钢筋拉伸性能测试

钢筋拉伸性能测试是评估钢筋力学性能的核心环节，通过测定钢筋在轴向拉力作用下的应力-应变关系，确定其屈服强度、抗拉强度、断后伸长率等关键参数，为产品质量控制、工程验收及结构安全评估提供科学依据。以下从测试原理、方法、步骤、结果计算及注意事项等方面展开详细说明：

测试目的与依据

1. 评估钢筋质量：直接反映钢筋的强度（屈服强度、抗拉强度）和塑性（断后伸长率），判断是否符合国家标准（如GB/T 1499.2-2018《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋》）。

2. 工程验收依据：依据设计要求（如HRB400、HRB500等），验证钢筋是否满足结构承载力需求。

3. 指导生产与施工：通过性能数据优化轧制工艺（如控轧控冷）、调整合金成分，提升钢筋性能。

4. 结构安全评估：对既有建筑进行钢筋性能检测，判断是否满足剩余寿命要求或是否需要加固。

测试原理

钢筋拉伸性能测试基于材料力学原理，通过拉伸试验机对试样施加轴向拉力，记录应力-应变曲线，分析其弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和颈缩断裂阶段的力学行为。

测试方法与步骤

1. 试样制备

• 取样要求：

• 从待检钢筋上截取符合标准尺寸的试样，一般直径为10-40mm，长度为500-1000mm。

• 试样表面应平整、无油污、无氧化皮等杂质，两端需加工成螺纹状以便与拉伸试验机夹头连接。

• 取样位置应避开热影响区（如切割烧痕），用砂轮机打磨端部至平整。

• 尺寸测量：

• 用游标卡尺在钢筋标距部分三个位置、垂直方向各测一次直径，取平均值，确定尺寸偏差。

• 计算原始横截面积（S0=4πd02，d0为直径，jingque至0.1mm）。

• 标距标记：

• 使用比例试样时，原始标距（L0）与原始横截面积（S0）的关系为L0=5.65S0（或11.3系数，依产品规定）。

• 标记应清晰、细小、轻浅、牢靠，试验后仍可辨认，标记长度误差不超过±1%。

2. 设备调试

• 试验机要求：

• 精度等级≥1级，量程覆盖预计Zui大力的20%-80%。

• 测力系统应按照GB/T16825.1进行校准。

• 夹具选择：

• 使用楔形夹具或平推夹具，确保试样轴线与试验机中心线对齐（偏心距≤5%d0）。

• 液压楔形夹头需保持25MPa以上夹持力，防止打滑。

• 引伸计配置：

• 测量弹性阶段应变时，精度等级≥1级（量程≤5%）。

• 测量塑性应变时，可用接触式或非接触式（如视频引伸计）。

3. 加载控制

• 弹性阶段（屈服前）：

• 应力速率控制在6-60MPa/s（或应变速率0.00007-0.0007/s）。

• 屈服阶段：

• 应变速率控制在0.00025-0.0025/s（长试样）或0.0002-0.002/s（短试样）。

• 记录初次上升并下降的显示读数（下屈服强度）。

• 强化阶段至断裂：

• 应变速率不超过0.008/s，准确读记Zui大值（抗拉强度）。

• 将试样拉至断裂，关闭送油阀，取下试件。

4. 数据记录

• 屈服载荷（FeL）：记录下屈服强度对应的载荷（上屈服强度为材料发生屈服时的Zui大应力，下屈服强度为屈服过程中Zui小应力，通常取下屈服强度）。

• Zui大载荷（Fm）：记录试样断裂前的Zui大载荷（抗拉强度）。

• 断后标距（L1）：

• 将两段对接（保持轴线一致），测量断后标距（jingque至0.25mm）。

• 若断口在标距中部的1/3范围内，直接测量；若在1/3范围外，以断口处为对称点，计算有效标距。