建筑鋼筋原材料檢測技術(shù)分析

龍 江

（株洲市產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所，湖南 株洲 412000）

1 現(xiàn)行鋼筋檢測標(biāo)準(zhǔn)

隨著改革開放的蓬勃開展，經(jīng)濟建設(shè)取得巨大成就，各種各樣的建筑如雨后春筍般出現(xiàn)，城市摩天大樓、跨海大橋、高速公路和大型體育場館隨處可見，城鎮(zhèn)化越來越高，鋼筋作為最基礎(chǔ)、最重要的建筑原材料，使用需求自然十分巨大，國家有關(guān)監(jiān)督管理部門對鋼材的質(zhì)量要求也越來越嚴(yán)格規(guī)范，鋼筋檢測標(biāo)準(zhǔn)也與時俱進(jìn)，更新?lián)Q代的速度也很快[1]。根據(jù)最新國家公布的鋼筋檢測標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)行的鋼筋檢測標(biāo)準(zhǔn)主要包括了以下幾種：GB/T 232—2010《金屬材料 彎曲試驗方法》；GB/T 13788—2017 《冷軋帶肋鋼筋》；GB/T 1499.1—2017《鋼筋混凝土用鋼第1 部分：熱軋光圓鋼筋》；GB/T 1499.2—2018《鋼筋混凝土用鋼第2 部分：熱軋帶肋鋼筋》等。

2 檢測項目及控制措施

建筑鋼筋原材料技術(shù)指標(biāo)檢測主要包含力學(xué)性能檢測、工藝性能檢測、疲勞檢測、表面檢測、尺寸檢測和重量偏差檢測等。力學(xué)性能檢測包含屈服強度的檢測、抗拉強度的檢測及伸長率的檢測。工藝性能檢測主要是指彎曲性能的檢測。其中鋼筋的拉伸性能與伸長率的檢測方法原理相同，2 個檢測項目是在同一個實驗中完成，拉伸性能包含鋼筋的抗拉強度和屈服強度2個指標(biāo)。在工程項目建設(shè)實踐中鋼材性能的選取，需要根據(jù)工程的設(shè)計文件具體需求來決定，并不是說鋼材強度越高就越好，強度過高對工程沒有任何實際意義，還會造成不必要的資源浪費，導(dǎo)致工程造價過高。鋼筋彎曲性能是指鋼材在受力下產(chǎn)生彎曲變形的能力。這個性能指標(biāo)需要在材料測試中進(jìn)行評定。其主要用途包括評估鋼材的機械性能和適用性。鋼材在實際應(yīng)用中常常需要受到彎曲應(yīng)力，因此鋼筋彎曲性能的好壞與鋼材的實際使用壽命和安全性密切相關(guān)。彎曲性能是鋼材的重要力學(xué)性能指標(biāo)之一，其能夠評估鋼材的機械性能和適用性。不同因素會影響鋼材的彎曲性能，一般通過試驗來進(jìn)行評定。在實際應(yīng)用中，鋼材的彎曲性能也是一個重要的參考技術(shù)指標(biāo)。

2.1 拉伸性能檢測及控制措施

在鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋主要起著抗拉作用，鋼筋的強度是其承載力的核心，直接決定了建筑結(jié)構(gòu)的承載力大小。鋼筋強度的檢測主要是通過采用取樣試驗的方法（圖1），對鋼筋樣品進(jìn)行拉伸試驗，測定鋼筋的抗拉強度和屈服強度?？估瓘姸仁亲畲罄ο聦?yīng)的應(yīng)力，屈服強度是當(dāng)鋼筋出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，達(dá)到塑性發(fā)生而力不增加的應(yīng)力點。

圖1 微機控制電液伺服萬能試驗機

在鋼筋原材料拉伸性能檢測時，拉伸速率對抗拉強度的測量結(jié)果影響十分明顯，個別檢測人員為了加快試驗速度，往往存在著拉伸速度過快的行為，導(dǎo)致檢測結(jié)果數(shù)據(jù)失真，難以保證測量數(shù)據(jù)的真實可靠。因此，為了科學(xué)準(zhǔn)確地測量強度指標(biāo)，必須嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求來開展試驗工作。根據(jù)GB/T 228.1—2021《金屬材料 拉伸試驗 第1 部分：室溫試驗方法》的要求，拉伸速率控制方法主要有2 種：一是應(yīng)力速率控制，二是應(yīng)變速率控制[2]，除非另有規(guī)定，那么只要能滿足GB/T 228.1—2021《金屬材料 拉伸試驗 第1 部分：室溫試驗方法》本部分的要求，實驗室可自行選擇控制方法和試驗速率。

2.2 延展性能檢測及控制措施

鋼筋延展性能（簡稱延性）是指其在受力作用下產(chǎn)生的拉伸變形能力。鋼筋受到拉力時，會發(fā)生拉伸變形，即形變過程中其長度會增加，同時橫截面積會減小，而其延性就體現(xiàn)在這種變形過程中。鋼筋的延性可以提高結(jié)構(gòu)的抗震能力，使得結(jié)構(gòu)在受到地震、風(fēng)等外力沖擊時，能夠具有足夠的變形能力，從而保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)不被破壞。鋼筋延性是用伸長率來衡量，通常情況下，鋼筋的拉伸試驗與延性檢測是在同一個試驗中完成。

鋼筋的延性同鋼筋的強度一樣，都是鋼筋的重要技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)歷年全國各地的建筑工程安全事故統(tǒng)計表明，很多事故的原因并不是由于鋼筋強度不夠，而是由于鋼筋的延性不夠，鋼筋出現(xiàn)脆斷現(xiàn)象比較普遍[3]。因此，在開展延性檢測試驗時，特別需要做好以下幾點。

1）將已拉斷試件的兩端在斷裂處對齊，盡量使其軸線保持在同一條直線上。若拉斷處有縫隙，則該縫隙也應(yīng)計入拉斷后的標(biāo)距部分長度內(nèi)。

2）若拉斷處到臨近標(biāo)距端點的距離大于1/3，可用卡尺直接測量被拉長的標(biāo)距長度，若斷裂處與最接近的標(biāo)距標(biāo)記的距離小于原始標(biāo)距的1/3 時，采用移位法測定斷后伸長率。

資金收支是房地產(chǎn)行業(yè)全面預(yù)算管理的重要內(nèi)容之一，為了實現(xiàn)對現(xiàn)金流量的有效控制，必須建立預(yù)算控制責(zé)任體系，將成本控制貫穿到開發(fā)項目實施的整個生命周期中，實現(xiàn)控制操作在事前、事中以及事后的全面落實，強化設(shè)計變更管理以及施工簽證管理。同時，施預(yù)算動態(tài)監(jiān)控分析，按項目、年度、季度、業(yè)態(tài)等隨時跟蹤預(yù)算的執(zhí)行情況，掌握預(yù)算動態(tài)，實行預(yù)警機制，幫助管理者發(fā)現(xiàn)問題解決問題。

3）若樣品在標(biāo)距端點或標(biāo)距處斷裂則本次試驗結(jié)果無效，重新開始試驗。

當(dāng)采用斷后伸長率法對鋼筋延性進(jìn)行檢測時，其標(biāo)準(zhǔn)距離的測量就必須采用符合標(biāo)準(zhǔn)要求的高精度儀器來測量，在實際工程應(yīng)用當(dāng)中所采用的鋼筋檢測試驗，一般使用的測量設(shè)備是游標(biāo)卡尺，游標(biāo)卡尺的精確度一般是0.01 mm 或0.02 mm 標(biāo)距測量儀器，而鋼尺的精確度一般在0.5 mm 或1 mm 左右，通過對比可知，游標(biāo)卡尺測量的數(shù)據(jù)，更加能滿足測量精度的要求。

2.3 彎曲性能檢測及控制措施

鋼筋彎曲性能是指通過對鋼筋樣品進(jìn)行彎曲90°或者彎曲180°操作（圖2），然后觀察樣品在彎曲過程中是否出現(xiàn)裂紋、鱗落、斷裂等現(xiàn)象。在彎曲試驗中，檢測人員容易犯錯的地方為：一是檢測樣品數(shù)量不夠，沒有從同一組樣品中選取2 根鋼筋，通常只選1 根鋼筋進(jìn)行檢測；二是彎轉(zhuǎn)速度過快，壓頭型號與鋼筋型號不匹配；三是沒有在標(biāo)準(zhǔn)要求的溫度下進(jìn)行檢測，最終導(dǎo)致檢測結(jié)果數(shù)據(jù)可靠性不高。

圖2 鋼筋彎曲機

鋼筋彎曲性能試驗，一般采用冷彎技術(shù)，冷彎技術(shù)是目前鋼筋檢測普遍采用的檢測方式，利用彎曲試驗機或萬能試驗機，試驗溫度控制在10～35 ℃（對溫度有特殊要求的，溫度控制在18～28 ℃），通過選取合適的彎心壓頭，上彎180°（某些規(guī)格型號的鋼材還需進(jìn)行反向彎曲或反復(fù)彎曲試驗），觀察樣品在彎曲過程中是否出現(xiàn)裂紋、鱗落、斷裂等現(xiàn)象。冷彎試驗必須要按照國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來開展，特別是彎心壓頭與鋼筋型號要匹配，彎曲時角度要符合要求，試驗溫度要在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)，不能為了降低工作量馬虎了事。

2.4 銹蝕度檢測及控制措施

在建筑工程領(lǐng)域，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是使用最為廣泛的建筑結(jié)構(gòu)，普遍應(yīng)用于各種城市高層建筑、住宅小區(qū)、道路橋梁和各種樓堂館所等。由于工程建設(shè)的特殊性，建筑鋼筋、水泥、砌塊等大量建筑材料一般都是露天放置在工地上，動輒幾個月時間，日曬雨淋，鋼筋在這樣的環(huán)境下很容易產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象。鋼筋產(chǎn)生銹蝕現(xiàn)象實際上是鋼筋本身受到了一定程度的破損，其性能自然也無法得到保證，鋼筋的各種技術(shù)指標(biāo)會受到很大影響。近年來，解決鋼筋的銹蝕問題已逐漸成為行業(yè)解決結(jié)構(gòu)耐久性的重點研究方向[4]。

針對鋼筋的銹蝕度檢測，主要包括物理法和化學(xué)法，具體要采取哪種檢測方法，需要結(jié)合現(xiàn)場的具體情況來選擇[5]。要通過測定與鋼筋銹蝕相關(guān)的電阻、電磁、熱傳導(dǎo)和聲波傳播等物理特性的變化來反映鋼筋的銹蝕狀況。一是物理方法，其優(yōu)點是操作方便，受環(huán)境的影響較小，缺點是容易受到其他損傷因素的干擾，且建立物理測定指標(biāo)和鋼筋銹蝕量之間的對應(yīng)函數(shù)關(guān)系比較困難。二是化學(xué)方法，這種方法主要是按照相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的原理，對鋼筋的銹蝕程度及銹蝕的發(fā)展速度進(jìn)行相應(yīng)的檢測。對比物理方法，化學(xué)方法的檢測優(yōu)勢主要體現(xiàn)在速度快、可操作性強，局限性主要是容易受到天氣等自然因素方面的影響，檢測的指標(biāo)比較單一。

2.5 重量偏差檢測及控制措施

重量是衡量鋼材質(zhì)量的重要指標(biāo)，按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，測量鋼筋重量偏差值時，試樣應(yīng)從不同根鋼筋上截取，數(shù)量不少于5 個，每個試樣長度不小于500 mm。長度應(yīng)逐支測量，并精確到1 mm，測量試驗總重量時，應(yīng)精確到不大于總重量的1%。

根據(jù)以往實際檢測的結(jié)果來看，鋼筋的重量偏差往往介于合格與不合格的臨界點附近，對精確度的要求很高，幾克微小的差距都可能會對檢測的結(jié)果起決定性影響，這就對精確度提出了很高的要求，因此要嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求開展重量偏差檢測。鋼筋實際重量與理論重量的偏差（%）按照下列公式計算。

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，鋼材重量偏差應(yīng)符合的規(guī)定見表1。

表1 重量偏差標(biāo)準(zhǔn)表

3 檢測結(jié)果影響因素

影響鋼筋技術(shù)指標(biāo)檢測的因素有很多，大體來說包含采樣環(huán)節(jié)、檢測環(huán)境、檢測設(shè)備和檢測人員。

3.1 采樣環(huán)節(jié)影響因素

在鋼筋原材料檢測時，第一個開展的環(huán)節(jié)是鋼筋樣品的采集，樣品的合理性是保障鋼筋樣品檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的首要條件，只有嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求開展樣品采集工作，才能有效保障檢測結(jié)果的可靠。此外，在鋼筋取樣過程中，樣品的保存、包裝、存放環(huán)境等都要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。鋼筋原材料具體采樣數(shù)量及采樣方法應(yīng)符合規(guī)定，見表2。

表2 鋼筋取樣數(shù)量及取樣方法

3.2 檢測環(huán)境因素

通過研究發(fā)現(xiàn)檢測環(huán)境對鋼筋檢測結(jié)果具有較大程度的影響，可能會導(dǎo)致檢測結(jié)果失真。假如鋼筋檢測環(huán)境在溫度高、濕度大的環(huán)境中開展，必然會對鋼筋材料的檢測結(jié)果造成一定程度的影響。因此鋼筋各項性能指標(biāo)檢測都必須在符合要求的檢測環(huán)境下開展檢測工作，為了確保鋼筋檢測結(jié)果的可靠性，實驗室的檢測環(huán)境，試驗機器設(shè)備的選取，溫度與濕度的設(shè)定，都必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3 檢測設(shè)備因素

隨著科技水平的不斷提升，當(dāng)前市場上檢測設(shè)備種類與類型繁多，檢測精度、智能化程度也越來越高，合理采購、使用、維護(hù)和保養(yǎng)好先進(jìn)的檢測儀器設(shè)備，是檢測工作開展最基本的物質(zhì)基礎(chǔ)。假如，在試驗過程中，若設(shè)備突然發(fā)生故障而工作人員未及時察覺，誤將錯誤的測試數(shù)據(jù)當(dāng)成有效的檢測數(shù)據(jù)，將直接影響鋼筋的檢測結(jié)果，從而無法確保鋼筋檢測結(jié)果的可靠性，與鋼筋的真實性能存在較大的差距。因此要加強對實驗室檢測儀器設(shè)備的規(guī)范化管理，定期檢定儀器設(shè)備，粘貼好檢定標(biāo)簽，定期做好維護(hù)保養(yǎng)工作，并形成書面記錄，確保檢測結(jié)果數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。

3.4 檢測人員因素

檢測人員是檢測工作的直接參與者，對檢測結(jié)果有著決定性的影響。要打造一支戰(zhàn)斗力強、水平高的檢測隊伍，一是加強檢測人員的責(zé)任意識，開展廉政反腐教育，杜絕違法亂紀(jì)行為，確保檢測工作的公平公正。二是強化人員技能培訓(xùn)。高科技的儀器設(shè)備需要高素質(zhì)的人來操作，操作人員只有牢牢掌握新的檢測技術(shù)，正確使用儀器設(shè)備，才能勝任本職工作。三是建立工作人員考核評估體系制度。加強對工作人員科學(xué)合理的考核評估，對于不能勝任本職工作的人員，必須強化培訓(xùn)，合格后方可上崗，實在無法勝任的，可以調(diào)任其他崗位，確保檢測隊伍的戰(zhàn)斗力。

4 結(jié)束語

綜上所述，鋼筋是現(xiàn)代建筑工程中使用最為廣泛的重要原材料，其質(zhì)量的好壞直接決定了建筑工程的質(zhì)量，因此，對建筑鋼筋原材料進(jìn)行科學(xué)檢測，對保障建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量與安全，有著重要的意義。本文通過介紹建筑鋼筋原材料的檢測項目及檢測質(zhì)量控制措施，對綜合分析影響檢測結(jié)果的各種因素進(jìn)行了一定的歸納總結(jié)和探索，以提高鋼筋檢測技術(shù)水平，為建筑工程的質(zhì)量與安全提供堅實保障。