淺談影響鋼筋拉伸試驗結(jié)果的因素

楊曼

本溪鋼鐵（集團）工程質(zhì)量檢測有限公司 遼寧 本溪 117000

引言

隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展，建筑工程質(zhì)量成為我們特殊關(guān)注的課題。鋼筋作為建筑工程的主要材料，其質(zhì)量的好壞至關(guān)重要。鋼筋拉伸試驗用于檢驗鋼筋主要性能指標(biāo)，其結(jié)果的精確性會直接影響我們對鋼筋性能好壞的判定，進而影響工程質(zhì)量。鋼筋拉伸試驗結(jié)果的影響因素有很多，主要有試樣制備、環(huán)境溫度、儀器設(shè)備、應(yīng)力速率、試驗方法、操作人員等，并且每一種因素對試驗結(jié)果的影響程度均不同，本文主要就以下幾方面進行闡述。

1 試驗人員能力對試驗結(jié)果的影響

在試驗過程中，由于試驗人員測量方式、讀數(shù)方法、試驗操作的差異，導(dǎo)致相同試驗條件取得不同的試驗結(jié)果，甚至出現(xiàn)把合格產(chǎn)品檢測成不合格產(chǎn)品，或是把不合格產(chǎn)品檢測成合格產(chǎn)品的情況。為了保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，要求試驗人員必須具有較高的專業(yè)技術(shù)水平，熟悉試驗標(biāo)準(zhǔn)，掌握試驗操作流程，了解試驗注意事項以及各項影響因素。在試驗過程中，試驗人員必須按照鋼筋試樣直徑的大小來選擇合適的千分尺以及游標(biāo)卡尺，標(biāo)準(zhǔn)操作并正確讀數(shù)。根據(jù)鋼筋類型和尺寸，選擇正確的夾具，并應(yīng)盡最大努力確保夾持的試樣承受軸向拉力作用，盡量避免彎曲和傾斜（如圖1）。若試樣傾斜，會引起力的分散，進而導(dǎo)致試驗結(jié)果的不準(zhǔn)確性。此外，相關(guān)單位要做好試驗人員能力驗證工作，錄用具有相關(guān)資質(zhì)的人員，不符合資質(zhì)要求的人員一律不準(zhǔn)上崗[1]。

圖1 試樣夾持

2 試驗機和測量儀器對試驗結(jié)果的影響

試驗機和測量儀器直接影響試驗結(jié)果。鋼筋拉伸試驗中需要測量的尺寸包括原始橫截面尺寸，斷后最小橫截面尺寸、原始標(biāo)距和斷后標(biāo)距等。試驗機使用的每個測力范圍和配用的所有力指示裝置均應(yīng)進行檢定或校準(zhǔn)。測力系統(tǒng)的輔助裝置，如果試驗使用，也要進行校驗。試驗機和測量儀器要按照規(guī)定到正規(guī)檢驗部門進行校驗。校驗合格的要及時粘貼合格標(biāo)簽，不合格的要及時調(diào)整，問題嚴(yán)重的要做廢舊換新處理。要保證試驗設(shè)備和測量儀器在檢驗期內(nèi)，過期的不可以使用。測量儀器的精確度要符合標(biāo)準(zhǔn)要求，而且要保證測量儀器使用方法正確。

3 試樣制備對試驗結(jié)果的影響

鋼筋試樣制備作為最基礎(chǔ)的步驟，其截取部分、方向以及切取方式都對試驗結(jié)果影響較大。試樣應(yīng)從符合交貨狀態(tài)的鋼筋產(chǎn)品上制取。對于從盤卷上制取的試樣，在試驗前應(yīng)進行簡單的彎曲校直，并確保最小的塑性變形。試樣制備應(yīng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，任選兩根鋼筋切取，避開鋼筋的端部，選取兩個長度符合標(biāo)準(zhǔn)的試樣，并且表面無有害的表面缺陷，如裂紋、銹蝕等（如圖2）。制樣過程中要控制切割加工引起的鋼筋成分、組織、結(jié)構(gòu)的變化，避免因為加熱等引起的試樣力學(xué)性能的變化。試樣尺寸要測量準(zhǔn)確，在其他條件均相同的情況下，橫截面積測量偏大，會導(dǎo)致計算所得的抗拉強度數(shù)值降低；相反，若橫截面積測量偏小，抗拉強度會變高。因此要嚴(yán)格控制試樣的尺寸，不標(biāo)準(zhǔn)或者不符合要求的必須重新測量和制備，以降低對試驗結(jié)果的影響[2]。

圖2 試樣制備

4 環(huán)境溫度對試驗結(jié)果的影響

金屬材料拉伸試驗標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：鋼筋拉伸試驗的試驗室溫度要控制在10～35℃范圍內(nèi)。對于在此溫度范圍內(nèi)對溫度變化敏感的材料應(yīng)該更加嚴(yán)格的控制溫度范圍，控制在18℃～28℃之間。一般情況下，金屬材料會隨著溫度的不斷升高，出現(xiàn)強度指標(biāo)下降現(xiàn)象，進而影響試驗結(jié)果。在試驗進行前和試驗進行過程中要隨時觀察環(huán)境溫度的變化，保證溫度符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，避免溫度過高或過低對試驗結(jié)果的影響。

5 拉伸速率對試驗結(jié)果的影響

鋼筋拉伸試驗速率控制作為主要的試驗參數(shù)，對試驗結(jié)果的影響也是不可忽視的。速率控制有兩種方法：應(yīng)力速率控制和應(yīng)變速率控制。本文主要闡述的是應(yīng)力速率控制對試驗結(jié)果的影響。在相同的試驗條件下，包括試驗設(shè)備、試樣制備、溫度條件、試驗方法、操作人員等，應(yīng)力速率不同，會造成試驗測得的鋼筋的抗拉強度和屈服強度值不同，這是因為應(yīng)力速率不同會造成力對鋼筋的作用不同。而且，不同材料，應(yīng)力速率的影響程度也是不同的，這要看材料對力的作用情況的敏感度。鋼筋拉伸試驗分為四個階段：彈性階段、屈服階段、強化階段、頸縮階段。不同階段，對于應(yīng)力速率的要求是不同的。《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》GB/T 228.1-2010中規(guī)定在彈性范圍和直至上屈服強度，試驗機夾頭的分離速率應(yīng)盡可能保持恒定并在規(guī)定的應(yīng)力速率范圍內(nèi)。

6 結(jié)束語

通過以上的分析，我們可以看出影響鋼筋拉伸試驗結(jié)果的因素有很多方面，要想減小試驗誤差、提高試驗結(jié)果的真實性和準(zhǔn)確性，必須做好以下幾方面工作：試驗人員必須具備較高的專業(yè)技術(shù)水平；要選用符合標(biāo)準(zhǔn)的試驗機和測量儀器，進行正確的試樣制備；保持合適的試驗溫度并且采用標(biāo)準(zhǔn)的拉伸速率。