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ISO 15630-1 / ASTM E488 / BS 4449: 混凝土鋼筋測試

鋼筋混凝土試驗在ISO 15630-1、ASTM E488或BS 4449標準中皆有描述。 應用的測試包括拉伸測試彎曲測試和再彎曲測試以及疲勞測試

測試 試樣規格 拉伸測試 彎曲量(彎曲)測試/重複彎曲測試 疲勞測試 測試設備 手冊

鋼棒/鋼筋測試

混凝土鋼筋可將普通混凝土變成鋼筋混凝土

因為混凝土具有高壓縮強度、低拉伸強度的特徵,需要在其中鑲嵌鋼筋來提升總體強度。 混凝土鋼筋分為

  • 鋼棒、鋼筋、鋼絲
  • 焊接鋼筋網格

鋼棒是截面為圓形或近似圓形的鋼製品,用於加固混凝土。 鋼棒、鋼筋和鋼絲的測試方法在ISO 15630-1標準中有描述。

澆築混凝土之前,在施工現場用更細的鋼絲將鋼筋固定組成網格狀。 這些產品的測試方法在ISO 15630-2標準中有描述。

混凝土鋼筋的一個典型特徵是肋,肋是盤繞或軋制的,用於增強混凝土和鋼之間的黏接。

符合ISO 15630-1的試樣規格

混凝土鋼筋由長材製成,其表面形狀因製造標準而有所不同。

試片在其整個長度上截面恆定。 此外,試片必須筆直、無彎曲。 如果試片彎曲,則在試驗前必須被調直。

試片的截面對拉伸測試極為重要。 為了測定截面,需測量試片的長度並稱重。 然後,根據這些值用數學方法計算截面。

混凝土鋼筋拉伸測試

經典拉伸測試中物理特徵的測定仍然是對混凝土鋼筋進行的最常見試驗。 拉伸測試的執行標準為ISO 6892 -1

可以透過無接觸方式(圖片左側 + 中間,使用videoxtens)或接觸方式(圖片右側,使用makroXtens )來測量應變。

ISO 15630-1改編

  • 計算上降伏強度ReH、偏位降伏Rp0,2和拉伸強度Rm時,應使用標稱截面積
  • 如果製造商標準中未另行規定,則初始標距長度等於標稱直徑(d)的五倍
  • 使用延伸計時,最大應力總延伸率Agt必須大於拉伸力損失前最大值的0.2%

最重要的特徵值

  • 拉伸強度 Rm [MPa]
  • 降伏點 Re [MPa]
  • 拉伸強度 Rm 與降伏強度 Re 的降伏率
  • 降伏強度與標稱降伏強度的比率 Re, actual / Re, nominal
  • 最大負載總延伸率 Agt [%]
  • 只要相關產品標準中未另行規定,就使用標稱截面積來計算強度特徵(見ISO 15630)。

測試無效

  • 如果測量曲線的斜率與楊氏模數理論值的偏差大於10%
  • 如果在試樣夾具 +20 mm 或與試樣夾具的距離 d(以較大值為準)内斷裂。

根據ISO 15630-1試驗標準對混凝土鋼筋鋼筋混凝土拉伸試驗

用1,600 kN試驗機對混凝土鋼筋進行拉伸測試,並用videoXtens延伸計進行光學應變量測。

混凝土鋼筋自動拉伸測試

鋼筋一般進行大批量的生產,在生產過程中,為了品質控制,必須不停地對產品進行測試。 ZwickRoell專門為了滿足這種測試研發了全自動測試系統。只要從鋼筋或從鋼筋網格中截取試片並且放入試片架,接下來的試驗就會全自動完成。 該系統還能整合100° C下的人工老化裝置。 該裝置還能根據試驗標準精確測量試片截面積,試驗後的試片也會根據測試結果分類存放以供後續目測檢查。

  • 客製化的解決方案
  • 一套測試系統可以完成所有相關的試驗
  • 可靠性高
  • 轉發故障報告的實用選項

混凝土鋼筋彎曲測試/再彎曲測試

3點彎曲測試以及再彎曲測試用於測定混凝土鋼筋的彎曲能力。

根據 EN ISO 15630-1 進行彎曲測試的期間,鋼筋會被彎折到預先設定的角度(通常是90°)。 上層鐵砧和所有鐵砧的直徑與鐵覘之間的距離,通常在產品標準中都會指定,必且要依照鋼筋的常見直徑進行選擇。

之後進行重複彎曲測試,讓試樣彎折回到起始的位置。 進行這項測試時會使用到一個受到壓縮負載時會橫向滑開的滑套。 如果試樣沒有出現任何裂紋或斷裂,即表示測試成功。 目視進行評估。

在一般環境溫度下進行彎曲測試。 也可以在更大的溫度範圍內進行測試,但需要相關單位核准。

根據 EN ISO 15630-1 標準對混凝土鋼筋進行疲勞測試

  • 標準要求混凝土鋼筋達到規定的疲勞強度或耐久性,並且得到驗證。
  • 使用 vibrophore(共振裝置)就可以最快速且經濟的方式完成這些疲勞壽命測試。ZwickRoell vibrophore是高達 600 kN 的測試應用下最合適的解決方案。
  • 試樣直徑最大可達到 36mm;從 14mm 開始就必須使用可使用的攪拌裝置進行攪拌。

鋼筋棒的疲勞試驗

由於鋼筋試樣在整個試樣長度上具有相同的直徑,因此試樣的端部被嵌入。 在500 kN Vibrophore疲勞試驗機上執行高週疲勞試驗。

符合ISO 15630標準的其他測試方法

金屬 | 鋼筋混凝土 | 剪切測試
ISO 15630-2
到 金屬 | 鋼筋混凝土 | 剪切測試
金屬 | 鋼絞線 | 拉伸及疲勞測試
ISO 15630-3、ASTM A416、ASTM A1061
到 金屬 | 鋼絞線 | 拉伸及疲勞測試

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根據ISO 15630-1標準對相關產品進行試驗

使用機電試驗機對混凝土鋼筋進行試驗,應力最高達2,500 kN。

對於拉伸測試,可使用最大 2500 kN 的油壓夾具和最大 600 kN 的楔形夾具

可使用彎曲工作台進行彎曲(折彎)測試,該工作台裝有不同上壓頭和壓頭,並透過轉接板安裝在試樣夾具

執行應變量測時,可採用接觸式延伸計makroXtens或非接觸式光學延伸計videoXtens。 在非接觸應變量測中,使用鋼筋的表面結構作為標距,該標記由videoXtens延伸計自動測定。

透過重新運行程序,可以隨後測定拉伸測試中自由夾具間距Le内的伸長率。 這樣做的好處是如果試片在標距長度Le之外斷裂,試片不會失效。 可在新設置的標距長度内重新測量伸長率。 因此,Le測量範圍外的試片斷裂可以被排除。

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