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摘 要：本文阐述了钢筋力学性能检测的原理，并对钢筋材料性能检测过程中存在的问题进行详细的分析，同时对检测存在的问题提出了改进与建议。
关键词：钢筋；检测；强度；弯曲；重量偏差
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）05-0154-01
1 引言
钢筋质量直接影响着整个工程项目质量，做好钢筋材料检测对把关钢筋质量甚至整个工程项目质量具有重要作用。在钢筋材料检测过程中，正确的操作方法对检测结果至关重要。
2 力学性能检测原理
2.1 下屈服强度测定
试验时记录力-位移曲线，从曲线图读取不计初始瞬间效应时屈服阶段中的最小力或屈服平台的恒定力（屈服阶段无力下降现象时）。将其除以试样原始横截面积得到下屈服强度。
2.2 抗拉强度测定
从力-延伸或力位移曲线图上，读取过了屈服阶段之后的最大力，最大力除以原始横截面积得到抗拉强度。
2.3 断后伸长率测定
试样拉断后，将试样断裂的部分仔细地配接在一起，使断口吻合并接触紧密，用量具或测量装置量取断后标距Lu。原则上，只有断裂处与最接近的标距标记的距离不小于原始标距Lo的1/3时，测量结果有效，否则结果无效。但如断后伸长率测量结果大于或等于规定值时，断裂处位置无论在何处均为有效。断后伸长率A计算公式为：
A=（Lu-Lo）×100/Lo
3 存在的问题和建议
3.1 下屈服强度测定不准
首先，对测定下屈服强度的规定了解不够清楚。不了解屈服过程中不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小力所对应的应力，这样必然会给下屈服点的测定带来误差。如呈现两个或两个以上的谷值应力，应舍去第1个谷值应力（第1个极小值应力）不计，取其余谷值应力中之最小者判为下屈服强度。因此，测定屈服点的强度时，只有使用标准规定的方法，才能保证实验的准确性。
其次，经常性的运行试验机，会使拉伸夹具受到磨损，以及楔形夹具斜面有铁锈污渍存在，导致钢筋在受拉时出现打滑，同时夹持部分会发出响声，从而伴有应力下降现象，严重影响屈服点应力的读数。这就需要及时更换拉伸夹具，对楔形夹具的斜面进行清洗，加润滑油，以保持干净。
3.2 伸长率测定不准
拉伸断后伸长率是指断后标距的残余伸长（Lu-Lo）与原始标距（Lo）之比的百分率。因此，钢筋必须在拉断后测其伸长率。在实验过程中，特别是粗钢筋（直径大于20mm的钢筋），实验员为防止拉断噪声大或振动损伤试验机，以至于只把钢筋拉伸到出现颈缩就停止，然后测其伸长量，计算伸长率，这种做法是不准确的，它不能充分反映该钢筋最大塑性变形性能。
3.3 拉伸试验的速度过快
拉伸试验的速度对试验结果有一定影响，特别表现在对屈服点的测定上。试验速度过快，测得的屈服点值会有所提高。标准规定，在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定并在6～60MPa·s-1的应力速率范围内。如HRB400，直径为14mm的钢筋，速度过快拉力会提高2kN左右。因此，在任何情况下，弹性范围内的应力速率不得超过60MPa·s-1。
3.4 钢筋的时效性
金属材料在外力作用下，首先发生弹性变形，金属的弹性极限主要取决于原子间的结合力，而原子间的结合力的大小又取决于原子间的间距。钢筋在轧制、冷却过程中会产生残余应力，残余应力使晶格产生畸变改变原子间距大小，钢筋经轧制成形后，残余应力会随时间的推移而逐渐减弱，当在空气中自然放置一定时间后，残余应力将趋于稳定，原子间距不再变化，残余应力的合力应为压应力，因而使弹性极限提高。屈服点应力是弹性极限指标，所以钢筋屈服强度应力随着自然时效时间的推移而逐渐降低。某工程HRB400，直径为14mm的钢筋，对其出厂时与放置一段时间后的钢筋力学性能检测结果进行比较得：屈服强度影响较大，平均降低约10MPa。
3. 5 钢筋的冷弯试验
标准规定在对钢筋原材进行弯曲试验时，每组钢材应选取2根做弯曲试验，弯曲角度为180°。试验人员往往对冷弯试验的意义认识不足，为了节省时间，对钢筋仅做1根弯曲试验，有的甚至对细钢筋不做冷弯试验。另外，Ⅰ级钢、Ⅱ级钢和Ⅲ级钢的弯芯直径是不相同的，但在实际过程中，冷弯试验仪器弯曲压头配备不足或试验人员不根据需要进行调换，导致不分钢筋的级别和规格，均采用1个压头进行冷弯试验，以及弯曲试验仪器不能满足使钢筋弯曲到180°要求。以上情况判定钢筋的冷弯性能是不符合规定的。
3.6 钢筋的重量偏差
对于盘卷钢筋必须调直后才能测其重量偏差，钢筋调直宜采用无延伸功能的机械设备进行调直，也可采用冷拉调直。当采用冷拉调制时，HPB235、HPB300光圆钢筋的冷拉伸长率不宜大于4%；HRB335、HRB400和RRB400带肋钢筋的冷拉伸长率不宜大于1%。往往在试验过程中，由于钢筋调直拉伸过长，致使钢筋变细，从而影响钢筋的重量偏差结果。为了能准确反映钢筋的重量偏差检测结果，必须做好钢筋调直工作。
4 结束语
检测工作贯穿于工程施工的全过程，在工程质量检测过程中，钢筋材料检测占有重要地位，所以我们要做好钢筋材料检测工作，为工程质量评价提供准确可靠的数据，拒劣质材料于建筑工程大门之外，从而达到工程质量控制的要求。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家标准《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》（GB/T 228.1-2010）.中国标准出版社，2011.
[2] 中华人民共和国国家标准《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）.中国标准出版社，2008.
作者简介：徐驰（1982-），男，汉，工程师，本科学历。
（编辑：蒋东旭）
关键词：钢筋；检测；强度；弯曲；重量偏差
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）05-0154-01
1 引言
钢筋质量直接影响着整个工程项目质量，做好钢筋材料检测对把关钢筋质量甚至整个工程项目质量具有重要作用。在钢筋材料检测过程中，正确的操作方法对检测结果至关重要。
2 力学性能检测原理
2.1 下屈服强度测定
试验时记录力-位移曲线，从曲线图读取不计初始瞬间效应时屈服阶段中的最小力或屈服平台的恒定力（屈服阶段无力下降现象时）。将其除以试样原始横截面积得到下屈服强度。
2.2 抗拉强度测定
从力-延伸或力位移曲线图上，读取过了屈服阶段之后的最大力，最大力除以原始横截面积得到抗拉强度。
2.3 断后伸长率测定
试样拉断后，将试样断裂的部分仔细地配接在一起，使断口吻合并接触紧密，用量具或测量装置量取断后标距Lu。原则上，只有断裂处与最接近的标距标记的距离不小于原始标距Lo的1/3时，测量结果有效，否则结果无效。但如断后伸长率测量结果大于或等于规定值时，断裂处位置无论在何处均为有效。断后伸长率A计算公式为：
A=（Lu-Lo）×100/Lo
3 存在的问题和建议
3.1 下屈服强度测定不准
首先，对测定下屈服强度的规定了解不够清楚。不了解屈服过程中不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小力所对应的应力，这样必然会给下屈服点的测定带来误差。如呈现两个或两个以上的谷值应力，应舍去第1个谷值应力（第1个极小值应力）不计，取其余谷值应力中之最小者判为下屈服强度。因此，测定屈服点的强度时，只有使用标准规定的方法，才能保证实验的准确性。
其次，经常性的运行试验机，会使拉伸夹具受到磨损，以及楔形夹具斜面有铁锈污渍存在，导致钢筋在受拉时出现打滑，同时夹持部分会发出响声，从而伴有应力下降现象，严重影响屈服点应力的读数。这就需要及时更换拉伸夹具，对楔形夹具的斜面进行清洗，加润滑油，以保持干净。
3.2 伸长率测定不准
拉伸断后伸长率是指断后标距的残余伸长（Lu-Lo）与原始标距（Lo）之比的百分率。因此，钢筋必须在拉断后测其伸长率。在实验过程中，特别是粗钢筋（直径大于20mm的钢筋），实验员为防止拉断噪声大或振动损伤试验机，以至于只把钢筋拉伸到出现颈缩就停止，然后测其伸长量，计算伸长率，这种做法是不准确的，它不能充分反映该钢筋最大塑性变形性能。
3.3 拉伸试验的速度过快
拉伸试验的速度对试验结果有一定影响，特别表现在对屈服点的测定上。试验速度过快，测得的屈服点值会有所提高。标准规定，在弹性范围和直至上屈服强度，试验机夹头的分离速率应尽可能保持恒定并在6～60MPa·s-1的应力速率范围内。如HRB400，直径为14mm的钢筋，速度过快拉力会提高2kN左右。因此，在任何情况下，弹性范围内的应力速率不得超过60MPa·s-1。
3.4 钢筋的时效性
金属材料在外力作用下，首先发生弹性变形，金属的弹性极限主要取决于原子间的结合力，而原子间的结合力的大小又取决于原子间的间距。钢筋在轧制、冷却过程中会产生残余应力，残余应力使晶格产生畸变改变原子间距大小，钢筋经轧制成形后，残余应力会随时间的推移而逐渐减弱，当在空气中自然放置一定时间后，残余应力将趋于稳定，原子间距不再变化，残余应力的合力应为压应力，因而使弹性极限提高。屈服点应力是弹性极限指标，所以钢筋屈服强度应力随着自然时效时间的推移而逐渐降低。某工程HRB400，直径为14mm的钢筋，对其出厂时与放置一段时间后的钢筋力学性能检测结果进行比较得：屈服强度影响较大，平均降低约10MPa。
3. 5 钢筋的冷弯试验
标准规定在对钢筋原材进行弯曲试验时，每组钢材应选取2根做弯曲试验，弯曲角度为180°。试验人员往往对冷弯试验的意义认识不足，为了节省时间，对钢筋仅做1根弯曲试验，有的甚至对细钢筋不做冷弯试验。另外，Ⅰ级钢、Ⅱ级钢和Ⅲ级钢的弯芯直径是不相同的，但在实际过程中，冷弯试验仪器弯曲压头配备不足或试验人员不根据需要进行调换，导致不分钢筋的级别和规格，均采用1个压头进行冷弯试验，以及弯曲试验仪器不能满足使钢筋弯曲到180°要求。以上情况判定钢筋的冷弯性能是不符合规定的。
3.6 钢筋的重量偏差
对于盘卷钢筋必须调直后才能测其重量偏差，钢筋调直宜采用无延伸功能的机械设备进行调直，也可采用冷拉调直。当采用冷拉调制时，HPB235、HPB300光圆钢筋的冷拉伸长率不宜大于4%；HRB335、HRB400和RRB400带肋钢筋的冷拉伸长率不宜大于1%。往往在试验过程中，由于钢筋调直拉伸过长，致使钢筋变细，从而影响钢筋的重量偏差结果。为了能准确反映钢筋的重量偏差检测结果，必须做好钢筋调直工作。
4 结束语
检测工作贯穿于工程施工的全过程，在工程质量检测过程中，钢筋材料检测占有重要地位，所以我们要做好钢筋材料检测工作，为工程质量评价提供准确可靠的数据，拒劣质材料于建筑工程大门之外，从而达到工程质量控制的要求。
参考文献
[1] 中华人民共和国国家标准《金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法》（GB/T 228.1-2010）.中国标准出版社，2011.
[2] 中华人民共和国国家标准《钢筋混凝土用钢 第2部分：热轧带肋钢筋》（GB1499.2-2007）.中国标准出版社，2008.
作者简介：徐驰（1982-），男，汉，工程师，本科学历。
（编辑：蒋东旭）