公路工程钢材试验

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1、第七篇公路工程钢材试验第七篇公路工程钢材试验第一章公路工程钢材试验概述第一节钢材的分类及特性建筑钢材是现代桥梁工程主要的建筑材料。钢材具有很好的强度、塑性、韧性和可焊性，不足的是易锈蚀、维修费用大等。一、按用途划分（1）结构钢。用于建筑结构、机械制造等；（2）工具钢。用于各种工具，如金属切削刀具等；（3）特殊钢。具有各种特殊物理、化学性能的钢材，如不锈钢等。二、按质量划分（1）普通钢。钢中磷含量不大于0．045％，硫含量不大于0．055％；（2）优质钢。所含杂元素较普通钢低，磷含量不大于0．035％～0．040％，硫含量不大于

2、0．040％。三、按化学元素划分（1）碳素钢。含碳量低于2．0％的铁碳合金，此外，还有锰、硅、磷、硫等杂质，同时按含碳量的多少，又分为低碳钢、中碳钢、高碳钢三个类别；（2）合金钢。在钢中加入某些合金元素（如锰、硅、钒、钛等），使钢具有特殊力学性能。并按合金元素的含量又分为低合金钢、中合金钢和高合金钢三类。桥梁建筑用钢就其用途来说，均属于结构钢；按其质量分类来说，都属于普通钢；就其化学元素分类来讲，主要是低碳钢和低合金钢。所以，桥梁建筑结构用钢主要是普—1301—第七篇公路工程钢材试验通碳素结构钢和低合金结构钢两大类。1．普通碳

3、素结构钢普通碳素结构钢按其化学成分和力学性能分为Q195，Q215，Q235，Q255和Q275等五个牌号，其牌号的表示方法共由4部分组成：（1）代表屈服点的“屈”字汉语拼音首母“Q”；（2）屈服点的数值以16mm厚的钢材为准，以MPa为单位；（3）按硫、磷杂质的含量分为A、B、C、D四个等级，其中A类最好，D类最差；（4）按脱氧程度分为特殊镇静钢TZ、镇静钢Z、半镇静钢b和沸腾钢F等四种。例如Q235CZ表示屈服点为235MPa的C级镇静钢。2．低合金结构钢在碳素结构钢的基础上，加入少量或微量的合金元素，从而大大改善钢的性能

4、。合金钢具有高强度、高韧度和良好的可焊性。其编号是用“数字＋化学元素＋数字”的方法表示的。（1）首位数字表示钢的平均含碳量，以万分数表示；（2）中间化学元素表示所含合金元素，按主次排列；（3）元素后数字表示该元素在钢中的含量，若平均含量小于1．5％则元素后不标数字，若平均含量等于或大于1．5％而小于2．5％，在元素后标数字2；等于或大于2．5％而小于3．5％时标数字3，依次类推。若有几个合金元素，则按其含量多少顺序标出。（4）钢号尾部加“b”表示半镇静钢，“空位”表示镇静钢。例如：40Si2MnV表示含碳量为万分之40，主加元

5、素Si含量为1．5％～2．5％，Mn、V元素含量小于1．5％的镇静合金钢。根据工程使用条件和特点，用于桥梁建筑的钢材应具备下列技术要求。（1）良好的综合力学性能。桥梁结构在使用中承受复杂的交通荷载，同时在无遮盖的条件下经受大气条件的严酷考验，因此，必须具备良好的综合机械性能。除具有较高的屈服点与抗拉强度外，还应具有良好的塑性、冷弯和冲击韧性。（2）良好的焊接性，即焊接的部分其强度和韧性应不低于或略低于焊件本身，以防止产生硬化脆裂或内应力过大等不良现象。（3）良好的抗蚀性，即桥梁用钢应具有良好的抵抗大气因素腐蚀的性能。—1302

6、—第七篇公路工程钢材试验第二节钢材的技术性质及检测方法一、强度和塑性钢的强度是用拉伸试验测定的，拉伸试验不仅能测强度，而且还能检测钢的塑性。1．主要仪器设备（1）试验机1）各种类型试验机均可使用，试验机误差应符合JJG139《拉力、压力和万能材料试验机测定规程》或JJG157《小负荷材料试验机检定规程》的1级试验机要求。2）试验机应备有调速指示装置，试验时能在规定的速度范围内灵活调节。3）试验机应具有记录或显示装置，能满足测定力学性能的要求。4）试验机应由计量部门定期进行检定。试验时所使用力的范围应在检定范围内。测试项目规定的

7、伸长率允许使用的最低等级≤0．05B规定非比例伸长应力σp＞0．05～＜0．2C规定残余伸长应力σr≥0．2D规定总伸长应力σt屈服点σsD上屈服点σsu下屈服点σsL屈服点伸长率δs最大力下总伸长率δst最大力下非比例伸长率δg（2）引伸计1）引伸计（包括记录器和指示器）应进行标定，标定时引伸计的工作状态应尽可能与试验时的工作状态相同。2）经过标定的引伸计，在日常试验前应注意检查，当引伸计经过检修或发现异常时，应重新进行标定。3）根据上表选用相应等级的引伸计。—1303—第七篇公路工程钢材试验4）引伸计标距的偏差符合下表中的

8、规定时，可直接使用标称标距。引伸计等级最大允许偏差（％）引伸计等级最大允许偏差（％）AC±0．5±1．0BC2．试验条件（1）试验速度应根据材料性质和试验目的确定，除有关标准或协议另作规定外，拉伸速度应符合下述要求。金属材料的弹性模量应力速率（MPa／s）（MPa）最小最大＜