M12 化学螺栓是工程中常用的中等规格后锚固连接件,其拉拔试验需结合螺栓尺寸、基材特性及设计要求,针对性地制定测试方案,以验证其锚固可靠性。以下是 M12 化学螺栓拉拔试验的详细内容:
一、M12 化学螺栓基本参数与测试目标
规格特性:M12 化学螺栓螺杆直径为 12mm,常见螺杆材质为 8.8 级碳钢(抗拉强度≥800MPa),配套胶管(或胶筒)容量需匹配钻孔尺寸(通常钻孔直径 14~16mm,深度≥100mm,具体按产品说明书)。
测试核心目标:
验证在设计拉力下的稳定性(如幕墙工程中 M12 螺栓设计拉力常为 10~15kN);
测定极限抗拉承载力(通常要求≥设计值的 1.2 倍,即≥12~18kN);
观察失效形式(优先为螺杆断裂,其次为胶剂与基材 / 螺杆界面剥离,避免基材破碎)。
二、测试设备与样品准备
1. 专用设备选型
拉拔仪:量程建议 20~50kN(覆盖 M12 螺栓极限承载力,避免量程过大导致精度不足),力值传感器精度≥1%,配备与 M12 匹配的六角夹具(夹持螺杆外露部分,避免打滑)。
反力支架:根据基材类型(混凝土墙面 / 地面)选择,支架跨度需覆盖螺栓周边至少 100mm,确保测试时不压迫基材产生附加应力。
辅助工具:14~16mm 钻头(钻孔用)、清孔刷(清除孔内碎屑)、扭矩扳手(安装螺杆时控制预紧力,通常≤10N・m,防止胶剂被挤出)。
2. 样品制备要求
基材:混凝土强度等级≥C30,表面无蜂窝、裂缝,钻孔位置距构件边缘≥100mm(避免边缘效应导致基材过早破坏),孔深按产品要求(如 100mm,误差 ±5mm)。
螺栓安装:钻孔后用压缩空气清孔 3 次以上,注入胶剂至孔深 2/3,插入 M12 螺杆并旋转 2~3 圈(确保胶剂均匀填充),固化时间≥7 天(20℃环境下,低温需延长,如 5℃时需 14 天)。
外露长度:螺杆外露基材表面≥15mm(满足夹具夹持需求,且避免外露过短导致夹持偏心)。
三、具体测试步骤
1. 设备安装与校准
将反力支架紧贴基材表面固定(墙面测试可用膨胀螺栓辅助固定,地面测试可自重加压),拉拔仪通过夹具与 M12 螺杆同轴连接,确保拉力方向与螺杆轴线偏差≤3°(偏心会导致测试值偏低)。
预加载 5% 设计拉力(如 0.5~0.75kN),检查设备是否卡顿、传感器读数是否稳定,静置 1 分钟后卸载,确认无异常。
2. 加载方式与数据记录
推荐分级加载法(适用于验证设计值):
按设计拉力的 20%、40%、60%、80%、100% 逐级加载(如设计值 10kN,则每级 2kN、4kN…10kN);
每级持荷 1 分钟,记录位移值(用位移计测量螺杆相对于基材的伸长量,精度 0.01mm);
达到设计值后持荷 5 分钟,观察是否出现螺杆松动、胶剂溢出、基材裂缝等现象。
极限承载力测试(如需测定最大拉力):以 10~20N/s 的速率连续加载,直至螺栓失效(拉力骤降≥10%),记录最大拉力值及对应的位移,同时拍摄失效部位(如螺杆断裂位置、胶剂剥离范围)。
3. 结果判定标准
合格条件:
设计拉力下,位移量≤1mm,且无任何失效迹象;
极限承载力≥设计值的 1.2 倍(如设计 10kN 时,极限≥12kN);
优先失效形式为螺杆断裂(说明胶剂锚固强度≥螺杆强度,为理想状态)。
不合格情况:
未达设计值即失效(如胶剂与螺杆剥离,可能因清孔不彻底);
基材破碎(可能因钻孔距边缘过近或基材强度不足);
位移量超标(如设计值下位移>1.5mm,可能因胶剂固化不充分)。