公路水运试验检测师-水运材料重点复习背诵资料：钢筋、钢绞线及接头详解

公路水运试验检验员-水运材料重点复习与背诵

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水运材料

第十一章 钢筋、钢绞线和钢筋接头

129.钢筋混凝土用热轧带肋钢筋分为普通热轧钢筋和细粒热轧钢筋两大类；普通热轧带肋钢筋如HRB400E，400是指屈服强度特征值，E是指抗震要求。

屈服强度600MPa只有HRB600，而屈服强度400MPa和500MPa分别为HRB400、HRB500和HRB400E、HRB500E。

HRBF400等细晶粒热轧带肋钢筋有一个额外的F。

热轧光圆圆钢的特征屈服强度值为300级，牌号为HPB300。

钢绞线按结构分为8类。 1×3（I）是指一根钢绞线由3根钢丝绞合而成。我的意思是用分数。钢丝根数可为2根、3根、7根、19根。

由7根公称直径为15.20mm、抗拉强度为1860MPa的钢丝捻制而成的标准钢绞线标记为：1×7-15.20-1860。

钢筋的连接按连接方式可分为焊接和机械连接。焊接接头按焊接方法不同可分为电阻点焊、闪光对焊、电弧焊、窄间隙电弧焊、电渣压力焊、气压焊和预热等。 T型预埋件及接头埋弧压力焊。

机械连接接头有套筒挤压连接接头和螺纹连接接头（镦粗直螺纹、滚压直螺纹）。

接头根据高应力、大变形条件下的抗拉强度、残余变形、最大总伸长率、反复拉压性能等分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。

130、钢筋的力学性能指标主要有下屈服强度、抗拉强度、强屈比、断后伸长率、最大力总伸长率。

【屈服强度】分为上屈服强度和下屈服强度。上屈服强度是指样品屈服前力第一次下降时的最大应力；下屈服强度是指屈服期间的最小应力，不包括初始瞬时效应。

该标准要求较低的屈服强度。

中碳钢和高碳钢没有明显的屈服过程，通常以发生0.2%残余变形时的应力作为屈服强度。

在工程中，常采用屈服点作为确定钢材设计强度的依据。

【抗拉强度】是指钢材所能抵抗的最大拉应力，即相应钢材的最大应力。

【强度-屈服比】 抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值，用于比较结构的可靠性和钢材的有效利用率。

强度屈服比越大，材料的安全可靠性越高，结构也越安全。

对于抗震要求较高的结构，钢筋的实测抗拉强度与实测屈服强度之比不应小于1.25。

钢筋的实测屈服强度与特征屈服强度值之比不应大于1.30。

【断裂后伸长率】是指断裂后标距的残余伸长率与原标距的比值的百分比。

【最大力总伸长率】是指在最大力下原始标距（弹性伸长加塑性伸长）的总伸长与引伸计标距的比值。

【断面收缩率】是指试样断裂后横截面积的最大收缩量与原横截面积的比值。

【弹性模量】是指钢材受拉时弹性变形阶段的应力与应变之比。

【热影响区】 钢筋焊接接头热影响区的宽度主要取决于焊接方法，其次取决于焊接热输入。

131、【热轧光圆钢筋】 公称直径直径为6~12mm和14~22mm。对应的直径公差分别为±0.3mm和±0.4mm；相应的重量公差分别为±6%和±5%。

不圆度≤0.4mm，长度公差0~50mm。

【热轧带肋钢筋】长度允许偏差为0~50mm，公称直径为6~12mm、14~20mm，22~50mm对应重量偏差为±6%、±5%、分别为±4%。

屈服强度较低为400MPa的热轧带肋钢筋，相应的抗拉强度为540MPa；较低的屈服强度为 500MPa，相应的拉伸强度为 630MPa。

对应HRB(F)400的断裂后伸长率不小于16%，最大力时的总伸长率不小于7.5%；对应于HRB(F)500的断裂伸长率不小于15%，最大力时的总伸长率不小于7.5%。

【钢绞线】最大力总伸长率≥3.5%，应力松弛性能为当初始载荷相当于实际最大力的70%和80%时，相应的1000h应力松弛率应≤2.5%且≤4.5%。

0.2%屈服应力值应为整根钢绞线实际最大力的88%～95%。如无特殊要求，仅进行初始力70%的松弛试验。允许采用外推法进行120h松弛试验，以确定1000h松弛率。 。

【机械连接接头】Ⅰ级接头的极限抗拉强度不应小于抗拉强度标准值（钢筋断裂）或极限抗拉强度不应小于抗拉强度标准值的1.10倍（连接器损坏）；二级接头的极限抗拉强度不应小于抗拉强度标准值； Ⅲ级接头的极限抗拉强度不应小于屈服强度标准值的1.25倍。

【检验组批及判定规则】

132.【热轧带肋和热轧光圆圆钢】规定的检验项目包括拉伸试验和弯曲试验。

同一厂家、同一炉号、同一规格、同一交货状态的，每60吨为一批，不足60吨也计为一批；允许同一牌号、同一熔炼方法、同一铸造方法的不同炉号混用。批次，但各炉罐号碳含量差异不大于0.02%，锰含量差异不大于0.15%，混批重量不大于60t。

【预应力用钢绞线】 所需检验项目包括整根钢绞线的最大载荷、屈服载荷、伸长率、尺寸测量等。

同一品牌、同一规格、同一生产工艺的，每批不得超过60t。

【钢筋焊接接头】分为主要控制项目和一般控制项目。主要控制项目为拉伸强度和弯曲性能（仅针对闪光对焊接头和气压焊接头）；一般项目为外观质量检验。

闪光对焊和电弧焊以300个接头为一批，气压焊以200个接头为一批。

【机械连接接头】现场检验所需项目包括原材料的抗拉强度和单向接头的抗拉强度。

每个试件的极限抗拉强度和三个接头试件的平均残余变形应符合规定。

现场检查分为过程检查和安装前联合检查。

过程检验项目为单向拉伸极限拉伸强度和残余变形。

接头安装前现场抽检项目为极限抗拉强度、加工及安装质量。机械连接接头过程检验时，应采用不少于3个同批次钢筋、相同连接形式的接头试件；现场检验时，以500个接头为一批。 ，少于500个按一批计算。

133、钢筋取样：化学成分和反弯检测样品1个，拉伸和弯曲检测样品2个，质量偏差检测不同钢筋样品不超过5个，每根钢筋长度不小于500mm 。

钢绞线检验取样应从每个托盘的任意一端取样。除应力松弛性能每合同批次不少于1股外，其他指标均为每批次3股。

焊接接头检验取样，拉伸试件和弯曲试件应在每检验批中随机抽取3个接头。

机械连接接头取样、过程检验每个规格接头试件不少于3个；每验收批次接头安装前应进行现场抽样检验，并随机截取3块接头试件进行极限抗拉强度试验。当只有 1 个试件的极限抗拉强度不符合要求时，应另取 6 个试件进行复验。

热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋，试验不合格时，应从同批中抽取双倍数量的样品，对不合格项目进行复验，复验结果应全部为合格的。

钢筋重量偏差项目不允许复验。

当钢绞线某项检验结果不符合规定时，应从同批次未经检验的钢绞线卷中抽取双倍数量的样品，对不合格项目进行复检。即使复检结果有一个检验样品不合格，也会判定整批钢绞线不合格或者将合格的逐一检验并出厂。

134、【钢筋焊接接头拉伸试验结果的评定】评定合格时，①3个试件均使钢筋母材发生塑性断裂，且其抗拉强度大于或等于钢筋母材标准值材料拉伸强度； ② 2个试件发生延性断裂 一个试件在钢筋母材处断裂，另一试件在焊缝处发生脆性断裂，其抗拉强度大于或等于母材抗拉强度标准值。

应复验的情况为： ① 两个试件在钢母材中发生塑性断裂，且其抗拉强度大于或等于钢母材抗拉强度标准值；另一个试件在焊缝或热影响区脆性断裂，其抗拉强度小于钢筋母材抗拉强度标准值。

② 1个试件在钢母材中发生塑性断裂，且其抗拉强度大于或等于钢母材抗拉强度标准值；另外两个试样在焊缝或热影响区发生脆性断裂。

③三个试件均在焊缝处发生脆性断裂，其抗拉强度均大于钢筋母材抗拉强度标准值。

凡不符合上述五项条件的检验批接头均评定为不合格品。

复验时应剪取6个试样。若 4 个及以上试件使钢筋母材发生塑性断裂，则其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值，另外 2 个及以下试件若在焊缝处发生脆性断裂，其抗拉强度大于或等于钢筋母材抗拉强度标准值的，应评定为拉伸试验复验合格。

两个异常现象是：试件在母材中脆性断裂；或在热影响区发生延性断裂，但抗拉强度小于母材抗拉强度标准值。

135.【钢筋焊接接头弯曲试验结果的评定】弯曲至90°时，若2～3个试件侧面（包括焊缝和热影响区）无宽度为0.5mm的裂纹，则检验应评价该批次接头弯曲试验是否合格。

当两个试件出现宽度为0.5m的裂纹时，应重新检验。

当3个试件出现宽度为0.5mm的裂纹时，该检验批的接头弯曲试验评定为不合格；复验时，剪下6块试件进行检测。

当宽度为0.5mm裂纹的试件不超过2个时，该检验批的接头弯曲试验评定为合格，进行复验。

【机械连接接头的评定】 每验收一批接头，应从工程结构中随机截取3个接头试件，进行极限抗拉强度测试。当只有一个试件的极限拉伸强度不符合要求时，应另取6个试件进行复验。复检时仍有一项不合格的，视为不合格。

[钢筋检测方法]

136、【尺寸偏差】热轧光圆钢筋的尺寸包括直径和圆度；热轧带肋钢筋的尺寸包括内径、纵肋高度、横肋高度、横肋间距和横肋端部最大间隙。

使用游标卡尺，精度0.02mm。

【热轧光圆钢筋】在钢筋的顶部、中部、底部两个垂直方向逐一测量直径，取平均值作为测量结果，精确至0.1mm。

同一截面上最大直径与最小直径之差即为钢筋的不圆度。取样品顶部、中部、底部不圆度的平均值，精确至0.1mm。

【热轧带肋钢筋】钢筋内径精确到0.1mm。钢筋纵、横肋的高度是通过测量同一截面两侧横肋的平均中心高度来测量的。即测量钢筋的最大外径，减去其中的内径，所得结果的1/2即为筋高，精确到0.1mm。

横肋间距是通过测量平均肋间距来测量的，即测量钢筋一侧第1至第11横肋的中心距，将此值除以10即为横肋间距，精确为0.1毫米。

【质量偏差】从不同钢筋上取样。数量不少于5个，每个样品长度不少于500mm。长度应精确到1mm。样品总重量应精确至不大于样品总重量的1%。

质量偏差=（实际总质量-理论总质量）/理论总质量。

137、【钢筋拉伸试验】试验机精度应达到1级以上；测量各种屈服强度和规定试验时，引伸计的精度应为1级；测量拉伸强度和各种伸长率时应准确。学位可以是2级。

用于确定最大力下总伸长率的引伸计的标距长度应至少为 100 毫米。

试验一般在10~35℃范围内进行。对于温度要求严格的测试，测试温度应为18~28℃，即23℃±5℃。

标本数量为2个。

对于直径或厚度大于或等于4mm的线材或棒材，原始标距通常为5d（热轧）或10d（冷轧）。

测力系统的零位应在试样两端夹紧之前设置好，试验过程中测力系统不会发生变化。

试验速率可采用应变率控制法和应力率控制法，优选应变率控制法。

【应变率控制（方法A）】一是采用引伸计控制，二是采用梁位移率控制，梁位移率=平行长度×应变率。

弹性阶段和屈服阶段的应变速率应为0.00025s^-1，屈服阶段后的应变速率应为0.0067s^-1。

[应力率控制（方法B）] 对于钢筋，弹性范围应力率应控制在6～60MPa/s之间并保持恒定。

无论初始瞬态效应如何，较低的屈服强度是屈服阶段的最小应力。

将屈服前的第一个峰值应力（第一最大应力）判定为上屈服强度；如果屈服阶段有两个或多个谷应力，则第一个谷应力（第一个峰值应力）将被丢弃。不计算最小应力，剩余谷应力中的最小者被确定为下屈服强度。

如果只有一个下降的谷，则判定该谷应力为较低的屈服强度。

若屈服阶段出现屈服平台，则将平台压力确定为下屈服强度；如果存在多个屈服平台且后者高于前者，则将第一个平台的应力确定为较低的屈服强度。

下屈服强度必须低于上屈服强度。

138.【断裂后伸长率】断裂后伸长率=（断裂后原标距）/原标距。原则上，只有当断裂点与最近标距标记之间的距离不小于原始标距长度的 1/3 时，这才有效。高效的。

但如果断裂后伸长率大于或等于规定值，则无论断裂位置在何处，测量都有效。

如果小于1/3，可用位移法测量。

【最大力总伸长率】最大力下的伸长率除以引伸计标距（也可以通过手动测量拉断后测量）等于最大力下的塑性伸长率+最大拉伸强度/2000。

最大力塑性伸长率是用 100 毫米标距测量的。距断裂面的距离r至少为50mm或2d（以较大者为准）。当夹具与标距之间的距离r小于20mm或d（取较大者）时，试验结果可认为无效。

如有争议，应采用手工测量。

最大力下的总伸长率小于断裂后的伸长率。

伸长率类型可以从断裂后伸长率和最大力时的总伸长率中选择。若协议未确定，则伸长率取断裂后伸长率，仲裁检验时采用最大力时的总伸长率。

屈服强度和抗拉强度以10MPa的间隔四舍五入。最大总伸长率四舍五入至0.1%，断裂伸长率四舍五入至0.5%（A≤10%）或1%（A>10%）。注：A为断裂后伸长率。

139.【钢筋弯曲试验】本试验应在10～35℃的温度下进行。不允许转动样品。根据直径选择弯曲压头。

对于HRB400钢筋公称直径，试件数量为2个，根据钢筋等级及公私6~25mm、28~40mm、>40~50对应的弯头直径D，分别为4d 、 5d 和 6d 分别。

支撑滚轮之间的距离L=(D+3d)±0.5d。当产品宽度≤20mm时，样品宽度为原产品宽度；当产品宽度>20mm时，样品宽度为20mm±5mm，厚度≥3mm。样品宽度为20~50mm。

钢筋混凝土用热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋的弯曲角度均为180°。

当出现争议时，测试速率应控制在1mm/s±0.2mm/s。如果对结果评价没有特殊要求，则弯曲试验后不使用放大仪器进行观察。若试样弯曲外表面无肉眼可见的裂纹，则判定为合格。

[钢筋的反向弯曲试验] 本试验应在10～35℃的温度下进行。不允许转动样品。样品数量为1个。根据钢筋公称直径选择弯曲压头。反向弯曲试验的弯曲芯部直径与弯曲试验相比，钢筋公称直径增加1。

反向弯曲试验时，先向前弯曲90°，将样品在100℃±10℃下保持不少于30分钟，自然冷却后再反向弯曲20°。

若试件弯曲部分表面无肉眼可见的裂纹，则认为该试件合格。

可以使用反向弯曲试验来代替弯曲试验。

[钢筋接头检测方法]

140、【钢筋焊接接头拉伸试验】室温10-35℃。当钢筋直径不大于20mm时，夹紧长度宜为70~90mm；当钢筋直径大于20mm时，夹紧长度宜为90~120mm。

闪光对焊接头和气压焊接头的试验长度一般为8d；对于单面搭接焊缝，一般为5d+焊缝长度；对于双面搭接焊缝，一般为8d+焊缝长度。

样品长度≥测试长度+2倍夹紧长度。

加载应连续、平稳，最大试验力应通过拉动试样直至断裂（或发生颈缩）来读取。

当试验断口出现气孔、夹渣、未焊透等焊接缺陷时，应在试验记录中注明。

抗拉强度四舍五入为5MPa。

【焊接接头弯曲试验】可在压力机或万能试验机上进行。不得使用钢筋弯曲机对焊接接头进行弯曲试验。

弯曲试样的长度应为两滚轮内侧距离加150mm。应去除试样受压面上的金属毛刺和粗糙变形区，直至与母材金属外表面平齐，弯曲角度为90°。

当出现争议时，测试速率应控制在1mm/s±0.2mm/s。

【钢筋机械连接接头拉伸试验】 在试件两侧对称布置变形测量仪器。两侧测点相对偏差不应大于5mm。采用钢筋两侧仪器读数的平均值来计算残余变形。

单轴拉伸残余变形测量标距=L+（1～6）d（L为机械连接接头长度），加载为0→0.6fyk（fyk表示热轧钢筋的屈服强度） →0（残余变形测量）→测量最大拉力（极限拉力）→失效（确定最大力下的总伸长率）。

不大于0.012Asfyk（As表示钢筋的理论截面积）的载荷可作为名义零载荷。

测量接头残余变形时，应力加载速率为2MPa/s，不应超过10MPa/s。

计算残余变形时，取钢筋两侧变形的平均值；计算极限抗拉强度时，采用钢筋的公称横截面积。

[钢绞线测试]

141、【钢绞线直径偏差】钢绞线直径应用分度值不大于0.02mm的量具测量，测量位置与端部的距离不应小于300mm。

在同一断面不同方向测量3次，取平均值作为测试结果。

【钢绞线拉伸试验】试验机至少为1级。测量E、Fp0.1或Fp0.2时，引伸计精度应为1级；测量最大力的总伸长时，引伸计的精度应为2级。

以标称最大力的 10% 施加预载，直到引伸计达到原始标距的 1%。

最大力和规定的非比例延伸力精确至1kN，抗拉强度计算使用标称横截面积。

当试样在卡盘内或钳口钢绞线公称直径的2倍以内断裂且不能满足标准规定的性能要求时，试验无效。

弹性模量是用力-伸长关系曲线中0.2F～0.7F（F为试验机压力）范围内的直线段的斜率除以试件的标称截面积来测得的。

屈服强度和抗拉强度四舍五入到10MPa的区间。

142． 【钢绞线等温应力松弛试验】 力的损失以给定时间内初始力的百分比表示。松弛试验机F不大于1000kN时，精度为±1%；松弛试验机F不大于1000kN时，精度为±2%。

标距长度不小于钢绞线公称直径的60倍，精度为1级。

温度应保持在20℃±2℃范围内。在松弛试验样品附近再取两个样品，测量样品的最大应力，以确定松弛试验的初始力。

测试前样品应放置至少24小时。载荷可根据需要从0%～20%F加载：20%～80%F应连续加载或分3个或3个以上均匀阶段加载，或匀速加载，6分钟后加载。内完成。

当达到80%F时，应连续加载，并在2分钟内加载至F。

当达到初始载荷F时，力值应在2分钟内保持恒定。

每周至少测量或记录一次力损失。

试验时间为1000h。不少于120h的试验时间也可用于外推。计算的松弛率的相关系数应不小于0.98。

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