钢筋能力验证结果与分析

蒋丽

热轧带肋钢筋作为主要建筑材料之一，广泛应用于公路、桥梁、工业和民用建筑等领域，其质量的好坏对建筑工程建设施工及投入使用后的安全性与可靠性具有重要影响；使用不合格钢筋，将给建筑物带来重大安全隐患；拉伸试验合格与否是衡量钢筋产品质量的重要指标。影响钢筋拉伸试验结果准确度的因素很多，比如试样的均匀性、拉力机的精度、操作人员技术水平、操作方法等。能力验证是利用实验室间的比对，确定实验室从事特定测试活动的技术能力，也是实验室检测结果质量控制的重要方式[1]。

通过参加能力验证，有助于实验室评价和证明其检测数据结果的可靠性和准确性，增强对实验室出具可靠数据的信心。为提高实验室热轧带肋钢筋的检测能力和水平，增强实验室竞争力，本实验室参加了由云南省市场监督管理局组织开展的热轧带肋钢筋拉伸试验能力验证。

1.材料和方法

1.1 样品来源

根据《云南省市场监督管理局关于开展2020 年省级检验机构能力验证工作的通知》，本次能力验证样品为2 件热轧带肋钢筋拉伸试样，牌号为HRB400E，规格为dn12×520mm 和dn18×520mm；样品编号分别为：842 和491，均为有效样品。

1.2 仪器设备

天水红山试验机有限公司生产的型号为WAW-300B，最大量程为300kN 的微机控制电液伺服万能试验机；游标卡尺精度为分辨率0.02mm。

1.3 检验依据

《2020 年云南省热轧带肋钢筋拉伸试验能力验证作业指导书》；《金属材料拉伸试验第1 部分：室温试验方法》（GB/T 228.1-2010）；《钢筋混凝土用钢材试验方法》（GB/T 28900-2012）测Agt 方法：手工法，进行热轧带肋钢筋各参数的检测。

1.4 检验步骤与结果

本实验室相关人员收到能力验证样品和作业指导书后，及时将样品交给参加本次能力验证试验人员，对样品是否完好进行确认，确认完好无损后填写《被测物品接受状态确认表》并回传样品发出单位。正式试验前，先使用相同规格的样品进行测试，正常后再进行能力验证样品测试。此操作能很好确保试验机负荷的准确性和试验机整个软件系统正常运行，同时能预测本次试验所选用的试验机量程是否能满足此次能力验证样品检测需求。试验速率控制类型为应力速率控制（方法B），dn12×520mm 的钢筋屈服期间采用拉伸速率10mm/min 进行试验，直至屈服结束；屈服后采用拉伸速率为20mm/min 进行试验；dn18×520mm的钢筋屈服期间采用拉伸速率20mm/min进行试验，直至屈服结束；屈服后采用拉伸速率为50mm/min 进行试验。样品测定比对结果见图1。

图1 热轧带肋钢筋拉伸试验能力验证证书

试样拉伸断裂后，测量断后伸长率时，应将试样断裂部分仔细拼接在一起，并使其轴线处于同一直线上。使用分辨率为 0.02mm 的游标卡尺测量断后标距。此次两个样品的断裂点刚好在试样中间，因此将断裂点分布在中间，根据钢筋标距仪打好的点直接数段测量即可。测量时最好两人同时测量，尽可能避免因读数误差造成的测试结果离群。

2.问题分析与注意事项

2.1 设备问题

仪器设备的准确度会直接影响试验结果。实验室使用的万能试验机应按要求做好期间核查和日常维护保养，检定周期有效；此外需合理选择试验机量程，确保精度满足试验要求。而量程选择需根据力值来确定，通常应使力值介于量程的20%～80%之间，本试验室采用0～300KN试验机，符合要求，从而减少了数据误差。

2.2 人员问题

2.2.1 责任心问题

试验前，应仔细阅读作业指导书和标准规范，能力验证活动为了强化数据的可比性，一般会对试验方法、环境条件、使用的设备做出具体的规定。例如此次作业指导书就明确规定：（1）拉伸试验方法《金属材料拉伸试验第1 部分：室温试验方法》（GB/T 228.1-2010）；《钢筋混凝土用钢材试验方法》（GB/T 28900-2012）；（2）应在空载状态下对试验机进行调整，确保清零有效；（3）试样原始标距长度应为5 倍公称直径，最大力总延伸率（Agt）优先采用手工法；（4）强度计算采用公称横截面积；按要求对试验结果进行修约并注意相关提醒：如手工方法测Agt 时，原始标距为100mm，结果报告中“均匀伸长”填写拉伸断裂后原始标距测量的总长度。

上述相关要求和规定都将直接影响数据的准确性。据了解，此次有好几个试验室未认真阅读相关规定，导致原始记录“均匀伸长”填写错误。

2.2.2 操作问题

因操作不熟练、试验速率控制不稳定，常常导致能力验证结果离群。试验速率对金属材料的应力-应变关系有不可忽视的影响，作业指导书明确要求拉伸试验控制按GB/T 228.1-2010。屈服阶段的速率过大或不稳定，都将导致结果离群。为了避免仪器运行不正常，夹具不正常，操作不熟练，导致试验错误或失败无法报出检测结果，应在正式试验前找相同规格的样品进行试验。且在试验开始前拉伸速率不可过快，防止夹具打滑，影响试验结果。

热轧带肋钢筋拉伸试验一般要求采用电液伺服万能试验机，或速率可控的试验机，屈服强度、抗拉强度一般在可控范围内，但断后伸长率、横截面积受人为因素较大。为了排除钢筋标距仪使用次数多后容易磨损，应在打点后用游标卡尺进行校准；在钢筋断后，量取断后标距时，要注意端口对齐，以免出现缝隙，对数据造成干扰；若断裂处与最接近的标距标记距离小于三分之一，需采用《金属材料拉伸试验第 1 部分：室温试验方法》（GB/T 228.1-2010）标准附录H 规定的移位法测定断后伸长率；本次能力验证作业指导书中明确要求强度计算采用公称横截面面积。而以往能力验证，有的明确要求采用实测横截面积参与计算。忽略这个问题，也将对试验结果造成很大影响[2]。

3.结论

通过参加此次云南省市场监督管理局组织开展的热轧带肋钢筋拉伸试验能力验证活动，本试验室全部验证参数：下屈服强度（ReL）、抗拉强度（Rm）、断后伸长率（A）、最大力总延伸率（Agt），提交的测试结果均为满意，说明本实验室热轧带肋钢筋检测能力满足认证认可要求，出具的检测数据准确可靠，其经验可为相关检测机构和检测人员开展此项工作提供参考。