淺談鋼筋力學(xué)性能檢測(cè)

郝艷紅

（太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030027）

淺談鋼筋力學(xué)性能檢測(cè)

郝艷紅

（太原城市職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030027）

建筑材料檢測(cè)是建筑工程質(zhì)量保證體系中的重要環(huán)節(jié),是確保建筑工程質(zhì)量的重要前提。本文通過(guò)對(duì)鋼筋力學(xué)性能檢測(cè)的介紹和分析，論述了如何在試驗(yàn)環(huán)節(jié)確保鋼筋的質(zhì)量問(wèn)題。

鋼筋；力學(xué)性能檢測(cè)；見(jiàn)證取樣；試驗(yàn)報(bào)告

近年來(lái)，城市中的高層建筑、大中型公用設(shè)施與市政工程，以及新建城鄉(xiāng)住宅建設(shè)飛速發(fā)展，建筑工程技術(shù)水平不斷進(jìn)步。與此同時(shí)，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)成為當(dāng)今應(yīng)用最為廣泛的一種結(jié)構(gòu)，它無(wú)論在材料技術(shù)還是在施工工藝、設(shè)計(jì)理論等方面，均取得了較大的進(jìn)步。鋼筋是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的骨架，因此鋼筋材料的性能對(duì)建筑物的質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。筆者從一名建筑材料質(zhì)檢人員的角度，在見(jiàn)證取樣、材料檢測(cè)、檢測(cè)報(bào)告方面分析了鋼筋在性能試驗(yàn)中應(yīng)注意的問(wèn)題。

一、見(jiàn)證取樣

鋼筋試樣的取樣是實(shí)現(xiàn)真實(shí)檢測(cè)的開(kāi)始，不能真正把好取樣關(guān)，就無(wú)從談實(shí)現(xiàn)真實(shí)檢測(cè)。施工單位應(yīng)由具備取樣資格人員嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行取樣；建設(shè)或監(jiān)理單位應(yīng)由具備見(jiàn)證資格的人員嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)定對(duì)取樣方式方法、取樣過(guò)程、取樣人員資格等方面履行好見(jiàn)證職責(zé)，確保取樣過(guò)程中試樣的真實(shí)性。

取樣過(guò)程中要注意以下問(wèn)題：

1.驗(yàn)收批次。每批應(yīng)由同廠(chǎng)、同爐號(hào)、同級(jí)別、同規(guī)格、同生產(chǎn)工藝，在同一時(shí)間，進(jìn)入同一施工現(xiàn)場(chǎng)，每批重量不大于60t為一檢驗(yàn)批，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證取樣；當(dāng)不足60t也為一個(gè)檢驗(yàn)批，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)證取樣。

2.試樣分為抗拉試件兩根，冷彎試件兩根。四根樣品分別從不同鋼筋截取。實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)時(shí)，每一檢驗(yàn)批至少應(yīng)檢驗(yàn)一個(gè)拉伸試件，一個(gè)彎曲試件。試件長(zhǎng)度：冷拉試件長(zhǎng)度一般≥500mm（500~650mm），冷彎試件長(zhǎng)度一般≥250mm（250~350mm）。

3.鋼筋取樣時(shí)，鋼筋端部要先截去500mm再取試樣，避免頭部的質(zhì)量不穩(wěn)定影響檢測(cè)結(jié)果。每組試樣要分別標(biāo)記，不得混淆。

二、性能檢測(cè)

鋼筋力學(xué)性能檢測(cè)使用的儀器有萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)和鋼筋彎曲機(jī)。應(yīng)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)恒加荷、卸載，確保試驗(yàn)機(jī)自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，排除人為操作試驗(yàn)機(jī)的干擾,從而確保鋼筋試樣從接收到檢測(cè)完成過(guò)程中檢測(cè)的真實(shí)性。

（一）試驗(yàn)前準(zhǔn)備

1.試驗(yàn)人員接到樣品后，檢查樣品數(shù)量、加工尺寸、鋼筋表面是否有裂紋、銹蝕、鋼筋上的標(biāo)識(shí)和委托單是否一致。

2.對(duì)所送試件精確測(cè)量其直徑，進(jìn)行編號(hào)，填寫(xiě)試驗(yàn)臺(tái)賬。

1.試驗(yàn)步驟

（1）屈服強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度的測(cè)定

①調(diào)整試驗(yàn)機(jī)測(cè)力度盤(pán)的指針，使對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)，并拔動(dòng)副指針，使與主指針重疊。

（二）拉伸試驗(yàn)

②將試件固定在試驗(yàn)機(jī)夾頭內(nèi)，開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸。拉伸速度為：屈服前，應(yīng)力增加速度每秒鐘為10Mpa；屈服后，試驗(yàn)機(jī)活動(dòng)夾頭在荷載下的移動(dòng)速度為不大于0.5Lc/min。

③拉伸中，測(cè)力度盤(pán)的指針停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的恒定荷載，或不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)時(shí)的最小荷載，即為求的屈服點(diǎn)荷載Ps。

④向試件連續(xù)施荷直至拉斷由測(cè)力度盤(pán)讀出最大荷載，即為求的抗拉極限荷載Pb。

（2）伸長(zhǎng)率的測(cè)定

①將已拉斷試件的兩端在斷裂處對(duì)齊，盡量使其軸線(xiàn)位于一條直線(xiàn)上。如拉斷處由于各種原因形成縫隙，則此縫隙應(yīng)計(jì)入試件拉斷后的標(biāo)距部分長(zhǎng)度內(nèi)。

②如拉斷處到臨近標(biāo)距端點(diǎn)的距離大于1/3時(shí)，可用卡尺直接量出已被拉長(zhǎng)的標(biāo)距長(zhǎng)度（mm）。

③如拉斷處到臨近標(biāo)距端點(diǎn)的距離小于或等于1/3l0時(shí)，可按下述移位法計(jì)算標(biāo)距l(xiāng)1（mm）。

④如試件在標(biāo)距端點(diǎn)上或標(biāo)距處斷裂，則試驗(yàn)結(jié)果無(wú)效，應(yīng)重新試驗(yàn)。

2.試驗(yàn)結(jié)果處理

式中σs——屈服強(qiáng)度（Mpa）；

ps——屈服時(shí)的荷載（N）；

A0——試件原橫截面面積（mm2）。（2）抗拉強(qiáng)度按下式計(jì)算：

式中σb——屈服強(qiáng)度（Mpa）；

pb——最大荷載（N）；

A0——試件原橫截面面積（mm2）。（3）伸長(zhǎng)率按下式計(jì)算（精確至1%）

式中δ10(δ5)——分別表示l0=10d0和l0=5d0時(shí)的伸長(zhǎng)率；

d——0原始標(biāo)距長(zhǎng)度10d（0或5d0）（mm）；

l1——試件拉斷后直接量出或按移位法確定的標(biāo)距部分長(zhǎng)

3.度（mm）（測(cè)量精確至0.1mm）。結(jié)果分析

我們需要記錄的是屈服階段的不計(jì)初始瞬時(shí)效應(yīng)的最小力值和極限最大力值，以及測(cè)量斷后伸長(zhǎng)率。有明顯屈服現(xiàn)象的鋼筋會(huì)出現(xiàn)如下情況：一是指針恒定一個(gè)力值，這是最理想的屈服狀態(tài)；二是有瞬時(shí)效應(yīng)，瞬時(shí)效應(yīng)是慣性作用下指針第一次出現(xiàn)的最小值，應(yīng)去除掉此力值后讀屈服階段的最小力值。特殊情況下，會(huì)出現(xiàn)鋼筋拉伸過(guò)程中無(wú)明顯屈服過(guò)程的現(xiàn)象，從加荷開(kāi)始直至最大力值導(dǎo)致鋼筋拉斷，對(duì)于此種情況要采用規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度作為條件屈服強(qiáng)度。

1.試驗(yàn)步驟

（1）打開(kāi)彎心機(jī)，圓弧裝在活塞桿上將試樣放在承壓滾內(nèi)測(cè)，開(kāi)動(dòng)活塞桿同彎心一起前進(jìn)，直到試樣達(dá)到180°或規(guī)定的彎曲角度。

（2）退出活塞桿，檢查彎曲面是否有裂紋或斷裂。

2.結(jié)果分析

彎曲面無(wú)裂紋或斷裂為合格。

（三）彎曲試驗(yàn)

（四）評(píng)定

1.當(dāng)試件各項(xiàng)指標(biāo)均符合該級(jí)別鋼筋標(biāo)準(zhǔn)要求，即為合格品。

2.如有一項(xiàng)不合格，取雙倍樣重新試驗(yàn)。

3.雙倍樣符合該級(jí)別鋼筋標(biāo)準(zhǔn)要求，即為合格品。

4.雙倍樣如有一項(xiàng)不合格，即為不合格品。

（五）鋼筋接頭檢測(cè)

由于鋼筋接頭的普遍應(yīng)用，接頭力學(xué)性能的檢測(cè)也是重要的內(nèi)容。鋼筋接頭有機(jī)械接頭連接和焊接接頭。焊接接頭有鋼筋閃光對(duì)焊、鋼筋電弧焊、鋼筋電渣壓力焊、鋼筋氣壓焊和預(yù)埋件鋼筋埋弧壓力焊。

拉伸試件的數(shù)量是三根，若有彎曲也是取三根。接頭試件必須現(xiàn)場(chǎng)取樣，不應(yīng)該專(zhuān)門(mén)制作試件。接頭試件的檢測(cè)項(xiàng)目一般為抗拉強(qiáng)度，用在橫梁上的閃光對(duì)焊還要增加一項(xiàng)彎曲性能檢測(cè)。鋼筋電渣壓力焊只允許用在豎向承重結(jié)構(gòu)中，不允許用在橫梁結(jié)構(gòu)中。

接頭試件的檢測(cè)項(xiàng)目與母材相同，其操作也基本與母材相同，此處不再?gòu)?fù)述。

三、檢測(cè)報(bào)告

檢測(cè)數(shù)據(jù)是檢測(cè)報(bào)告最原始的依據(jù)，檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性直接反映檢測(cè)報(bào)告的真實(shí)性。如何確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性目前已經(jīng)有不少技術(shù)手段，如自動(dòng)采集原始檢測(cè)數(shù)據(jù)的技術(shù)，就實(shí)現(xiàn)了原始檢測(cè)數(shù)據(jù)生成之后可以不被人為隨意修改，這在一定程度上對(duì)防止出具虛假檢測(cè)報(bào)告發(fā)揮了明顯作用。但是，在原始檢測(cè)數(shù)據(jù)生成過(guò)程中若被人為隨意修改就很難被發(fā)現(xiàn)，如果實(shí)現(xiàn)原始檢測(cè)數(shù)據(jù)在生成過(guò)程中就自動(dòng)采集、同步實(shí)時(shí)上傳至檢測(cè)機(jī)構(gòu)監(jiān)管部門(mén)及各級(jí)工程質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)并進(jìn)行有效監(jiān)管，也就抓到了問(wèn)題的根本，這樣就能確保鋼筋試樣檢測(cè)時(shí)原始檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)出具的檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包含足夠的信息，內(nèi)容應(yīng)真實(shí)、客觀(guān)，數(shù)據(jù)可靠，結(jié)論明確，有測(cè)試人員、審核人員和批準(zhǔn)人員簽字并加蓋檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)的印章。

檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告的結(jié)論應(yīng)符合下列規(guī)定：

1.檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)出具的檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告均應(yīng)給出文字描述的結(jié)論。

2.檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)加蓋檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)公章或檢測(cè)試驗(yàn)專(zhuān)用章；有見(jiàn)證取樣送檢項(xiàng)目的試驗(yàn)報(bào)告，還應(yīng)加蓋“有見(jiàn)證試驗(yàn)”專(zhuān)用章;取得計(jì)量認(rèn)證項(xiàng)目的檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)在其出具的檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告中加蓋“CMA”專(zhuān)用章；檢測(cè)機(jī)構(gòu)還應(yīng)在其出具的材料試驗(yàn)報(bào)告上加蓋建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)機(jī)構(gòu)專(zhuān)用鋼印。

3.修改已發(fā)出的檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告，必須作出書(shū)面聲明，并以測(cè)試數(shù)據(jù)修改單或重新發(fā)放檢測(cè)試驗(yàn)報(bào)告的方式進(jìn)行。檢測(cè)試驗(yàn)機(jī)構(gòu)應(yīng)將修改原因及修改過(guò)程記錄與原報(bào)告一起保存。

TU

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1673-0046（2011）03-0173-02