钢材试验作业指导书

1、作业指导书版本号：B版状态：执行编号：CT-3钢材试验作业指导书编制;日期审核:日期批准;日期生效日期:钢材试验作业指导书编号：CT-3版本号：B版状态：执行目录1. 目的2. 适用范围3. 编制依据4. 作业工程概述5. 作业准备6. 作业条件7. 作业顺序和方法8. 平安治理、文明施工及环境保护9. 附录文件修改记录：版本号修改说明修改人审核人批准人1目的为了标准土建试验室对钢材的屈服点、 屈服强度、抗拉强度和伸长率、弯曲 变形性能、平面反向弯曲变形性能及钢筋的耐反复弯曲性能检验的工作程序, 现标准化操作,特制定此作业指导书2适用范围本作业指导书适用于工业与民用建筑和结构中所用的钢材及钢材

2、焊接试验.3编制依据3.1GB/T228-2002?金属拉伸试验方法?3.3 GB238-20023.4 GB2653-19893.5 JGJ107-20033.6 JGJ/T27-20013.2 GB/T232-2002 ?金属弯曲试验方法?金属线材反复弯曲试验方法?焊接接头弯曲及压扁试验方法?钢筋机械连接通用技术规程?钢筋接头试验方法?3.7 GB/T24001-2004?环境治理体系标准及使用指南? 3.8 GB/T28001-2001?职业平安健康治理体系审核标准? 4 作业工程概述由弯曲试验和拉伸试验确定钢筋强度.5 作业准备5.1 人员：有建筑材料试验岗位证书试验员、记录员各一人；

3、所有试验人员须经 过专业技术培训,且考核合格,并取得相应的上岗证书.5.2 设备仪器5.2.1 万能材料试验机：？示值误差± 1%;预期破坏荷载在刻度盘全量程的 20 80%之间.5.2.2 弯曲试验机、有角度指示装置的电动钢筋弯曲机、金属反复弯曲试验机.5.2.3 引伸计、游标卡尺、螺旋千分尺等.6 作业条件试验室的温度应保持在15c30C.7 作业顺序和方法7.1 作业顺序钢材试验流程图7.2 检验规那么7.2.1 检验规那么钢筋同一牌号、同一炉号、同一规格、同一交货状态为一批,每一批重量不大于60t.冷轧带肋钢筋以50t为一批.7.2.1.1 热轧带肋钢筋、光圆钢筋及余热处理钢

4、筋.a.?每批任选两根,从每根钢筋距端头不小于500mmt切取拉伸试样一个,弯曲试样一个,如需做化学分析那么可从其中一根中截取化学分析试 样一个.b.必检工程抽伸试验和弯曲试验.7.2.1.2 预应力硅用热处理钢筋每批重量不大于60ta.从每批钢筋中选取10%的盘数不小于25盘,每盘从距端头不小 于500mn#截取拉伸试样一个.b.必检工程拉伸试验.7.2.1.3 冷轧带肋钢筋50t为一批a.逐盘取拉伸试样一具,每批取弯曲试样两个每炉罐号取化学分析 试样一个,松弛试样定期取样一个.取样从每盘中任意一端切取 500mml 进行.b.必检工程拉伸试验和弯曲试验.7.2.2 盘条7.2.1.2 盘条

5、由圆钢组成连续式轧制每根大于等于80kg；其它轧制每根大于等于30kg o从每炉盘条中取拉伸试样一个,弯曲试样两个取样从每盘距端头大于 等于500mnit截取.7.2.3 钢丝7.2.3.1 冷拔低碳钢丝 a.甲级钢丝 逐盘检验,从每盘钢丝上任截去大于等于 500mm再取 拉伸试样和反复弯曲试样各一个.b.乙级钢丝 同直径5t为一批,从中任取三盘,每盘各取拉伸试样和 反复弯曲试样各一个.7.2.3.2 预应力碎用钢丝60t为一批a.同牌号或同炉号、同热处理炉号、同一规格、同一生产工艺、同 一交货状态钢丝组成.每批抽检10%,但不少于三盘.在每盘钢丝两 端取样进行抗拉强度伸长率、反复弯曲试验.屈

6、服强度和松弛试验每 季度抽检一次,每次不少于三个.7.2.4 钢绞线同牌号、？同规格、同生产工艺的重量不大于 60t的钢绞线组成一批.每批选取三盘,如每批少于三盘,应逐盘试验.截取从每盘所选的钢 绞线端部正常部位截取一根进行试件破坏荷载试验和伸长率试验.7.3 屈服强度的测定步骤对无屈服现象的钢材应测定其屈服强度6 0.2.？屈服强度是指试样在拉伸过程中,？标距局部剩余伸长达原标距长度 0.2 %时的应力.7.3.1 图示法：在图2-7-3中从0点算起量出线段O D= 0.2%.L.n,其中n为位 移放大倍数；L为试样平行长度.从B点平行线,得出 B的试验力F0.2.引伸计法：试样固定在夹头内

7、,加初负荷F.,安装引伸计继续加荷至2Fo,经510s后卸荷至F.,记引伸计数为条件零点,用卸荷法或直接加荷法, 直至实测或计算的剩余伸长到达引伸计原根底长度的0.2 %时的伸长,此时相对应的试验力为F0.2.屈服强度可用式6 0.2=R.2/$N/mm计算.用试验力一夹头位 移曲线测屈服强度的试验力 7.4弹性模量7.4.1 仪器设备：万能试验机读盘；碟式引中仪.放大倍数1000倍,分度值： 0.001mm游标卡尺.7.4.2 测试原理及装置：测定钢材弹性常数时,一般采用在比例极限内的拉伸试 验.弹性模量是应力低于比例极限时的应力与应变的比值,即 E=t / e =Pl0/A0Al o由此可

8、见,在比例极限内,对试件施加拉伸载荷P,并测出标距l0的相应伸长 l ,即可求得弹性模量 日为了检查载荷与变形 是否符合胡克定律,减少测量误差,本作业指导书规定试验用等增量法加载.为保证应力不超过比例极限,加载前先估算出试件的屈服载荷,以屈服载荷 的7080 %乍为测定弹性模量的最高载荷 Pn.止匕外,为使试验机加紧试件, 消除引申仪和试验机机构的间隙,以及开始阶段引中仪刀刃在试件上的可能滑动,对试件应施加一个初载荷 R, Po可取为Pn的10%从R到Pn将载荷分成n 级,且n>5,于是 P=Pn-P0/n.7.4.3 试验步骤7.4.3.1 试件尺寸与测量：对试验采用的试件,先测量其直

9、径或尺寸 d,在按l 0=10在试件上打好标距,然后,在标距l °两端及中部三个位置上, 沿两个相互垂直方向,测量试件的直径,以其平均值计算各横截面的 面积,再以三个的平均值作为 人.7.4.3.2 夹持好试件,安装好引申仪对于屏显式万能试验机,火持好试件就 可.根据估计的最大荷载,选择适宜的测力度盘或量程.7.4.3.3 开启试验机.先给试件加一定量的初载荷P.,调整引申仪为起始零点或记下初读数；然后卸载到0B之间.7.4.3.4 加载方案：按等增量法进行均匀、缓慢的加载.每增加一级载荷分别 记录一次引伸仪上的读数.7.4.3.5 试验时,开动试验机,缓慢匀速加载至P.,观察引申仪

10、的读数和上面调整的是否相同.然后缓慢匀速从P.到Pn逐级加载,载荷的每级增量 为八P.对应着每个载荷为Pi i=1 ,2, , n到Pn,记录下相 应的伸长量 l i ,直到加至终载荷值.Ali+1与Al i的差值即为变形增 量6 Al i ,它是 P引起的伸长增量.在逐级加载中,假设得到的各级6 Al i根本相等,就说明 l与P成线性关系,符合胡克定律.假设某个读数差与其他各次之值相差较多时,那么需重做实验.上述测试 过程宜重复三次.取三次试验数据中最好的一组,计算每次载荷增量 P对应的弹性模量.7.4,3.6结果计算：钢材的弹性模量 E Gpsj,精确至0.01.Ei=AP.l 0/A0M

11、ad i , i=1 , 2, 3,nE=1/n2Ei7.5 伸长率的测定伸长率是指试样拉断后标距长度的增量与原标距长度的百分比,由于原标距长度Lo有5do和10dodo为横截面为圆形试样的直径之分,故测得的伸长率分别 为A和Ai.3 试验采用A或A11.3按钢材标准的技术规定执行.试验前先在试样上作上标距的记号,试样拉断后将拉断处紧密对接起来, 使其轴线位于一条直线上,并用以下方法测量断后标距lo7.5.1 直测法：？如拉断处到最邻近标距端点的距离1/3L.时,直接测标距两端 点间的距离.7.5.2 移位法：？如拉断处上述距离0 1/3Lo时,采用移位法.在长段上从拉断 处0取根本等于短段格

12、数,得 B点,再取等于长段所余格数如为偶数 的一半得C点；或取所余格数如为奇数分别减1与加1的一半得C 和C点.那么移位后的L1 = AB+ 2BC或L1=AB+ Ba BGo伸长率计算：A= L1Lo/ Lox 100%试样标距采用固定数值,如Lo=100那么测得的伸长率用A.表示这种标距称 为：定标距.7.6 弯曲试验步骤7.6.1 试件长度为5d0+150mm弯心直径：应按各自产品标准的规定.7.6.2 两支辗间的距离为：l=d+3a ±0.5a式中：d弯心直径；a钢筋公称直径.7.6.3 距离l在试验期间应保持不变.平稳施力,直至到达规定的弯曲角度.7.6.4 试验方法钢筋弯

13、曲试样长度为L=5a+150mmt此处a可为钢筋直径？,如图2-7-5a 以平稳压力向试样缓慢施加试验力,使试样弯曲到规定的角度,如图 2-7-5b出 现裂纹、裂缝、裂断为止.试验时弯心直径须符合标准规定,弯心宽度须大于试 样的直径,两支辗间距为(d+2.5a) ±0.5amm试验扣检查试样弯曲外外表.如 无裂纹、裂缝或裂断那么评定试样合格.7.6.5 弯曲试验结果评定方法如下：7.6.5.1 完好试样弯曲处的外外表无肉眼可见的由弯曲变形产生的缺陷；7.6.5.2 微裂纹试验弯曲处的外外表出现细小裂纹,长& 2mm宽 0.2mm7.6.5.3 裂纹试验弯曲处的外外表出现开裂,

14、长 25mm宽0.20.5mm7.6.5.4 裂缝试验弯曲处的外外表出现明显的开裂, 长大于2mm宽大于0.5mm裂断试验弯曲处的外外表出现沿宽度贯穿的开裂,？其深度超过试样厚的三分之一.7.7 上屈服强度和下屈服强度的测定步骤当金属材料呈现屈服现象时,在试验期间到达塑性变形而力不增加的应力点,称为屈服强度.分为上屈服强度和下屈服强度.呈现明显屈服现象的金属材料,在无相关产品标准规定时,应测定上屈服强 度和下屈服强度或下屈服强度.7.7.1 指针法：？试验时,读取测力度盘的指针首次回转前指示的最大力或不计 初始瞬时效应时屈服阶段中指示的最小力或首次停止转动指示的恒定力. 计算公式为：Rh(Re

15、L尸FE«FeL)/S O式中：Rh(ReL)一首次回转前指示的最大力或不计初始瞬时效应时屈服阶段中指示的最小力或首次停止转动指示的恒定力So一试样原始横截面积7.7.2 可以使用微处理机自动测定上屈服强度和下屈服强度.7.8 抗拉强度的测定步骤相应最大力(Fm)的应力称为抗拉强度.7.8.1 指针法：从测力度盘中读取过了屈服阶段后或试验过程中的最大力.计算公式为：RfFMSo式中：R抗拉强度,MPa,试验结果数值修约到5MPaFm 最大力,NSo一试样原始横截面积,mm7.8.2 可以使用微处理机自动测定抗拉强度.7.9 反复弯曲试验步骤从外观合格的金属线材上任意部位截取长1502

16、50mm勺试样,?将其垂直火紧在弯曲试验机的夹块中,以每秒弯曲(90°) 一次的速度,进行连续弯曲,弯 到有关规定的弯曲次数或试样断裂.折断时最后一次弯曲不计数.线材反复弯曲时主要技术条件见下表:直径d或厚度a(mm)弯曲圆弧半径r(mm)拔杆到弯曲臂转动中央距离h(mm)0.3 < d(a) <0.51.25± 0.05150.5 <d(a) <0.71.75± 0.05150.7 < d(a) <1.02.5±0.1151.0 < d(a) <1.53.75±0.1201.5 <d(a)

17、 <2.05.0±0.1202.0<d(a) <3.07.5±0.1253.0<d(a) <4.010±0.1354.0<d(a) <6.015±0.1506.0<d(a) <8.020±0.1758.0< d(a) < 10.025±0.11007.10规定非比例延伸强度的测定非比例延伸率等于规定的引伸计标距百分率时的应力称为规定非比例延伸强度.1.1.1 1图解法：在力延伸曲线图上,划一条与曲线的弹性直线段局部平行, 且在延伸轴上与此直线的距离等效于测定规定非比例延

18、伸率,例如0.2 %的直线.此平行线与曲线的交截点给出相应于所求规定非比例延伸强度的 力.计算公式为：Rp0.2=Fp0.2/S O式中：FP0.2规定非比例延伸率为0.2 %所对应的荷载So一试样原始横截面积1.1.2 2可以使用微处理机自动测定规定非比例延伸强度.7.11 判定7.11.1 热轧带肋钢筋和光圆钢筋7.11.2 预应力硅用热处理钢筋试验结果有不合格,？该盘报废.从未试验的钢筋 中取双倍数量试样复验.如不合格,那么该批为不合格品.7.11.3 冷轧带肋钢筋试验如有一项不符合要求,？从未试验的盘中双倍取样复验,不合格那么该批不得交货或逐盘检验.7.11.4 盘条复验与预应力碎用热

19、处理钢筋相同.7.11.5 钢丝乙级钢丝试验如不合格,另在未取试样的钢丝盘中,取双倍数量复 验.如仍有一个试样不合格那么逐盘检验.预应力碎用钢丝试验结果如不符 合要求,从未试验的盘中取双倍数量取样复验,不合格逐盘检验.7.11.6 钢丝线试验有一项不合格该盘报废,从未试过的盘中取双倍数量作不合 格工程的复验,如不合格该批为不合格.7.12 结果7.12.1 记录人员对以上各步骤进行记录,并进行数据处理.7.12.2 审核人员对以上各步骤进行核定.7.12.3 核定通过后,填写试验报告.7.12.4 试验室负责人审查试验报告,通过后签发至相关单位.7.13 焊接接头检验7.13.1 验收批的划分

20、闪光对接焊的质量检验,应分批进行外观检查和力学性能试验,并应按以下规定抽取试件：7.13.1.1 在同一台班内,由同一焊工完成的300个同级别、同直径钢筋焊接接头应作为一批.当同一台班内焊接的接头数量较少,可在一周之内累 计计算；累计仍缺乏300个接头,应按一批计算；7.13.1.2 外观检查的接头数量,应从每批中抽查 10%且不彳#少于10个； 力学性能试验时,应从每批接头中随机切取6个试件,其中3个做拉伸 试验,3个做弯曲试验；7.13.1.3 焊接等长的预应力钢筋包括螺丝端杆与钢筋时,可按生产时同等 条件制作模拟试件；7.13.1.4 螺丝端杆接头可只做拉伸试验.7.13.2 闪光对接焊

21、头拉伸试验结果应符合以下要求：7.13.2.1 3个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于该级别钢筋规定的抗拉 强度；余热处理m级钢筋接头试件的抗拉强度均不得小于热轧m级钢筋接头试件的抗拉强度570MPa7.13.2.2 应至少有2个试件断于焊缝之外,并呈延性断裂.当试验结果有 1个 试件的抗拉强度小于上述规定值,或有2个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂时,应再取6个试件进行复验,复验结果,当仍有 1个试 件的抗拉强度小于规定值时,或有 3个试件断于焊缝或热影响区,呈 脆性断裂,应确认该批接头为不合格.7.13.3 预应力钢筋与螺丝端杆闪光对焊接头拉伸试验结果,3个试件应全部断于焊缝 之外,呈延

22、性断裂.当试验结果有1个试件在焊缝或热影响区发生脆性断裂时,应从成品 中再切取3个试件进行复验.复验结果,当仍有 1个试件在焊缝或热 影响区发生脆性断裂时,应确认该批接头为不合格品.7.13.4 模拟试件的试验结果不符合要求时,应从成品中再切取试件进行复验, 其数量和要求应与初始试验时相同.7.13.5 闪光对接焊头弯曲试验时,应将受压面的金属毛刺和锻粗变形局部消除, 且与母材的外表齐平.弯曲试验可在万能试验机、手动或电动液压弯曲试验器上进行,焊缝 应处于弯区中央点,弯心直径和弯曲角应符合下表的规定,当弯至90°时,至少有2个试件不得发生破断.闪光对接焊头弯曲试验指标钢筋级别弯心直径

23、弯曲角(°)I级2d90n级4d90m级5d90IV级7d90注：1.d为钢筋直径(mrjn；2.直径大于25mmi勺钢筋对焊接头,弯曲试验时弯心直径应增加1倍钢筋直径.当试验结果有2个试件发生破裂时,应再取6个试件进行复验.复验结果,当仍有3个试件发生破断,应确认该批接头为不合格品.7.13.6 埋件钢筋T形接头试验同类型成品300件为一批,一周连续焊接累计不中300件亦按一批计 每批切取3个试件,试件尺寸不满足试验时,可制作模拟试件.7.13.7 试样长度闪光焊接头：8d+2Ld-钢筋直径,L-试验机夹持长度电弧焊：接头双向帮条焊或搭接焊接头：8d+Lh+2L单向帮条焊或搭接焊接

24、头：5d+Lh+2Lj坡口焊接头：8d+2LLh-焊缝长度；L-夹持长度 100-120电渣压力焊接头：8d+2L电阻点焊：当所切取试件的尺寸小于规定的试件尺寸时,或受力钢筋直径大于8cm时,可在生产过程中焊接试验用网片,从中切取试件,抗剪试件纵筋长度 应大于或等于290mm横筋长度应大于或等于50mm拉伸试件长度应大于或等于 300mm每批三个抗剪试验,冷拔另作三个拉伸试件.气压焊接头：8d+2Lj预埋件T形接头：试件钢材尺寸 60X60mM呈接的钢筋长方200mm7.13.8 拉伸试验7.13.8.1 将试件夹紧在试验机具中,以10-30MPaXs的速度向试件加荷,直至 试件拉断或出现颈缩

25、后为止.7.13.8.2 计算MR/So式中：R抗拉强度,MPa,试验结果数值修约到5MPaFb一试件拉断前的最大试验力,N;So一试件公称横截面积,mrii7.13.8.3 记录试件断裂或颈缩位置,及离开焊缝的距离,以及断裂特征塑性 或脆性断裂.7.13.9 弯曲试验试件全长D+ 2.5d+150mmD+2.5d为弯曲试验时两支辗的内侧距离.7.13.9.1 消除受压面的金属毛刺和锻粗变形局部.7.13.9.2 把试件放正在万能机或弯曲机上进行,焊缝应分在弯曲中央点. 平稳施加压力,到达规定弯曲角度止如没有到达焊缝开裂,试验也 停止.7.13.9.3 试验后检查试件受拉面有无裂纹.如试验时试

26、件断裂,应记下此时的 弯曲角度,断口位置,断口形貌或有未熔合焊接缺陷.7.13.10 结果评定与复验7.13.10.1 三个试验均不得低于该级别钢筋的规定R值.7.13.10.2 至少有两个试件断于焊缝之外,并呈塑性断裂.7.13.10.3 当有一个试件R低于规定指标,？或有个试件在焊缝或影响区离焊缝长度0.75d内？脆断应双倍取样复验.复验后仍有一个会低于规定 指标或有三个试件呈脆性断裂,该批接头不合格.预应力钢筋与螺丝 端杆对焊接头可用模拟试件只做拉伸试验,要求全部试件塑性断 于焊缝之外.7.13.10.4 弯曲试验结果：弯至90°时,接头外侧不得出现宽度0.15mm的横向裂纹.

27、如有两个未到达上述要求双倍取样复验.复验后如仍有三个 试件不合格,该批为不合格.7.13.11 电阻焊接头步骤7.13.11.1 将抗剪夹具放在300m以下的拉伸试验机的上钳口上.试件的横筋粗的夹紧在夹具的横槽内,不得转动.纵筋通过纵槽夹紧在试验机的 下钳口内.连续平稳以10-30MPa/s速度加荷,直到试件破坏,此时最 大荷载值为抗剪力.7.13.11.2 复验如有一个试件达不到要求,双倍取样复能否.如仍有一件达不到,那么该批制品不合格.7.13.12 T形接头7.13.12.1 步骤：用特制的吊架将试件钢筋通过吊架的垫板和底板的槽孔,放 入吊架的中央,并夹紧于试验机的下具内,以平稳连续 1

28、0-30MPa/s 速度加荷,直到试件断裂.结果满足：I级接头?353N/mrh II级接头?490N/mm7.13.12.2 复验：试件有一个达不到上述要求时,双倍取样复验如仍有一个试 件低于上述规定,那么该批不合格.7.13.13 焊接接头压扁试验把试样放入试验机中压扁,当管接头外壁距离压至 H值时,检查焊缝部 位有无裂缝或焊接缺陷,并记录.1+eSH=e+S/D 式中：S 管壁厚,mmD管外径,mme一单位伸长的变形系数由产品标准规定7.13.14 钢筋机械连接试验7.13.14.1 取样：现场检验应按同一施工条件下采用同批材料的同等级、同型 号、同规格接头,以500个为一个验收批,缺乏

29、 500个也作为一验收 批.每种规格的母材或接头试件均不应少于3根,母材且应取自接头试件的同一根钢筋.7.13.14.2 拉伸试验按7.12.8进行7.13.14.3 结果评定与复验a.型式检验的强度合格条件是每个试件均应满足下表1的规定.对R级和田级的接头,只要试件强度满足表中要求即为合格.对I级接头, 当试件断于钢筋母材时,满足条件fomst>f ost ,试件合格；当试件 断于接头长度区段时,那么应满足fost >1.10 fuk才判合格.因当3个 接头试件的抗拉强度均符合下表中相应等级的要求时,该验收批评定 合格；如有1个试件的强度不符合要求,应再取 6个试件进行复检； 复

30、检中如仍有1个试件的强度不符合要求,那么该验收批判为不合格.接头等级I级II级in级抗拉强度fomst?fost 或>1.10 fukfomst > fukf omst>f Yk注：fomst一接头试件实际抗拉强度fost 一接头试件中钢筋抗拉强度实测值f uk一钢筋抗拉强度标准值fYk一钢筋屈服强度标准值b. 对于I级和II级接头总伸长率应大于等于4.0%;m级接头总伸长率应大于等于2.0%.7.13.15 结果7.13.15.1 审核人员时以上结果进行核定.7.13.15.2 核定通过,填写试验报告.7.13.15.3 试验报告由室负责人审查,通过后签发至相关单位8 工艺质量及计量要求：见附表1、2、3、49 平安治理、文明施工及环境保护9.1 试验时要有良好的通风,非试验人员不得入内.9.2 试验完毕后,要把现场清理干净,所有试验仪器清洁归位,不得随意乱丢9.3 试验固废倒置规定地点,统一处理,不得随意乱倒.10附录10.1 计量网络图10.2 测量要求、计量要求转换及水平分析表10.3 测量过程限制方案表10.4 测量设