锚栓拉伸试验,焊接头拉伸试验

锚栓拉伸试验（也称拉拔试验）是检验后置锚栓在混凝土或石材等基材中抗拉承载力、锚固可靠性与破坏模式的现场或实验室测试，分非破损验收与破坏性极限两类，国内常用标准为 JGJ 145‑2013、GB 50550‑2010、JG/T 160‑2017。

试验目的

验证实际抗拉承载力是否满足设计要求；

判定锚固系统质量（施工、基材、埋深是否达标）；

确定极限抗拉能力与典型破坏模式（钢材屈服 / 断裂、混凝土锥体 / 劈裂、界面剥离）；

为工程验收、安全评估与设计复核提供依据。

适用范围

后置锚栓：化学锚栓、膨胀锚栓、机械扩底锚栓、植筋等；

基材：普通混凝土、开裂混凝土、石材、实心砖砌体；

应用：建筑幕墙、设备基础、钢结构连接、加固改造、轨道交通等。

核心试验标准（国内）

JGJ 145‑2013 混凝土结构后锚固技术规程（后锚固专项，含现场验收与极限试验）；

GB 50550‑2010 建筑结构加固工程施工质量验收规范（含拉拔检验加载制度）；

JG/T 160‑2017 混凝土用机械锚栓（产品性能与基准试验）；

GB/T 228.1‑2021、GB/T 3098.1‑2010（锚栓钢材本体拉伸）。

试验分类

1. 非破损检验（现场验收常用）

荷载：1.3× 设计抗拉承载力 Nt（锚栓）；

加载：2–3 min 匀速加载至检验荷载，持荷 2 min；或分 10 级、每级持荷 1 min；

判定：无滑移、无开裂、荷载稳定即为合格，不允许破坏。

2. 破坏性检验（极限承载力 / 重要结构）

荷载：加载至锚栓或基材破坏，记录极限荷载 Nu；

加载：2–3 min 匀速加载至破坏；或分级加载（前 8 级 0.1Nu / 级、后几级 0.05Nu / 级）；

判定：荷载骤降、位移持续增大或出现混凝土锥体 / 劈裂、钢材颈缩断裂等破坏形态。

试验装置（现场）

加载系统：液压千斤顶 + 手动 / 电动油泵（量程 1.5–2.0 倍预估极限荷载）；

量测系统：力传感器（精度≤1%）、位移计 / 百分表（精度 0.01 mm）；

反力架：刚性钢梁 / 反力支架，确保加载同轴、无偏心；

辅助：垫块、衬板、游标卡尺、深度规（测埋深）上海市住房和城乡建设管理委员会。

锚栓拉伸试验装置

试验流程（现场）

基材与锚栓检查：记录混凝土强度、龄期、锚栓规格 / 埋深 / 间距 / 边距；

装置安装：反力架对中→千斤顶就位→力传感器与位移计安装→连接油泵与仪表；

预加载：加至10% 设计荷载，持荷 1 min，检查装置与仪表；

正式加载（非破损）：匀速 / 分级加载至1.3Nt，持荷 2 min，观察并记录荷载‑位移；

正式加载（破坏性）：继续加载至破坏，记录极限荷载、Zui大位移、破坏形态；

卸载与清理：分级卸载，拆除装置，拍照记录破坏面。

关键参数与判定

1. 荷载与位移

非破损：检验荷载 = 1.3Nt，持荷无滑移、无裂缝；

破坏性：极限荷载 Nu，位移达5 mm或荷载骤降即终止。

2. 常见破坏模式

钢材破坏：锚栓屈服、颈缩或断裂（理想破坏，承载力由钢材控制）；

混凝土锥体破坏：锚栓周围混凝土呈锥形拔出（埋深不足 / 混凝土强度低）；

混凝土劈裂破坏：沿锚栓轴线或边距方向开裂（边距 / 间距不足）；

界面剥离：化学锚栓胶层与混凝土脱粘（清孔不洁 / 胶固化不足）。

数据处理与报告

绘制荷载‑位移曲线，提取屈服荷载、极限荷载、极限位移；

计算抗拉承载力实测值，与设计值对比，给出合格 / 不合格结论；

报告内容：工程信息、锚栓参数、基材情况、试验装置、加载制度、数据曲线、破坏照片、结论与建议。

常见问题与注意事项

偏心加载：导致结果偏低、局部开裂，必须严格对中；

埋深不足：易发生混凝土锥体破坏，埋深≥10d（d 为锚栓直径）；

边距 / 间距不足：引发劈裂破坏，需满足边距≥1.5d、间距≥3d；

混凝土强度低：基材先破坏，基材强度≥C20；

化学锚栓固化不足：界面剥离，需按产品说明书保证固化时间。

十、示例（M12 化学锚栓，C30 混凝土，埋深 150 mm）

设计抗拉承载力 Nt=20 kN；

非破损检验荷载：1.3×20=26 kN，持荷 2 min 无滑移→合格；

破坏性试验：极限荷载48 kN，锚栓钢材断裂→满足安全储备

焊接接头拉伸试验是破坏性试验，用于测定焊接接头的抗拉强度、屈服强度、伸长率与断面收缩率，并判定断裂位置，是焊接工艺评定与产品验收的必做项目。

试验目的

测定抗拉强度 Rm、屈服强度 ReL/Rp0.2、断后伸长率 A、断面收缩率 Z。

判断断裂位置：母材、热影响区、焊缝。

验证焊接工艺是否合格，为工程验收提供依据。

常用标准

GB/T 2651‑2022（等同 ISO 4136:2022）《金属材料焊缝破坏性试验 横向拉伸试验》全国标准信息公共服务平台。

GB/T 2652‑2022 纵向拉伸（焊缝金属）。

国际：ISO 4136、ASTM E8/E8M、AWS B4.0。

试样制备（横向拉伸）

取样：垂直焊缝轴线，全厚度取样（t≤30mm）；t>30mm 可分层取样。

形状尺寸：

板状：矩形截面，宽度 b≥25mm，标距 L0=50mm 或 5.65√S0。

焊缝位于试样中部，焊缝轴线与试样纵轴同轴度≤0.5mm。

焊接接头拉伸试样

加工：机械加工，去除余高、焊根，表面无划伤、毛刺、冷加工硬化。

试验设备与流程

设备：电子wanneng试验机（≥300kN，0.5 级）、引伸计、卡尺、放大镜。

流程：

测量试样原始宽度、厚度、标距长度，计算原始截面积 S0。

装夹试样，保证对中；安装引伸计。

室温（10～35℃）加载，速率 1～10mm/min，直至断裂。

记录Zui大拉力 Fm、屈服力、断裂后标距 Lu、断口Zui小截面积 Su。

结果计算

抗拉强度：Rm = Fm / S0（MPa）。

断后伸长率：A = (Lu − L0) / L0 × （%）。

断面收缩率：Z = (S0 − Su) / S0 × （%）。

合格评定

强度：Rm ≥ 母材标准规定的Zui低抗拉强度；异种钢按较低侧母材评定。

塑性：伸长率、收缩率满足产品技术要求。

断裂位置：

理想：断裂于母材，表明焊缝强于母材。

允许：断裂于焊缝 / 热影响区，但强度仍满足要求。

不合格：断裂于焊缝且强度低于母材下限，提示焊缝存在缺陷（气孔、夹渣、未熔合、裂纹）。

常见问题与原因

焊缝处断裂：焊缝强度不足、夹杂、气孔、未焊透、偏析。

热影响区断裂：淬硬组织、氢脆、焊接过热、脆化。

强度合格但塑性差：焊缝晶粒粗大、脆性相、层状夹杂。

应用场景

焊接工艺评定（WPS/PQR）。

压力容器、锅炉、管道、桥梁、钢结构等关键焊缝验收。

新材料、新工艺焊接性能研究。