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【摘 要】 在现代建筑结构中,钢筋是必不可少的重要建筑材料,主要应用在钢筋混凝土和预应力钢筋混凝土中。钢筋种类很多,通常按化学成分、生产工艺、轧制外形、供应形式、直径大小以及在结构中的用途进行分类,钢筋质量对于整个工程质量具有决定性的作用,只有不断提高检测技术水平与方法,才可避免因材料因素而导致的工程质量事故的发生,确保工程质量及应有的正常使用寿命。
【关键词】 建筑工程;钢筋检测;问题
一、钢筋检测的背景
中国改革开放以后,建筑业的发展蓬勃起来,无论是高楼大厦,大型的市政工程,还是普通的居民住宅建筑、工业矿山建设,都有了长足的发展。但是,建筑业突飞猛进的发展,安全保障引起了人们的广泛关注,也给建筑企业带来了更大的挑战。为了保障建筑工程的施工安全,原材料中钢筋质量的优劣有着直接的影响。钢筋作为重要的建筑材料,在建筑中承担着主要的作用,如果钢筋出现问题,给建筑带来的损失是无法估计的,因此,我国相关部门对钢筋质量检测做出了十分明确的标准,如《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带胁钢筋》GB1499.2-2007标准和《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB1499.1-2008,并按《金属材料.拉伸实验第1部分:室温试验方法》GB/T228.1-2010和《金属材料弯曲试验方法》GB/T232-2010等等进行试验,根据这些检验标准,要求对钢筋在施工之前进行物理力学性能检测,从而保证钢筋使用功能合格,为确保建筑质量和建筑安全提供必要的前提。
二、钢筋原材料检测
钢筋原材料物理力学性能检测一般包括外观、直径、线密度、屈服强度、抗拉强度、伸長率、焊接性能等指标的检测检验。依据GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》(2011版)及《钢筋混凝土热轧带肋钢筋》GB1499等规范有关规定,检测项目为:拉伸试验(包括直径偏差、单位长度重量偏差、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率或最大总伸长率)和弯曲试验。把好钢筋进场检测质量关是保证建筑物质量最基本和最重要的环节。
1、钢筋检测样本的抽取
抽取钢筋样本是建筑工程施工过程中钢筋检测任务的首要环节,也是钢筋检测工作有效开展的前提。因此负责钢筋检测取样的工作人员必须严格按照程序要求完成钢筋检测试验样本的抽取工作。抽取钢筋检测样本需要建筑工程施工单位的有关试验取样人员和监理单位的试验检测见证人员在场,以保证检测样本抽取过程的科学性、公正性。抽取钢筋检测样本的方法、操作人员、操作过程和见证人员都需要做好详细的见证取样计划和记录,保证样本抽取过程的真实性和可靠性。工作人员在抽取钢筋检测样本时一定要注意一些细节问题:首先,钢筋检测样本组批时一定要遵循同一生产批号、同一生产规格、同一生产厂家、同一交货形式的钢筋分类原则,依照一定的见证程序进行分组,每组不得超过60吨,不足60吨的也必须作为检测一个检验批进行实际的现场取样;其次钢筋检测样本的取样需要先截取500—1000mm的一段,再截取5根不少于500毫米长的试件作为一组试样,对每组钢筋分别进行标记记录,防止检测样本出现混淆以免检测结果出现不准确或误判的现象;第三,对一组5根试样进行钢筋重量偏差检测后,拉伸试验检测时需要抽取各两根作为抗拉试件和冷弯试件。
2、外观检测
钢筋整体外观规整应无损伤、平直,表面应无油污、裂纹、颗粒状或片状老锈(俗称脱皮锈)。检查方法:观察检查。
3、拉伸试验
按荷载的不同,钢筋材料的强度可分为抗拉、抗压、抗剪、抗扭、抗弯曲等五种。实际最为广泛的是抗拉强度指标,这是因为知道钢筋混凝土结构中利用钢筋的抗拉强度高,混凝土的抗压强度好。而且测定钢筋抗拉强度的方法——拉伸试验法也较为简单直接。拉伸试验是在万能材料试验机上进行的。试验前预先将普通钢筋,按照国家标准(GB/T228)规定的要求,制作成一定尺寸的圆形拉伸试样,试验时,将试样夹到试验机上,匀速缓慢地向试样两端施加轴向拉力,直至试样拉断为止。在整个过程中把外加载荷与试样的相应变形量绘成曲线,这就是金属材料的拉伸曲线图,又称为“应力——应变曲线”。该曲线实际分为四个阶段:弹性变形阶段—强化阶段—屈服阶段—颈缩阶段。从“应力——应变曲线”中,可以直接计算出钢筋试样的屈服强度、抗拉强度和通过量测钢筋拉伸前后标距的变化来计算伸长率。
4、弯曲试验
钢筋弯曲试验主要是检测钢筋的冷加工性能,试验过程也相对简单,只要严格按照相关规定及钢筋弯曲试验机的要求进行操作,采用三点弯曲试验就能得到钢筋弯曲性能指标,观察钢筋弯曲后有无破损、裂缝,这里不再赘述。
三、钢筋混凝土结构构件中钢筋施工质量检测
1、钢筋保护层的检测
混凝土保护层厚度保护钢筋不受锈蚀,从而确保结构安全和耐久性。钢筋裸露容易受到锈蚀。使得钢筋有效截面减少。钢筋的受力能力降低。因此规定不同使用环境的钢筋保护层厚度,以确保在设计使用年限内不发生降低结构可靠性的锈蚀。保护层厚度过厚,减少了构件设计计算的有效高度,导致构件承载力降低,甚至发生破坏;当构件纵向受力主筋保护层厚度过大时,其表面易出现垂直主筋方向的横向裂缝,空气和水容易接触到钢筋,削弱了保护层的作用,加速主筋的锈蚀,最终导致构件在原有的寿命期内提前破坏。钢筋保护层厚度检测,可以采用非破损法或局部破损的方法也可以采用非破损方法,并用局部破损方法进行校准。检验范围主要是钢筋位置可能显著影响结构承载力和耐久性的构件和部位,如梁、板类构件的纵向受力钢筋。由于悬挑构件上部受力钢筋位置偏差可能严重削弱结构构件的承载力,所以更重视对悬挑构件受力钢筋保护层厚度的检验。电磁感应法检测钢筋保护层的厚度是进行钢筋保护层检测经常使用的一种方法,并且这种方法简单方便。在进行钢筋保护层的检测时需要注意一些问题:第一,要保证良好的检测环境,以免因为检测环境条件的差异对检测结果产生重大的影响,导致检测数据不准确;第二,检测时要选择远离钢筋的交叉密集位置,防止检测结果受到邻近钢筋的影响;第三,检测前对检测设备进行检查,熟悉检测仪器产生的电磁场的范围,选择重要性较大的钢筋进行检测。 2、钢筋的间距检测
应根据钢筋设计资料确定检测区域内钢筋可能分布的状况,选择适当的检测面,检测面应清洁、平整,应避开金属预埋件。钻孔、剃凿时,不得损坏钢筋。检测时,应避开钢筋接头,钢筋检测仪探头在钢筋混凝土检测面上移动,直到钢筋探测仪上保护层厚度示值最小,此时探头中心线与钢筋轴线应重合,在相应位置做好标记。重复以上步骤将相邻的其它钢筋位置逐步一一标出。量测各标记间的距离即为各个钢筋的间距。
3、钢筋直径的检测
对于校准试件,钢筋探测仪检测示值误差超过公称直径允许误差±1mm时,检测误差不能满足要求。钢筋直径检测应以剃凿开后实际量测为主,钻孔、剃凿时,不得损坏钢筋。检测时,采用游标卡尺量测精度误差为0.1mm。游标卡尺量测的结果与相关钢筋产品规范查出对应的钢筋公称直径。
4、钢筋腐蚀度的检测
钢筋的腐蚀度直接影响着建筑工程的质量安全问题和建筑工程的使用年限,关系到人们的生命财产安全和社会的城市化建设,钢筋腐蚀程度的检测是不容忽视的问题,是钢筋检测过程中重要环节。无论钢筋的质量多么的好,都会和周围接触的环境发生化学反应,由外向里的逐渐腐蚀钢筋。钢筋腐蚀度的检测采用物理方法或者电化学方法。物理方法利用声波在固体中传播的原理、电热导原理以及电磁原理,借助红外线成像方法、射线方法、电阻棒方法或者声音探测的方法完成钢筋腐蚀度的检测。物理检测的方法具有操作简单,对外部环境的要求低,可以在施工现场进行操作的优点。但是也存在一定的局限性,受其他自然因素的影响,测量的数据存在较大的误差,检测结果不是十分的准确。
自然电位法原理是利用电化学原理来判断混凝土中钢筋锈蚀程度的一种方法。当混凝土中的钢筋蚀锈时,钢筋表面便有腐蚀电流,钢筋表面与混凝土表面存在电位差,电位差大小与钢筋锈蚀程度有关,运用单位测量装置,可大致判断钢筋锈蚀的范围极其严重程度。电化学方法主要利用钢筋的化学反应,依据钢筋电极之间的反差,测定钢筋生锈的速度和程度,最终得出钢筋的腐蚀程度。目前利用电化学进行钢筋腐蚀度检测的方法已得到大家的普遍认可,并在此基础上取得了一些成就,检测试验室已经可以完成钢筋生锈程度和混凝土工程中钢筋生锈程度的检测工作。电化学的优势在于检测效率高,得出检测结果的速度快、检测的灵活性强、可以持续地进行检测;存在的弊端就是天气、环境的变化对检测过程的影响比较大,检测依照的指标过于单一。
钢筋生锈是钢筋在运输和使用过程中无法避免的现象,我们可以采取一些措施尽量减少钢筋的锈蚀程度。建筑工程施工中在混凝土的拌制过程中禁止使用氯盐、加入阻锈剂,减慢钢筋锈蚀的速度;钝化剂加入到混凝土中可以有效地减少空气与钢筋的接觸面积,从而钢筋就不会与空气发生太多的化学反应,大大降低了钢筋的锈蚀度。钢筋自身表面也需要采取一些措施,增强钢筋的耐用性和内部结构的稳定性,例如,在钢筋的表面覆盖一层最新的树脂材料或者采用电化学防护法。
4、检测报告的填写
在进行钢筋的检测时一定要认真的完整地记录试验检测过程,检测人员要保证所填检测记录数据的真实性、充分性、完整性。通过原始记录使检测过程能够再现。详细的原始数据及记录保证检测报告的客观真实性。检测单位相关部门要对检测过程和检测报告进行内部监督管理,使检测报告具有权威性。检测报告的编制工作,这也是整个钢筋检测工作的最后一个环节。保证检测报告和原始记录的一致统一,我国大部分地方已经推广采用了自动化检测信息管理技术,计算机自动采集数据,自动生成标准格式的检测报告,同时通过网络上传有关政府监督管理部门。
四、结束语
钢筋在现代工程建筑结构中是必不可少的重要基础性建筑材料,其对工程质量及建筑物安全性能的影响也是非常重要。所以,只有不断加强和提高钢筋各种性能指标的检测技术水平及方法,才能有效地保障建筑工程质量及设计的使用寿命。
参考文献:
[1]李艳英.浅谈施工过程中钢筋检测的技术问题J[]t科技创新导报,2013(5)
[2]徐驰.探讨建筑钢筋材料性能检測问题.中国建筑金属结构.2013(10).
[3]罗刚.钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀量的无损检测方法[J].福建建筑,2002(14).
【关键词】 建筑工程;钢筋检测;问题
一、钢筋检测的背景
中国改革开放以后,建筑业的发展蓬勃起来,无论是高楼大厦,大型的市政工程,还是普通的居民住宅建筑、工业矿山建设,都有了长足的发展。但是,建筑业突飞猛进的发展,安全保障引起了人们的广泛关注,也给建筑企业带来了更大的挑战。为了保障建筑工程的施工安全,原材料中钢筋质量的优劣有着直接的影响。钢筋作为重要的建筑材料,在建筑中承担着主要的作用,如果钢筋出现问题,给建筑带来的损失是无法估计的,因此,我国相关部门对钢筋质量检测做出了十分明确的标准,如《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带胁钢筋》GB1499.2-2007标准和《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB1499.1-2008,并按《金属材料.拉伸实验第1部分:室温试验方法》GB/T228.1-2010和《金属材料弯曲试验方法》GB/T232-2010等等进行试验,根据这些检验标准,要求对钢筋在施工之前进行物理力学性能检测,从而保证钢筋使用功能合格,为确保建筑质量和建筑安全提供必要的前提。
二、钢筋原材料检测
钢筋原材料物理力学性能检测一般包括外观、直径、线密度、屈服强度、抗拉强度、伸長率、焊接性能等指标的检测检验。依据GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》(2011版)及《钢筋混凝土热轧带肋钢筋》GB1499等规范有关规定,检测项目为:拉伸试验(包括直径偏差、单位长度重量偏差、屈服强度、抗拉强度和断后伸长率或最大总伸长率)和弯曲试验。把好钢筋进场检测质量关是保证建筑物质量最基本和最重要的环节。
1、钢筋检测样本的抽取
抽取钢筋样本是建筑工程施工过程中钢筋检测任务的首要环节,也是钢筋检测工作有效开展的前提。因此负责钢筋检测取样的工作人员必须严格按照程序要求完成钢筋检测试验样本的抽取工作。抽取钢筋检测样本需要建筑工程施工单位的有关试验取样人员和监理单位的试验检测见证人员在场,以保证检测样本抽取过程的科学性、公正性。抽取钢筋检测样本的方法、操作人员、操作过程和见证人员都需要做好详细的见证取样计划和记录,保证样本抽取过程的真实性和可靠性。工作人员在抽取钢筋检测样本时一定要注意一些细节问题:首先,钢筋检测样本组批时一定要遵循同一生产批号、同一生产规格、同一生产厂家、同一交货形式的钢筋分类原则,依照一定的见证程序进行分组,每组不得超过60吨,不足60吨的也必须作为检测一个检验批进行实际的现场取样;其次钢筋检测样本的取样需要先截取500—1000mm的一段,再截取5根不少于500毫米长的试件作为一组试样,对每组钢筋分别进行标记记录,防止检测样本出现混淆以免检测结果出现不准确或误判的现象;第三,对一组5根试样进行钢筋重量偏差检测后,拉伸试验检测时需要抽取各两根作为抗拉试件和冷弯试件。
2、外观检测
钢筋整体外观规整应无损伤、平直,表面应无油污、裂纹、颗粒状或片状老锈(俗称脱皮锈)。检查方法:观察检查。
3、拉伸试验
按荷载的不同,钢筋材料的强度可分为抗拉、抗压、抗剪、抗扭、抗弯曲等五种。实际最为广泛的是抗拉强度指标,这是因为知道钢筋混凝土结构中利用钢筋的抗拉强度高,混凝土的抗压强度好。而且测定钢筋抗拉强度的方法——拉伸试验法也较为简单直接。拉伸试验是在万能材料试验机上进行的。试验前预先将普通钢筋,按照国家标准(GB/T228)规定的要求,制作成一定尺寸的圆形拉伸试样,试验时,将试样夹到试验机上,匀速缓慢地向试样两端施加轴向拉力,直至试样拉断为止。在整个过程中把外加载荷与试样的相应变形量绘成曲线,这就是金属材料的拉伸曲线图,又称为“应力——应变曲线”。该曲线实际分为四个阶段:弹性变形阶段—强化阶段—屈服阶段—颈缩阶段。从“应力——应变曲线”中,可以直接计算出钢筋试样的屈服强度、抗拉强度和通过量测钢筋拉伸前后标距的变化来计算伸长率。
4、弯曲试验
钢筋弯曲试验主要是检测钢筋的冷加工性能,试验过程也相对简单,只要严格按照相关规定及钢筋弯曲试验机的要求进行操作,采用三点弯曲试验就能得到钢筋弯曲性能指标,观察钢筋弯曲后有无破损、裂缝,这里不再赘述。
三、钢筋混凝土结构构件中钢筋施工质量检测
1、钢筋保护层的检测
混凝土保护层厚度保护钢筋不受锈蚀,从而确保结构安全和耐久性。钢筋裸露容易受到锈蚀。使得钢筋有效截面减少。钢筋的受力能力降低。因此规定不同使用环境的钢筋保护层厚度,以确保在设计使用年限内不发生降低结构可靠性的锈蚀。保护层厚度过厚,减少了构件设计计算的有效高度,导致构件承载力降低,甚至发生破坏;当构件纵向受力主筋保护层厚度过大时,其表面易出现垂直主筋方向的横向裂缝,空气和水容易接触到钢筋,削弱了保护层的作用,加速主筋的锈蚀,最终导致构件在原有的寿命期内提前破坏。钢筋保护层厚度检测,可以采用非破损法或局部破损的方法也可以采用非破损方法,并用局部破损方法进行校准。检验范围主要是钢筋位置可能显著影响结构承载力和耐久性的构件和部位,如梁、板类构件的纵向受力钢筋。由于悬挑构件上部受力钢筋位置偏差可能严重削弱结构构件的承载力,所以更重视对悬挑构件受力钢筋保护层厚度的检验。电磁感应法检测钢筋保护层的厚度是进行钢筋保护层检测经常使用的一种方法,并且这种方法简单方便。在进行钢筋保护层的检测时需要注意一些问题:第一,要保证良好的检测环境,以免因为检测环境条件的差异对检测结果产生重大的影响,导致检测数据不准确;第二,检测时要选择远离钢筋的交叉密集位置,防止检测结果受到邻近钢筋的影响;第三,检测前对检测设备进行检查,熟悉检测仪器产生的电磁场的范围,选择重要性较大的钢筋进行检测。 2、钢筋的间距检测
应根据钢筋设计资料确定检测区域内钢筋可能分布的状况,选择适当的检测面,检测面应清洁、平整,应避开金属预埋件。钻孔、剃凿时,不得损坏钢筋。检测时,应避开钢筋接头,钢筋检测仪探头在钢筋混凝土检测面上移动,直到钢筋探测仪上保护层厚度示值最小,此时探头中心线与钢筋轴线应重合,在相应位置做好标记。重复以上步骤将相邻的其它钢筋位置逐步一一标出。量测各标记间的距离即为各个钢筋的间距。
3、钢筋直径的检测
对于校准试件,钢筋探测仪检测示值误差超过公称直径允许误差±1mm时,检测误差不能满足要求。钢筋直径检测应以剃凿开后实际量测为主,钻孔、剃凿时,不得损坏钢筋。检测时,采用游标卡尺量测精度误差为0.1mm。游标卡尺量测的结果与相关钢筋产品规范查出对应的钢筋公称直径。
4、钢筋腐蚀度的检测
钢筋的腐蚀度直接影响着建筑工程的质量安全问题和建筑工程的使用年限,关系到人们的生命财产安全和社会的城市化建设,钢筋腐蚀程度的检测是不容忽视的问题,是钢筋检测过程中重要环节。无论钢筋的质量多么的好,都会和周围接触的环境发生化学反应,由外向里的逐渐腐蚀钢筋。钢筋腐蚀度的检测采用物理方法或者电化学方法。物理方法利用声波在固体中传播的原理、电热导原理以及电磁原理,借助红外线成像方法、射线方法、电阻棒方法或者声音探测的方法完成钢筋腐蚀度的检测。物理检测的方法具有操作简单,对外部环境的要求低,可以在施工现场进行操作的优点。但是也存在一定的局限性,受其他自然因素的影响,测量的数据存在较大的误差,检测结果不是十分的准确。
自然电位法原理是利用电化学原理来判断混凝土中钢筋锈蚀程度的一种方法。当混凝土中的钢筋蚀锈时,钢筋表面便有腐蚀电流,钢筋表面与混凝土表面存在电位差,电位差大小与钢筋锈蚀程度有关,运用单位测量装置,可大致判断钢筋锈蚀的范围极其严重程度。电化学方法主要利用钢筋的化学反应,依据钢筋电极之间的反差,测定钢筋生锈的速度和程度,最终得出钢筋的腐蚀程度。目前利用电化学进行钢筋腐蚀度检测的方法已得到大家的普遍认可,并在此基础上取得了一些成就,检测试验室已经可以完成钢筋生锈程度和混凝土工程中钢筋生锈程度的检测工作。电化学的优势在于检测效率高,得出检测结果的速度快、检测的灵活性强、可以持续地进行检测;存在的弊端就是天气、环境的变化对检测过程的影响比较大,检测依照的指标过于单一。
钢筋生锈是钢筋在运输和使用过程中无法避免的现象,我们可以采取一些措施尽量减少钢筋的锈蚀程度。建筑工程施工中在混凝土的拌制过程中禁止使用氯盐、加入阻锈剂,减慢钢筋锈蚀的速度;钝化剂加入到混凝土中可以有效地减少空气与钢筋的接觸面积,从而钢筋就不会与空气发生太多的化学反应,大大降低了钢筋的锈蚀度。钢筋自身表面也需要采取一些措施,增强钢筋的耐用性和内部结构的稳定性,例如,在钢筋的表面覆盖一层最新的树脂材料或者采用电化学防护法。
4、检测报告的填写
在进行钢筋的检测时一定要认真的完整地记录试验检测过程,检测人员要保证所填检测记录数据的真实性、充分性、完整性。通过原始记录使检测过程能够再现。详细的原始数据及记录保证检测报告的客观真实性。检测单位相关部门要对检测过程和检测报告进行内部监督管理,使检测报告具有权威性。检测报告的编制工作,这也是整个钢筋检测工作的最后一个环节。保证检测报告和原始记录的一致统一,我国大部分地方已经推广采用了自动化检测信息管理技术,计算机自动采集数据,自动生成标准格式的检测报告,同时通过网络上传有关政府监督管理部门。
四、结束语
钢筋在现代工程建筑结构中是必不可少的重要基础性建筑材料,其对工程质量及建筑物安全性能的影响也是非常重要。所以,只有不断加强和提高钢筋各种性能指标的检测技术水平及方法,才能有效地保障建筑工程质量及设计的使用寿命。
参考文献:
[1]李艳英.浅谈施工过程中钢筋检测的技术问题J[]t科技创新导报,2013(5)
[2]徐驰.探讨建筑钢筋材料性能检測问题.中国建筑金属结构.2013(10).
[3]罗刚.钢筋混凝土构件中钢筋锈蚀量的无损检测方法[J].福建建筑,2002(14).