李景亮

（清遠(yuǎn)市建設(shè)工程質(zhì)量檢測站有限公司）

隨著城市化進程的不斷推進和人口的不斷增加，人們對住宅建筑的需求也逐年增加。為了滿足快速增長的住房需求并提高建筑施工效率，裝配式混凝土住宅建筑逐漸受到關(guān)注和廣泛應(yīng)用[1]。裝配式混凝土住宅建筑具有施工速度快、質(zhì)量可控、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)勢，成為現(xiàn)代住宅建筑的重要發(fā)展方向。然而，在裝配式混凝土住宅建筑中，鋼筋作為骨架材料承擔(dān)著重要的結(jié)構(gòu)功能，其質(zhì)量和性能對建筑的安全性和可靠性至關(guān)重要[2]。為了確保裝配式混凝土住宅建筑的質(zhì)量，需要進行專項檢測和研究。本文針對裝配式混凝土住宅建筑的鋼筋進行了抗拉強度測試和抗?jié)B性檢測，并對試驗結(jié)果進行了評估，旨在分析基于綠色建筑檢測標(biāo)準(zhǔn)的裝配式混凝土住宅建筑鋼筋的性能和耐久性，為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和質(zhì)量控制提供一定的參考和依據(jù)。

1 工程概況

項目位于蘭州市新興住宅區(qū)，住宅建筑項目包括底層住宅和高層住宅，其中底層住宅為4層，層高均為3m，室內(nèi)外高差0.3m，高層住宅為16 層，層高為2.8m，房屋總高為56m。項目占地約72546m2，其中地上建筑面積為35236m2。該建筑設(shè)計使用年限為70年，抗震設(shè)防烈度為6 度，住宅建筑項目的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要為單跨現(xiàn)澆式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，以提供穩(wěn)固的支撐和承載能力。

2 專項檢測

2.1 鋼筋抗拉強度測試

根據(jù)裝配式混凝土住宅建筑需要，本文選擇用于施工使用的鋼筋樣品開展測試。測試采用直徑為6mm～16mm 的圓鋼筋作為樣品，在鋼筋樣品的兩端安裝夾具，以確保鋼筋可以受到均勻的拉力[3]。夾具能夠牢固地固定住鋼筋，同時能夠避免對鋼筋造成過多的應(yīng)力集中。隨后，將試驗樣品放置在拉力試驗機上，為避免施力過度引起鋼筋瞬時斷裂，將拉力的施加速度控制在0.2mm/min～2.0mm/min 范圍內(nèi)，逐漸增加拉力直到鋼筋斷裂。記錄拉力試驗機加載的載荷和試樣的位移，可計算出基于綠色建筑檢測標(biāo)準(zhǔn)的裝配式混凝土住宅建筑鋼筋的抗拉強度和延伸性能。計算鋼筋的抗拉強度見式⑴。

式中，σt為鋼筋的抗拉強度（MPa），F(xiàn)為鋼筋斷裂時的拉力（kN），A為鋼筋的橫截面積（mm2）

在鋼筋的延伸性能參數(shù)計算中，延伸率表示試樣在拉伸過程中的延伸量與起始長度之比，用于評估鋼筋的延展性能，通過測定鋼筋的屈服點延伸率、斷后延伸率等參數(shù)，可以了解鋼筋在拉伸過程中的延展性能。高延展性能意味著鋼筋在承受外力或應(yīng)變時能夠發(fā)生較大的可逆塑性變形，具備更好的能量吸收和耐震性能。延伸率計算公式見式⑵。

式中，ò 為延伸率（%）；Lf是試樣斷裂時的總延伸長度（mm）；L0是試樣的初始長度（mm）。

斷后延伸率表示試樣斷裂后截面縮小的百分比，用于評估鋼筋的延展性能和斷裂韌性，斷后延伸率是用于評估鋼筋的延展性能和斷裂韌性的重要指標(biāo)。較高的斷后延伸率表明鋼筋在拉斷時能夠發(fā)生較大的變形和能量吸收，具有較好的韌性和延展性能。其計算公式見式⑶。

式中：ò1為斷后延伸率（%）；A0是試樣的初始橫截面積（mm2）；Af是試樣斷裂處的最小橫截面積（mm2）。

屈服點延伸率表示試樣的屈服點前的延伸量與起始長度之比，用于評估鋼筋的屈服性能和延展性能，較高的屈服點延伸率表明鋼筋能夠在拉伸過程中發(fā)生較大的可逆塑性變形，具有更好的延展性能。屈服點延伸率公式見式⑷。

式中：ò2為屈服點延伸率；Ly是試樣屈服時的延伸長度（mm）；L0是試樣的初始長度（mm）。通過測試和評估相關(guān)延伸率參數(shù)，可獲得關(guān)于鋼筋延展性能、韌性和可塑性的重要信息，了解鋼筋在受力過程中可塑性表現(xiàn)，保證結(jié)構(gòu)在超出設(shè)計負(fù)荷時依然能夠承擔(dān)一定的荷載，確保結(jié)構(gòu)在受力過程中能夠滿足安全性和可靠性要求。

2.2 鋼筋抗?jié)B性檢測

檢測鋼筋抗?jié)B性是評估混凝土中鋼筋與周圍環(huán)境之間的耐腐蝕性能的重要方法。為確保混凝土結(jié)構(gòu)的持久性和安全性，鋼筋的抗?jié)B性是必須考慮的關(guān)鍵因素[4]。當(dāng)鋼筋暴露在潮濕、腐蝕性介質(zhì)或氯離子等有害物質(zhì)中時，如果抗?jié)B性能不足，鋼筋可能會發(fā)生腐蝕，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的損壞和失效。測試選擇5根直徑6mm～16mm 的圓鋼筋作為試樣，并將選定的鋼筋與混凝土樣品做配對，確保試樣表面保持光滑、整潔，沒有損壞或銹蝕。隨后，將試樣放置在試驗裝置中，并施加0.1～1.0mA/cm2的電流密度。通過控制電流密度和試驗時間，模擬不同的腐蝕條件。在開始測試前，將試樣進行編號，并記錄其直徑和長度等相關(guān)信息，并選擇NaCl 溶液腐蝕介質(zhì)稀釋調(diào)整pH 值，以模擬真實環(huán)境中的腐蝕情況。同時，將試樣的一端固定在試驗裝置中，并確保試樣與腐蝕介質(zhì)充分接觸。在調(diào)整電流密度和試驗期間，根據(jù)具體需求模擬不同的腐蝕環(huán)境和腐蝕程度。通過監(jiān)測鋼筋周圍的電位、電流和腐蝕速率等參數(shù)，可評估試樣的抗?jié)B性能。此外，在測試過程中，還需定期檢查試樣表面狀態(tài)，確保試樣表面沒有遭受損壞或銹蝕[5-6]。如果發(fā)現(xiàn)試樣表面有異常情況，應(yīng)及時記錄并采取相應(yīng)措施，保障測試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。在完成測試以后，對試樣進行觀察和評估。測量出試樣表面的腐蝕深度和質(zhì)量損失，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。通過觀察試樣的變化，包括顏色、表面形態(tài)的變化以及是否出現(xiàn)銹蝕等，檢測測試鋼筋的抗?jié)B性。

3 結(jié)果分析

3.1 鋼筋拉力試驗分析

為確保鋼筋的質(zhì)量符合綠色建筑檢測標(biāo)準(zhǔn)，本文選擇直徑為6mm～16mm 的圓鋼筋樣品進行抗拉性能測試。測試采用夾具固定樣品并在拉力試驗機上逐漸增加拉力，控制施加拉力速度在0.2mm/min～2.0mm/min 范圍內(nèi)，以避免過快引起鋼筋瞬時斷裂。通過測試，獲得了鋼筋的抗拉強度、延伸率、斷后延伸率和屈服點延伸率等重要性能參數(shù)，詳見表1。

表1 樣品鋼筋的性能參數(shù)

數(shù)據(jù)分析顯示，隨著鋼筋直徑的增加，抗拉強度呈現(xiàn)波動的趨勢。直徑為6mm 和13mm 的鋼筋樣品具有較高的抗拉強度，分別為345MPa 和550MPa。而直徑為8mm、10mm 和16mm 的鋼筋樣品的抗拉強度稍低，分別為520MPa、480MPa 和520MPa。樣品鋼筋延伸率（mm2）、斷后延伸率和屈服點延伸率均呈下降趨勢，說明直徑較小的鋼筋樣品具有較高的延伸性能和韌性，在拉伸和斷裂時表現(xiàn)出較好的延展性，同時具有較高的抗拉強度；直徑較大的鋼筋樣品在拉伸和斷裂時的延展性能和韌性較差，但仍具有一定的抗拉強度。

3.2 鋼筋抗?jié)B性試驗分析

根據(jù)試驗結(jié)果觀察樣品的顏色、表面形態(tài)和是否出現(xiàn)銹蝕等變化，對鋼筋的抗?jié)B性進行初步評估。試驗結(jié)果見表2。

表2 樣品鋼筋抗?jié)B性檢測情況

由表2 數(shù)據(jù)可知，5 個試樣的試驗時間均為100 小時，電流密度分別為0.5、0.2、0.8 和1.0mA/cm2。結(jié)果顯示，試樣1、3 和5 未出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，而試樣2 和4 出現(xiàn)了銹蝕現(xiàn)象。對比試樣2 和試樣4 的電流密度均為0.5mA/cm2，然而試樣2 和試樣4 均出現(xiàn)了銹蝕現(xiàn)象，說明電流密度為0.5mA/cm2的條件下，會出現(xiàn)鋼筋銹蝕。故此，在基于綠色建筑檢測標(biāo)準(zhǔn)的裝配式混凝土住宅建筑中，應(yīng)合理調(diào)試電流密度，避免鋼筋發(fā)生腐蝕，以確保結(jié)構(gòu)的耐久性和可靠性。

4 結(jié)語

分析測試和數(shù)據(jù)可知，直徑較小的鋼筋樣品具有較高的抗拉強度和延展性能，而直徑較大的樣品性能稍差，因而，在施工設(shè)計過程中，選擇合適直徑的鋼筋，以確保結(jié)構(gòu)的承載能力和安全性。另外，電流密度為0.5mA/cm2的條件下會導(dǎo)致鋼筋銹蝕，意味著在裝配式混凝土住宅建筑中應(yīng)避免選擇耐腐蝕性能不佳的鋼筋，以提高建筑的耐久性。本研究結(jié)果對裝配式混凝土住宅建筑的質(zhì)量控制和結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了一定的參考，未來仍可深入研究不同材質(zhì)和環(huán)境條件對鋼筋的影響，在住宅建筑中貫徹落實綠色建筑理念。