什么是自攻锚栓？自攻锚栓氢脆测试性能评估？

什么是自攻锚栓，自攻锚栓的材质性能如何评估？对于这些疑问很多设计师都不了解。

1.历史背景

《混凝土结构加固设计规范》GB 50367 -2013 章节16.1.3规定：自攻螺钉不属于锚栓体系，不得按锚栓进行设计计算。

什么是自攻螺钉？

自攻螺钉，或称快牙螺丝，为钢制经表面镀锌钝化的快紧固件。多用于薄金属板之间的连接

2.自攻螺栓

自攻螺栓是在拧入钻孔过程中通过自带硬质螺纹切削嵌入孔壁的锚栓。自攻锚栓的特点是强度高，表面带复合涂层，防腐性能好，适合开裂和非开裂混凝土的安装，可用于钢构件与混凝土基材的锚固（见下图）。

由此可见，“自攻螺栓”与“自攻螺钉”不属于同一类产品，设计师在产品选取时应加以区分。

3.国外规范

美国混凝土协会于2019年公布了ACI 318 - 2019版本 《Building Code Requirement for Structural Concrete》，其中第17章新增了“自攻螺栓”的锚固应用。并明确“自攻螺栓”必须对其“氢脆性能”做出评估。

4.氢脆试验

为评定碳素钢、合金钢或由两种及以上金属材料制造的自攻锚栓的抗氢脆破坏能力。当锚栓整体或局部的材料抗拉强度不小于1000MPa或材料硬度不小于36HRC时应进行氢脆试验。按现行行业标准《混凝土用机械锚栓》JG/T 160 -2017可知：

试验样品数不小于5个。当同直径有多个公称埋深时，应对最大和最小两种埋深的锚栓进行试验。有防腐涂层或镀层的锚栓，应在锚栓非锚固部位局部去除防腐层，确保锚栓主体金属与溶液接触，去除防腐过程不应对锚栓的力学性能造成影响。

5.测试原理

当氢原子进入钢基体后，在应力作用（很可能是在材料的屈服强度以下，甚至是在正常的设计强度内）下，会引起韧性或承载力的降低，发生断裂（通常是亚微视的断裂）或者突然脆性失效。有这种现象的合金，通常常规的拉力试验检测不出其韧性的降低。

（安装试验组件，溶液高度保证在整个氢脆过程中锚栓完全浸没）

1） 保持拉力和电位稳定100小时（h），完成氢脆过程；

2）若氢脆过程中出现混凝土锥体破坏，应更换锚栓和混凝土试件重新进行试验；

3）氢脆过程完成前任一锚栓发生金属断裂，锚栓氢脆性能不合格；

4）氢脆过程完成后锚栓未发生金属断裂，进行拉伸试验，每根锚栓均应满足剩余承载力不低于基准拉伸性能测试值的90%。

综上可知，国外的规范体系开始采用“自攻锚栓”的安装应用，但由于其金属强度及涂层的特点，应对其进行“氢脆测试”评估，防止受力过程中出现“脆性”的、“不可预知”的破坏。