ГОСТ 12004-81 Сталь арматурная. Методы испытания на растяжение.
ГОСТ 12004-81
Группа В09
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
СТАЛЬ АРМАТУРНАЯ
Методы испытания на растяжение
Reinforcing-bar steel. Tensile test methods
МКС 77.140.15
ОКСТУ 1909
Дата введения 1983-07-01
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Министерством металлургии СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 15.12.81 N 5419
3. ВЗАМЕН ГОСТ 12004-66
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
|
|
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта, подпункта |
ГОСТ 166-89 | 1.8 |
ГОСТ 427-75 | 1.9 |
ГОСТ 1497-84 | 1.1; 2.1; 3.1; 3.4; 3.7.3 |
ГОСТ 6507-90 | 1.8 |
ГОСТ 29329-92 | 1.9 |
5. Ограничение срока действия снято по протоколу N 5-94 Межгосударственного cовета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 11-12-94)
6. ИЗДАНИЕ (сентябрь 2009 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в июне 1985 г., августе 1990 г. (ИУС 9-85, 11-90)
полного относительного удлинения при максимальной нагрузке;
относительного удлинения после разрыва;
относительного равномерного удлинения после разрыва;
относительного сужения после разрыва;
временного сопротивления;
предела текучести (физического);
пределов текучести и упругости (условных);
модуля упругости (начального).
Термины, обозначения и определения приведены в приложении 1.
1. МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ
1.1. Для испытания на растяжение применяются образцы арматуры круглой или периодического профиля с необработанной поверхностью номинальным диаметром от 3,0 до 80 мм. Допускается проводить испытания образцов горячекатаной стержневой арматуры номинальным диаметром более 20 мм на обточенных образцах цилиндрической формы с головками по возможности с сохранением на головках поверхности проката. Форма, размеры и требования к обработке рабочей части образцов - по ГОСТ 1497.
|
|
|
до 40 мм | от 45 до 60 мм | от 70 до 80 мм |
|
|
|
Черт.1
(Измененная редакция, Изм. N 2).
1.2. Допускается перед испытанием проводить правку образца плавным давлением на него или легкими ударами молотка по образцу, лежащему на подкладке. Подкладка и молоток должны быть из более мягкого материала, чем образец.
Недопустимость правки образцов должна быть оговорена в НТД на арматурную сталь.
1.3. Полная длина образца арматуры выбирается в зависимости от рабочей длины образца и конструкции захвата испытательной машины.
Рабочая длина образца должна составлять:
для образца с номинальным диаметром до 20 мм включительно - не менее 200 мм;
для арматурных канатов всех диаметров - не менее 350 мм.
Начальная расчетная длина для образцов стержневой арматуры и проволоки должна быть установлена по нормативно-технической документации на готовую продукцию, а для образцов арматурных канатов должна составлять 300 мм.
(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).
1.5. Для обточенных и круглых образцов арматуры номинальным диаметром от 3,0 до 40,0 мм определяют площадь поперечного сечения измерением диаметра по длине образца в трех сечениях: в середине и по концам рабочей длины; в каждом сечении в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Площадь поперечного сечения образца вычисляют как среднеарифметическое значение этих шести измерений.
1.6. Площадь поперечного сечения каната определяют как сумму площадей поперечного сечения отдельных проволок, составляющих канат.
Допускается использовать номинальную площадь сечения канатов, указанную в нормативно-технической документации на канаты.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1.8. Диаметры круглых и обточенных образцов арматуры номинальным диаметром от 3,0 до 40,0 мм измеряют штангенциркулем по ГОСТ 166 или микрометром по ГОСТ 6507.
1.9. Массу испытуемых образцов арматуры периодического профиля номинальным диаметром менее 10 мм определяют с погрешностью не более 1,0 г, образцов арматуры диаметром от 10 до 20 мм - с погрешностью не более 2,0 г, а образцов диаметром более 20 мм - с погрешностью не более 1% от массы образца.
Образцы арматурной стали взвешивают на весах по ГОСТ 29329*, а длину образца измеряют металлической линейкой по ГОСТ 427.
2. АППАРАТУРА
2.1. Применяют машины всех систем при условии их соответствия требованиям настоящего стандарта и ГОСТ 1497.
2.2. При проведении испытаний должны соблюдаться требования:
надежное центрирование образца;
плавность нагружения;
конструкция захватов испытательной машины должна исключать возможность поворота концов каната вокруг оси образца.
2.3. Измерительные приборы должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и другой НТД.
2.4. При определении условных пределов упругости и текучести с помощью тензометра относительная длина деления шкалы тензометра не должна превышать:
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
Для обточенных образцов определение относительного удлинения - по ГОСТ 1497.
Черт.2
Черт.3
(Измененная редакция. Изм. N 2).
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
3.2.3. Относительное удлинение и относительное равномерное удлинение после разрыва вычисляют с округлением до 0,5%. При этом доли до 0,25% отбрасывают, а доли 0,25% и более принимают за 0,5%.
с помощью тензометров или иных специальных приборов, позволяющих измерять деформации образца вплоть до разрушения;
суммированием остаточной деформации после разрушения образца с упругими деформациями при максимальной нагрузке по формуле
3.7.1. Условные пределы упругости и текучести могут быть определены аналитическим и графическим способами.
При испытании арматурных канатов предварительно проводят не менее чем двукратное нагружение - разгружение в интервале 0,1-0,35 ожидаемого разрывного усилия.
Нагрузка прикладывается равными или пропорциональными этапами так, чтобы до нагрузки, соответствующей искомому пределу, было не менее 8-10 этапов нагружения, считая от начальной нагрузки.
При достижении суммарной нагрузки, соответствующей 0,7-0,9 искомого предела, рекомендуется уменьшить величину этапа нагружения в два или четыре раза.
Выдержка при постоянной нагрузке на каждом этапе нагружения без учета времени приложения нагрузки должна быть не более 10 с.
3.7.3. Графический способ определения условных пределов текучести и упругости: строится диаграмма растяжения "нагрузка-удлинение". По оси ординат откладывают нагрузку, а по оси абсцисс - соответствующее удлинение (черт.4).
Черт.4
Объем, периодичность и методика проведения испытаний должны быть установлены по нормативно-технической документации на готовую продукцию.
Примеры определения условных пределов упругости и текучести приведены в приложениях 2 и 3.
(Измененная редакция, Изм. N 2).
3.9. За результат испытания принимаются механические свойства, полученные при испытании каждого образца. Количество образцов для испытаний указывается в нормативно-технической документации на арматурную сталь.
3.10. Результаты испытаний не учитываются в следующих случаях:
при разрыве образца по нанесенным меткам, если при этом какая-либо характеристика механических свойств по своей величине не отвечает установленным требованиям;
при разрыве образца в захватах испытательной машины;
при обнаружении ошибок в проведении испытаний или записи результатов испытаний.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ТЕРМИНЫ, ОБОЗНАЧЕНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
|
|
|
|
Термин | Условное обозначение
| Единица измерения | Определение |
1. Номинальный диаметр образца | мм | Для стержневой арматуры равен номинальному диаметру равновеликих по площади поперечного сечения круглых стержней; | |
|
|
| для упрочненной вытяжки стержневой арматурной стали равен номинальному диаметру стержней до их вытяжки; |
|
|
| для арматурной проволоки равен номинальному диаметру проволоки до нанесения на нее периодического профиля; |
|
|
| для арматурных канатов равен их номинальному диаметру |
2. Начальная площадь поперечного сечения образца | мм | Площадь поперечного сечения образца до его испытания | |
3. Рабочая длина образца | мм | Часть образца между зажимными устройствами испытательной машины | |
3а. Начальная расчетная длина | мм | Расчетная длина до начала испытания образца, на базе которой проводится измерение удлинений | |
4. Полная длина образца | мм | Длина образца, равная рабочей длине плюс участок для закрепления стержней в захватах | |
5. Конечная расчетная длина | мм | Расчетная длина, измеренная после разрыва образца на участке, включающем место разрыва | |
6. Конечная расчетная длина, не включающая место разрыва | мм | Расчетная длина, измеренная после разрыва образца на участке, не включающем место разрыва | |
7. Расчетная длина по тензометру | мм | Участок рабочей длины образца, равный базе тензометра | |
8. Осевая растягивающая нагрузка | Н (кгс) | Нагрузка, действующая на образец в данный момент испытания | |
9. Напряжение
| Н/мм (кгс/мм ) | Напряжение, определяемое отношением нагрузки к площади поперечного сечения | |
10. Полное относительное удлинение при максимальной нагрузке |
| % | Отношение приращения расчетной длины образца, определяемое в момент начала снижения наибольшей нагрузки, предшествующей разрушению, к начальной расчетной длине, выраженное в процентах от начальной расчетной длины |
11. Относительное удлинение после разрыва | % | Отношение приращения расчетной длины образца, в пределах которой произошел разрыв, к начальной расчетной длине, выраженное в процентах от начальной расчетной длины | |
12. Относительное равномерное удлинение после разрыва | % | Отношение приращения расчетной длины образца после разрыва на участке, не включающем место разрыва, к начальной расчетной длине, выраженное в процентах от начальной расчетной длины | |
13. Относительное сужение после разрыва | % | Отношение разности начальной и минимальной площадей поперечного сечения образца после разрыва к начальной площади поперечного сечения, выраженное в процентах | |
14. Временное сопротивление | Н/мм (кгс/мм ) | Напряжение, соответствующее наибольшей нагрузке , предшествующей разрушению образца | |
15. Предел текучести (физический) | Н/мм (кгс/мм ) | Напряжение, соответствующее наименьшей нагрузке , при которой образец деформируется без заметного ее увеличения | |
16. Предел упругости (условный) | Н/мм (кгс/мм ) | Напряжение, при котором условно-мгновенная пластическая деформация достигает заданной величины расчетной длины по тензометру | |
17. Предел текучести (условный) | Н/мм (кгс/мм ) | Напряжение, при котором условно-мгновенная пластическая деформация достигает 0,2% расчетной длины по тензометру | |
18. Модуль упругости (начальный) | Н/мм (кгс/мм ) | Отношение приращения напряжения к соответствующему приращению упругой деформации на начальном этапе нагружения |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. (Измененная редакция, Изм. N 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
1. Аналитический метод
1.3. Величина остаточной деформации при определении условного предела текучести равна 0,2% от суммарной базы тензометров или 0,4 мм при длине 200 мм. Величина остаточной деформации при определении предела упругости равна 0,02% от суммарной базы тензометров или 0,04 мм при длине 200 мм.
Результаты измерений нагрузок и деформаций записывают в таблице испытаний (см. таблицу).
Kaк видно из таблицы, в диапазоне от 1000 до 4000 кг одному этапу нагрузки в 1000 кг соответствует суммарная деформация 6х10 мм. Определение условных пределов упругости и условного предела текучести аналитическим способом проводится с помощью данных, приведенных в таблице.
|
|
|
|
|
|
|
|
Номер п/п | Нагрузка , Н (кгс) | Отсчет по шкале тензометра, мм
| Суммарная деформация , мм | Приращение деформации на одном этапе 10 , мм | Упругая деформация , мм | Условно-мгновенная деформация , мм | |
|
| левый
| правый
|
|
|
|
|
1 | 9800 (1000) | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | 19600 (2000) | 2,5 | 3,0 | 5,5 | 5,5 | 6,0 | 0,5 |
3 | 29400 (3000) | 6,0 | 6,0 | 12,0 | 6,5 | 12,0 | 0 |
4 | 39200 (4000) | 9,0 | 9,0 | 18,0 | 6,0 | 18,0 | 0 |
5 | 49000 (5000) | 12,0 | 12,0 | 24,0 | 6,0 | 24,0 | 0 |
6 | 58800 (6000) | 15,0 | 15,0 | 30,0 | 6,0 | 30,0 | 0 |
7 | 68600 (7000) | 18,0 | 18,0 | 36,0 | 6,0 | 36,0 | 0 |
8 | 73500 (7500) | 20,0 | 19,0 | 39,0 | 3,0 | 39,0 | 0 |
9 | 78400 (8000) | 22,0 | 21,0 | 43,0 | 4,0 | 42,0 | 1,0 |
10 | 83300 (8500) | 24,0 | 23,5 | 47,5 | 4,5 | 45,0 | 2,5 |
11 | 88200 (9000) | 26,5 | 25,5 | 52,0 | 4,5 | 48,0 | 4,0 |
12 | 93100 (9500) | 28,0 | 29,0 | 57,0 | 5,0 | 51,0 | 6,0 |
13 | 98000 (10000) | 37,0 | 40,0 | 77,0 | 20,0 | 54,0 | 23,0 |
14 | 102900 (10500) | 52,0 | 55,0 | 107,0 | 30,0 | 57,0 | 50,0 |
15 | 107800 (11000) | 74,0 | 77,0 | 151,0 | 44,0 | 60,0 | 91,0 |
16 | 112700 (11500) | 98,0 | 102,0 | 200,0 | 49,0 | 63,0 | 137,0 |
17 | 117600 (12000) | - | - | - | - | - | - |
2. Графический метод
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Рекомендуемое
ПРИМЕР ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСЛОВНОГО ПРЕДЕЛА ТЕКУЧЕСТИ АРМАТУРНЫХ КАНАТОВ
Аналитический метод
Далее проводится обработка показаний тензометров.
|
|
|
|
|
|
|
Нагрузка , Н (кгс) | Отсчет по шкале тензометра, мм | Сумма отсчетов по двум тензометрам 10 , мм | Полная деформация , 10 , мм | Упругая деформация , 10 , мм | Условно-мгновенная пластическая деформация , 10 , мм | |
| левый | правый |
|
|
|
|
19600 (2000) | 8 | 7 | 15 | 0 | 0 | 0 |
78400 (8000) | 72 | 68 | 140 | 125 | 125 | 0 |
19600 (2000) | 8 | 7 | 15 | 0 | 0 | 0 |
78400 (8000) | 68 | 67 | 135 | 120 | 120 | 0 |
19600 (2000) | 8 | 7 | 15 | 0 | 0 | 0 |
39200 (4000) | 28 | 27 | 55 | 40 | 40 | 0 |
58800 (6000) | 48 | 47 | 95 | 80 | 80 | 0 |
78400 (8000) | 68 | 67 | 135 | 120 | 120 | 0 |
98000 (10000) | 88 | 87 | 175 | 160 | 160 | 0 |
117600 (12000) | 108 | 107 | 215 | 200 | 200 | 0 |
127200 (14000) | 127 | 128 | 255 | 240 | 240 | 0 |
137000 (15000) | 141 | 140 | 281 | 266 | 260 | 6 |
146800 (16000) | 154 | 154 | 308 | 293 | 280 | 13 |
150600 (17000) | 168 | 168 | 336 | 321 | 300 | 21 |
160400 (18000) | 185 | 184 | 369 | 354 | 320 | 34 |
170200 (19000) | 203 | 202 | 405 | 390 | 340 | 50 |
175100 (19500) | 217 | 218 | 435 | 420 | 350 | 70 |
184900 (20000) | 230 | 230 | 460 | 445 | 360 | 85 |
194700 (20500) | 254 | 253 | 507 | 492 | 370 | 122 |
204500 (21000) | 293 | 293 | 586 | 571 | 380 | 191 |
3. Заданное отклонение от пропорциональной зависимости между напряжением и деформацией несколько больше полученной при нагрузке 20500 кгс и меньше чем при нагрузке 20000 кгс.