石躍芳
(山西潞安檢測檢驗中心有限責任公司,山西 長治 046204)
鋼筋在現(xiàn)代化工程建設中必不可少,它的性能指標直接影響到工程建設的整體質量。鋼筋的主要物理性能指標有屈服強度、抗拉強度和伸長率,這些是需要通過拉伸試驗來獲取的。因此逐一分析鋼筋拉伸試驗步驟及每個影響因素,是提高鋼筋性能檢測準確度的有效方法。
鋼筋拉伸試驗是對所選取的鋼筋試樣進行性能測量取得試驗結果。在取樣的過程中,鋼筋取樣選擇部位的差異會直接影響金屬材料拉伸試驗的斷后伸長率、屈服強度以及抗拉強度等各項性能指標。鋼筋的成分、結構、缺陷和加工形變等分布不均,使產品的不同部位的力學性能出現(xiàn)差異。另外,取樣坯時,需要防止因受熱、加工硬化和變形的發(fā)生影響到力學性能。平行長度內的平行度和尺寸精度也是影響測試結果的重要因數(shù),因為試樣測量的尺寸值可能不是實際樣品的最小位置尺寸,這樣就會造成測試結果偏低,所以試樣的形狀和尺寸需按照標準嚴格進行。
鋼筋拉伸試驗中涉及到的主要設備有萬能材料試驗機,國標GB/T 228.1-2010《金屬材料拉伸試驗第1部分:室溫試驗方法》實施后,各實驗室主要使用電液伺服萬能材料試驗機進行測量。各種量具、測量儀器的零點、測量時所受的壓力都會對試驗結果產生影響,因此,進行鋼筋拉伸試驗時要校準儀器數(shù)值,以便最大程度地減少測量過程對試驗造成的影響。
所選擇的夾持試樣方法是否合理,直接影響到數(shù)據采集的正確性。如果不合理,就有可能出現(xiàn)打滑或者試樣折斷情況,以此造成數(shù)據的不準確或偏離正常值。因此在進行鋼筋拉伸試驗的過程中一定要注意夾持方法,以免影響到數(shù)據的采集。
拉伸速率的選取十分重要,試驗中所用的拉伸速率直接影響應力應變的關系。所以,在鋼筋拉伸試驗中,應使拉伸速率在相應的拉伸區(qū)間內保持較為平衡的狀態(tài)。
操作人員的專業(yè)水平會對鋼筋拉伸試驗的各個環(huán)節(jié)造成不同程度的影響,最終造成試驗結果不準確。實際操作中,經常因為相關試驗人員的技能水平的不同而造成測量結果的差異。
本文采用WAW-600微機控制電液伺服萬能試驗機對鋼筋進行了拉伸試驗,試驗環(huán)境溫度為23 ℃,試驗速率0.167 mm/s。表1為試樣(編號MA128-1)的測試數(shù)據,表2為測試結論。
表1 試樣的測試數(shù)據
注:Z=(測試結果-穩(wěn)健平均值)/穩(wěn)健標準差;Z的絕對值≤2.0為滿意結果;2.0≤Z的絕對值≤3.0為有問題結果;Z的絕對值>3.0為不滿意結果
通過測試結果和測試過程的數(shù)據分析可以看出原始標距的確定錯誤。在本實驗中原始標距L0應為5倍的直徑(90 mm),這里把原始標距確定為135 mm是對原始標距[1]概念理解不準確,人為因素造成試驗結果中斷后伸長率錯誤。
另外,直徑、長度測量值精度不夠,應保留小數(shù)點后兩位數(shù)值,這也是影響試驗結果的重要因數(shù)。因此,使用合理、經過校準的測量器具也是避免試驗數(shù)據出錯的有效手段。
斷后的試樣斷口位置的檢查也是影響斷后伸長率結果的直接因數(shù)。斷口位置是否滿足標準要求,這不僅需要試驗操作人員對國標有準確的理解,而且需要嚴謹?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,能夠按照相關條款對原始標距進行以10 mm或5 mm等距打點,有助于對斷口位置與最近原始標距的距離不小于L0/3的判斷,以選擇正確的測量方法(直測法或移位法)。
做好儀器、測量器具定期檢定工作和設備的日常維護;試驗人員經培訓后上崗,使其對試驗所參考的國家標準掌握透徹,對所用的儀器、測量器具能夠熟練使用,并能依據標準嚴格按照試驗流程進行操作,避免取樣、夾持方法和拉伸速率等各環(huán)節(jié)選擇不當造成差錯等,是確保檢測結果準確性的有效方法。