试验目的

钢筋屈服强度试验主要是为了确定钢筋在承受拉力时，开始产生明显塑性变形时的应力值。这一数值对于评估钢筋在建筑结构中的承载能力和安全性至关重要。因为当钢筋所受应力达到屈服强度后，会产生较大的不可恢复的塑性变形，可能导致结构变形过大，影响结构的正常使用和安全性。

试验设备

万能材料试验机：这是进行钢筋屈服强度试验的核心设备。它能够对钢筋施加轴向拉力，并精确测量拉力的大小和钢筋的伸长量。试验机应具备足够的量程，例如，对于常见的建筑用钢筋，试验机的拉力量程应能满足测试要求，一般在 100kN - 1000kN 之间，具体取决于钢筋的规格。同时，试验机的精度也很重要，其力值测量精度通常要求达到 ±1%。引伸计：用于测量钢筋在拉伸过程中的伸长量。引伸计的精度和量程要与钢筋的特性相匹配。例如，对于屈服强度较高、伸长率较小的高强钢筋，需要使用精度较高的引伸计，其测量精度可达 ±0.001mm，以准确捕捉钢筋开始屈服时的微小变形。数据采集系统：可以记录试验过程中力值和变形的数据，方便后续的数据处理和分析。数据采集系统能够以较高的频率采集数据，如每秒采集 10 - 100 个数据点，确保完整记录钢筋从开始加载到屈服阶段的全过程数据。

试验样品准备

取样：钢筋样品应按照相关标准进行随机取样。例如，在钢筋混凝土用热轧带肋钢筋的检测中，同一牌号、同一炉罐号、同一规格的钢筋，每批重量不超过 60t 为一组，每组抽取两根钢筋作为试验样品。样品尺寸：样品的长度和直径要符合试验设备和标准的要求。一般来说，钢筋的原始标距（用于测量伸长量的部分）长度根据钢筋的公称直径（d）来确定，如原始标距可为 5d 或 10d。钢筋样品的长度应保证在试验机的夹具能够牢固夹持的情况下，还有足够的长度用于测量伸长量。同时，要确保钢筋样品的两端平整，以便于试验机夹具的夹持，防止在试验过程中出现滑动现象。

试验步骤

安装样品：将准备好的钢筋样品安装在万能材料试验机的夹具中，要确保钢筋的轴线与试验机的拉力方向一致，避免产生偏心拉伸。因为偏心拉伸会使钢筋承受附加的弯曲应力，影响试验结果的准确性。预加载：对钢筋进行预加载，预加载力一般为钢筋屈服力估计值的 10% 左右。预加载的目的是使试验机的夹具和钢筋更好地接触，消除间隙，同时检查试验装置是否正常工作。正式加载：以均匀的速率加载拉力，加载速率对于屈服强度的测定结果有一定影响。例如，对于屈服现象明显的普通钢筋，加载速率可以控制在 6 - 60MPa/s；对于高强钢筋或屈服现象不明显的钢筋，加载速率可以适当降低，如控制在 3 - 30MPa/s。在加载过程中，通过引伸计和数据采集系统记录力值和伸长量的数据。确定屈服强度：观察试验过程中力 - 伸长量曲线。对于有明显屈服平台的钢筋，屈服平台对应的力值就是屈服强度；对于没有明显屈服平台的钢筋，通常采用规定非比例伸长应力作为屈服强度，如规定非比例伸长率为 0.2% 时对应的应力。

试验结果处理与报告

数据处理：根据试验过程中记录的数据，计算钢筋的屈服强度。屈服强度等于屈服力除以钢筋的原始横截面积。例如，如果测得钢筋的屈服力为 300kN，钢筋的公称直径为 20mm，其原始横截面积为 π×(20/2)² = 314.16mm²，则屈服强度为 300000N/314.16mm²≈955MPa。同时，要计算试验数据的误差范围，考虑试验机的精度、引伸计的精度以及样品制备和试验操作等因素对结果的影响。试验报告：试验报告应包括钢筋的品种、规格、牌号、试验日期等基本信息，还应详细记录试验过程中的加载速率、屈服强度的测定方法（是基于屈服平台还是规定非比例伸长应力）、试验结果以及数据处理过程。并且，报告中要注明试验是否符合相关标准要求，如是否按照 GB/T 228.1 - 2010《金属材料拉伸试验第 1 部分：室温试验方法》进行试验。