建筑工程质量检测中钢筋的检测技术

发表时间:2020/10/15   来源:《工程管理前沿》2020年7月19期   作者:庞秋杰
[导读] 钢筋质量检测的内容有多种,常见的有强度检测、弯曲性能检测、锈蚀程度检测等

           庞秋杰
           北京城建二建设工程有限公司100038

           摘要: 钢筋质量检测的内容有多种,常见的有强度检测、弯曲性能检测、锈蚀程度检测等。现场技术人员应当熟练掌握不同检测项目的操作技术,并且做好检测结果的准确记录,作为后期衡量钢筋材料使用性能的重要参考。概述钢筋材料检测的基本原理,随后选取几种常见的检测技术,对具体的检查操作和技术要求展开了简要分析。

           关键词:建筑工程;钢筋;质量检测;样品
前言
           钢筋是现代建筑工程中用量较多的材料之一,特别是在高层建筑中,对钢筋的质量和性能都提出了严格要求。钢筋在采购、运输、保存和使用等环节中,容易受到外界因素的影响,出现锈蚀、裂缝或弯曲等问题,如果现场施工人员没有严格进行质量检查,仍然使用有上述问题的钢筋材料,将会给建筑工程的使用安全构成潜在的威胁。因此,在前期施工阶段,必须要对钢筋进行全面检测,并对比检测数据,只有各项数据都符合施工要求,才允许钢筋进场,以此来确保工程质量。

1.钢筋材料性能检测原理
1.1下屈服强度测定
           为便于进行钢筋的检测,就要对力位移的曲线和其他的数据做好记录工作,进行图形绘制当中,需要进行瞬时效应所产生的屈服率的计算,这其中就包含了下屈服最小力等,对这些数据的测量中,将钢筋屈服恒定力同横截面积做比值,于是就能得出相应的屈服强度。

1.2断后伸长率测定
           把钢筋试件拉断,然后把断口再接好,确保断裂位置面紧密贴合,之后才精确检测标距L。一般来说,在断裂处与最近的标距之间的间隔要大于原始标距L1的30%左右时,则认为该数据有效,若是没有达到那么就认为无效。若是所检测到的伸长率高出了标准值,那么不论接口位置在何处,数据均为有效。
           
2.样品取样工作要求
           在进行钢筋各项性能检测时,不可能对建筑工程所用的钢筋进行全部检测,只能随机抽取部分样品,用局部检测结果近似的代表所有钢筋材料的性能。因此,样品取样的操作方法对最终的检测结果有直接影响。为了使样品性能与全部钢筋性能尽可能接近,在取样时需要重点做好以下几方面的工作。(1)同一批接受检测的钢筋样品,必须是统一批号、统一规格和统一交货状态,保证检测结果的可比性。(2)要做到随机取样,样品来源要保证分散性和随机性。(3)截取样品的长度一般在500~700mm,并做好标记,以免混淆。

3.钢筋材料性能的检验办法
3.1强度检测
           现阶段高层建筑数量不断增加,对钢筋材料的强度性能提出了更高的要求。进行强度检测的基本步骤如下:(1)从施工现场的钢筋材料中随机选取几份样品,然后在实验室环境下进行强度检测;(2)使用万能材料试验机将待检测的钢筋材料夹紧,然后启动机器进行拉伸,拉伸过程要保持匀速,直到钢筋断裂;(3)记录钢筋断裂时的拉伸长度、破坏荷载
等参数。通过试验可以获取钢筋的抗拉强度、屈服程度值等。
3.2弯曲性能检测
           钢筋弯曲性能检测的主要设备是翻板式弯曲装置试验机,具体的检测方法如下:在设备的2端放置两组滑块,2组滑块之间的最大距离要超过试验样品的长度。将钢筋样品放入设备中,通过转动翻板让钢筋按照一定的方向进行塑性变形。翻板的转动距离控制在5mm左右。

3.3钢筋气压焊接头检测
           为了保证最终检测结果的真实性,应当分别对钢筋接头进行力学性能检测和外观检测。首先随机选取待测钢筋样品150份,保证这些样品全部来自同一品牌、同一批次。然后分成两组进行对照检测。力学性能检测方面,主要是对钢筋进行拉伸试验、弯曲测试两项内容;外观检测方面,主要是查看接头部位的轴线偏移量是否超过钢筋直径的0.2倍。

3.4钢筋焊接骨架与焊接网
           对钢筋的焊接骨架与焊接网进行检测时,要对其外观与力学的性能进行检测,钢筋的尺寸、直径和牌号一致的焊接网和焊接骨架可以当做同一种类型的制品,300件为一批,对其外观进行检查要按照同种类别的制品,并分批进行检查,每批需要抽查5%,检测的件数不能低于5件,对力学的性能进行检验,要从成品中进行选择,切取的钢筋试件,要补充焊接相同直径和牌号的钢筋,每边搭接的长度不能低于2个空格长度。

3.5钢筋保护层厚度以及其位置检测
           以往钢筋保护层厚度检测方法主要以破坏法为主,选取钢筋样品后,先凿开钢筋外部的保护层,然后进行厚度检测。由于现场检测中所需样品较多,因此破坏检测无形中增加了企业的经济损失。

3.6钢筋的锈蚀程度检测
           由于现场保存条件不好,钢筋在受潮情况下表面容易出现不同程度的锈蚀情况。铁锈的成分主要是四氧化三铁,具有较强的吸水性。如果钢筋表面的铁锈不能及时处理干净,还会进一步加剧腐蚀速度。

4.建筑工程中钢筋材料性能检测的问题与完善方法
4.1下屈服强度检测结果不准
           技术人员在进行钢筋样品的检测时,对检测技术的操作要点不够熟练,导致最终获取的检测数据出现较大误差。钢筋的下屈服强度检测时,为了避免应力过于集中影响最终检测效果,要求在测试的开始阶段不计算应力。如果技术人员不了解这一要求,检测结果就会大于实际值。针对这种情况,要求技术人员无论是在进行下屈服强度检测还是钢筋其他性能检测时,都要提前了解技术标准和注意事项,以提高最终检测结果的真实性和可靠性。以图1为例,图中表示为无明显屈服点的钢筋。


图1无明显屈服点的钢筋示意
           下屈服强度检测结果的计算步骤如下。
           a点:比例极限,约为0.65fu。
           a点前:应力–应变关系为线弹性。
           a点后:应力–应变关系为非线性,有一定塑性变形,且没有明显的屈服点。
           强度设计指标:条件屈服点(Equivalentyieldpoint),残余应变为0.2%所对应的应力规范取s0.2=0.85fu。

4.2伸长率测定不准确
           在钢筋样品伸长率测定中,至少需要获取两方面的参数,其一是标距的残余伸长量L1,其二是原始标距L0。然后用两者的差值,除以原始标距得出伸长率。但是在实际检测时,由于只有钢筋样品断裂后才能测量出最大的伸长量,而钢筋断裂部位参差不齐,如何选取测量点成为影响实际测定结果的重要因素。针对这一问题,一种解决方法是钢筋样品拉伸过程要保持匀速,特别是在钢筋断裂的临界点,应当放慢拉伸速度,这样更加方便观察钢筋的断裂情况。以钢筋完全断裂时的距离记为参与伸长量。这样统一计算标准后,即可避免伸长率测定结果不一致、不准确的问题。均匀伸长率=残余伸长+已回复弹性应变,即:

           均匀延伸率δgt对应最大应力时应变,包括了残余应变和弹性应变,反映了钢筋真实的变形能力(不小于2.5%)。

4.3钢筋的时效性
           从微观角度上来看,钢筋材料的性能与原子构成有直接的联系,尤其是屈服极限、拉伸极限等性能。当钢筋长时间放置后,内部残余应力逐渐降低,此时内部原子保持一种相对稳定的状态。在这种情况下开展各项性能的检测试验,最终的检测结果要优于钢筋刚出厂时的检测结果。

4.4钢筋的冷弯试验
           在进行弯曲试验时,每个试验组都需要挑选2根来做平行试验,弯曲角度为180°。具体的试验标准图如图2所示。
           



图2钢筋冷弯试验结构示意
           
           α=90°,180°,要求:冷弯过程中无裂缝、鳞落或断裂。D越小,要求越高。反复次数越高,要求越高。冷弯是检验钢筋局部变形能力的指标。钢筋塑性越好,构建破坏前兆越明显。

4.5钢筋的重量偏差
           针对盘卷钢筋就需要将其拉直之后再进行重量的测定,通常会使用到无延伸功能的机械设备来对钢筋拉直,此外同样能够使用冷拉调直。在应用该方法时,通常会挑选HPB235、HPB300这些型号进行试验,并且冷拉伸长率尽量不要高于4%;HRB335、HRB400以及RRB400带肋钢筋的冷拉伸长率最好不要超过1%。在进行重量检测试验时,应选择高精度的电子秤,保证样品的长度相同,且均不超过500mm。同一样品要分别进行3次测量,取最终的平均值。检测结果的偏差规定为:对于钢筋直径在10mm以下的,以偏差为±7%以内为符合施工标准,对于钢筋直径在10~20mm以内的,以偏差为±5%以内为符合施工标准。对于钢筋直径在20~50mm以内的,以偏差为±4%以内为符合施工标准。

5.建筑材料钢筋工程事故的处理与注意事项
           建筑工程中所用的钢筋,在运输或现场保存过程中,有可能受到损害出现工程事故,例如裂缝、弯曲或锈蚀等。为了从源头上保障钢筋材料的使用质量,消除建筑工作质量隐患,就需要现场管理人员对钢筋工程事故进行有效处理。针对不同的事故类型,处理的具体措施也有差异。

6.检测报告
           在检测过程中,技术人员要注意做好检测数据的记录工作,并对记录数据的准确性进行核查,如果发现有记录错误应当及时修正。在完成上述所有检测任务后,将所得数据进行汇总整理,形成检测报告。

结束语:
           钢筋材料的质量和性能直接关系到建筑工程的使用安全,建筑单位必须要加以重视,并综合运用多种检测技术、检测设备,对钢筋样品的多项性能进行全面、精确的检测。同时,要做好检测数据的收集和整理,对照施工标准,如果钢筋某一方面的性能达不到标准,应先考虑是否能够进行修改,对于不能修改或优化的,应禁止使用。通过开展检测,可以最大限度地确保钢筋质量安全,进而维护建筑单位自身的经济利益和商业形象。


参考文献:
[1]中国建筑学会建筑施工分会.旧有建筑与加固改造学术讨论会[C].2016.
[2]赵子龙,刘天白.钢筋检测常见问题分析与对策[J].居舍.?2019(22)
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