影響鋼筋拉伸試驗(yàn)結(jié)果的因素分析

石躍芳

(山西潞安檢測檢驗(yàn)中心有限責(zé)任公司，山西 長治 046204)

鋼筋在現(xiàn)代化工程建設(shè)中必不可少，它的性能指標(biāo)直接影響到工程建設(shè)的整體質(zhì)量。鋼筋的主要物理性能指標(biāo)有屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率，這些是需要通過拉伸試驗(yàn)來獲取的。因此逐一分析鋼筋拉伸試驗(yàn)步驟及每個(gè)影響因素，是提高鋼筋性能檢測準(zhǔn)確度的有效方法。

1 主要影響因素

1.1 試樣選取的影響

鋼筋拉伸試驗(yàn)是對所選取的鋼筋試樣進(jìn)行性能測量取得試驗(yàn)結(jié)果。在取樣的過程中，鋼筋取樣選擇部位的差異會(huì)直接影響金屬材料拉伸試驗(yàn)的斷后伸長率、屈服強(qiáng)度以及抗拉強(qiáng)度等各項(xiàng)性能指標(biāo)。鋼筋的成分、結(jié)構(gòu)、缺陷和加工形變等分布不均，使產(chǎn)品的不同部位的力學(xué)性能出現(xiàn)差異。另外，取樣坯時(shí)，需要防止因受熱、加工硬化和變形的發(fā)生影響到力學(xué)性能。平行長度內(nèi)的平行度和尺寸精度也是影響測試結(jié)果的重要因數(shù)，因?yàn)樵嚇訙y量的尺寸值可能不是實(shí)際樣品的最小位置尺寸，這樣就會(huì)造成測試結(jié)果偏低，所以試樣的形狀和尺寸需按照標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行。

1.2 測量儀器的影響

鋼筋拉伸試驗(yàn)中涉及到的主要設(shè)備有萬能材料試驗(yàn)機(jī)，國標(biāo)GB/T 228.1-2010《金屬材料拉伸試驗(yàn)第1部分：室溫試驗(yàn)方法》實(shí)施后，各實(shí)驗(yàn)室主要使用電液伺服萬能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測量。各種量具、測量儀器的零點(diǎn)、測量時(shí)所受的壓力都會(huì)對試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響，因此，進(jìn)行鋼筋拉伸試驗(yàn)時(shí)要校準(zhǔn)儀器數(shù)值，以便最大程度地減少測量過程對試驗(yàn)造成的影響。

1.3 試樣夾持方法的影響

所選擇的夾持試樣方法是否合理，直接影響到數(shù)據(jù)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(jù)的不準(zhǔn)確或偏離正常值。因此在進(jìn)行鋼筋拉伸試驗(yàn)的過程中一定要注意夾持方法，以免影響到數(shù)據(jù)的采集。

1.4 試驗(yàn)中拉伸速率的影響

拉伸速率的選取十分重要，試驗(yàn)中所用的拉伸速率直接影響應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系。所以，在鋼筋拉伸試驗(yàn)中，應(yīng)使拉伸速率在相應(yīng)的拉伸區(qū)間內(nèi)保持較為平衡的狀態(tài)。

1.5 試驗(yàn)操作人員的影響

操作人員的專業(yè)水平會(huì)對鋼筋拉伸試驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)造成不同程度的影響，最終造成試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。實(shí)際操作中，經(jīng)常因?yàn)橄嚓P(guān)試驗(yàn)人員的技能水平的不同而造成測量結(jié)果的差異。

2 實(shí)例分析

本文采用WAW-600微機(jī)控制電液伺服萬能試驗(yàn)機(jī)對鋼筋進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)，試驗(yàn)環(huán)境溫度為23 ℃，試驗(yàn)速率0.167 mm/s。表1為試樣(編號(hào)MA128-1)的測試數(shù)據(jù)，表2為測試結(jié)論。

表1 試樣的測試數(shù)據(jù)

注：Z=(測試結(jié)果-穩(wěn)健平均值)/穩(wěn)健標(biāo)準(zhǔn)差；Z的絕對值≤2.0為滿意結(jié)果；2.0≤Z的絕對值≤3.0為有問題結(jié)果；Z的絕對值>3.0為不滿意結(jié)果

通過測試結(jié)果和測試過程的數(shù)據(jù)分析可以看出原始標(biāo)距的確定錯(cuò)誤。在本實(shí)驗(yàn)中原始標(biāo)距L0應(yīng)為5倍的直徑(90 mm)，這里把原始標(biāo)距確定為135 mm是對原始標(biāo)距[1]概念理解不準(zhǔn)確，人為因素造成試驗(yàn)結(jié)果中斷后伸長率錯(cuò)誤。

另外，直徑、長度測量值精度不夠，應(yīng)保留小數(shù)點(diǎn)后兩位數(shù)值，這也是影響試驗(yàn)結(jié)果的重要因數(shù)。因此，使用合理、經(jīng)過校準(zhǔn)的測量器具也是避免試驗(yàn)數(shù)據(jù)出錯(cuò)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(jié)果的直接因數(shù)。斷口位置是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，這不僅需要試驗(yàn)操作人員對國標(biāo)有準(zhǔn)確的理解，而且需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，能夠按照相關(guān)條款對原始標(biāo)距進(jìn)行以10 mm或5 mm等距打點(diǎn)，有助于對斷口位置與最近原始標(biāo)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)。

3 結(jié) 語

做好儀器、測量器具定期檢定工作和設(shè)備的日常維護(hù)；試驗(yàn)人員經(jīng)培訓(xùn)后上崗，使其對試驗(yàn)所參考的國家標(biāo)準(zhǔn)掌握透徹，對所用的儀器、測量器具能夠熟練使用，并能依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格按照試驗(yàn)流程進(jìn)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(dāng)造成差錯(cuò)等，是確保檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的有效方法。