2 Метрологическое и методическое обеспечение испытаний

Арматурные стали, а также пряди (канаты) испытывают на растяжение и изгиб в холодном состоянии. При контроле проволочной арматуры некоторых диаметров вместо пробы на изгиб применяют иной вид испытаний – на перегиб.

При отборе проб количество контрольных образцов зависит от класса контролируемой стали.

При контроле арматуры классов A-III, A-II и A-III для проведения каждого вида испытаний требуется 2 образца, отбираемые от разных стержней. При испытании стержней из стали других классов, а также прядей и канатов количество контрольных образцов должно быть увеличено до 3.

Количество образцов, отбираемых от разных мотков проволочной арматуры, для каждого вида испытаний должно составлять не менее 3, если это сталь классов В-I и Bp-I, и не менее 5 – для высокопрочной проволоки классов В-II и Bp-II.

Заготовку образцов производят с помощью кислородной резки, на металлорежущих станках, механических ножницах и т.д. Необходимым условием при этом является обеспечение припусков, предохраняющих образец от влияния нагрева или наклепа. Величина припусков при заготовке контрольных образцов должна быть не менее 20 мм при диаметре стали до 60 мм и не менее 30 мм – при больших диаметрах.

Размеры контрольных образцов арматуры зависят от диаметра стали и вида испытаний, для которого они предназначены.

При изготовлении образцов, испытываемых на растяжение, полную длину заготовок выбирают с таким расчетом, чтобы рабочая длина (часть образца, расположенная между губками захвата разрывной машины) составляла для образцов диаметром до 20 мм включительно не менее 200 мм, а для образцов диаметром свыше 20 мм – не менее 10 d. Рабочая длина образцов арматурных прядей (канатов) должна быть не менее 350 мм.

Длину образцов арматурной стали l, изготовляемых для испытаний на изгиб, определяют по формуле:

l = 2 (d + c) + (100  150) мм.

Длина образцов проволоки, подвергаемых испытанию на перегиб, должна составлять 100-150 мм.

Испытание стали на растяжение производят после предварительной разметки контрольных образцов с помощью рисок, наносимых делительной машиной, калибровочными скобами или керном. Расстояние между двумя соседними рисками, кратное 10 мм, зависит от диаметра испытываемой стали. Для образцов диаметром менее 10 мм оно принимается не более 5 мм, а для всех остальных – не более величины номинального диаметра.

Начальную площадь поперечного сечения F₀, мм², необработанного образца необходимо определять по формуле:

M

F₀ = —— , (26)

 l

где M­­ - масса образца, г;

 - плотность стали, равная 0,00785 г/мм³.

Массу испытываемого образца арматуры периодического профиля диаметром менее 10 мм следует определять с точностью не менее 1,0 г, диаметром 10-20 мм – не ниже 2 г и диаметром более 20 мм – не ниже 10 г.

Временное сопротивление разрыву необходимо определять с точностью до 0,5 кгс/мм² по формуле

P_max

δ_в = ——— , (27)

F₀

где P_max - наибольшая нагрузка, определенная по силоизмерителю

испытательной машины.

Относительное удлинение после разрыва определяют с точностью 0,5% по формуле

l_k – l_o

δ = ——— x 100%, (28)

l_o

где l_k - конечная расчетная длина образца, мм, включающая участок разрыва

и измеряемая с помощью делительных рисок;

l_o - начальная расчетная длина, мм (для стали диаметром ≤ 9 мм она

должна составлять 100 мм, а для всех остальных образцов – 5

диаметров).

Расчетные длины l_k и l_o измеряются с точностью не ниже 0,5 мм. Подобная методика определения этих величин приведена в ГОСТ 12004-81 Сталь арматурная. Методы испытаний на растяжение.

Физический предел текучести определяют с точностью до 0,5 кгс/мм² по формуле

P_т

δ_т = ——— , (29)

F₀

где P_т - определенная по силоизмерителю наименьшая нагрузка, при которой

деформация образца происходит без заметного увеличения усилия.

При испытании на загиб, образец, лежащий на двух параллельных катках, при помощи специальной оправки изгибают до заданного угла между одной стороной образца и продолжением другой. Нагружение образца производят в середине его пролета между опорами.

Радиус закругленной части оправки должен быть равен половине ее толщины c, а радиус закругления опор – не менее диаметра образца d. Расстояние между опорами e, если испытание проводят до соприкосновения сторон (α = 180^о) без применения прокладки, принимается равным 2,1 d + c. Во всех остальных случаях эта величина должна быть равна значению 2,5 d + c.

Признаком положительных результатов испытания арматуры на изгиб является отсутствие излома, расслоений, надрывов и трещин видимых невооруженным глазом.

При испытание на перегиб контрольный образец проволоки устанавливают строго вертикально между губками прибора на всю их глубину и зажимают тисками.

Продольное перемещение и проворачивание образца в губках не допускается. Скорость движения изгибающего рычага должна быть равномерной и для проволоки диаметром ≤ 5 мм составлять 1 перегиб в секунду, а диаметром свыше 5 мм – 0,5 перегиба в секунду.

Перегиб, на котором произошло разрушение образца, в результаты испытаний не включают.

Результаты испытаний сводятся в таблицу.

Оценка качества испытываемой арматурной стали производится путем сравнения полученных результатов с требованиями нормативной документации:

- ГОСТ 5781-82 Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия.

- ГОСТ 10922-90 Арматурные изделия и закладные, изделия сварные, соединения сварных арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций.

-ГОСТ 6727-80 Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций.

-ГОСТ 7348-81 Проволока из углеродистой стали для армирования предварительно напряженных конструкций.

-ГОСТ 8480-93 Проволока стальная для армирования предварительно напряженных железобетонных конструкций.

Лабораторная работа №7