钢筋力学性能检测时正确速率

钢筋力学性能检测时正确速率

发表时间：2019-06-25T11:55:14.430Z 来源：《基层建设》2019年第7期作者：于义

[导读] 摘要：热轧带肋钢筋和热轧光圆钢筋的拉伸试验均采用标准GB/T228,新标准GB/T228.1—2010《金属材料拉伸试验第一部分:室温试验方法》,与旧标准相比有了较大的变化,其中在试验速率控制方面,增加了方法A应变速率控制方法,方法A(应变速率控制)和方法B(应力速率控制)中对于不同的参数测定所采用的速率都有明确规定。

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摘要：热轧带肋钢筋和热轧光圆钢筋的拉伸试验均采用标准GB/T228,新标准GB/T228.1—2010《金属材料拉伸试验第一部分:室温试验方法》,与旧标准相比有了较大的变化,其中在试验速率控制方面,增加了方法A应变速率控制方法,方法A(应变速率控制)和方法B(应力速率控制)中对于不同的参数测定所采用的速率都有明确规定。

关键词：钢筋力学性能检测；正确速率

1、前言

热轧带肋钢筋和热轧光圆钢筋(以下简称钢筋)执行的标准是国家强制性标准GB1499.2-2007《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》和GB1499.1-2008《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》，钢筋的力学性能对于钢筋在混凝土结构中的作用发挥十分重要。

2应力、应力速率、应变、应变速率、横梁位移速率、负荷速率的理解

钢筋的牌号也是由钢筋的屈服强度特征值所表示，在GB1499.1-2008和GB1499.2-2007标准中钢筋的力学性能包括屈服强度ReL(即下屈服强度)、抗拉强度R,}、断后伸长率A,最大力总伸长率A，等，这些力学性能特征值的测定均采用标准GB庄228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法》。国内外大量试验证明，在进行拉伸试验的过程中，试样的变形速率直接影响试样的结果，尤其是对于屈服强度ReL的测定，对试验速率的大小十分敏感，而且用应变速率控制的检测数据比位移控制速率更稳定。

为了保证试验结果的可比性，GB庄228.1-2010修改采用国际标准LSO6892-1:2009，给出了方法A(应变速率控制)和方法B(应力速率控制)两种控制速率的方法。其中方法A一方面可以减小试验结果的测量不确定度，另一方面增强了试验结果的可比性。这种控制模式也是即将广泛推行的方法。

有些检测员对于这几个概念混淆不清，尤其是对于应变速率的理解，我们多数使用的设备只能用应力速率(单位MP眺)进行控制，但标准中部分环节要求使用应变速率(单位-1S)来控制。下面就对这几个常用的概念加以说明。

2.1应力、应力速率

应力是指试验期间任一时刻的力除以试样原始横截面积S。之商，如式(1)所示;应力速率指单位时间应力的增加，如式(2)所示。z.z应变、应变速率应变速率是指用引伸计标距z。测量时单位时间的应变增加值。对于一个单元体来讲，当受到外力的作用时，会产生线应变和角应变(或切应变)，我们所说的应变是指线应变，用。表示，线应变和角应变都是无量纲的量，拿线应变来讲，是由某一方向的长度在变形前后的改变量与原长之比，如式(3)所示，线应变以伸长为正，缩短为负。理解了线应变，应变速率就迎刃而解了，如式(4)所示。2.3横梁位移速率负荷速率横梁位移速率指单位时间的横梁位移Cmm/s)}试样拉伸试验过程中，横梁位移速率与应变速率之间的转换如式(5)和式(6)所示。

钢的拉伸试验标准要求应力速率为6}60MP眺，但有些时候应力速率也不是很直观，转换为负荷速率控制就比较简单直观，由平均应力速率转换推导出负荷速率如式(7)所示;在弹性范围内平均应力速率为R平=DF/CDt"So>，则3应变速率控制的试验速率(方法A)当选用方法A 时，即应变速率控制，对于试验机的要求很高，要求试验机必须具有自动监测、自动控制功能，能够有效的控制不同时段的试验速率。GB 汀228.1-201。中给出了两种不同类型的应变速率控制模式，一种是通过引伸计的反馈来控制的应变速率eLe，另一种是根据平行长度估计的应变速率eLe(即通过控制平行长度与需要的应变速率相乘而得到的横梁位移速率)，对于不同的检测项目，标准中给出了相应的试验速率，尤其是对于不连续屈服的材料，应选用根据平行长度部分估计的应变速率eLP来控制。

下面来说说用方法A测定钢筋的力学性能时试验速率的正确选择。根据速率选用图表所示，在测定屈服强度(即下屈服强度ReL)时，标准推荐使用范围2的速率，即0.00020}0.00030s1，也可选用范围3的速率;在测定抗拉强度R,}、断后伸长率A,最大力总伸长率A，时，标准推荐选用范围4的速率，即。.32}0.48miri1，也可选用范围2和范围3的速率，如果仅仅测定抗拉强度时，根据范围3或范围4得到的平行长度估计的应变速率适用于整个试验，这样可以简化整个试验过程。

4、应力速率控制的试验速率(方法B)

在选用方法B时，需要试验机既可以控制应力速率，又可以控制应变速率，因为应力速率只使用于方法B中弹性阶段，当我们测量钢筋的抗拉强度R,}、断后伸长率A、最大力总伸长率Ag，时，标准要求使用应变速率。钢筋的弹性模量一般都大于150000MPa，所以在弹性范围和直至上屈服强度，横梁位移速率应保持在6}60MP眺范围内，在任何情况下，弹性范围内的应力速率不得超过60MPa/.s。在测定下屈服强度ReL时，应变速率控制在0.00025}0.0025s‘之间;在测定R,},A,Ag，时，试验速率可以增大到不大于0.008s‘的应变速率。

4.1试验操作过程中的影响因素

钢筋力学性能检测过程中主要参与者为检测人员，其操作的规范、科学性直接影响钢筋力学性能检测结果的可靠度。如果在钢筋检测过程中，检测人员对检测过程、规程缺乏了解，对检测步骤不熟练，可能会导致钢筋检测结果存在一定的误差。同时，如果检测人员对钢筋检测缺项、漏项，也可能会影响钢筋检测数据的可靠性，使得检测数据结果存在一定的偏差

4.2检测设备对钢筋的影响因素

在钢筋检测过程中，检测设备对钢筋检测结果的可靠度起到一定的作用，其可以对钢筋检测的结果具有一定的影响。在钢筋检测工程中设备是否正常运行可影响钢筋检测的持续开展，如果检测设备发生故障，不仅影响钢筋检测正常进行，且无法保障钢筋检测结果的真实性，其检测的各项指标存有较大的偏差。但是在实际钢筋检测过程中，常发现对检测设备的保养维护不恰当，导致设备不可以正常开展 4.3试验操作环境对钢筋检测的影响

尽管钢筋检测的环境不属于钢筋检测过程，但是检测环境对钢筋检测结果具有很大的影响，使得检测结果失真。如果钢筋检测环境表现为温度高、湿度大，在该检测环境中开展钢筋材料检测，将会对钢筋材料的检测造成一定程度的影响。例如在干燥的环境中开展钢筋材料检测，钢筋中的部分水分会被干燥环境吸收，可能会影响钢筋材料的结时间，使得钢筋材料的，结时间检测结果存在误差。综上所述，