载性能和结构安全至关重要。 钢材质量检测是工程质量控制的重要手段和保证措施。 在钢材检测中如何正确检测、准确检测,需要了解钢材的基本性能,了解各种材料的取样、检测和数据处理。 对于常用的建筑钢材,我们整理了《建筑钢材的性能与检测》,为您总结了检测时需要掌握的知识和注意事项。 由于篇幅较大,计划分为五部串联发布。 以下是本系列的第二部分,热轧钢筋的性能和测试。 请点击下面的链接查看上一部分。
第2部分 热轧钢筋的性能及检验
1.热轧光圆钢筋
热轧光圆钢筋是经热轧而成的成品钢筋,通常截面为圆形,表面光滑。 现行标准为《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB/T1499.1-2017。 有一种品牌,可以以直条或卷材形式供应。 标称直接范围为6mm-22mm,推荐直径为6mm、8mm、10mm、12mm、16mm、20mm。
1. 性能
(1)直径公差和不圆度

当钢筋实际重量与理论重量偏差符合规定时,钢筋直径允许偏差不作为交货条件。
(2)重量偏差

(3)力学性能和工艺性能

对于无明显屈服的钢筋,应以屈服强度特征值的较低者为规定的非比例延伸强度。
Rp0.2。
伸长率类型可以从断裂后伸长率或最大力下的总伸长率中选择。 仲裁检验时使用最大力时的总伸长率。
2. 组批
每批由相同品牌、炉号和尺寸的钢筋组成。 每批重量一般不超过60t。 超过60t的部分,每增加40t(或其余不足40t),增加拉伸试样1个、弯曲试样1个。 。 同一牌号、同一熔炼方法、浇注方法的不同炉槽号允许混批组成。 各炉槽号碳含量差异不大于0.02%,锰含量差异不大于0.15%。 混批重量不得超过60t。
3 取样及测试方法

拉伸试样的长度:测量断裂伸长率时,长度为试样在夹具之间的平行长度,且不小于5d+(40mm或2d)。 测量最大力时的总伸长率时,长度为500mm。
2、热轧带肋钢筋
热轧带肋钢筋是经热轧而成的混凝土结构用钢材,截面通常为圆形,表面带有肋。 现行标准为《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB/T1499.2-2018。 钢筋按屈服强度特征值分为400级、500级、600级。 类别分为普通热轧钢筋和细粒热轧钢筋。 具体等级如下表所示。

细晶粒热轧钢筋是在热轧过程中通过控轧、控冷工艺形成的细晶粒钢筋。 其金相组织主要为铁素体加珠光体,不得存在其他影响性能的组织(如回火马氏体组织),晶粒尺寸不应粗于9级。
细晶粒热轧钢筋的优点是:细晶粒强化可以大大提高强度; 细晶强化可以大大提高钢的塑性和韧性; 晶粒细化可以大大提高钢的疲劳性能和低温性能。
热轧带肋钢筋的公称直径范围为6mm-50mm。 钢筋通常以直条交货,直径不大于16毫米的钢筋也可以以盘卷交货。 钢筋表面应轧制等级标记、制造厂编号和公称直径。 、 、 分别标记为4、5、6; ,分别标记为C4和C5; ,分别标记为4E和5E; ,分别标记为C4E和5E。
1. 性能
(1)钢筋表面形状和尺寸允许偏差

(2)重量及允许偏差
钢筋可按理论重量或实际重量交货。 按理论重量交货时,理论重量为钢筋长度乘以钢筋每米理论重量。 钢筋的实际重量与理论重量的允许偏差应符合下表的规定。


(3)机械性能

直径28毫米至40毫米各牌号钢筋的断后伸长率A可降低1%; 直径大于40毫米的各牌号钢筋断后伸长率A可降低2%。 伸长率类型可以从A或Agt中选择,但仲裁检验时应采用Agt。
规定屈服比:稳定钢筋的屈服强度,控制在一定范围内,使所有受力钢筋能相对均匀地承受受力。 如果建筑结构中某处钢筋的性能波动较大,当破坏力超过钢筋许用屈服强度时,且钢筋尚未变形,使建筑物无法形成塑性铰链,建筑物将发生不可恢复的永久变形,无法抗震。
规定强度屈服比:提高抗拉强度与屈服强度之比,有利于提高钢筋的安全储备。 当建筑物因地震损坏而变形时,钢筋在伸展过程中吸收能量而不会断裂,仍然可以在建筑结构中发挥加固材料的作用。 强度屈服比越大,吸收的能量越多,抵抗损伤的能力提高得越大。
总伸长率:钢筋的断后伸长率在反映钢筋的延展性方面存在一定缺陷。 它仅代表颈缩区附近的伸长率,当钢筋受力变形时,所有受力部位均发生变形。 对于建筑结构来说,最应该关心的是钢筋的整体变形能力,而不是测量断裂后的伸长率。
(4)弯曲性能

在上述弯曲芯径下弯曲180度时,钢筋弯曲部分表面不应出现裂纹。
(5) 反向弯曲性能
E级钢筋应进行反向弯曲试验。 反向弯曲试验后,钢筋弯曲部位表面不应出现裂纹。
根据需方要求,其他牌号的钢筋也可进行反向弯曲试验。
可以使用反向弯曲试验来代替弯曲试验。
反向弯曲试验中弯曲压头的直径比弯曲试验相应增加一钢筋公称直径。
2. 组批
每批由同一牌号、同一罐号、同一规格的钢筋组成,每批重量一般不超过60t。 对于超过60t的部分,每增加40t(或剩余不足40t),增加拉伸试样1个和弯曲试样1个。 同一牌号、同一熔炼方法、浇注方法的不同炉槽号允许混批组成。 各炉槽号碳含量差异不大于0.02%,锰含量差异不大于0.15%。 混批重量不得超过60t。
3 取样及测试方法

3、热轧钢筋的拉伸试验
热轧钢筋的拉伸试验按GB/-2012《钢筋混凝土用钢材试验方法》执行。
1. 测试准备
(1)测试指标:屈服强度(ReL)、拉伸强度(Rm)、断裂伸长率(A)或最大力总伸长率Fm(Agt)。
(2) 测试环境:温度10℃-35℃。
(3)设备精度:试验机:1级,延伸仪:1级用于测量屈服点,2级用于测量最大力总伸长率。 游标卡尺:0.02mm,钢尺:0.1mm。
(4)直径复核:精确至0.1mm。
(5)原始标距:测量拉断后伸长率时应为5d,测量最大力时的总伸长率应为100mm。
原始标距应用小标记、细划线或细墨线标记,标记精度应达到±1%。 标记原始标距时,如果平行长度比原始标距长得多,则应标记一系列重叠的原始标距。 原始标距可以被5或5的整数倍等分。
(6) 截面积:计算强度时采用公称截面积。

(7)试验机调零:启动试验机预热,根据试件形状、尺寸选择合适的夹具(楔块夹具、螺纹夹具、平推夹具、套环夹具)并更换。 然后,将试验机的气缸提升几毫米后,将测力系统设置为零点。
(8)试样夹紧:在两夹具之间加钢筋。 钳口夹持试样的部分不应小于钳口长度的三分之二; 用不能实现前后左右自动定心的钳口夹紧试件后,需要从正面和侧面观察试件的夹紧情况。 是否居中。


(9)试验速率选择:A法应变速率控制、B法应力速率控制。 方法A旨在减少测量应变率敏感参数时测试速率的变化,降低测试结果的测量不确定度。
①方法A、应变率控制法




②方法B、应力率控制法

2. 测试流程
如果采用软件控制,完成上述设置后,点击开始,自动进行拉伸测试,直至原材料断裂。 单击“结束”,取出断裂钢筋,读取屈服强度和抗拉强度并记录。 若采用手动控制,则按上述控制速率进行拉伸试验,读取屈服强度和抗拉强度。
(1) 较低的屈服强度ReL
下屈服强度ReL是除去初始瞬时效应后屈服阶段最小力值对应的应力。 判断原则:如果屈服阶段存在两个或两个以上的谷应力,则舍弃第一个谷应力,取剩余谷应力中的最小值作为较低的屈服强度; 如果屈服阶段存在平台期,则平台应力判断为屈服强度较低; 若存在多个屈服平台且后者高于前者,则判定第一个平台的应力较低; 请注意,下屈服强度必须低于上屈服强度。
所谓初始瞬时效应是指从上屈服强度过渡到下屈服强度时出现的瞬时效应,与试验机受力系统的灵活性、试验速率、试样屈服特性等多种因素有关。力测量系统的惯性守恒。 评估瞬态影响很困难。 定性地,将由上屈服强度向下屈服强度过渡过程中的第一个下降谷区域视为“初始瞬时效应”的影响区域。 为了避免该区域的影响,在排除第一个下降谷应力后,取其后的最小应力作为下屈服强度。 如果只出现一个谷,则谷应力就是较低的屈服强度。

为了提高效率,可以将上屈服强度后0.25%伸长率范围内的最低应力确定为下屈服强度,而不考虑任何初始瞬时效应。 用此方法确定较低的屈服强度后,可按方法A的规定增加试验速率。试验报告应注明采用此简单方法。 但请注意,该规定仅适用于表现出明显屈服并且未测量屈服点伸长率的材料。
采用指针法测量ReH、ReL时钢材材料的性能,应注意试验机测力度盘上指针的指示,根据定义确定上屈服力和下屈服力:
确定指针第一次转动前所指示的最大力为FeH;
当指针第一次停止旋转时,保持恒定的力被确定为FeL; 当指针旋转多次时,不考虑第一次旋转,将剩余旋转所指示的最小力确定为FeL; 当只有一圈旋转时,旋转的最低力为FeL。 力被判定为FeL。
(2) 拉伸强度Rm
拉伸强度Rm是对应于最大力Fm的应力。
Rm=Fm/S0
拉伸试验无效的两种情况:
a) 当直线段斜率与弹性模量理论值之差大于10%时。
b) 当夹紧部位发生断裂或距夹紧部位的距离小于20mm或d(选择较大值)时。

(3)最大力塑性伸长Ag、最大力总伸长Agt
最大力塑性伸长率Ag是最大力时原始标距的塑性伸长与引伸计标距Le的比值。
最大力总伸长Agt是最大力时原标距长度(弹性伸长加塑性伸长)的总伸长与引伸计标距Le的比值。 可以采用引伸计法或手动法进行测量。
①引伸计法
Agt=(ALm/Le)×100

ALm——最大力下的延伸,
当材料的最大力形成平台时,取平台中点最大力的总伸长量。
②手动法
Agt=((b-b0)/b0+Rm/E)×100=Ag+(Rm/E)×100
b——断裂后标距,
b0——原始标距,100mm。
Ag——最大力塑性伸长率,用100mm标距测量,距断裂的距离r2至少为50mm或2d(以较大者为准),如果夹具与标距长度之间的距离r1小于20mm或d(选择较大的一项),则检验可视为无效。
Rm——拉伸强度,E——弹性模量,取

如有争议,应使用手动方法。
(4) 断裂伸长率
断裂后伸长率是断裂后标距的残余伸长率(LU-L0)与原始标距(L0)的比值。
对于比例样本,如果比例系数 k 不是 5.65,则符号 A 应附有以下标签,表明所使用的比例系数,例如 A11.3。
对于非比例试样,符号A应附有以下标签,表明所使用的原始标距,以毫米(mm)表示,例如A80mm。
①手动法
测量时,应将试样的断裂部分仔细地配合在一起,使其轴线在同一直线上,并采取特殊措施,确保试样的断裂部分接触良好,然后再测量标距。样品已损坏。 测量断裂伸长率(Lu-L0)应使用具有足够分辨率的测量工具或测量装置,精度应为±0.25mm。
原则上,只有当样品断裂点与最近标尺标记之间的距离≥l/3L0时才有效。 但当断裂后延伸率大于或等于规定值时,无论断裂位置在何处,测量均有效。
若试样断裂点与最近标线之间的距离<1/3L0,可采用“平移法”测定断裂后伸长率。 具体测量过程如下:从长段上的断点O开始,取相当于短段中剩余细胞数一半的B点,再取相当于短段中剩余细胞数一半的C点。长段[如图(a)所示的偶数]; 或取点C剩余的格数[图13-3(b)中的奇数]减1半加1,得到点C和C1。 那么移位后的L1分别为AO+OB+2BC或AO+OB+BC+BC1。 如果直接测量得到的伸长率能够达到技术条件要求的规定值,则不需要采用平移法。

②图解法
由于通常使用自动拉伸测试系统或设备,因此可以使用自动测试系统或设备来测量断裂后的伸长率。 为了获得与手动方法相当的结果,对能够使用引伸计测量断裂伸长的试验机有一些额外的要求(例如引伸计的高动态响应和频率带宽)。 要求:
a) 引伸计标距应等于试样标距(即L=L)。
b) 断裂位置只有在引伸计的标距范围内才有效:但如果测得的断裂后伸长率等于或大于规定的最小值,则无论断裂位置在何处,测量都有效。
c) 先测量总断裂伸长率,然后扣除弹性伸长率,剩余的塑性伸长率(非比例伸长率)作为断裂后伸长率。
d) 断后伸长率小于5%时,采用精度不低于1级的引伸计; 当断后伸长率大于或等于5%时,采用精度不低于2级的引伸计。
e) 采用自动方法测量时,不必在试样上标记原始标距L0,但标记原始标距仍然有用。 一旦测试系统出现故障,或者断裂位置不在引伸计标距范围内,则测量断后伸长率。如果伸长率小于规定的最小值,也可以手动测量断后伸长率。
f) 自动方法目前无法实现“移位方法”。
断裂伸长率换算(A):试验前经约定,可在固定标距上测量断裂后伸长率,然后利用换算公式或表格将其换算成比例规断裂后伸长率长度(如果适用)。 采用GB/T 17600.1-1998)。 只有标距、断面形状、面积相同,或比例系数k相同时,断后伸长率才有可比性。 伸长率换算并不严格准确,存在一定误差。
4、弯曲试验
热轧钢筋弯曲试验按GB/-2012《钢筋混凝土用钢材试验方法》执行。
1. 测试准备

(1)测试指标:冷弯性能。
(2) 测试环境:温度10℃-35℃。
(3)设备要求:弯曲装置采用弯曲芯和支撑辊旋转、传动辊固定的结构,或传动辊旋转、支撑辊固定的结构。 也可与两个支撑滚轮和一个弯曲芯子(GB/T232 -2010第2章)装置配套使用。
注:只允许使用GB232标准中的滚轮式弯曲装置,不允许使用GB232标准中的V模式、虎钳式、翻板式弯曲装置。
(4)直径复核:精确至0.1mm。
2. 测试流程
(1)根据钢材直径选择合适的弯芯压头,安装在万能试验机上。

(2) 将弯曲装置底座安装在万能试验机操作台上,设定支撑滚轮间距L=(d+3a)±a/2,L为支撑滚轮间距,d为为弯芯直径,a为钢筋直径。 。
(3) 将钢筋弯曲试样置于两杆之间,试样轴线与弯曲压头轴线垂直。 放置试件后,移动工作平台,直至弯曲芯套轻触待弯曲的钢筋试件。
(4) 将软件测力值清零,点击运行按钮,对试件缓慢施加压力(出现争议时,测试速率应为l±0.2mm/s),直至达到规定的弯曲角度。
(5)观察弯曲试件弯曲部分的外表面和侧面。 若无断裂、裂纹等表面缺陷,则判定为合格。 并将检测结果记录在原始记录上。
5、反向弯曲试验
热轧钢筋反弯试验按GB/-2012《钢筋混凝土用钢材试验方法》执行。
1. 测试准备
(1)测试指标:反弯性能(E级钢筋要求,其他带肋钢筋可按需方要求进行测试)。
(2) 测试环境:温度10℃-35℃。
(3)设备要求:弯曲装置、反向弯曲装置、烘箱。
(4)直径复核:精确至0.1mm。
(5)确定弯曲芯直径:反向弯曲芯直径与弯曲试验相比增加一公称直径。

2. 测试流程
根据安装弯曲试验的要求,将试样放在弯曲装置上,向前弯曲90°,检查弯曲部位是否有裂纹或裂纹。
正弯后的试件在100℃±10℃的温度下保持不少于30分钟,然后自然冷却至10℃-35℃。
确保将经过上述时效处理后的样品在反复弯曲装置上的弯曲原点(曲率半径最大的圆弧段的中点)处反向弯曲20°。 如果样品没有肉眼可见的裂纹,则认为样品合格。
注意:两个弯曲角度均应在保持负载的情况下测量。 当供方能够保证人工时效后钢筋的反弯性能时,可直接进行反弯。
6、重量偏差测试:
热轧钢筋重量偏差试验按GB/T1499.1-2017和GB/T1499.2-2018执行。
1. 测试准备
(1)测试指标:重量偏差。
(2)测试环境:无明确要求。

(3)设备要求:钢尺(1mm)、电子天平:15kg(1g)。
(4)直径复核:精确至0.1mm。
2. 测试步骤
应从不同的钢筋上取长度不少于500mm的5个试件,并逐一测量长度,精确到1mm。 测量样品总重量时,应精确到不超过总重量的1%。
重量偏差=[样品实际重量-(样品总长度×理论重量)]/(样品总长度×理论重量)
注:钢筋重量偏差项目不合格时,不允许重新检验。 因为复检要求是按照GB/的规定,但由于重量偏差不属于序贯检验,也不属于非序贯检验,所以如何复验存在盲点。检查重量偏差不合格。 一般认为重量偏差主要与尺寸有关,而尺寸又与生产工艺有关。 另外,标准规定抽样是从不同分支机构抽取多个样本钢材材料的性能,这在一定程度上降低了因偶然因素导致失效的概率。
7. 数字舍入
检验结果的数值修约及判定应符合YB/T081的规定。

GB/T228.1-2010标准规定四舍五入:强度性能值四舍五入到1MPa,屈服点伸长率四舍五入到0.1%,其他伸长率和断裂后伸长率四舍五入到0.5%。 面积收缩率四舍五入为 1%。
八、复审与判定
钢筋的复验和判定应符合GB/-2016的规定。 钢筋重量偏差不予复验。
在拉伸试验、弯曲试验或重复弯曲试件中,如其中一根试件不符合钢筋标准要求,应抽取双根钢筋(原取样产品不抽取时,应重新抽取样品)。 (其中一半为原抽检产品),准备双份试件,重新进行试验,若仍有1个试件不符合标准要求,则该项目视为不合格。
过去的亮点:
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