膨脹螺栓抗拉拔試驗(yàn)是檢驗(yàn)膨脹螺栓在固定基材（如混凝土、磚墻、鋼結(jié)構(gòu)等）中抗拉力承載能力的關(guān)鍵檢測(cè)項(xiàng)目，核心目的是驗(yàn)證其是否滿足設(shè)計(jì)要求、安裝規(guī)范及安全使用標(biāo)準(zhǔn)，廣泛應(yīng)用于建筑、裝飾、機(jī)械固定等領(lǐng)域。 一、試驗(yàn)核心目的 膨脹螺栓的抗拉拔性能直接決定其固定可靠性，試驗(yàn)主要解決以下問(wèn)題： 確認(rèn)膨脹螺栓的極限抗拉拔承載力（即螺栓或基材發(fā)生破壞前能承受的最大拉力）； 驗(yàn)證螺栓是否符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)（如 GB/T 22795《混凝土用膨脹型錨栓》）或工程設(shè)計(jì)要求； 排查安裝缺陷（如安裝深度不足、孔徑偏差、基材強(qiáng)度不夠）對(duì)承載能力的影響； 對(duì)比不同規(guī)格、不同基材、不同安裝方式下螺栓的抗拉拔性能差異，為選型提供依據(jù)。 

二、試驗(yàn)基本原理 膨脹螺栓的固定原理是：通過(guò)擰緊螺母，使螺栓尾部的 “膨脹套管” 膨脹，與基材孔壁緊密擠壓，產(chǎn)生摩擦力和機(jī)械咬合力，從而實(shí)現(xiàn)固定。 抗拉拔試驗(yàn)通過(guò)緩慢、均勻施加軸向拉力，模擬螺栓實(shí)際受力狀態(tài)，直至螺栓出現(xiàn)以下任一 “破壞形式”，記錄此時(shí)的拉力值（即極限承載力）： 螺栓本身破壞（如螺桿拉斷、螺紋滑扣）； 膨脹套管失效（如套管變形、脫落）； 基材破壞（如混凝土孔壁開(kāi)裂、局部剝落，磚墻酥碎）。 

三、試驗(yàn)核心設(shè)備 試驗(yàn)設(shè)備需滿足 “精度可控、加載穩(wěn)定” 要求，主要包括： 設(shè)備名稱 功能要求 拉力試驗(yàn)機(jī) 量程需覆蓋被測(cè)螺栓的設(shè)計(jì)承載力（通常 0-50kN 或 0-100kN），誤差≤±1%；支持 “勻速加載”（加載速率一般 5-10mm/min）。 專用夾具 與膨脹螺栓頭部 / 螺母匹配（如六角夾具、圓型夾具），確保拉力 “軸向施加”，避免偏心受力。 位移計(jì)（可選） 記錄拉力加載過(guò)程中螺栓的位移量，分析 “力 - 位移曲線”，判斷螺栓的屈服特性。 基材模擬試件 模擬實(shí)際使用場(chǎng)景的基材（如 C30/C40 混凝土試塊、MU10 磚墻試塊），尺寸需滿足規(guī)范（如混凝土試塊邊長(zhǎng)≥150mm，孔深符合安裝要求）。 安裝工具 電鉆（匹配螺栓孔徑）、扭矩扳手（按規(guī)范擰緊螺母，控制預(yù)緊力）、卡尺（測(cè)量孔徑、安裝深度）。 

四、詳細(xì)試驗(yàn)步驟 

1. 試驗(yàn)前準(zhǔn)備 樣品選?。弘S機(jī)抽取同批次、同規(guī)格的膨脹螺栓（通常不少于 3 套，取平均值作為結(jié)果），檢查螺栓無(wú)銹蝕、變形、螺紋損傷。 基材處理： 混凝土基材：采用標(biāo)準(zhǔn)試塊（如 150mm×150mm×150mm），按螺栓規(guī)格鉆 “標(biāo)準(zhǔn)孔徑”（如 M8 螺栓對(duì)應(yīng)孔徑 10mm，需參考產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)），孔深符合設(shè)計(jì)要求（通常為螺栓有效長(zhǎng)度的 1.2-1.5 倍）； 磚墻 / 其他基材：按實(shí)際使用場(chǎng)景制作試件，確?；膹?qiáng)度均勻（如磚墻需養(yǎng)護(hù) 28 天以上）。 螺栓安裝：按產(chǎn)品安裝規(guī)范操作 —— 將螺栓裝入孔中，用扭矩扳手?jǐn)Q緊螺母（預(yù)緊扭矩參考產(chǎn)品說(shuō)明，如 M10 螺栓預(yù)緊扭矩約 15-20N?m），確保膨脹套管充分膨脹，安裝后靜置≥24h（讓基材應(yīng)力釋放）。 設(shè)備校準(zhǔn)：拉力試驗(yàn)機(jī)需提前校準(zhǔn)（如用標(biāo)準(zhǔn)砝碼校準(zhǔn)量程），確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。 

2. 正式試驗(yàn) 裝夾固定：將安裝好螺栓的基材試件固定在拉力試驗(yàn)機(jī)底座，螺栓頭部 / 螺母通過(guò)專用夾具與試驗(yàn)機(jī) “拉力桿” 連接，確保螺栓軸線與拉力方向完全一致（避免偏心加載導(dǎo)致結(jié)果偏差）。 設(shè)置參數(shù)：開(kāi)啟試驗(yàn)機(jī)，設(shè)置加載速率（如 5mm/min），清零拉力和位移數(shù)據(jù)。 加載記錄：?jiǎn)?dòng)加載，勻速施加拉力，實(shí)時(shí)觀察并記錄 “拉力 - 位移” 變化： 若螺栓未出現(xiàn)明顯屈服，持續(xù)加載至 “破壞”（如螺桿斷裂、基材開(kāi)裂），記錄此時(shí)的最大拉力值（極限承載力）； 若設(shè)計(jì)要求 “驗(yàn)證屈服強(qiáng)度”，則記錄拉力首次下降前的穩(wěn)定值（屈服承載力）。 試驗(yàn)后檢查：觀察破壞形式（判斷是螺栓破壞、套管失效還是基材破壞），并拍照記錄，用于后續(xù)結(jié)果分析。

 3. 數(shù)據(jù)處理 對(duì)同批次 3 套及以上樣品的試驗(yàn)結(jié)果，去除異常值（如偏差超過(guò)平均值 15%）后，取算術(shù)平均值作為該規(guī)格螺栓的 “抗拉拔承載力”； 若單一樣品結(jié)果低于設(shè)計(jì)值，需重新抽樣加倍試驗(yàn)，若仍不達(dá)標(biāo)，則判定該批次不合格。 

五、結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn) 試驗(yàn)結(jié)果是否合格，需結(jié)合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和工程設(shè)計(jì)要求綜合判定，核心依據(jù)如下： 承載力達(dá)標(biāo)：實(shí)測(cè)極限抗拉拔承載力 ≥ 設(shè)計(jì)要求值（或產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小值）； 破壞形式合理：優(yōu)先允許 “螺栓破壞”（說(shuō)明螺栓強(qiáng)度不足，可更換更高強(qiáng)度螺栓）；若出現(xiàn) “基材破壞”（如混凝土開(kāi)裂），需檢查基材強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求，或調(diào)整螺栓安裝間距 / 深度； 無(wú)異常失效：試驗(yàn)過(guò)程中無(wú) “突然斷裂”（脆性破壞），或加載至設(shè)計(jì)值前無(wú)明顯位移（說(shuō)明固定可靠）。 示例：某工程設(shè)計(jì)要求 M10 膨脹螺栓（混凝土基材 C30）抗拉拔承載力≥15kN，若 3 套樣品實(shí)測(cè)值分別為 16.2kN、15.8kN、16.5kN，平均值 16.2kN≥15kN，且破壞形式為螺桿拉斷，則判定合格。 

六、關(guān)鍵注意事項(xiàng) 安全防護(hù)：試驗(yàn)過(guò)程中螺栓或基材可能突然破壞，需佩戴安全帽、防護(hù)眼鏡，試驗(yàn)機(jī)周?chē)O(shè)置警示區(qū)域，禁止人員靠近； 避免偏心加載：夾具與螺栓的對(duì)中性直接影響結(jié)果，若偏心，可能導(dǎo)致實(shí)測(cè)值偏低（偏差可達(dá) 10%-20%）； 基材一致性：試驗(yàn)基材需與實(shí)際使用場(chǎng)景一致（如實(shí)際用 C25 混凝土，試驗(yàn)不可用 C40），否則結(jié)果無(wú)參考意義； 安裝規(guī)范性：孔徑、孔深、預(yù)緊扭矩需嚴(yán)格按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)操作 —— 如孔徑過(guò)大（如 M10 螺栓鉆 12mm 孔）會(huì)導(dǎo)致膨脹不足，承載力大幅下降； 環(huán)境影響：潮濕、高溫環(huán)境可能影響螺栓防銹性能或基材強(qiáng)度，試驗(yàn)宜在常溫（20±5℃）、干燥環(huán)境下進(jìn)行； 標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)：國(guó)內(nèi)常用標(biāo)準(zhǔn)包括 GB/T 22795《混凝土用膨脹型錨栓》、GB 50367《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》，試驗(yàn)需符合對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的加載速率、樣品數(shù)量要求。

 七、影響試驗(yàn)結(jié)果的核心因素 影響因素 對(duì)結(jié)果的影響 螺栓規(guī)格 直徑越大、螺桿強(qiáng)度越高（如 8.8 級(jí) vs 4.8 級(jí)），抗拉拔承載力越高。 基材強(qiáng)度 混凝土標(biāo)號(hào)越高（C40＞C30）、磚墻強(qiáng)度越高（MU15＞MU10），承載力越高。 安裝深度 安裝深度不足（如設(shè)計(jì)要求 80mm，實(shí)際僅 60mm），膨脹套管與基材接觸面積減小，承載力下降。 孔徑偏差 孔徑過(guò)大（超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)孔徑 1mm 以上），膨脹套管無(wú)法充分?jǐn)D壓，承載力顯著降低；孔徑過(guò)小，可能導(dǎo)致螺栓無(wú)法裝入或基材開(kāi)裂。 預(yù)緊扭矩 預(yù)緊扭矩不足，膨脹套管膨脹不充分；扭矩過(guò)大，可能提前導(dǎo)致基材開(kāi)裂或螺栓變形。

 膨脹螺栓抗拉拔試驗(yàn)是保障工程安全的 “關(guān)鍵環(huán)節(jié)”，其核心是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備、規(guī)范的操作，精準(zhǔn)檢測(cè)螺栓的承載能力，并結(jié)合破壞形式排查問(wèn)題（如螺栓強(qiáng)度、基材質(zhì)量、安裝缺陷）。實(shí)際應(yīng)用中，需根據(jù)具體場(chǎng)景（基材類型、受力要求）選擇合適的螺栓規(guī)格，并通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，避免因固定失效引發(fā)安全事故（如吊頂墜落、設(shè)備傾倒等）。

高強(qiáng)螺栓楔負(fù)載試驗(yàn)：原理、標(biāo)準(zhǔn)與實(shí)操指南 高強(qiáng)螺栓作為鋼結(jié)構(gòu)、橋梁、風(fēng)電設(shè)備等重大工程的核心連接件，其承載性能直接決定結(jié)構(gòu)安全。楔負(fù)載試驗(yàn)是評(píng)估高強(qiáng)螺栓在 “偏載工況” 下綜合力學(xué)性能的關(guān)鍵試驗(yàn)，能有效檢測(cè)螺栓螺紋段強(qiáng)度、頭部與桿部過(guò)渡區(qū)韌性及抗偏載能力，比普通拉伸試驗(yàn)更貼近實(shí)際安裝場(chǎng)景。

 一、試驗(yàn)核心定義與目的 1. 定義 高強(qiáng)螺栓楔負(fù)載試驗(yàn)是指：在螺栓頭部（或螺母）下方墊入規(guī)定角度的楔墊（模擬實(shí)際安裝中螺栓軸線偏移、被連接件不平整等偏載情況），對(duì)螺栓施加軸向拉力直至斷裂，通過(guò)記錄斷裂位置、斷裂拉力值，判定螺栓是否滿足設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)要求的試驗(yàn)方法。 2. 核心目的 考核螺栓螺紋有效段的抗拉強(qiáng)度（避免螺紋牙型因強(qiáng)度不足斷裂）； 驗(yàn)證螺栓頭部與桿部過(guò)渡區(qū)的抗撕裂韌性（防止頭部 “拉脫” 或過(guò)渡區(qū)脆性斷裂）； 模擬實(shí)際偏載工況，排查螺栓因熱處理不均、加工缺陷（如螺紋滾軋裂紋）導(dǎo)致的安全隱患。 

二、試驗(yàn)原理：為何需要 “楔墊”？ 實(shí)際工程中，高強(qiáng)螺栓常因以下原因承受 “偏載”： 被連接件接觸面不平整，導(dǎo)致螺栓軸線與受力方向偏移； 螺栓安裝時(shí)存在 “偏心”，頭部或螺母與接觸面貼合不均； 結(jié)構(gòu)變形導(dǎo)致螺栓受力方向傾斜。 普通拉伸試驗(yàn)中，螺栓受力均勻（軸線與拉力方向一致），無(wú)法暴露 “偏載下的薄弱點(diǎn)”；而楔墊的引入會(huì)使螺栓頭部與桿部過(guò)渡區(qū)、螺紋段產(chǎn)生附加彎矩和剪切力，更真實(shí)地模擬極端工況下的受力狀態(tài) —— 若螺栓存在螺紋強(qiáng)度不足、過(guò)渡區(qū)韌性差等問(wèn)題，會(huì)優(yōu)先在此工況下斷裂。 

三、關(guān)鍵試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)內(nèi)外主流） 不同國(guó)家 / 行業(yè)對(duì)楔負(fù)載試驗(yàn)的楔墊角度、加載速率、判定指標(biāo)有明確規(guī)定，需根據(jù)螺栓應(yīng)用場(chǎng)景選擇對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，常見(jiàn)標(biāo)準(zhǔn)如下： 標(biāo)準(zhǔn)代號(hào) 適用范圍 核心要求（以 M16 螺栓為例） GB/T 3098.1-2010 中國(guó)國(guó)標(biāo)，適用于鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械用高強(qiáng)螺栓 楔墊角度：2°/3°/4°（按螺栓性能等級(jí)選擇）；最小楔負(fù)載值需≥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗拉強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的力值 ISO 898-1:2013 guojibiaozhun，全球通用 楔墊角度：同 GB/T 3098.1；斷裂位置要求與國(guó)標(biāo)一致 ASTM A325/A490M-21 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，適用于建筑鋼結(jié)構(gòu) 楔墊角度：4°；額外要求 “斷裂前需出現(xiàn)明顯塑性變形” EN 14399-3:2015 歐洲標(biāo)準(zhǔn)，適用于鋼結(jié)構(gòu)連接 楔墊角度：3°；需記錄 “屈服負(fù)載” 和 “斷裂負(fù)載” 注：楔墊角度選擇需匹配螺栓性能等級(jí)：低性能等級(jí)（如 8.8 級(jí)）常用 2°~3° 楔墊，高性能等級(jí)（如 12.9 級(jí)）常用 3°~4° 楔墊（角度越大，偏載模擬越嚴(yán)苛）。 

四、試驗(yàn)核心要素：試樣、設(shè)備與流程 

1. 試樣要求 數(shù)量：每批次螺栓隨機(jī)抽取 3~5 件（按標(biāo)準(zhǔn)或合同規(guī)定，不足 3 件需全檢）； 狀態(tài)：試樣需保留原始表面處理（如熱鍍鋅、達(dá)克羅），不得有銹蝕、劃痕、螺紋損傷； 規(guī)格一致性：螺栓的公稱直徑、螺距、性能等級(jí)需與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)匹配（如 10.9 級(jí) M20×50 螺栓，需對(duì)應(yīng) 10.9 級(jí)的楔墊角度和負(fù)載要求）。 

2. 試驗(yàn)設(shè)備 wanneng材料試驗(yàn)機(jī)：量程需覆蓋螺栓的 “最小楔負(fù)載值”（通常選擇量程為螺栓預(yù)估斷裂力的 1.2~2 倍，精度等級(jí)≥1 級(jí)）； 標(biāo)準(zhǔn)楔墊：材質(zhì)為高強(qiáng)度合金 steel（硬度≥HRC 35），角度偏差≤±0.1°，表面粗糙度 Ra≤1.6μm； 夾持裝置：需保證螺栓安裝后，楔墊緊貼頭部（或螺母），且螺栓軸線與試驗(yàn)機(jī)拉力軸線偏差≤0.5°（避免額外偏心誤差）。 

3. 試驗(yàn)流程（以 GB/T 3098.1 為例） 試樣安裝： 將螺栓穿入 “楔墊”（楔墊斜面朝向螺栓頭部一側(cè)，確保貼合緊密）； 把螺栓一端（桿部）固定在試驗(yàn)機(jī)下夾具，頭部（帶楔墊）固定在上夾具，調(diào)整夾具位置，確保楔墊不偏移； 加載控制： 以勻速加載（加載速率：10~30MPa/s，避免速率過(guò)快導(dǎo)致脆性斷裂）； 實(shí)時(shí)記錄拉力值與位移曲線，觀察螺栓受力狀態(tài)； 斷裂后記錄： 停止加載，記錄斷裂位置（需拍照留存）； 讀取最大斷裂拉力值（即楔負(fù)載值）； 檢查斷裂形態(tài)（是否為脆性斷裂：如斷口平整、無(wú)塑性變形需重點(diǎn)評(píng)估）。 

五、合格判定標(biāo)準(zhǔn)（核心指標(biāo)） 楔負(fù)載試驗(yàn)的合格判定需滿足以下 3 項(xiàng)要求，缺一不可： 

斷裂位置合格 螺栓需在非螺紋段斷裂，具體允許范圍： 桿部（螺紋有效段以外的光桿部分）； 頭部與桿部的過(guò)渡區(qū)（圓角處）； 若斷裂位置在 “螺紋有效段”（即螺紋牙型斷裂），則判定為不合格（說(shuō)明螺紋強(qiáng)度不足）。 2. 楔負(fù)載值合格 斷裂時(shí)的最大拉力值（楔負(fù)載值）需≥標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 “最小楔負(fù)載值”，計(jì)算公式參考： 最小楔負(fù)載值 = 螺栓公稱應(yīng)力截面積 × 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最小抗拉強(qiáng)度 （例：10.9 級(jí) M16 螺栓，公稱應(yīng)力截面積 201mm2，最小抗拉強(qiáng)度 1040MPa，最小楔負(fù)載值 = 201×1040≈209kN） 3. 斷裂形態(tài)合格 不允許 “脆性斷裂”：斷口需有明顯塑性變形（如斷口呈杯錐形、有頸縮）； 不允許 “頭部拉脫”：頭部與桿部不得完全分離（除非斷裂位置在過(guò)渡區(qū)且滿足拉力值要求）。

六、試驗(yàn)常見(jiàn)問(wèn)題與注意事項(xiàng) 斷裂位置異常（螺紋段斷裂） 原因：螺紋滾軋時(shí)產(chǎn)生裂紋、熱處理后螺紋硬度不足、牙型尺寸超差（如中徑過(guò)?。?； 解決：排查螺紋加工工藝，重新檢測(cè)螺栓硬度（需符合性能等級(jí)要求，如 10.9 級(jí)桿部硬度 32~39HRC）。 加載速率過(guò)快導(dǎo)致誤判 風(fēng)險(xiǎn)：速率過(guò)快會(huì)使螺栓因 “沖擊效應(yīng)” 提前斷裂，且可能導(dǎo)致斷裂位置偏向頭部（掩蓋螺紋段缺陷）； 要求：嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)控制速率（如 GB/T 3098.1 規(guī)定 “應(yīng)力速率 10~30MPa/s”）。 楔墊安裝偏移 影響：楔墊與螺栓頭部貼合不均，會(huì)引入額外偏心誤差，導(dǎo)致斷裂位置偏移； 操作：安裝時(shí)用塞尺檢查楔墊貼合度，確保無(wú)間隙后再夾緊。 設(shè)備精度不足 隱患：試驗(yàn)機(jī)力值精度超差（如≥1 級(jí)）會(huì)導(dǎo)致負(fù)載值測(cè)量不準(zhǔn)； 要求：試驗(yàn)機(jī)需每年校準(zhǔn)，校準(zhǔn)報(bào)告需覆蓋試驗(yàn)量程。 

七、試驗(yàn)的工程意義 高強(qiáng)螺栓楔負(fù)載試驗(yàn)是 “從實(shí)驗(yàn)室到工程” 的關(guān)鍵橋梁： 對(duì)生產(chǎn)廠家：是螺栓出廠檢驗(yàn)的 “強(qiáng)制性項(xiàng)目”（尤其是 10.9 級(jí)、12.9 級(jí)等高性能螺栓），可淘汰不合格產(chǎn)品； 對(duì)工程方：是進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收的核心依據(jù)，避免因螺栓質(zhì)量問(wèn)題導(dǎo)致結(jié)構(gòu) “脆性破壞”（如鋼結(jié)構(gòu)坍塌、風(fēng)電法蘭開(kāi)裂）； 對(duì)標(biāo)準(zhǔn)制定：為高強(qiáng)螺栓性能等級(jí)升級(jí)（如未來(lái) 14.9 級(jí)螺栓）提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐。

 綜上，高強(qiáng)螺栓楔負(fù)載試驗(yàn)并非 “普通拉伸試驗(yàn)的補(bǔ)充”，而是評(píng)估螺栓在實(shí)際偏載工況下安全性能的 “核心手段”，其試驗(yàn)流程、判定標(biāo)準(zhǔn)需嚴(yán)格遵循國(guó)標(biāo)或guojibiaozhun，確保每一顆螺栓的承載能力滿足工程要求。