鋼筋能力驗(yàn)證結(jié)果與分析

蔣麗

熱軋帶肋鋼筋作為主要建筑材料之一，廣泛應(yīng)用于公路、橋梁、工業(yè)和民用建筑等領(lǐng)域，其質(zhì)量的好壞對(duì)建筑工程建設(shè)施工及投入使用后的安全性與可靠性具有重要影響；使用不合格鋼筋，將給建筑物帶來(lái)重大安全隱患；拉伸試驗(yàn)合格與否是衡量鋼筋產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。影響鋼筋拉伸試驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度的因素很多，比如試樣的均勻性、拉力機(jī)的精度、操作人員技術(shù)水平、操作方法等。能力驗(yàn)證是利用實(shí)驗(yàn)室間的比對(duì)，確定實(shí)驗(yàn)室從事特定測(cè)試活動(dòng)的技術(shù)能力，也是實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)結(jié)果質(zhì)量控制的重要方式[1]。

通過(guò)參加能力驗(yàn)證，有助于實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)和證明其檢測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，增強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室出具可靠數(shù)據(jù)的信心。為提高實(shí)驗(yàn)室熱軋帶肋鋼筋的檢測(cè)能力和水平，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室競(jìng)爭(zhēng)力，本實(shí)驗(yàn)室參加了由云南省市場(chǎng)監(jiān)督管理局組織開展的熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證。

1.材料和方法

1.1 樣品來(lái)源

根據(jù)《云南省市場(chǎng)監(jiān)督管理局關(guān)于開展2020 年省級(jí)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)能力驗(yàn)證工作的通知》，本次能力驗(yàn)證樣品為2 件熱軋帶肋鋼筋拉伸試樣，牌號(hào)為HRB400E，規(guī)格為dn12×520mm 和dn18×520mm；樣品編號(hào)分別為：842 和491，均為有效樣品。

1.2 儀器設(shè)備

天水紅山試驗(yàn)機(jī)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為WAW-300B，最大量程為300kN 的微機(jī)控制電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)；游標(biāo)卡尺精度為分辨率0.02mm。

1.3 檢驗(yàn)依據(jù)

《2020 年云南省熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證作業(yè)指導(dǎo)書》；《金屬材料拉伸試驗(yàn)第1 部分：室溫試驗(yàn)方法》（GB/T 228.1-2010）；《鋼筋混凝土用鋼材試驗(yàn)方法》（GB/T 28900-2012）測(cè)Agt 方法：手工法，進(jìn)行熱軋帶肋鋼筋各參數(shù)的檢測(cè)。

1.4 檢驗(yàn)步驟與結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)室相關(guān)人員收到能力驗(yàn)證樣品和作業(yè)指導(dǎo)書后，及時(shí)將樣品交給參加本次能力驗(yàn)證試驗(yàn)人員，對(duì)樣品是否完好進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)完好無(wú)損后填寫《被測(cè)物品接受狀態(tài)確認(rèn)表》并回傳樣品發(fā)出單位。正式試驗(yàn)前，先使用相同規(guī)格的樣品進(jìn)行測(cè)試，正常后再進(jìn)行能力驗(yàn)證樣品測(cè)試。此操作能很好確保試驗(yàn)機(jī)負(fù)荷的準(zhǔn)確性和試驗(yàn)機(jī)整個(gè)軟件系統(tǒng)正常運(yùn)行，同時(shí)能預(yù)測(cè)本次試驗(yàn)所選用的試驗(yàn)機(jī)量程是否能滿足此次能力驗(yàn)證樣品檢測(cè)需求。試驗(yàn)速率控制類型為應(yīng)力速率控制（方法B），dn12×520mm 的鋼筋屈服期間采用拉伸速率10mm/min 進(jìn)行試驗(yàn)，直至屈服結(jié)束；屈服后采用拉伸速率為20mm/min 進(jìn)行試驗(yàn)；dn18×520mm的鋼筋屈服期間采用拉伸速率20mm/min進(jìn)行試驗(yàn)，直至屈服結(jié)束；屈服后采用拉伸速率為50mm/min 進(jìn)行試驗(yàn)。樣品測(cè)定比對(duì)結(jié)果見圖1。

圖1 熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證證書

試樣拉伸斷裂后，測(cè)量斷后伸長(zhǎng)率時(shí)，應(yīng)將試樣斷裂部分仔細(xì)拼接在一起，并使其軸線處于同一直線上。使用分辨率為 0.02mm 的游標(biāo)卡尺測(cè)量斷后標(biāo)距。此次兩個(gè)樣品的斷裂點(diǎn)剛好在試樣中間，因此將斷裂點(diǎn)分布在中間，根據(jù)鋼筋標(biāo)距儀打好的點(diǎn)直接數(shù)段測(cè)量即可。測(cè)量時(shí)最好兩人同時(shí)測(cè)量，盡可能避免因讀數(shù)誤差造成的測(cè)試結(jié)果離群。

2.問(wèn)題分析與注意事項(xiàng)

2.1 設(shè)備問(wèn)題

儀器設(shè)備的準(zhǔn)確度會(huì)直接影響試驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)室使用的萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)應(yīng)按要求做好期間核查和日常維護(hù)保養(yǎng)，檢定周期有效；此外需合理選擇試驗(yàn)機(jī)量程，確保精度滿足試驗(yàn)要求。而量程選擇需根據(jù)力值來(lái)確定，通常應(yīng)使力值介于量程的20%～80%之間，本試驗(yàn)室采用0～300KN試驗(yàn)機(jī)，符合要求，從而減少了數(shù)據(jù)誤差。

2.2 人員問(wèn)題

2.2.1 責(zé)任心問(wèn)題

試驗(yàn)前，應(yīng)仔細(xì)閱讀作業(yè)指導(dǎo)書和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，能力驗(yàn)證活動(dòng)為了強(qiáng)化數(shù)據(jù)的可比性，一般會(huì)對(duì)試驗(yàn)方法、環(huán)境條件、使用的設(shè)備做出具體的規(guī)定。例如此次作業(yè)指導(dǎo)書就明確規(guī)定：（1）拉伸試驗(yàn)方法《金屬材料拉伸試驗(yàn)第1 部分：室溫試驗(yàn)方法》（GB/T 228.1-2010）；《鋼筋混凝土用鋼材試驗(yàn)方法》（GB/T 28900-2012）；（2）應(yīng)在空載狀態(tài)下對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行調(diào)整，確保清零有效；（3）試樣原始標(biāo)距長(zhǎng)度應(yīng)為5 倍公稱直徑，最大力總延伸率（Agt）優(yōu)先采用手工法；（4）強(qiáng)度計(jì)算采用公稱橫截面積；按要求對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修約并注意相關(guān)提醒：如手工方法測(cè)Agt 時(shí)，原始標(biāo)距為100mm，結(jié)果報(bào)告中“均勻伸長(zhǎng)”填寫拉伸斷裂后原始標(biāo)距測(cè)量的總長(zhǎng)度。

上述相關(guān)要求和規(guī)定都將直接影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。據(jù)了解，此次有好幾個(gè)試驗(yàn)室未認(rèn)真閱讀相關(guān)規(guī)定，導(dǎo)致原始記錄“均勻伸長(zhǎng)”填寫錯(cuò)誤。

2.2.2 操作問(wèn)題

因操作不熟練、試驗(yàn)速率控制不穩(wěn)定，常常導(dǎo)致能力驗(yàn)證結(jié)果離群。試驗(yàn)速率對(duì)金屬材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系有不可忽視的影響，作業(yè)指導(dǎo)書明確要求拉伸試驗(yàn)控制按GB/T 228.1-2010。屈服階段的速率過(guò)大或不穩(wěn)定，都將導(dǎo)致結(jié)果離群。為了避免儀器運(yùn)行不正常，夾具不正常，操作不熟練，導(dǎo)致試驗(yàn)錯(cuò)誤或失敗無(wú)法報(bào)出檢測(cè)結(jié)果，應(yīng)在正式試驗(yàn)前找相同規(guī)格的樣品進(jìn)行試驗(yàn)。且在試驗(yàn)開始前拉伸速率不可過(guò)快，防止夾具打滑，影響試驗(yàn)結(jié)果。

熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗(yàn)一般要求采用電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，或速率可控的試驗(yàn)機(jī)，屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度一般在可控范圍內(nèi)，但斷后伸長(zhǎng)率、橫截面積受人為因素較大。為了排除鋼筋標(biāo)距儀使用次數(shù)多后容易磨損，應(yīng)在打點(diǎn)后用游標(biāo)卡尺進(jìn)行校準(zhǔn)；在鋼筋斷后，量取斷后標(biāo)距時(shí)，要注意端口對(duì)齊，以免出現(xiàn)縫隙，對(duì)數(shù)據(jù)造成干擾；若斷裂處與最接近的標(biāo)距標(biāo)記距離小于三分之一，需采用《金屬材料拉伸試驗(yàn)第 1 部分：室溫試驗(yàn)方法》（GB/T 228.1-2010）標(biāo)準(zhǔn)附錄H 規(guī)定的移位法測(cè)定斷后伸長(zhǎng)率；本次能力驗(yàn)證作業(yè)指導(dǎo)書中明確要求強(qiáng)度計(jì)算采用公稱橫截面面積。而以往能力驗(yàn)證，有的明確要求采用實(shí)測(cè)橫截面積參與計(jì)算。忽略這個(gè)問(wèn)題，也將對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成很大影響[2]。

3.結(jié)論

通過(guò)參加此次云南省市場(chǎng)監(jiān)督管理局組織開展的熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗(yàn)?zāi)芰︱?yàn)證活動(dòng)，本試驗(yàn)室全部驗(yàn)證參數(shù)：下屈服強(qiáng)度（ReL）、抗拉強(qiáng)度（Rm）、斷后伸長(zhǎng)率（A）、最大力總延伸率（Agt），提交的測(cè)試結(jié)果均為滿意，說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)室熱軋帶肋鋼筋檢測(cè)能力滿足認(rèn)證認(rèn)可要求，出具的檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，其經(jīng)驗(yàn)可為相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)和檢測(cè)人員開展此項(xiàng)工作提供參考。