屈服强度试验怎么测试

1）目的与适用范围

本方法适用于室温（10～35℃）下测试钢筋混凝土用热轧光圆钢筋的屈服强度、抗拉强度、断后伸长率。

2）主要仪器设备

①计算机控制拉伸试验机：试验机应能通过软件提供不加处理的模拟信号的输出，应该以基本的SI单位给出力、延伸、时间、试样尺寸；能通过应变速率或应力速率控制拉伸试验条件，并进行数据的采集和处理。

②钢筋打点机或划线机、游标卡尺（精度为0．1mm）、钢板尺等。

3）试验方法和步骤

（1）试样准备

①测量钢筋原始直径（d0），精确到0．1mm。若试样的尺寸公差和形状公差满足要求，可用公称截面面积计算原始横截面积。

②切取钢筋试样。试样的总长度（Lt）取决于夹持方法，原则上Lt＞Lc＋4d0；Lc为试件在试样机两夹头间的长度，Lc≥L0＋d0/2；L0为原始标距，L0＝5d0或L0＝10d0。拉伸试验用钢筋试件不得进行车削加工。

③用小标记、细划线或细墨线标记原始标距，准确到±1%。将原始标距细分为5mm（推荐）到10mm的N倍；若原始标距的计算值与标记值之差小于10%L0，可将原始标距的计算值修约至最接近的5mm的倍数。

（2）试验步骤

①设定试验力零点。在试验加载链装配完成后，试样两端被夹持之前，应设定力测量系统零点，以确保夹持系统的重量在测力时得到补偿，保证夹持过程中产生的力不影响力值的测量。一旦设定了力值零点，在试验期间力测量系统不能再发生变化。

②使用合适的夹具夹持试样，努力确保夹持的试样受轴向拉力作用，尽量减小弯曲。为得到直的试样和确保试样与夹头对中并得到直的试样，可以施加不超过规定强度或预期屈服强度5%相应的预拉力。

③选择应变速率控制或应力速率控制两种方法中的一种进行拉伸试验。

④应变速率控制试验方法的试验速率（推荐速率）：

a．应变速率控制模式有两种：一种是基于引伸计的反馈而得到的应变速率eLc；另一种是根据平行长度估计的应变速率eLc，即通过控制平行长度与需要的应变速率相乘得到的横梁位移速率来实现。

b．直至测定上屈服强度或规定延伸强度，尽可能保持应变速率（eLc）恒定，推荐选取eLc＝0．00025s－1，相对误差±20%。

c．上屈服强度后，在测定下屈服强度和屈服点延伸率时，保持平行长度估计的应变速率（eLc）直到不连续屈服结束，推荐选取eLc＝0．00025s－1，相对误差±20%。

d．屈服强度或塑性延伸强度测定后，eLc转换成0．0067s－1，相对误差±20%。

⑤应力速率控制试验方法的试验速率：

a．在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定，应力速率应控制在6～60MPa·s－1。

b．测定下屈服强度，在试样平行长度的屈服期间，应变速率应在0．00025～0．0025s－1，平行长度内的应变速率应尽可能保持恒定。如不能直接调节这一应变速率，应通过调节屈服即将开始前的应力速率来调整，在屈服完成前不再调节试验机的控制。

c．在弹性范围，试验机的横梁位移速率应在应力速率为6～60MPa·s－1范围内，并尽可能保持恒定；在塑性范围和直至规定强度，应变速率不应超过0．0025s－1。

d．如试验机无能力测量或控制应变速率，应采用等效于6～60MPa·s－1应力速率的试验机横梁位移速率直至屈服完成。

e．测定屈服强度或塑性延伸强度后，试验速率可以增大到不大于0．008s－1的应变速率或等效的横梁分离速率。

4）结果整理

（1）上屈服强度的测定

上屈服强度ReH可以从力延伸曲线图或峰值力显示器上测得，定义为力首次下降前的最大力值对应的应力。数据修约至1MPa。

（2）下屈服点的测定

下屈服强度ReL可以从力延伸曲线上测得，定义为不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小力所对应的应力。数据修约至1MPa。

（3）抗拉强度的测定

抗拉强度Rm可以从力延伸曲线上测得，定义为试样所承受最大力所对应的应力。数据修约至1MPa。

（4）断后伸长率的测定

将试样断裂的部分仔细配接在一起使其轴线处于同一直线上，并采取特别措施确保试样断裂部分适当接触后测量试样断后标距，按式（7．1）计算断后伸长率A，修约至0．5%。

使用分辨率足够的量具或测量装置测定断后伸长量（Lu－L0）并精确到±0．25mm。原则上只有断裂处与最接近的标距标记的距离不小于原始标距的1/3情况，方为有效。但断后伸长率大于或等于规定值，不管断裂位置处于何处，测量均为有效。如断裂处与最接近的标距标记的距离小于原始标距的1/3时，可采用规定的移位法测定断后伸长率。移位法步骤如下：

①试验前将试样原始标距细分为5mm（推荐）到10mm的N等份；

②试验后，以符号X表示断裂后试样短段的标距标记，以符号Y表示断裂试样长段的等分标记，此标记与断裂处的距离最接近于断裂处至标距标记X的距离。

如X与Y之间的分格数为n，按如下测定断后伸长率：

a．如N－n为偶数［见图7．1（a）］，测量X与Y之间的距离lXY和测量从Y至距离为个分格的Z标记之间的距离lYZ。按照式（7．2）计算断后伸长率：

b．如N－n为奇数［见图7．1（b）］，测量X与Y之间的距离，以及从Y至距离分别为（N－n－1）和（N－n＋1）个分格的Z′和Z″标记之间的距离lYZ′和lYZ″。按照式（7．3）计算断后伸长率：

图7．1　移位方法示意图