試 驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)包含一系列術(shù)語、結(jié)果名稱和符號(hào)來正確標(biāo)識(shí)在試驗(yàn)期間收集到的關(guān)鍵信息。為確保符合標(biāo)準(zhǔn)和正確地報(bào)告結(jié)果，充分理解這些信息非常重要。如果依據(jù)多個(gè) 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，還必須解理它們之間的異同點(diǎn)。在某些情況下，標(biāo)準(zhǔn)組織可能采用不同的術(shù)語或結(jié)果名稱來表示同一個(gè)特性。下表所示 為 ISO 和 ASTM 標(biāo)準(zhǔn)中發(fā)現(xiàn)的幾個(gè)常見結(jié)果示例。從表格中可以看出它們的相同點(diǎn)，以及不同點(diǎn)。
在 上文討論試驗(yàn)控制的部分已指出，機(jī)器作動(dòng)缸或橫梁不應(yīng)在屈服期間加速。這會(huì)導(dǎo)致屈服點(diǎn)在試驗(yàn)曲線上被“隱藏”，因?yàn)榧铀賹?dǎo)致數(shù)據(jù)趨于平滑。如果使用的是 伺服控制系統(tǒng)，應(yīng)確保在屈服過程中根據(jù)作動(dòng)缸或橫梁位移執(zhí)行試驗(yàn)控制。如果使用的是手動(dòng)控制系統(tǒng)，應(yīng)確保在屈服過程中保持恒定的橫梁分離速率。如果沒有看 到期望的指定屈服點(diǎn)，應(yīng)從檢查所用的試驗(yàn)控制入手。
如果沒有使用引伸計(jì)，則必須根據(jù)試驗(yàn)前刻在試樣上的標(biāo)記手動(dòng)確定伸長(zhǎng)結(jié)果，例如上一表格中的伸長(zhǎng)結(jié)果。如標(biāo)準(zhǔn)所述，試驗(yàn)后將斷裂的兩半試樣重新放在一起，然后從試樣斷裂處兩側(cè)找到的標(biāo)記進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量。如果伸長(zhǎng)結(jié)果出現(xiàn)沖突，通常需要使用手動(dòng)方法解決這些沖突。
總之，手動(dòng)試驗(yàn)方法相對(duì)簡(jiǎn)單，但嚴(yán)重依賴操作人員正確記錄屈服點(diǎn)和手動(dòng)測(cè)量伸長(zhǎng)。在此過程中，每增加一個(gè)手動(dòng)步驟就可能降低操作人員和系統(tǒng)之間結(jié)果的可重復(fù)性和再現(xiàn)性。這將把結(jié)果置于具有爭(zhēng)議的風(fēng)險(xiǎn)，可能需要更多頻繁的重復(fù)試驗(yàn)。
許多高級(jí)鋼筋不會(huì)呈現(xiàn)明顯的屈服點(diǎn)。在這種情況下，通常必須使用偏置方法確定屈服強(qiáng)度。這要求使用引伸計(jì)測(cè)量應(yīng)變，并繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線，然后可以再確定 0.2% 偏置屈服強(qiáng)度 (Rp0.2)。
最現(xiàn)代的試驗(yàn)系統(tǒng)能夠自動(dòng)生成屈服強(qiáng)度。不過，確認(rèn)和驗(yàn)證試驗(yàn)方法設(shè)置對(duì)于確保獲得一致、準(zhǔn)確的屈服強(qiáng)度結(jié)果非常重要。應(yīng)特別注意以下方面。
試 驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)描述將直線擬合到試驗(yàn)曲線的線性部分的各種方法。此線代表曲線彈性區(qū)的斜率，由于夾具夾緊和加載鏈拉直（如上文預(yù)加載部分所述），它可能在某個(gè)位置 與應(yīng)變軸相交而不是原點(diǎn)。由于屈服強(qiáng)度取決于此線的斜率及其 X 軸截距，正確進(jìn)行設(shè)置至關(guān)重要。下圖（圖 10）所示為適當(dāng)定義的線性斜率和相應(yīng)的偏置 屈服強(qiáng)度 (Rp0.2)。
圖 10 — 正確的線性斜率線和獲得的偏置屈服 (Rp0.2)
此斜率線設(shè)置不當(dāng)可能導(dǎo)致屈服強(qiáng)度結(jié)果不準(zhǔn)確而錯(cuò)誤地造成材料不合格或合格！圖 11 中的圖表包括圖 10 中的相同圖表。不過定義線性斜率的直線沒有正確地?cái)M合到試驗(yàn)曲線上，因此相應(yīng)的偏移屈服強(qiáng)度 (Rp0.2) 高于應(yīng)有值。
圖 11 — 不正確的線性斜率線和獲得的偏移屈服 (Rp0.2)
利用線性斜率線的 X 軸截距以及應(yīng)力-應(yīng)變曲線的應(yīng)變軸而不是原點(diǎn)計(jì)算（或調(diào)整）所有伸長(zhǎng)測(cè)量也很重要。這將提高試驗(yàn)結(jié)果的可重復(fù)性，還可在預(yù)加載結(jié)束時(shí)根據(jù)情況對(duì)應(yīng)變調(diào)零。
屈服強(qiáng)度 — 偏置方法 (Rp0.2)
用 于確定鋼筋屈服強(qiáng)度的最常用偏移量是 0.2%。如標(biāo)準(zhǔn)所闡述，偏移線平行于代表曲線線性或彈性區(qū)的直線，并從此線的 X 軸截距偏移。為了確保正確偏 移，必須在屈服過程中一直準(zhǔn)確地測(cè)量應(yīng)變。對(duì)應(yīng)變讀數(shù)造成不利影響的任何情況 — 例如不當(dāng)?shù)囊煊?jì)設(shè)置或試驗(yàn)期間滑動(dòng) — 可能直接影響屈服強(qiáng)度結(jié)果。
屈 服期間不當(dāng)?shù)脑囼?yàn)控制可能造成屈服強(qiáng)度過高。如前面所述，屈服期間加速違反試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。更重要的是，加速或試驗(yàn)速度超過標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍可能引起屈服強(qiáng)度值虛 高。這點(diǎn)在通常不產(chǎn)生明顯屈服點(diǎn)的鋼筋等級(jí)上不太明顯，容易造成原本不合格的材料被錯(cuò)誤地測(cè)定為合格。應(yīng)通過確認(rèn)采取了正確的試驗(yàn)控制來避免此類風(fēng)險(xiǎn)。
載荷下伸長(zhǎng) (EUL) 屈服
ASTM 鋼 筋標(biāo)準(zhǔn)的早期版本要求獲得額外的屈服強(qiáng)度結(jié)果，報(bào)告出 0.35% 位移時(shí)的應(yīng)力。不顯示明顯屈服點(diǎn)的所有鋼筋產(chǎn)品需要此結(jié)果，其目的是使 ASTM 標(biāo) 準(zhǔn)與美國(guó)混凝土協(xié)會(huì) (ACI) 建筑規(guī)范保持一致。對(duì)于這一要求，ASTM 和 ACI 之間達(dá)成了進(jìn)一步的協(xié)調(diào)。自 2014 年起，ASTM 鋼筋 標(biāo)準(zhǔn)和 ACI 建筑規(guī)范不再要求獲得這一額外的 0.35% 載荷位移 (EUL) 屈服強(qiáng)度結(jié)果。
伸長(zhǎng) — 自動(dòng)方法
使用引伸計(jì)時(shí)，可以直接從應(yīng)變測(cè)量中記錄伸長(zhǎng)結(jié)果，例如 Agt 或斷裂后伸長(zhǎng)百分率 (A5)。這有助于自動(dòng)記錄伸長(zhǎng)結(jié)果，從而無需標(biāo)記試樣并在試驗(yàn)后手動(dòng)測(cè)量。
在 自動(dòng)確定 Agt 時(shí)，引伸計(jì)必須在通過最大力時(shí)保持連接狀態(tài)。然后由系統(tǒng)試驗(yàn)軟件自動(dòng)報(bào)出最大應(yīng)力點(diǎn)處的總應(yīng)變。它還可以自動(dòng)適應(yīng)線性斜率線的 X 軸 截距。不過，如果引伸計(jì)是需要在斷裂后拆除的手動(dòng)設(shè)備，要求操作人員在最大力發(fā)生后拆除它極其危險(xiǎn)。許多等級(jí)的鋼筋在達(dá)到最大力后很快就會(huì)發(fā)生猛烈的斷 裂。自動(dòng)引伸計(jì)還提供在試驗(yàn)期間任何時(shí)間點(diǎn)自動(dòng)拆除的另一大優(yōu)勢(shì)。這在保護(hù)操作人員乃至引伸計(jì)的同時(shí)，仍可自動(dòng)捕獲 Agt。
在自動(dòng)確定斷裂后伸長(zhǎng)百分率時(shí)，引伸計(jì)通常必須經(jīng)歷斷裂過程。然后記錄試驗(yàn)結(jié)束時(shí)確定的斷裂點(diǎn)處的應(yīng)變。試驗(yàn)軟件還必須能夠減除應(yīng)變的彈性部分，使結(jié)果更能與手動(dòng)方法媲美。這取決于所遵循的標(biāo)準(zhǔn)。如果斷裂位置離刀口太近，伸長(zhǎng)結(jié)果將低于預(yù)期值，并造成不合格。
或 者，如果系統(tǒng)能夠自動(dòng)根據(jù)作動(dòng)缸行程（橫梁位移）獲得應(yīng)變，并在拆除引伸計(jì)后獲得試樣標(biāo)距長(zhǎng)度，則可在達(dá)到最大力后拆除引伸計(jì)。這是因?yàn)橐坏┻_(dá)到最大力 后，系統(tǒng)柔度（拉伸）就不會(huì)再引起系統(tǒng)位移。而認(rèn)為此點(diǎn)后發(fā)生的任何作動(dòng)缸或橫梁行程完全是試樣伸長(zhǎng)造成的。試驗(yàn)軟件必須能夠切換引伸計(jì)拆除點(diǎn)處的應(yīng)變 源，并將應(yīng)變測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)化，然后才有用。關(guān)于斷裂位置，還有另一個(gè)好處。由于在最大力后拆除引伸計(jì)，因此無論斷裂發(fā)生在什么位置（假設(shè)在夾具中沒有斷裂）， 根據(jù)作動(dòng)缸或橫梁行程測(cè)得的伸長(zhǎng)將可以獲得試樣伸長(zhǎng)。相對(duì)于讓引伸計(jì)經(jīng)歷斷裂過程，這將得到更加一致的伸長(zhǎng)結(jié)果，需要更少的重新試驗(yàn)。
記住，在某些情況下仍可能需要手動(dòng)伸長(zhǎng)方法，結(jié)果不可直接與自動(dòng)方法互換。在結(jié)果存在爭(zhēng)議的情況下，通常需要采用手動(dòng)方法。
總結(jié)和結(jié)論
全球和地方鋼筋產(chǎn)品及試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)闡明了鋼筋規(guī)格和力學(xué)試驗(yàn)要求。它們致力于確保全世界生產(chǎn)的鋼筋具有一致的質(zhì)量。
確保遵循必需的標(biāo)準(zhǔn)，而且遵循的是最新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于任何拉伸試驗(yàn)計(jì)劃來說都極為重要。為了進(jìn)一步降低錯(cuò)誤地將產(chǎn)品歸為合格或不合格的風(fēng)險(xiǎn)，定期評(píng)估試驗(yàn)過程的所有方面并采取必要的糾正措施也很必要。評(píng)估應(yīng)包括：
· 設(shè)備（機(jī)器、夾具、引伸計(jì)）
· 試樣設(shè)備
· 設(shè)置（軟件和硬件）
· 試驗(yàn)控制（自動(dòng)或手動(dòng)）
· 計(jì)算結(jié)果（自動(dòng)或手動(dòng)）
· 圖表分析
