鋼筋規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度檢測(cè)的影響因素及控制措施

陳榮浩

（福建省永正工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司，福建 福州 350012）

鋼筋作為建筑主體的主要材料，質(zhì)量檢測(cè)非常重要，也是控制工程質(zhì)量好壞的主要環(huán)節(jié)。牌號(hào)HRB400E 及以上的鋼筋產(chǎn)品在工程中普遍使用，取代HRB335級(jí)鋼筋，所以其質(zhì)量尤為重要。本文對(duì)多個(gè)鋼筋廠(chǎng)家的小直徑規(guī)格鋼筋進(jìn)行規(guī)定塑性延伸強(qiáng)度RP0.2的檢測(cè)，分析其檢測(cè)中各項(xiàng)影響因素，對(duì)小直徑鋼筋檢測(cè)前不同調(diào)直方式后的檢測(cè)結(jié)果分析，并提出控制措施。

1 鋼筋RP0.2檢測(cè)方法與結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析

1.1 RP0.2檢測(cè)原理

建筑主體施工過(guò)程中，鋼筋牌號(hào)為HRB400小直徑鋼筋，規(guī)格分為6mm、8mm、10mm。小直徑鋼筋檢測(cè)過(guò)程中屈服強(qiáng)度不明顯，可用RP0.2替代下屈服強(qiáng)度。因此試驗(yàn)室在進(jìn)行小直徑鋼筋力學(xué)性能檢測(cè)時(shí)，萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)需配備電子引伸計(jì)（精度為1級(jí)）以及自動(dòng)采集數(shù)據(jù)系統(tǒng)，對(duì)小直徑鋼筋進(jìn)行RP0.2 的檢測(cè)。試驗(yàn)過(guò)程中取點(diǎn)分析如下：自動(dòng)采集應(yīng)力－應(yīng)變曲線(xiàn)，沿X軸方向作一條直線(xiàn)，該直線(xiàn)應(yīng)平行于曲線(xiàn)彈性直線(xiàn)段，且距離為0.2%，平行直線(xiàn)與曲線(xiàn)的交點(diǎn)為RP0.2。

1.2 檢測(cè)方法

根據(jù)GB/T228.1-2010《金屬材料 拉伸試驗(yàn) 第1部分：室溫試驗(yàn)方法》對(duì)小直徑鋼筋RP0.2進(jìn)行檢測(cè)，主要儀器包括萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)（型號(hào)WE-100B）、電子引伸計(jì)（型號(hào)ZES-100-10）。

備一組經(jīng)人工調(diào)直后的鋼筋試樣，啟動(dòng)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)，先進(jìn)行試件1 的拉伸試驗(yàn)。電子引伸計(jì)固定于試樣中間段，開(kāi)始試驗(yàn)力加載，待采集到RP0.2后，卸去引伸計(jì)，然后直至鋼筋拉斷，采集數(shù)據(jù)；同上步驟完成第2根試樣檢測(cè)。

1.3 檢測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析

通過(guò)收集2021 年1 月～7 月，共100 組，規(guī)格為6mm、8mm、10mm(HRB400E)的鋼筋RP0.2 檢測(cè)數(shù)據(jù)。對(duì)100 組數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行分析，鋼筋力學(xué)檢測(cè)結(jié)果中95 組達(dá)到產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，合格率為95%；100 組檢測(cè)數(shù)據(jù)中，有5 組屈標(biāo)比不符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求（其中2 組規(guī)格為6mm、1 組規(guī)格為8mm、2 組規(guī)格為10mm）。屈標(biāo)比是控制著鋼筋質(zhì)量的主要指標(biāo)之一，因此，RP0.2 的準(zhǔn)確度決定了小直徑鋼筋力學(xué)性能合格判斷是否可靠。

2 小直徑鋼筋RP0.2檢測(cè)結(jié)果的影響因素與控制措施

影響檢測(cè)結(jié)果的因素主要有人、機(jī)、法、料、環(huán)，從這五個(gè)方面進(jìn)行分析。

2.1 檢測(cè)技術(shù)人員影響

檢測(cè)技術(shù)人員首先要持有相關(guān)崗位的檢測(cè)證書(shū)，并經(jīng)公司部門(mén)崗位確認(rèn)后，方可上崗進(jìn)行檢測(cè)工作。開(kāi)展檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)技術(shù)人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)檢測(cè)技術(shù)規(guī)程及標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。可通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比、監(jiān)督等方式，不斷增強(qiáng)檢測(cè)技術(shù)人員的技術(shù)水平。

2.2 儀器設(shè)備影響

儀器設(shè)備是試驗(yàn)室開(kāi)展檢測(cè)工作中獲取準(zhǔn)確檢測(cè)數(shù)據(jù)的必備條件。為確保檢測(cè)儀器在不同時(shí)段的準(zhǔn)確度，則需對(duì)檢測(cè)儀器進(jìn)行周期性檢測(cè)，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求后，方可開(kāi)展檢測(cè)工作。萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)夾具配件在試驗(yàn)過(guò)程中容易打滑，可對(duì)小直徑鋼筋RP0.2檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生偏差，甚至?xí)?shù)據(jù)失真。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)儀器設(shè)備定期進(jìn)行維護(hù)，且應(yīng)對(duì)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行期間性核查，以確保設(shè)備的精度，保證檢測(cè)數(shù)據(jù)可靠準(zhǔn)確。

2.3 拉伸試驗(yàn)速率影響

拉伸性能結(jié)果與試驗(yàn)速率有關(guān)系，速率過(guò)大，強(qiáng)度偏高，影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，可采用恒加載制度進(jìn)行速率設(shè)定，有效控制拉伸速率，對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響減小。

2.4 鋼筋直度影響

小直徑鋼筋拉伸試驗(yàn)前，必須經(jīng)過(guò)調(diào)直處理，但不允許將鋼筋放于調(diào)直機(jī)中直接拉直，避免拉伸過(guò)度，影響拉伸結(jié)果數(shù)據(jù)。鋼筋樣品的直度對(duì)RP0.2檢測(cè)結(jié)果有較大影響，可人工用橡膠錘敲直鋼筋或采用萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)將鋼筋預(yù)拉至約200MPa，方可進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。

為了分析鋼筋不同調(diào)直情況對(duì)鋼筋RP0.2測(cè)值的影響程度，現(xiàn)采取以下試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證。

2.4.1 試驗(yàn)方案

在各批次鋼筋中分別截取規(guī)格6mm、8mm、10mm 各18 根，將鋼筋均分，并用以下三種方式調(diào)值：人工敲直、預(yù)拉至約200MPa調(diào)直、未敲直，然后檢測(cè)RP0.2。原假設(shè)未敲直鋼筋的檢測(cè)數(shù)據(jù)差異明顯，以α=0.01顯著水平進(jìn)行單因素方差分析。

2.4.2 試樣三種類(lèi)型試驗(yàn)數(shù)據(jù)

試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 試樣三種類(lèi)型試驗(yàn)數(shù)據(jù)

2.4.3 方差分析

分析結(jié)果見(jiàn)表2和表3。

表2 概況

表3 方差分析

由于F＝20.43665＞F crit＝5.04721，假設(shè)如果接受，三種調(diào)直方式得出的結(jié)果差別很明顯。

表4 概況

2.4.4 僅針對(duì)人工敲直的鋼筋試樣與預(yù)拉至200MPa 的鋼筋試樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

表5 方差分析

由于F＝0.278649＜F crit＝7.444136，即已預(yù)拉至200MPa及人工敲直的鋼筋數(shù)據(jù)沒(méi)有顯著性差異。

2.4.5 僅針對(duì)未敲直的鋼筋試樣與人工敲直的鋼筋試樣試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析

表6 概況

表7 方差分析

由于F＝40.2623＞F crit＝7.444136，即未敲直的鋼筋數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)顯著性差異。

說(shuō)明：SS-方差，MPa；df-自由度；MS-均方差，MPa；F-兩個(gè)均方的比值；P-value-在相應(yīng)F 值下的概率值；F crit-在相應(yīng)顯著水平下的F臨界值。

經(jīng)過(guò)上述數(shù)據(jù)分析，說(shuō)明未敲直的鋼筋試樣與人工敲直的鋼筋試樣，會(huì)出現(xiàn)很明顯的試驗(yàn)結(jié)果差異。而采用人工敲直與萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)預(yù)拉至約200MPa 的試驗(yàn)結(jié)果差異不會(huì)太明顯。因此，是否調(diào)直鋼筋對(duì)RP0.2檢測(cè)結(jié)果影響較大。

3 結(jié)論

隨著建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，對(duì)建筑主體中鋼筋的質(zhì)量要求也逐漸提高。因此，相關(guān)施工人員要把好質(zhì)量關(guān)，做好鋼筋力學(xué)性能檢測(cè)工作，確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，規(guī)避建筑工程質(zhì)量中可能出現(xiàn)的安全隱患。通過(guò)對(duì)各種因素影響進(jìn)行分析，在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)分別對(duì)檢測(cè)技術(shù)人員、鋼筋的調(diào)直度、儀器設(shè)備、拉伸試驗(yàn)速度等因素進(jìn)行有效控制，從而得出準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果。