🔩 Badanie stali zbrojeniowej (rozciąganie, gięcie)
Badanie właściwości mechanicznych stali zbrojeniowej: próba rozciągania (Re, Rm, A), próba gięcia/gięcia zwrotnego. Kontrola zgodności z PN-EN 10080.
Przegląd
Stal zbrojeniowa musi spełniać ściśle określone wymagania mechaniczne gwarantujące bezpieczeństwo konstrukcji żelbetowych. Norma PN-EN ISO 15630-1 określa metody badań prętów, walcówki i drutu do zbrojenia betonu.
Kluczowe badania: próba rozciągania (granica plastyczności Re, wytrzymałość na rozciąganie Rm, wydłużenie Agt) oraz próba gięcia (zdolność do gięcia bez pęknięć). Stal B500SP: Re ≥500 MPa, Rm/Re ≥1,15, Agt ≥8%.
Badania te wykonuje się przy każdej dostawie stali na budowę oraz w ramach zakładowej kontroli produkcji w hutach. Wyniki są podstawą atestów hutniczych (3.1 wg EN 10204) i dokumentacji jakości konstrukcji żelbetowych.
Zasada metody
Próba rozciągania: odcinek pręta o długości Lo = 5d lub 10d mocowany w szczękach maszyny wytrzymałościowej i obciążany osiową siłą rozciągającą ze stałą prędkością odkształcenia do zerwania. Rejestrowany jest wykres siła–wydłużenie. Z wykresu odczytuje się: Re (granica plastyczności), Rm (wytrzymałość na rozciąganie), Agt (wydłużenie całkowite przy maksymalnej sile).
Próba gięcia: pręt jest ginany na trzpieniu o średnicy D (np. 4d dla ø12–16) o kąt 180°. Brak pęknięć = pozytywny wynik.
Zastosowania
- Kontrola stali zbrojeniowej na budowie (odbiór materiału)
- Zakładowa kontrola produkcji w hutach i walcowniach
- Badania typu stali zbrojeniowej (certyfikacja)
- Kontrola stali do prefabrykatów betonowych
- Ocena stali z istniejących konstrukcji (diagnostyka)
- Kontrola jakości siatek i zbrojeń prefabrykowanych
Kluczowe parametry
| Parametr | Wartość |
|---|---|
| Granica plastyczności Re | ≥500 MPa (B500SP) |
| Wytrzymałość Rm | ≥575 MPa (B500SP) |
| Stosunek Rm/Re | 1,15–1,35 (B500SP) |
| Wydłużenie Agt | ≥8% (B500SP, klasa C) |
| Próba gięcia | Trzpień D=4d, kąt 180°, brak pęknięć |
| Prędkość rozciągania | 3–30 MPa/s (strefa sprężysta) |
Norma
- Numer normy
- PN-EN ISO 15630-1:2019
- Tytuł (PL)
- Stal do zbrojenia i sprężania betonu — Metody badań — Część 1: Pręty, walcówka i drut do zbrojenia betonu
- Title (EN)
- Steel for the reinforcement and prestressing of concrete — Test methods — Part 1: Reinforcing bars, rods and wire
Procedura krok po kroku
1. Pobieranie próbek
Pobierz losowo pręty z dostawy wg PN-EN 10080. Min. 3 próbki z każdej partii. Długość próbki do rozciągania: Lo + 2×długość chwytu (min. 30 cm).
2. Pomiar wymiarów
Zmierz średnicę nominalną, masę liniową (ważenie odcinka 500 mm). Sprawdź geometrię żeber (wysokość, rozstaw) — suwmiarka, profilometr.
3. Montaż w maszynie
Zamocuj próbkę w szczękach maszyny wytrzymałościowej. Zainstaluj ekstensometr (baza pomiarowa Lo = 5d lub 10d).
4. Próba rozciągania
Obciążaj ze stałą prędkością odkształcenia (0,00025 s⁻¹ w strefie sprężystej, 0,0067 s⁻¹ po Re). Rejestruj wykres F-ε do zerwania.
5. Odczyt wyników
Z wykresu odczytaj: Re (0,2% lub wyraźna granica), Rm (siła max), Agt (wydłużenie przy Rm). Oblicz Rm/Re.
6. Próba gięcia
Na osobnej próbce: zagnij pręt na trzpieniu o średnicy D=4d o kąt 180°. Oględziny: brak pęknięć widocznych gołym okiem = wynik pozytywny.
7. Raportowanie
Sporządź protokół z wynikami Re, Rm, Rm/Re, Agt, wynik gięcia. Porównaj z wymaganiami PN-EN 10080 / PN-B-03264.
Wymagany sprzęt i aparatura
| Sprzęt | Przykład | Orientacyjna cena |
|---|---|---|
| Maszyna wytrzymałościowa (rozciągarka) | Zwick Roell Z600, Instron 600DX, MTS 370 | 200 000–500 000 PLN |
| Ekstensometr kontaktowy | Zwick Roell makroXtens, MTS 634.31F | 15 000–40 000 PLN |
| Prasa do gięcia | Zwick Roell BZ2.5, urządzenie do gięcia prętów | 30 000–80 000 PLN |
| Suwmiarka | Mitutoyo, dokładność 0,01 mm, do pomiaru średnicy | 200–800 PLN |
| Waga laboratoryjna | Do pomiaru masy liniowej prętów, dokładność 1 g | 2 000–4 000 PLN |
Bezpieczeństwo i higiena pracy (BHP)
- Maszyna wytrzymałościowa — ogromne siły, bezwzględny zakaz wkładania rąk w strefę badania
- Zerwanie pręta — gwałtowne uwolnienie energii, stosować osłony
- Ostre krawędzie po zerwaniu — rękawice ochronne
- Gięcie — ryzyko odrzutu pręta, osłony boczne
- Ochrona oczu obowiązkowa