实验4

本实验中：高强钢筋(400MPa)：直径分别为6.5、10、14mm,各15根，共45根；普通钢筋(Q235) ：直径分别为6.5、10、14mm,各取15根，共45根。

拉伸试验钢筋长度为500mm，弯曲钢筋长度350-400mm钢筋性能：▪弹性性能(国家新标准中规定比例极限和弹性极限都用规定非比例延伸强度来表示)包括:比例极限；弹性极限；拉伸弹性模量；泊松比▪塑性性能1）屈服强度：包括上屈服强度；下屈服强度；规定非比例延伸强度；规定总延伸强度；规定残余延伸强度2）抗拉强度；3）断裂强度；4）延性性能：包括屈服点延伸率；最大力总伸长率；最大力非比例伸长率；断裂总伸长率；断后伸长率钢筋拉伸试验一、检测标准：金属材料拉伸试验方法 GB/T228-2002评定标准：热轧带肋钢筋 GB1499.2-2007二、实验目的通过对高强钢筋(400MPa)和普通钢筋(Q235)分别进行拉伸试验测其力学性能，根据试验结果比较其基本性质的异同。

三、取样分别从普通钢筋（一级钢）与高强高性能钢筋（三级钢）中按以下方法取样：每样钢筋随机各取若干根。

从每根钢筋中分别截取一个拉伸试件。

试件截取时，应在钢筋的任意一端截去500mm后截取。

钢筋拉伸试验长度为500mm.(拉伸试件长度：l≥10d+200mm 式中：l表示钢筋试样长度，d表示钢筋直径)Q235直径：8—20mm HRB400直径：6---50mm表：各类钢筋每组试件数量力试件、一个冷弯试件。

试件切取时，应在钢筋的任意一端截去500mm后切取。

四、仪器设备1、万能材料试验机（试验机应按照GB/T 16825进行检验，并应为 1级或优于 1级准确度。

）2、游标卡尺（0-150mm），精度0.02mm3、钢筋打点标距仪五、试验步骤1、分别测定钢筋的直径、长度l1,d1,l2,d2，l3,d3,在标距两端及中间三处横截面上相互垂直两个方向测量直径，以各处两个方向测量的直径的算术平均值计算横截面积，取三处测得横截面积的平均值作为试样原始横截面积。

2、试样标距标记和测量:标记出原始标距，标距可按5d或10d 。

3、按试样尺寸及截面积、强度等级选择万能材料试验机度盘量程。

4、将试样安装上夹头，上下夹头必须持紧在试验机夹具上方可开始试验。

试验速度应根据材料性质确定。

5、测定不同加载速率下钢筋的屈服强度（测定下屈服点时，平行长度内的应变速率应在0.00025-0.0025／s之间，并应尽可能保持恒定）方法：图解法和指针法。

试验中采用图解法，由应力应变曲线读取首次下降前的最大力，以及不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小力或屈服平台的恒定力，再将其分别处以试样的原始横截面积，则可分别得到上屈服强度和下屈服强度。

6、测规定非比例延伸强度，规定非比例延伸强度是指试验在加载过程中非比例延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力。

（非比例延伸率是指试验中任一时刻，引伸计标距的增量与引伸计标距之比的百分率。

）方法：图解法7、弹性模量E(E=弹性阶段的应力／弹性阶段的应变)8、测抗拉强度，试验机两夹头在力作用下的分离速率应不超过0.52c／min，试样拉至断裂，从拉伸确定试验过程中的最大力，或从测力度盘上读取最大力。

9、规定总延伸强度的测定规定总延伸强度是指总延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的的应力。

Rt =Ft／S式中：Ft —总伸长达到规定比例时所施加的力KN；S—试样的原始横截面积。

试验速率要求测定R t应按照规定的应变速率加载。

试验时需要在试样上装夹引伸计，消除拉伸试验机柔度的影响，以准确控制应变速率。

（对于不能进行应变速率控制的试验机，根据平行长度估计的应变速率也可用。

应变速率应尽可能保持恒定。

在测定时应选用下面两个范围之一： 范围1： =0.00007s-1，相对误差±20%范围2： =0.00025s-1，相对误差±20%（如果没有其他规定，推荐选取该速率）方法：图解方法按照规定总延伸强度的定义，规定总延伸强度是规定总延伸率所对于的应力。

因此，不管在达到规定总延伸强度之前是否有高于它的应力出现，均以规定总延伸率对应的应力为规定总延伸强度图解方法测定规定总延伸强度10、规定残余延伸强度（卸除应力后残余延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的对应的应力）11、屈服点延伸率（Ae）的测定12、最大力非比例伸长率（Ag）和最大力总伸长率（Agt）的测定最大力非比例伸长率=最大力时原标距的残余伸长与原始标距之比的百分率。

最大力总伸长率=最大力时原始标距的总伸长（弹性伸长加塑性伸长）与原始标距之比的百分率。

试验速率要求：在屈服强度或规定塑性延伸强度测定后，根据平行长度而计算得到的横梁位移速率在下述范围内选择：范围2： =0.00025s-1，相对误差±20%范围3： =0.002s-1，相对误差±20%范围4： =0.0067s-1，相对误差±20%（如果没有其他规定，推荐选取该速率）方法：图解方法采用2级或优于2级准确度的引伸计，当最大力总伸长率小于5%时，建议采用不劣于1级准确度的引伸计，引伸计的标距应等于或尽量接近等于试样标距13、断裂总延伸率（At）的测定要求在用引伸计得到的力-延伸曲线图上测定断裂总延伸。

试验速率同A g、A gt。

当最大力总伸长率小于5%时，建议采用不劣于1级准确度的引伸计，引伸计的标距应等于或尽量接近等于试样标距。

14、断后伸长率的测定：试样拉断后，将其断裂部分在断裂处紧密对接在一起，尽量使其轴线位于一直线上，如拉断处形成缝隙，则此缝隙应计入试样拉断后的标距内。

分别测量两种钢筋的延伸率：用钢直尺按两点标距离进行测量。

15、断面收缩率（Z ）的测定原始横截面积的测定应准确到±1%，相应的原始平均直径的测定应准确到±0.5%，断后最小横截面积的测定应准确到±2%，相应的断后最小横截面平均直径的测定应准确到±1%。

测定断后最小横截面积是假定试样拉断后最小横截面仍为圆形横截面。

16、用不同的加载速率重复以上实验步骤，记录所得实验结果。

实验时的加载速率选择依据下表。

四、结果分析1、计算两种钢筋截面积Sq 1,Sq 2; Sg 1 ,Sg 2。

横截面积按下式计算S=1／4πd 2，式中：S —试样的原始横截面积2、分别计算两种钢筋屈服强度呈现明显屈服(不连续屈服)现象的金属材料，相关产品标准应规定测定上屈服强度或下屈服强度或两者。

如未具体规定，应测定上屈服强度和下屈服强度，或下屈服强度。

测定上屈服强度和下屈服强度的图解方法：试验时记录力－延伸曲线。

从曲线图读取力首次下降前的最大力和不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小力或屈服平台的恒定力。

将其分别除以试样原始横截面积(S0)得到上屈服强度和下屈服强度。

测定下屈服强度时，要排除”初始瞬时效应影响”。

所谓初始瞬时效应是指从上屈服强度向下屈服强度过渡时发生的瞬时效应，与试验机加力系统的柔度、试验速率、试样屈服特性和测力系统惯性守恒等多种因素相关。

对于瞬时效应作评定是困难的。

定性地把从上屈服强度向下屈服过渡期间的第一个下降谷区作为“初始瞬时效应”的影响区。

为了避开该区影响，把第1个下降谷值应力排除不计后，取其之后的最小应力为下屈服强度，只出现一个谷值情况，该谷值应力为下屈服强度。

上屈服点或下屈服点分别按下式计算Q S ＝F S ／S 0，式中: Q S -屈服点，F S －屈服力Q S u＝FSu／S，式中：QSu－上屈服点，FSu－上屈服力Q SL ＝FSL／S，式中：QSL－下屈服点，FSL－下屈服力3、分别计算两种钢筋的抗拉强度Qqb 1，Qqb2; Qgb1，Qgb2;对于呈现明显屈服（不连续屈服）现象的金属材料，从记录的力-延伸或力-位移曲线图，或从测力度盘，读取过了屈服阶段之后的最大力；对于呈现无明显屈服(连续屈服)现象的金属材料，从记录的力-延伸或力-位移曲线图，或从测力度盘，读取试验过程中的最大力。

最大力除以试样原始横截面积(So)得到抗拉强度。

可以使用自动装置(例如微处理机等)或自动测试系统测定抗拉强度，可以不绘制拉伸曲线图。

抗拉强度的计算按下式： Qb ＝Fb／S0，式中：Qb－抗拉强度，Fb－最大力4、分别计算两种钢筋的断后伸长率δ1，δ2，试样断后伸长率按下式计算：δ=（L1－L0）／L0×100%式中：δ－断后伸长率，L1－试样拉断后的标距，L－试样原始标距5、试验出现下列情况之一者，试验结果无效：试样在标距上或标距外裂隙；试验由于操作不当，如试样夹偏而造成性能不符合规定要求；试验后试样出现二个或二个以上缩颈；试验中记录有误或设备仪器发生故障影响结果准确性，遇有试验结果作废时应补做试验；6、当作拉力试验的2根试件中，如有一根试件的屈服点、抗拉强度、伸长率三个指标中有一个指标不符合规定标准时，即为拉伸性能不合格。

取双倍数量复检；在第二次拉力试验中，如仍有一个指标不符合规定，不论这个指标在第一次试验中是否合格，拉伸性能试验项目判定不合格，即该批钢筋为不合格。

五、数据处理1、屈服强度、抗拉强度值修约5N／mm2；伸长率如≤10％修约到0.5％，＞1％修约到1％。

2、修约按四舍六入五单入五单双法（奇数则进一，偶数则舍弃）进行。

3、修约法为：尾数≤2.5，修约为0，尾数＞2.5且＜7.5者修约为5，尾数≥7.5者修约为10。

4、试验出现下列情况之一其试验结果无效，应重做同样数量试样的试验。

a)试样断在标距外或断在机械刻划的标距标记上，而且断后伸长率小于规定最小值；b)试验期间设备发生故障，影响了试验结果。

5、试验后试样出现两个或两个以上的缩颈以及显示出肉眼可见的冶金缺陷(例如分层、气泡、夹渣、缩孔等)，应在试验记录和报告中注明。

钢筋的应力--应变曲线如下所示钢筋弯曲试验一、检测标准： 金属弯曲试验方法 GB/T232-1999评定标准： 热轧带肋钢筋 GB1499.2-2007二、取样 每批钢筋中分别随机抽取两根Q235钢筋和两根400MPa 高性能钢筋，从每根钢筋上分别截取一个冷弯试件。

冷弯试件长度350-400mm(冷弯试件长度：l=5d+150mm )式中：l 表示钢筋试样长度，d 表示钢筋直径三、仪器设备万能试验机，游标卡尺，弯曲装置四、试验操作比例变形阶段(oa)；弹性变形阶段(ob)；微塑性应变阶段(bc)；屈服塑性变形阶段(cd)；应变硬化阶段(de)；局部缩颈变形断裂阶段(ef)。

应力应变cd efa b 01、试样一端固定，绕弯心直径弯曲，试样弯曲到规定的角度或出现裂纹、裂缝、断裂为止。

2、试样需弯曲至两臂接触时，首先将试样弯曲到一定角度，然后放置在试验机两平板间继续施加压力，直至两臂接触。