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      鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在橋梁、海洋平臺、房屋建筑等現(xiàn)代工程建造中應(yīng)用廣泛?；炷恋目箟簭?qiáng)度高，但抗拉強(qiáng)度低，鋼筋是鋼筋混凝土建筑構(gòu)件的骨架。在混凝土中主要承受拉應(yīng)力，具有非常高的抗拉強(qiáng)度。鋼筋和混凝土的線膨脹系數(shù)相似，均不會因?yàn)榄h(huán)境因素而產(chǎn)生過大的應(yīng)力；鋼筋和混凝土之間具有良好的黏結(jié)力，尤其變形鋼筋的使用更提高了兩者的黏結(jié)力。

      鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋是關(guān)鍵建筑材料，其對建筑安全、建筑的使用壽命、資源節(jié)約等具有重大意義。為了保障建筑工程的質(zhì)量，國際上制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)，對熱軋帶肋鋼筋的材料性能檢測也進(jìn)行了詳細(xì)的定義和要求，涵蓋了拉伸試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)和反向彎曲試驗(yàn)及疲勞試驗(yàn)等。國內(nèi)對熱軋帶肋鋼筋的生產(chǎn)、使用和質(zhì)量檢測一直有相關(guān)的控制標(biāo)準(zhǔn)：GB/T 1499.2—2018 《鋼筋混凝土用鋼 第2部分:熱軋帶肋鋼筋》規(guī)定了熱軋帶肋鋼筋性能檢測項(xiàng)目和要求；由中國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》第5.2.1條規(guī)定，應(yīng)按國內(nèi)現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，抽取鋼筋試樣進(jìn)行力學(xué)性能和質(zhì)量偏差檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果必須符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

      目前，國內(nèi)對熱軋帶肋鋼筋的拉伸試驗(yàn)檢測項(xiàng)目有：屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后延伸率和最大力總延伸率等。斷后延伸率僅反映鋼筋局部的變形能力，難以代表熱軋帶肋鋼筋的真正變形能力。熱軋帶肋鋼筋的均勻變形對其使用性能有較大的影響，最大力總延伸率能夠真正反映熱軋帶肋鋼筋的變形能力。最大力總延伸率就是將試樣拉伸到最大力時標(biāo)距伸長量與原始標(biāo)距的百分比，準(zhǔn)確測量最大力總延伸率十分重要。

     GB/T 1499.2—2018中規(guī)定延伸率的類型可以在斷后延伸率和最大力總延伸率中選定，但抗震的熱軋帶肋鋼筋的延伸率全部選用最大力總延伸率。GB/T 1499.2—2018的8.1.1條要求熱軋帶肋鋼筋的拉伸試驗(yàn)方法按GB/T 28900—2012 《鋼筋混凝土用鋼材試驗(yàn)方法》執(zhí)行，該標(biāo)準(zhǔn)提供了一種斷后的手動測量方法，同時也推薦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》中第18章規(guī)定的引伸計(jì)檢測方法。來自廣東韶鋼松山股份有限公司的孫福猛、何榮福、孫澤敏三位研究人員對熱軋帶肋鋼筋的最大力總延伸率的兩種測量方法進(jìn)行了比較，提出最大力總延伸率測量方法的建議。

1 檢測方法

     準(zhǔn)備10個?22mm的HRB400E鋼筋試樣，每個試樣長度為600mm，試驗(yàn)時平行長度大于350mm，無論試樣斷裂在任何位置，都可以滿足距斷口至少50mm，距夾持端大于22mm的要求。

     使用激光打標(biāo)機(jī)標(biāo)記原始標(biāo)距，為了減小標(biāo)記標(biāo)距帶來的誤差，等分格標(biāo)記間的距離為20mm。平行長度內(nèi)標(biāo)記范圍總長為400mm，原始標(biāo)距為100mm，測量每一組原始標(biāo)距，結(jié)果如表1所示。

     引伸計(jì)測量和手工測量時均采用100mm的原始標(biāo)距，手動調(diào)整引伸計(jì)的標(biāo)距，并與試樣的一組標(biāo)距重合，以保證拉伸至最大力時引伸計(jì)的測量位置與手工測量標(biāo)距的標(biāo)記位置一致。

     拉伸至最大力時停止試驗(yàn)，取下試樣。測量與引伸計(jì)標(biāo)距重合位置的最大力塑性延伸率，再加上拉伸力卸載后的彈性變形，彈性變形計(jì)算方法如式(1)所示。

式中：Agt為最大力總延伸率；Ag 為最大力塑性延伸率；Rm為抗拉強(qiáng)度。

      最大力點(diǎn)測量法與斷后手動測量法得到的不同試樣的最大力總延伸率如表2所示。將試樣重新加載至試驗(yàn)機(jī)上,無需加載引伸計(jì),并繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，直至試樣斷裂。

     取斷裂后較長的一截試樣，用手動方法測量最大力總延伸率，測量所有滿足距離斷口大于50mm，距離夾持位置大于22mm位置的結(jié)果(見表2，斷后手動測量法獲得的最大力總延伸率的結(jié)果1~4分別為離斷口由近至遠(yuǎn)處的結(jié)果)。

      采用全場應(yīng)變測量系統(tǒng)檢測拉伸至最大力后試樣繼續(xù)變形的應(yīng)變場圖像，顯示僅存在一處頸縮(見圖1)。

     采用引伸計(jì)測量最大力總延伸率時，確保最大力取在拉伸曲線最大力平臺的中間位置，避免因拉伸曲線未經(jīng)過光滑處理導(dǎo)致最大力位置取點(diǎn)偏左或偏右，從而造成較大誤差。未經(jīng)過光滑處理最大力處的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖2所示。

2 結(jié)果分析

     (1) 由表1得出的10個鋼筋試樣的標(biāo)距極差均小于0.2mm，標(biāo)記誤差小于0.3%，全部滿足不大于±1%的要求。采用激光打標(biāo)機(jī)進(jìn)行標(biāo)距標(biāo)記的重復(fù)性較好，對斷后多組最大力總延伸率數(shù)據(jù)的影響較小。

     (2) 在最大力處停止試驗(yàn)，比較引伸計(jì)與手動兩種方法測量相同變形位置的最大力總延伸率。由表2可以得出，最大力處用手動方法比用引伸計(jì)方法測量獲得數(shù)據(jù)的平均值偏低0.34%。兩種方法的測量結(jié)果比較接近。

     (3) 試樣斷裂后，對引伸計(jì)與手動兩種方法測量的最大力總延伸率進(jìn)行分析。

     由圖1可知：拉斷試樣過程中的應(yīng)變場圖像僅有一處頸縮位置，不存在雙頸縮，所以斷后手動測量不存在雙頸縮對最大力總延伸率測量結(jié)果的影響。

      由圖2可知：拉伸曲線未經(jīng)過光滑處理，易造成某一點(diǎn)的力值偏高，取點(diǎn)過程中，最大力不能取在平臺中間位置。熱軋帶肋鋼筋一般拉伸曲線的最大力平臺長度為1~2mm，曲線波動使試驗(yàn)機(jī)選擇最大力時，可能取最大力平臺的兩端，而不在平臺的中間，造成引伸計(jì)延伸采集數(shù)據(jù)誤差較大，影響最大力總延伸率的測量。

     由表2可知：試樣斷裂后，引伸計(jì)與手動兩種方法測量的最大力總延伸率相差較大，靠近斷口處手動方法比引伸計(jì)方法測量結(jié)果的平均值偏大3.0%，靠近夾持端手動方法比引伸計(jì)方法測量結(jié)果的平均值偏大1.8%；測量位置對手動方法的影響較大，斷后手動法測量的最大力總延伸率離斷口由近至遠(yuǎn)依次遞減。用體積不變原理進(jìn)行分析，造成兩種測量方法比對結(jié)果偏大的原因主要是熱軋帶肋鋼筋拉伸至最大力后直至斷裂過程中的不均勻變形。

3 結(jié)論

     (1) 拉伸試驗(yàn)全自動檢測是熱軋帶肋鋼筋性能檢測的發(fā)展趨勢，全自動檢測需使用引伸計(jì)測量最大力總伸長率。在拉伸至最大力時，且處于同等變形條件下，引伸計(jì)方法與手動方法測量的最大力總伸長率僅相差0.34%。引伸計(jì)的精度一般都可達(dá)到0.5級以上，所以引伸計(jì)測量的最大力總伸長率是可靠的。

      (2) 引伸計(jì)測量熱軋帶肋鋼筋的最大力總伸長率時，最大力的取點(diǎn)位置非常重要，如應(yīng)力-應(yīng)變曲線未進(jìn)行光滑處理，取點(diǎn)位置可能會偏左或者偏右，影響伸長率的取值。使用引伸計(jì)測量熱軋帶肋鋼筋的最大力總伸長率時，建議對應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行光滑處理，光滑處理后的曲線應(yīng)表征原始應(yīng)力-應(yīng)變曲線的特征。

     (3) 手動方法測量位置對最大力總伸長率的檢測結(jié)果有很大影響，為保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，建議在滿足測量條件下，靠近夾持端對最大力總伸長率進(jìn)行測量。

      (4) 熱軋帶肋鋼筋的最大力總伸長率都有一定的余量，具備條件的實(shí)驗(yàn)室可以采用GB/T 228.1—2010中第18章規(guī)定的使用引伸計(jì)的檢測方法測量最大力總伸長率。如有爭議，可采用手動方法。