龍 江
(株洲市產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗所,湖南 株洲 412000)
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)量要求也越來越嚴格規(guī)范,鋼筋檢測標準也與時俱進,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準,現(xiàn)行的鋼筋檢測標準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。
建筑鋼筋原材料技術(shù)指標檢測主要包含力學(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。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。這個性能指標需要在材料測試中進行評定。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。
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),對鋼筋樣品進行拉伸試驗,測定鋼筋的抗拉強度和屈服強度。抗拉強度是最大拉力下對應(yīng)的應(yīng)力,屈服強度是當鋼筋出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時,達到塑性發(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)準確地測量強度指標,必須嚴格按照相關(guān)標準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。
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、風等外力沖擊時,能夠具有足夠的變形能力,從而保護建筑結(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。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)計入拉斷后的標距部分長度內(nèi)。
2)若拉斷處到臨近標距端點的距離大于1/3,可用卡尺直接測量被拉長的標距長度,若斷裂處與最接近的標距標記的距離小于原始標距的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)若樣品在標距端點或標距處斷裂則本次試驗結(jié)果無效,重新開始試驗。
當采用斷后伸長率法對鋼筋延性進行檢測時,其標準距離的測量就必須采用符合標準要求的高精度儀器來測量,在實際工程應(yīng)用當中所采用的鋼筋檢測試驗,一般使用的測量設(shè)備是游標卡尺,游標卡尺的精確度一般是0.01 mm 或0.02 mm 標距測量儀器,而鋼尺的精確度一般在0.5 mm 或1 mm 左右,通過對比可知,游標卡尺測量的數(shù)據(jù),更加能滿足測量精度的要求。
鋼筋彎曲性能是指通過對鋼筋樣品進行彎曲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;三是沒有在標準要求的溫度下進行檢測,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)標準來開展,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。
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,檢測的指標比較單一。
重量是衡量鋼材質(zhì)量的重要指標,按照相關(guān)標準要求,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,因此要嚴格按照相關(guān)標準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)標準要求,鋼材重量偏差應(yīng)符合的規(guī)定見表1。
表1 重量偏差標準表
影響鋼筋技術(shù)指標檢測的因素有很多,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。
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)果準確性的首要條件,只有嚴格按照相關(guān)標準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)標準要求。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
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)標準要求。
隨著科技水平的不斷提升,當前市場上檢測設(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、維護和保養(yǎng)好先進的檢測儀器設(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,粘貼好檢定標簽,定期做好維護保養(yǎng)工作,并形成書面記錄,確保檢測結(jié)果數(shù)據(jù)準確可靠。
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任意識,開展廉政反腐教育,杜絕違法亂紀行為,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。
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。