建筑材料（第2版）-第7章

７.１钢的冶炼与分类７.１.１钢的冶炼钢是指以铁为主要元素，含碳量一般在２．０６％以下，并含有其他元素的铁碳合金。含碳量大于２．０６％，并含有较多Ｓｉ、Ｍｎ、Ｓ、Ｐ等杂质的铁碳合金为生铁。生铁抗拉强度低、塑性差，尤其是炼钢生铁硬而脆，不易加工，更难以使用。钢是用生铁冶炼而成。炼钢的过程是对熔融的生铁进行氧化，使碳的含量降低到预定的范围。在炼钢的过程中，采用的炼钢方法不同，除掉杂质的程度就不同，所得钢的质量也有差别。根据炉种不同，建筑钢材一般分为转炉钢、平炉钢和电炉钢三种。下一页返回７.１钢的冶炼与分类７.１.２钢的分类根据化学成分、品质和用途不同，钢可分成不同的种类。１.按脱氧方法分类将生铁（及废钢）在熔融状态下进行氧化，除去过多的碳及杂质即得钢液。钢液在氧化过程中会含有较多ＦｅＯ，故在冶炼后期，须加入脱氧剂（锰铁、硅铁、铝等）进行脱氧，然后才能浇铸成合格的钢锭。脱氧程度不同，钢材的性能就不同，因此，钢又可分为沸腾钢、镇静钢和特殊镇静钢。上一页下一页返回７.１钢的冶炼与分类（１）沸腾钢：仅用弱脱氧剂锰铁进行脱氧，属脱氧不完全的钢。其组织不够致密，有气泡夹杂，所以质量较差，但成品率高，成本低。（２）镇静钢：用必要数量的硅、锰和铝等脱氧剂进行彻底脱氧的钢。其组织致密，化学成分均匀，性能稳定，是质量较好的钢种。由于产率较低，故成本较高，适用于承受震动冲击荷载或重要的焊接钢结构中。（３）特殊镇静钢：特殊镇静钢质量和性能均高于镇静钢，成本也高于镇静钢。上一页下一页返回７.１钢的冶炼与分类２.按化学成分分类钢按化学成分不同，分为碳素钢、合金钢。（１）碳素钢。碳素钢按含碳量的不同又分为：低碳钢（碳含量＜０．２５％），中碳钢（碳含量为０．２５％～０．６％）和高碳钢（碳含量＞０．６％）。（２）合金钢。合金钢是在碳素钢中加入某些合金元素（锰、硅、钒、钛等）用于改善钢的性能或使其获得某些特殊性能。合金钢按合金元素含量不同分为：低合金钢（合金元素含量＜５％），中合金钢（合金元素含量为５％～１０％）和高合金钢（合金元素含量＞１０％）。上一页下一页返回７.１钢的冶炼与分类３.按品质分类根据钢材中硫、磷的含量，钢材可分为普通质量钢、优质钢和特殊质量钢。４.按用途分类钢材按主要用途的不同，可分为结构钢（钢结构用钢和混凝土结构用钢）、工具钢（制作刀具、量具、模具等）和特殊钢（不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢等）上一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能７.２.１力学性能建筑钢材的力学性能主要有抗拉屈服强度σｓ、抗拉极限强度σｂ、伸长率δ、硬度和冲击韧性等。１.抗拉性能抗拉性能是建筑钢材的重要性能。这一性能可以通过受拉后钢材的应力与应变曲线反映出来。图７-２（ａ）所示为建筑工程中常用低碳钢受拉后的应力应变曲线。图中的屈服强度（σｓ）、抗拉强度（σｂ）和伸长率（δ）是钢材的重要技术指标。下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能（１）屈服点（屈服强度σｓ）是结构设计取值的依据，低于屈服点的钢材基本上是在弹性状态下正常工作，该阶段为弹性阶段。应力与应变的比值为常数，该常数为弹性模量E(E＝ｔａｎα＝σ/

ε)。当对试件的拉伸应力超过a点后，应力、应变不再成正比关系，钢材开始出现塑性变形进入屈服阶段bc，bc段最低点所对应的应力值为屈服强度。（２）抗拉强度（σｂ）。试件在屈服阶段以后，其抵抗塑性变形的能力又重新提高，这一阶段称为强化阶段。对应于最高点d的应力值称为极限抗拉强度，简称抗拉强度。上一页下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能屈强比（σｓ／σｂ）即屈服强度与抗拉强度之比，反映了钢材的利用率和使用中的安全程度。屈强比不宜过大或过小，应在保证安全工作的情况下有较高的利用率。比较适宜的屈强比应在０．６～０．７５之间。图７-２（ｂ）表示高碳钢受拉时的应力-应变曲线。与低碳钢的应力-应变曲线比，高碳钢应力-应变曲线的特点是：抗拉强度高、塑性变形小和没有明显的屈服点。其结构设计取值是人为规定的条件屈服点（σ０．２），即将钢件拉伸至塑性变形达到原长的０．２％时的应力值。上一页下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能（３）伸长率（δ）表示钢材被拉断时的塑性变形值（l１－l０）与原长（l０）之比，即δ＝(l１－l０)/l０×１００％，如图７-３所示。伸长率反映钢材的塑性变形能力，是钢材的重要技术指标。建筑钢材在正常工作中，结构内含缺陷处会因为应力集中而超过屈服点，具有一定塑性变形能力的钢材，会使应力重分布而避免了钢材在应力集中作用下的过早破坏。由于钢试件在颈缩部位的变形最大，原长（l０）与原直径（d０）之比为５倍的伸长率（δ５）大于同一材质的l０／d０为１０倍的伸长率（δ１０）。另外，还可以用截面收缩率（ψ），即颈缩处断面面积（A０－A）与原面积（A０）之比，来表示钢的塑性变形能力。上一页下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能２.冲击韧性冲击韧性是指钢材受冲击荷载作用时，吸收能量、抵抗破坏的能力，以冲断试件时单位面积所消耗的功（αｋ）来表示。αｋ值越大，钢材的冲击韧性越好。影响冲击韧性的因素有钢的化学组成、晶体结构及表面状态和轧制质量，以及温度和时效作用等。随环境温度降低，钢的冲击韧性亦降低，当达到某一负温时，钢的冲击韧性值（αｋ）突然发生明显降低，此为钢的低温冷脆性（图７-４），此刻温度称为脆性临界温度。其数值越低，说明钢材的低温冲击性能越好。在负温下使用钢材时，要选用脆性临界温度低于环境温度的钢材。上一页下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能随着时间的推移，钢的强度会提高，而塑性和韧性降低的现象称为时效。因时效而使性能改变的程度为钢材的时效敏感性。钢材受到振动、冲击或随加工发生体积变形，可加速完成时效。对于承受动荷载的重要结构，应选用时效敏感性小的钢材。３.硬度钢材的硬度是指其表面抵抗重物压入产生塑性变形的能力。测定硬度的方法有布氏法和洛氏法，较常用的方法是布氏法，其硬度指标为布氏硬度值（ＨＢ）。上一页下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能布氏法是利用直径为犇（ｍｍ）的淬火钢球，以一定的荷载FＰ（Ｎ）将其压入试件表面，得到直径为犱（ｍｍ）的压痕，以压痕表面积S除荷载FＰ，所得的应力值即为试件的布氏硬度值ＨＢ，以不带单位的数字表示。４.耐疲劳性能钢材承受交变荷载反复作用时，可能在最大应力远低于屈服强度的情况下突然破坏，这种破坏称为疲劳破坏。钢材的疲劳破坏指标用疲劳强度或疲劳极限来表示，是指疲劳试验中试件在交变应力作用下，在规定的周期内不发生疲劳破坏所能承受的最大应力值。上一页下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能７.２.２工艺性能１.冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温下承受弯曲变形的能力，是建筑钢材的重要工艺性能。图７-５所示为钢材的冷弯试验，规定用弯曲角度和弯心直径与试件厚度（或直径）的比值来表示冷弯性能。冷弯性能实质反映了钢材在不均匀变形下的塑性，在一定程度上比伸长率更能反映钢的内部组织状态及内应力、杂质等缺陷，因此可以用冷弯的方法来检验钢的质量。根据不同的钢筋规格对应不同的弯心直径。上一页下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能２.可焊性能绝大多数钢结构、钢筋骨架、接头、埋件及连接等都采取焊接方式。焊接质量除与焊接工艺有关外，还与钢材的可焊性有关。当含碳量超过０．３％后，钢的可焊性变差。硫能使钢的焊接处产生热裂纹而硬脆。锰可克服硫引起的热脆性。沸腾钢的可焊性较差。其他杂质含量增多，也会降低钢的可焊性。７.２.３冷加工及热处理１.冷拉强化和时效处理上一页下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能冷加工是指钢材在常温下进行的加工，常见的冷加工方式有：冷拉、冷拔、冷轧、冷扭、刻痕等。钢材经冷加工产生塑性变形，从而提高其屈服强度，这一过程称为冷加工强化处理。实际工程中，往往按工程要求，所选的钢筋塑性偏大，强度偏低，或者利用Ｑ２１５号钢时，可以通过冷拉及时效处理来调整其性质，并达到节省钢材的目的。冷拉是冷加工的一种，是将钢筋在常温下拉伸，使其产生塑性变形，从而达到提高其屈服强度和节省钢材的目的（图７-６）。上一页下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能从图７-６可明显看出，冷拉并时效处理后的曲线犗′犓１犆１犇１与未冷拉的曲线比，屈服点明显提高、抗拉强度也有提高，塑性降低。冷拉后的钢材，时效速度加快，常温下１５～２０ｄ可完成时效（称自然时效）。若加热钢筋，则可以在更短的时间内完成时效（称人工时效）。冷拉并时效处理后的钢筋在冷拉同时，已被调直和清除锈皮。在冷加工时，要严格控制冷拉应力，使冷拉后钢筋性能符合对冷拉钢筋力学性能的相关规定。上一页下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能２.热处理热处理是将钢材按一定规则加热、保温和冷却，以获得需要性能的一种工艺过程。热处理的方法有淬火、回火、退火和正火。建筑工程所用钢材一般只在生产厂进行热处理，并以热处理状态供应。在施工现场，有时需对焊接钢材进行热处理。（１）淬火：将钢材加热至７２３℃以上某一温度，并保持一定时间后，迅速置于水中或机油中冷却，这个过程称钢材的淬火处理。钢材经淬火后，强度和硬度提高，脆性增大，塑性和韧性明显降低。上一页下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能（２）回火：将淬火后的钢材重新加热到７２３℃以下某一温度范围，保温一定时间后再缓慢地或较快地冷却至室温，这一过程称为回火处理。回火可消除钢材淬火时产生的内应力，使其硬度降低，恢复塑性和韧性。按回火温度不同，又可分为高温回火（５００℃～６５０℃）、中温回火（３００℃～５００℃）及低温回火（１５０℃～３００℃）三种。回火温度越高，钢材硬度下降越多，塑性和韧性恢复越好，若钢材淬火后随即进行高温回火处理，则称调质处理，其目的是使钢材的强度、塑性、韧性等性能均得以改善。上一页下一页返回７.２建筑钢材的主要技术性能（３）退火：退火是指将钢材加热至７２３℃以上某一温度，保持相当时间后，放在退火炉中缓慢冷却。退火能消除钢材中的内应力，细化晶粒、均匀组织，使钢材硬度降低，塑性和韧性提高，从而达到改善性能的目的。（４）正火：正火是将钢材加热到７２３℃以上某一温度，并保持相当长时间，然后在空气中缓慢冷却，得到均匀、细小的显微组织。钢材正火后强度和硬度提高，塑性较退火小。上一页返回７.３建筑钢材的技术标准及应用７.３.１钢结构用钢材钢结构是用各种型钢、钢板，经焊接、铆接或螺栓连接而成的工程结构，如厂房、桥梁等。下面介绍常用钢结构用钢的牌号及性能。（１）碳素结构钢。碳素结构钢又称普通碳素结构钢。国家标准《碳素结构钢》（ＧＢ／Ｔ７００—２００６）将碳素结构钢以其力学性能划分为不同牌号。牌号的表示方法：以屈服点的符号（Ｑ）、屈服点值（１９５ＭＰａ、２１５ＭＰａ、２３５ＭＰａ和２７５ＭＰａ）、质量等级（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）和脱氧程度（Ｆ、Ｚ、ＴＺ）构成。下一页返回７.３建筑钢材的技术标准及应用其中Ａ、Ｂ为普通质量钢，Ｃ、Ｄ级钢为磷、硫杂质控制较严格的优质钢；脱氧程度以Ｆ代表沸腾钢，Ｚ和ＴＺ代表镇静钢和特殊镇静钢。Ｚ和ＴＺ在牌号中可省略。碳素结构钢的化学成分及力学性能应分别符合表７-１、表７-２的规定。碳素结构钢牌号由Ｑ１９５至Ｑ２７５时，钢的含碳量逐渐增多，强度提高，塑性降低，冷弯及可焊性下降。质量等级由Ａ至Ｄ时，钢中有害杂质Ｓ、Ｐ含量逐渐减少，低温冲击韧性改善，质量提高。上一页下一页返回７.３建筑钢材的技术标准及应用Ｑ１９５及Ｑ２１５钢的强度低，常用于轧制各种型钢、钢板、钢管，以及制作铆钉、螺栓、钢丝等；Ｑ２７５钢虽然强度高，但塑性及可焊性较差，可用于钢筋混凝土配筋和钢结构中的构件及螺栓等；Ｑ２３５钢既有较高的强度，又有较好的塑性及可焊性，是建筑工程中应用广泛的钢种。国家标准《碳素结构钢》（ＧＢ／Ｔ７００—２００６）对碳素结构钢的化学成分、力学性能做出了具体的规定，见表７-１、表７-２和表７-３。上一页下一页返回７.３建筑钢材的技术标准及应用（２）低合金高强度结构钢。低合金高强度结构钢是在低碳钢基础上，加入适量合金元素冶炼而成的。它比碳素结构钢具有更高的屈服强度，同时还有良好的塑性、冷弯性、可焊性、耐腐蚀性和低温冲击韧性，更适用于大跨度、重型、高层钢结构和桥梁工程。根据国家标准《低合金高强度结构钢》（ＧＢ／Ｔ１５９１—２００８）的规定，共有八个牌号。其牌号的表示方法由屈服点的符号（Ｑ）、屈服点数值（３４５ＭＰａ、３９０ＭＰａ、４２０ＭＰａ、４６０ＭＰａ、５００ＭＰａ、５５０ＭＰａ、６２０ＭＰａ、６９０ＭＰａ）和质量等级（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）构成。低合金高强度结构钢的化学成分、力学性能见表７-４、表７-５。上一页下一页返回７.３建筑钢材的技术标准及应用在钢结构中常采用低合金高强度结构钢、轧制型钢、钢板来建设桥梁、高层及大跨度建筑。在重要的钢筋混凝土结构或预应力钢筋混凝土结构中，主要应用低合金钢加工成的热轧带肋钢筋。（３）钢结构用型钢。①热轧型钢。热轧型钢有角钢（等边和不等边）、工字钢、槽钢、Ｔ型钢、Ｈ型钢、Ｌ型钢等。其标记由一组符号组成，包括型钢名称、横断面主要尺寸，型钢标准号及钢牌号与钢种标准等。②冷弯薄壁型钢。通常是用２～６ｍｍ厚薄钢板冷弯或模压而成，有角钢、槽钢等开口薄壁型钢及方形、矩形等空心薄壁型钢。其标示方法与热轧型钢相同。上一页下一页返回７.３建筑钢材的技术标准及应用③钢板、压型钢板。用光面轧辊轧制而成的扁平钢材，以平板状态供货的称钢板，以卷状供货的称钢带。按轧制温度不同，钢板分为热轧和冷轧两种；热轧钢板按厚度分为厚板（厚度大于４ｍｍ）和薄板（厚度为０．３５～４ｍｍ）两种；冷轧钢板只有薄板（厚度为０．２～４ｍｍ）一种。７.３.２钢筋混凝土结构用钢筋和钢丝钢筋混凝土结构用钢筋主要有热轧钢筋、冷轧带肋钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋等。钢丝主要有不同规格的预应力混凝土钢丝及钢绞线。上一页下一页返回７.３建筑钢材的技术标准及应用１.热轧钢筋钢筋混凝土用热轧钢筋有热轧光圆钢筋、热轧带肋钢筋及余热处理钢筋。经热轧成型并自然冷却的成品光圆钢筋，称为热轧光圆钢筋；其成品为带肋钢筋，称为热轧带肋钢筋。经热轧成型后立即穿水，进行表面控制冷却，然后利用芯部余热完成回火处理所得的成品钢筋，称为余热处理钢筋。热轧带肋钢筋外形如图７-７所示。上一页下一页返回７.３建筑钢材的技术标准及应用国家标准《钢筋混凝土用钢第１部分：热轧光圆钢筋》（ＧＢ１４９９．１—２００８）、《钢筋混凝土用钢第２部分：热轧带肋钢筋》（ＧＢ１４９９．２—２００７／ＸＧ１—２００９）及《钢筋混凝土用余热处理钢筋》（ＧＢ１３０１４—２０１３）规定，热轧光圆钢筋分为ＨＰＢ２３５、ＨＰＢ３００；热轧带肋钢筋分为ＨＲＢ３３５、ＨＲＢ４００及ＨＲＢ５００三个牌号，热轧钢筋力学性能及工艺性能应符合表７-６的规定。余热处理钢筋分为ＲＲＢ４００、ＲＲＢ５００，表达方式见表７-７。上一页下一页返回７.３建筑钢材的技术标准及应用ＨＰＢ２３５级钢筋，是用Ｑ２３５碳素钢轧制而成的光圆钢筋。它的强度较低，但具有塑性好，伸长率高，便于弯折成形，容易焊接等特点，可作为冷轧带肋钢筋的原材料。ＨＲＢ３３５、ＨＲＢ４００级钢筋，是用低合金镇静钢和半镇静钢轧制而成的，以硅、锰作为主要固溶强化元素。其强度较高，塑性和可焊接性能较好，广泛用于大、中型钢筋混凝土结构的主筋。冷拉后也可作预应力筋。ＨＲＢ５００级钢筋，是用中碳低合金镇静钢轧制而成，其中以硅、锰为主要合金元素，使之在提高强度的同时保证其塑性和韧性，是房屋建筑的主要预应力钢筋。上一页下一页返回７.３建筑钢材的技术标准及应用余热处理钢筋（ＲＲＢ）由轧制的钢筋经高温淬水、余热处理后提高强度，其可焊性、机械连接性能及施工适应性均稍差，须控制其应用范围。一般可在对延性及加工性能要求不高的构件中使用，如基础、大体积混凝土以及跨度及荷载不大的楼板、墙体中应用。２.冷轧带肋钢筋热轧盘条钢筋经冷轧后，在其表面带有沿长度方向均匀分布的三面或两面横肋，即成为冷轧带肋钢筋。根据《冷轧带肋钢筋》（ＧＢ１３７８８—２００８）规定，冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为四个牌号，分别为ＣＲＢ５５０、ＣＲＢ６５０、ＣＲＢ８００、ＣＲＢ９７０。Ｃ、Ｒ、Ｂ分别为冷轧、带肋、钢筋。其性质见表７-８。上一页下一页返回７.３建筑钢材的技术标准及应用３.冷拔低碳钢丝和碳素钢丝（１）冷拔低碳钢丝。将直径为６～８ｍｍ的Ｑ１９５、Ｑ２１５或Ｑ２３５热轧圆条经冷拔而成，冷拔使钢筋受到更强烈拉伸和挤压的作用，塑性变形更大，其屈服点可以提高４０％～６０％，塑性和韧性降低更大，使其具有硬钢的性质。用于非预应力混凝土的冷拔低碳钢丝直径为３～５ｍｍ。用于预应力混凝土的冷拔低碳钢丝规格为ϕ３、ϕ４、ϕ５三种，其强度更高。对其伸长率要求不低于１．０％～２．５％。上一页下一页返回７.３建筑钢材的技术标准及应用（２）碳素钢丝。将含碳量较高的优质碳素钢盘条筋，经酸洗、拔制或者回火处理制成，具有强度高（ϕ３～ϕ５，δｓ≥１１００～１２５５ＭＰａ）、柔性好、无接头、施工方便、安全可靠等特点，适用于大跨度屋架、吊车梁等大型构件及Ｖ形折板配筋。碳素钢丝由钢厂供货，成本较高。碳素钢丝可按冷拉和矫直回火两种方式供货，还可以将其压成痕轧制成刻痕钢丝并经低温回火后成盘供应，用于预应力混凝土结构中。若将７根ϕ２．５～ϕ５的碳素钢丝绞捻后，消除内应力制成钢绞线，可用于大型屋架、薄腹梁、大跨桥梁等大承载力的预应力重型或大跨结构中。钢绞线强度高、柔性好、无接头、质量稳定。上一页返回７.４钢材的质量控制７.４.１钢材化学成分对钢性能的影响（１）碳。碳是决定钢材性质的主要元素。当含碳量低于０．８％时，随着含碳量的增加，钢的抗拉强度和硬度提高，而塑性、断面收缩率及韧性降低，同时还使钢的冷弯、焊接及抗腐蚀等性能降低，并增加钢的冷脆性和时效敏感性。（２）磷、硫。磷使钢强度、硬度提高，塑性和韧性降低，尤其增加钢的冷脆性，此外，还降低钢的其他性能。硫使钢的焊接性能降低，焊接时易产生脆裂现象，称热脆性；硫的存在还使钢的冲击韧性、疲劳强度、可焊性及耐蚀性降低。下一页返回７.４钢材的质量控制（３）氧、氮。氧、氮也是钢中的有害元素，氮使钢强度增加，但显著降低钢的塑性、韧性，以及冷弯性和可焊接性，增加时效敏感性；氧使钢的强度、塑性均降低，增加热脆性和时效敏感性。（４）合金元素。掺入合金元素锰和硅会提高钢的强度，锰还可以克服由硫、氧引起的热脆性；钒（Ｖ）、钛（Ｔｉ）、铌（Ｎｂ）都是有益的合金元素，能细化晶粒，使钢强度、韧性提高，而塑性和加工性稍有降低。若考虑到不同元素对钢性质的影响并加以利用，则可以生产出多种低合金钢和合金钢。上一页下一页返回７.４钢材的质量控制７.４.２钢的锈蚀与防护钢的锈蚀，主要是受电化学腐蚀作用的结果。由于钢表面上晶体组织不同、杂质分布不均，以及受力变形、表面不平整等内在原因，若遇潮湿环境，就构成许多“微电池”，尤其在有充足空气条件下，就造成较严重的电化学腐蚀。而混凝土中的钢筋和钢丝是在水泥石碱性环境中，钢表面能形成致密的钝化膜，对钢材起保护作用。含碳量高，经冷加工的钢筋（丝）容易产生应力锈蚀。混凝土碱度低、不致密，钢筋（丝）保护层易受碳化；在使用氯化物外加剂的混凝土中，钢筋（丝）易锈蚀。上一页下一页返回７.４钢材的质量控制防止钢的锈蚀，在钢结构中，一方面选择质量好、表面缺陷少的钢材；同时，最根本的方法是防止潮湿和隔绝空气。目前，经常采用表面涂漆的隔离方法，也可以采取镀锌、涂塑料涂层等方法；对于重要钢结构，可以采取阴极保护的措施，即使锌、镁等低电位的金属与钢结构相连作为阴极，使其受到腐蚀的同时，保护了作为阳极的钢材。在钢筋混凝土中，防锈尤其是对预应力承重结构的防锈，首先也是严格控制钢筋、钢丝质量；其次，是采取提高混凝土密实度，适当加大保护层厚度，以及控制氯盐掺量，或者掺加亚硝酸盐等阻锈剂等措施，来防止钢筋锈蚀。上一页返回７.５建筑钢材试验（热轧钢筋试验）７.５.１钢筋的拉伸性能试验１.试验目的测定低碳钢的屈服强度、抗拉强度和伸长率三个指标，作为评定钢筋强度等级的主要技术依据；掌握《金属材料拉伸试验第１部分：室温试验方法》（ＧＢ／Ｔ２２８．１—２０１０）和钢筋强度等级的评定方法。２.主要仪器用品（１）万能试验机。（２）钢板尺、游标卡尺、千分尺、两脚爪规等。下一页返回７.５建筑钢材试验（热轧钢筋试验）３.试件制备（１）抗拉试验用钢筋试件不得进行车削加工，可以用两个或一系列等分小冲点或细画线标出原始标距（标记不应影响试样断裂），测量标距长度L０（精确至０．１ｍｍ），如图７-８所示。（２）试件原始尺寸的测定。①测量标距长度L０，精确到０．１ｍｍ。②圆形试件横断面直径应在标距的两端及中间处两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值，选用三处测得的横截面面积中最小值，横截面面积按下式计算：上一页下一页返回７.５建筑钢材试验（热轧钢筋试验）４.试验步骤（１）屈服强度与抗拉强度的测定。①调整试验机测力度盘的指针，使其对准零点，并拨动副指针，使其与主指针重叠。②将试件固定在试验机夹头内，开动试验机进行拉伸。拉伸速度为：屈服前，应力增加速度每秒钟为１０ＭＰａ；屈服后，试验机活动夹头在荷载下的移动速度为不大于０．５Lｃｍｍ／ｍｉｎ（不经车削试件Lｃ＝L０＋２h１）。上一页下一页返回７.５建筑钢材试验（热轧钢筋试验）③拉伸中，测力度盘的指针停止转动时的恒定荷载，或不计初始瞬时效应时的最小荷载，即为所求的屈服点荷载Pｓ。④向试件连续施荷直至拉断由测力度盘读出最大荷载，即为所求的抗拉极限荷载Pｂ。（２）伸长率的测定。①将已拉断试件的两端在断裂处对齐，尽量使其轴线位于一条直线上。如拉断处由于各种原因形成缝隙，则此缝隙应计入试件拉断后的标距部分长度内。上一页下一页返回７.５建筑钢材试验（热轧钢筋试验）②如拉断处到临近标距端点的距离大于１/３L０时，可用卡尺直接量出已被拉长的标距长度L１（ｍｍ）。③如拉断处到临近标距端点的距离小于或等于１/３L０时，可按移位法计算标距L１（ｍｍ）。④如试件在标距端点上或标距处断裂,则试验结果无效,应重新试验。５.试验结果处理（１）屈服强度按下式计算：上一页下一页返回７.５建筑钢材试验（热轧钢筋试验）（２）抗拉强度按下式计算：（３）伸长率按下式计算（精确至１％）：（４）当试验结果有一项不合格时，应另取双倍数量的试样重做试验；如仍有不合格项目，则该批钢材判为拉伸性能不合格。上一页下一页返回７.５建筑钢材试验（热轧钢筋试验）７.５.２钢筋的弯曲（冷弯）性能试验１.试验目的通过检验钢筋的工艺性能评定钢筋的质量。掌握《金属材料弯曲试验方法》（ＧＢ／Ｔ２３２—２０１０）钢筋弯曲（冷弯）性能的测试方法和钢筋质量的评定方法，正确使用仪器设备。２.主要仪器用品钢筋弯曲试验机或万能试验机。３.试件制备（１）试件的弯曲外表面不得有划痕。上一页下