摘要:近年來,隨著我國城市基礎(chǔ)建設(shè)進(jìn)程的加快,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在工程項目中得到了廣泛應(yīng)用。而鋼筋作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的骨架,加強對鋼筋質(zhì)量的檢測,是確保工程質(zhì)量的基礎(chǔ)。本文通過分析鋼筋的檢測標(biāo)準(zhǔn)和主要檢測項目,針對鋼筋力學(xué)性能與銹蝕程度的檢測方法進(jìn)行探討。以期通過本文的闡述為規(guī)范鋼筋檢測方法,有效提供工程質(zhì)量提供理論參考。
關(guān)鍵字:鋼筋;檢測項目;檢測方法
一、鋼筋的檢測標(biāo)準(zhǔn)
目前,國家相關(guān)部門規(guī)定的建筑鋼筋必須滿足的檢測標(biāo)準(zhǔn)主要有:《鋼筋混凝土用鋼第1部分:熱軋光圓鋼筋》(GB1499.1—2008);《鋼筋混凝土用鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋》(GBl499.2—2007);《冷軋帶肋鋼筋》[3](GB13788—2008);《低碳鋼熱軋圓盤條》(GB/T701-2008);《金屬材料拉伸試驗第1部分:室溫試驗方法》(GB/T228.1-2010);《金屬材料彎曲試驗方法》(GB/T232—2010)。
二、鋼筋的主要檢測項目
鋼筋所涉及的相關(guān)指標(biāo)主要包括鋼筋的強度、延性、力學(xué)性能、耐久性能等方面的指標(biāo),以下就選取五個指標(biāo)加以詳細(xì)分析:
1、鋼筋的強度
鋼筋的強度是決定建筑的結(jié)構(gòu)承載力的重要因素。主要是屈服強度和抗拉強度。一般來說,鋼筋強度高的構(gòu)件比較安全,故采用高強鋼筋降低配筋率是發(fā)展的方向,但并非強度越高越好。由于鋼筋彈性模量基本為常值,高強度鋼筋在高應(yīng)力下往往引起構(gòu)件過大的變形和裂縫。因此對普通混凝土而言,強度過高超過設(shè)計上限也沒有什么意義。
2、鋼筋的延性
延性是鋼筋變形、耗能的能力,與強度具有相同的重要性。調(diào)查表明,很多建筑事故并非是因為鋼筋的強度不足,而是延性不夠,脆斷而引起的。鋼筋延性通常用伸長率表示,即以量測拉斷鋼筋斷口域的相對變形來計算。
3、鋼筋的力學(xué)性能
鋼筋力學(xué)性能的穩(wěn)定性十分重要。規(guī)模生產(chǎn)的鋼筋產(chǎn)品強度及延性離差小,均質(zhì)性好,性能穩(wěn)定質(zhì)量有保證。而對鋼筋進(jìn)行二次冷加工,如冷拔、冷拉、冷軋、冷扭后質(zhì)量不穩(wěn)定。尤其是小規(guī)模廠家的生產(chǎn),由于我國母材普遍加工工藝粗糙,缺乏有效的技術(shù)管理和嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗,質(zhì)量波動大,不合格率高,往往影響結(jié)構(gòu)的安全。
4、鋼筋的耐久性能
鋼筋對銹蝕的敏感程度與其直徑以及是否預(yù)應(yīng)力鋼筋有關(guān),直徑越細(xì)、銹蝕削弱截面對抗力的影響越大,預(yù)應(yīng)力鋼筋因在高應(yīng)力狀態(tài)下承載受力,應(yīng)力銹蝕影響相對較大。
因此,用于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的鋼絲、鋼絞線及冷加工鋼筋的防銹問題應(yīng)特別注意。
5、鋼筋重量偏差的測量
這個指標(biāo)的測量是2008年開始實施的,為了更好的規(guī)范鋼筋市場。測量鋼筋重量偏差時,試樣應(yīng)從不同根鋼筋上截取,數(shù)量不少于5根,每支試樣長度不小于500mm。長度應(yīng)逐根測量,應(yīng)精確到1mm。測量試樣總重量時,應(yīng)精確到不大于總重量的l%。
三、鋼筋力學(xué)性能與銹蝕程度檢測的主要方法
1、鋼筋力學(xué)性能的檢測
(1)鋼筋實際應(yīng)力檢測。選取需進(jìn)行測試實際應(yīng)力構(gòu)件的最大受力部位作為測試部位,該部位鋼筋的實際應(yīng)力反映了該構(gòu)件的承載力情況。先鑿去被測鋼筋的保護(hù)層,然后在鋼筋暴露處的一側(cè)粘貼應(yīng)變片,通過應(yīng)變儀測其應(yīng)變,用游標(biāo)卡尺量測鋼筋直徑的減小量。根據(jù)測試結(jié)果,即可計算出鋼筋實際應(yīng)力。
(2)鋼筋強度檢測。鋼筋實際強度的檢測常采用取樣試驗法。從現(xiàn)場截取鋼筋試樣送實驗室做拉伸試驗,測定其鋼筋的極限抗拉強度、屈服強度及延伸率等。由于現(xiàn)場鋼筋取樣對結(jié)構(gòu)承載力有影響,因此,應(yīng)盡量在非重要構(gòu)件或構(gòu)件的非重要部位取樣。
現(xiàn)場取樣應(yīng)考慮到所取的試樣必須具有代表性。同時又得盡可能使取樣對結(jié)構(gòu)的損傷達(dá)到最小,所以取樣部位應(yīng)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中受力較小處,取樣后應(yīng)采取補強措施。每類型鋼筋取3根,以3根鋼筋試樣的試驗質(zhì)量平均值作為該類鋼筋的強度評定值。
2、鋼筋銹蝕程度的檢測
鋼筋的銹蝕程度可以用陽極電流密度、失重速率或截面損失速率、銹蝕深度等指標(biāo)表示,這些指標(biāo)之間可以按照一定的規(guī)則進(jìn)行相互換算 失重速率一般反映整體銹蝕程度狀態(tài)的性能,截面損失率或銹蝕深度一般用于反映局部銹蝕狀態(tài)。目前鋼筋混凝土中鋼筋銹蝕的非破損檢測方法(NDT)可以分為物理方法和電化學(xué)方法兩大類。
(1)物理方法主要是通過測定與鋼筋銹蝕一起的電阻、電磁、熱傳導(dǎo)、聲波傳播等物理特性的變化來反映鋼筋的銹蝕狀況。常用的方法有電阻棒法、渦流探測法、射線法、聲發(fā)射探測法等。
物理方法的優(yōu)點是操作方便,易于現(xiàn)場的原位測試,受環(huán)境的影響較小。該方法的缺點是在測定鋼筋銹蝕狀況時容易受到混凝土中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)關(guān)系比較困難,所以物理檢測的方法對鋼筋的銹蝕程度一般只能提供定性的結(jié)論,而難以提供定量的分析。
(2)電化學(xué)檢測方法是通過測定鋼筋混凝土腐蝕體系的電化學(xué)特性來確定混凝土中鋼筋的銹蝕程度或速度。目前發(fā)展的電化學(xué)方法有自然電位法、交流阻抗法、線性極化法、恒電量法、電化學(xué)噪聲法、混凝土電阻法等。
電化學(xué)方法的優(yōu)點是測試速度快、靈敏度高、可連續(xù)跟蹤和原位測試,是目前比較成熟的測試方法。在實驗室已經(jīng)成功的用于混凝土試樣的鋼筋銹蝕狀況和瞬時銹蝕速度的檢測,并開始用于現(xiàn)場檢測,也推出了許多工程使用的測試儀器。該方法的主要缺點是容易受到天氣條件干擾,測得的指標(biāo)單一,只能單點測量。
四、結(jié)束語
鋼筋是重要的建筑材料之一,鋼筋質(zhì)量合格與否將直接關(guān)系到工程安全。本文對建筑工程中鋼筋的主要檢測項目和檢測方法等問題進(jìn)行探討,可為相關(guān)工程提供相關(guān)指導(dǎo)。
參考文獻(xiàn)
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[2] 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.鋼筋混凝土周鋼第2部分:熱軋帶肋鋼筋[S].沖國計劃出版社,2009.
作者簡介:李琳松,女,生于1976年5月28日,畢業(yè)于中央電大法律本科專業(yè),現(xiàn)就職于重慶市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局涪陵計量質(zhì)量檢測中心南川所