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关于钢筋及钢筋连接件检测中几个问题的探讨
发布时间:2017-02-28 17:15:14      来源:未知
关于钢筋及钢筋连接件检测中几个问题的探讨
常熟市东南工程质量检测有限责任公司    陆晓冬
摘要:在钢筋及钢筋连接件检测中,准确地处理检测数据结果的修约、精准地测定屈服强度等参数是非常重要的,有时会直接影响检测结果的判定,同时严格执行检测标准的复检规则及验收规范的要求也是确保材料和施工质量的必要保证,为此对于在日常钢筋及钢筋连接件检测中会遇到的相关问题值得进一步探讨,以达到使我们检测人员能对检测标准、规范真正做到深刻理解、熟练掌握并严格执行之目的。
引言:钢筋及钢筋连接件的力学性能抗拉检测是各检测机构在见证类材料试验检测中的常规检测项目,其现行的相关产品标准与检测方法标准及规程也已实施多年,但在日常检测管理工作特别是在质量监督检查活动及检测人员岗位培训中,还是发现不少检测人员对标准、规程有理解不够、不到位等问题,还有一些问题需要明确、需要强调执行,本文希望通过对以下几个问题的探讨,使我们检测人员对相关标准、规范能进一步理解、掌握并执行,从而不断提高我们的检测能力水平。
一、关于钢筋及钢筋连接件检测中的检测结果数据修约问题
1、钢筋及钢筋连接件力学性能拉伸试验中屈服强度、抗拉强度的试验结果数据修约
根据《金属材料 拉伸试验第1部分:室温试验方法》GB/T228.1-2010第22条 试验结果数值的修约中有这样的表述“试验测定的性能结果数值应按照相关产品标准的要求进行修约。如未规定具体要求,应按照如下要求进行修约:——强度性能值修约至1MPa;”。以热轧钢筋为例其产品标准为《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB1499.1-2008及《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007,该两个标准中均明确“8.5 检验结构的数值修约与判定应符合YB/T081的规定”,现行的YB/T081-2013标准《冶金技术标准的数值修约与检测数值的判定》中规定,在我们检测中常见的强度性能范围>200~1000MPa内是按5MPa间隔修约,虽然YB/T081-2013也注明“根据供需双方协商,并在合同中注明,也可采用GB/T228.1-2010第22章的修约间隔”,但我们检测机构作为进行的工地钢筋进场检验的性质决定该注明是不适用的,因此我们在对热轧钢筋的强度值修约时在性能范围>200~1000MPa内应按5MPa间隔修约。我们部分检测人员在此是按1MPa还是5MPa间隔修约有疑问或出错是由于在执行GB/T228.1-2010时没注意到“应按照相关产品标准的要求进行修约”的前提,仅注意了“强度性能值修约至1MPa”的条文,同时没有认真查阅YB/T081-2013标准。因此我们在执行检测方法标准时,不能断章取义,并应将涉及的相关标准配套使用。在钢筋拉伸试验中的伸长率结果修约也有类似问题,这里不再赘述。
   对于钢筋的焊接接头拉伸试验,《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ∕T27-2014中明确抗拉强度结果修约到5MPa。
对于钢筋机械连接试件抗拉强度试验,《钢筋机械连接技术规程》JGJ107-2010中对接头拉伸试验方法及强度结果修约未作明确规定,我们在采用《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》GB/T228.1-2010进行拉伸试验时,其抗拉强度值结果就应修约至1MPa。
应该说钢筋强度试验中的数值修约目前检测机构采用的检测软件修约结果均会自行正常处理,如我单位采用的“德阳软件”,问题并不突出,但我们认为作为检测人员应该弄清其来龙去脉,真正做到正确理解和熟练掌握各项检测方法标准、规程,同时要充分认识到检测结果数值修约的正确与否会直接影响到检测结果的判定,特别是在临界值态,例如HRB400钢筋的抗拉强度实测结果为537.8 MPa,按5 MPa间隔修约为540MPa,判定合格;按1 MPa间隔修约为538MPa,则判定为不合格。
2、钢筋断后伸长率测定中的断后伸长率测量的记录问题。
在《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》GB/T228.1-2010第20.1条中表述“应使用分辨力足够的量具或测量装置测定断后伸长量(LU-L0),并准确到±0.25mm。”,在实际检测中,我们部分检测人员理解为测量结果记录修约至0.25mm,而标准表述的“准确到±0.25mm”是指测量结果值与真值的允许误差范围在-0.25~+0.25mm间,并非精确到0.25mm,所以应认为断后伸长量的数值取决于测量仪器的精度,也就是标准要求的应使用分辨力足够的量具或测量装置,其分辨力应优于0.25mm。在已被替代的GB/T228-2002中的该条款的表述还有“应使用分辨力优于0.1mm的量具”的要求,而GB/T228.1-2010中改为“应使用分辨力足够的量具”也就是只要使用满足精度要求的量具就行。目前,满足分辨力要求的测量器具通常采用量程较大的精度为0.02mm的游标卡尺,所以断后伸长量应修约记录至0.02mm。虽然在按GB/T228.1-2010测定断后伸长率时,标准规定“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的三分之一情况方为有效。但断后伸长率大于或等于规定值时,不管断裂位置处于何处测量均为有效。”,因此受标距内不同断裂位置的影响,断后伸长量的修约在量值上影响不大,但是对于临界状态或涉及能力验证的量值比对试验时均需严格按标准要求的修约进行数值处理同时需要时还应采用移位法测定断后伸长率。
二、遇被检钢筋屈服强度不明显时的处理
钢筋拉伸试验中会遇到部分HRB400钢筋(特别是直径为6mm、8mm的小规格钢筋)、HRB500钢筋在测定其屈服强度时没有明显的屈服点,此时,部分检测人员会简单的根据拉伸曲线选定一个疑似的屈服点来处理,显然这样会降低测试准确性,甚至造成误判,《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007第7.3.4条规定“对于没有明显屈服强度的钢筋,屈服强度特征值Rel应采用规定非比例延伸强度Rp0.2”,因此在钢筋拉伸试验过程中遇到钢筋没有明显屈服点时应要求委托单位重新按规定要求送样,并按《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》GB/T228.1-2010第13条测定钢筋的Rp0.2并依此作为受检钢筋的屈服强度值来出具所检钢筋的拉伸力学性能报告。归纳该条款中对于规定塑性延伸强度的测定方法,除有条件使用自动处理装置或自动测试系统测定规定塑性延伸强度外,可视拉伸曲线情况采用平行线法、滞后环法和GB/T228.1-2010附录J提供的逼近法,对于力—延伸曲线上有明显弹性直线段的采用平行线法,若弹性线段呈圆弧状则采用后两种方法。我们所检的建筑用钢材常见的力—延伸曲线上一般均有明显弹性直线段,故以下例来说明采用平行线法测定规定塑性延伸强度Rp0.2的方法:
受检钢筋为牌号HRB400,规格直径6mm的热轧带肋钢筋
检测设备:100kN万能试验机,精度1%;引伸计,量程1mm,精度0.001mm
操作步骤:
1、通过拉伸试验获得“力—延伸”曲线:
(1)、根据受检试件的牌号、规格按预期塑性延伸强度Rp0.2确定加荷最大力为13kN并按1kN分为13级;
(2)、安装引伸计到试件上,此时应注意调整夹持力至适宜;
(3)、按分级加荷测定各级变形延伸值如下:
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
力值(kN) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
延伸值(mm) 0.005 0.015 0.024 0.033 0.043 0.052 0.061 0.070 0.081 0.096 0.126 0.193 0.360
(4)、根据以上数据,利用Excel工作表中图表向导工具即可完成所检试件的“力—延伸”曲线。
2、在“力—延伸”曲线图上同样在Excel工作表中完成原点修正并作出一条与曲线弹性段直线平行且在延伸轴上与此直线段的距离等效于塑性延伸率为0.2%的直线。此平行线与“力—延伸”曲线的交点即为0.2%规定塑性延伸强度的力,本例中为12.2kN,如下图所示;受检试件的原始截面积为28.27mm2,故所检试件的Rp0.2为430MPa。在使用Excel工作表中作图时,可采用调整纵横坐标的设定值来提高作图取值精度。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
三、混凝土用热轧钢筋的复验
对于钢筋试验的初试不合格后的复验,其复验试件的取样要求我们检测单位在指导委托单位取样及见证人员培训教材中均是按“从同一批中再任取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验”进行,实际不同钢筋的产品标准上的复验规则还有些不同,以热轧带肋钢筋为例:在热轧光圆钢筋产品标准《钢筋混凝土用钢 第1部分:热轧光圆钢筋》GB1499.1-2008中,复验应符合《型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定》GB/T2101-2008规定,其条款第3.4.1条中我们适用条款有以下规定“如果抽样产品不从试验单元,应从同一批中再任取双倍数量的试样进行该不合格项目的复验。”所以对于热轧光圆钢筋的复验取样方法没有问题。但在热轧带肋钢筋产品标准《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007中,复验为应符合《钢及钢产品交货一般技术要求》GB/T17505-1998的规定进行,该标准关于复验条款中第8.3.4.3.2条有这样规定“b)如果试验单元中不是单件产品组成,例如同一轧制批,铸造批或热处理状态组成,除非另有协议,供方可以将抽样产品从试验单元中挑出,也可不挑出。1)如果抽样产品从试验单元中挑出,检验代表应随机从同一试验单元中选出另外两个抽样产品。然后从两个抽样产品中分别制取的试样,在与第一次试验相同的条件下再做一次同类型的试验,其试验结果应全部合格;2)如果抽样产品保留在试验单元中,应按1)的规定步骤进行。但是重取的试样必须有一个是从保留在试验单元的抽样产品上切取的,其试验结果应全部合格。”显然我们的检测复验取样应按“b)条第2)款”进行,所以不同钢筋产品的复验还应按相应的产品标准中规定的复验要求取样。
另外,对于钢筋重量偏差的检验不合格是否可复验问题,笔者认为按《钢及钢产品交货一般技术要求》GB/T17505-1998中规定“非序贯试验 如果不合格的结果不是由平均值计算出的,而是从试验中测得的,仅规定单个值(例如拉伸试验、弯曲试验或末端淬透性)时,应采用下列方法(进行复验)”也即限定了复验的条件,而根据钢筋重量偏差的试验方法,虽然不是取5根试件重量偏差的平均值,但按测定5根试件的总长和总重量来取得结果,可认为其结果不是从试验中直接测得,所以对于钢筋重量偏差的检测结果不合格时,应直接判为代表批钢筋的重量偏差不合格,而不再有复验。此点仅系笔者个人观点,在有关新版《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB 50204-2015的培训中,培训老师有钢筋重量偏差的检验初检不合格时可进行二次双倍数量复验的观点,但他未说明出处、依据,在此可以商榷,考虑到工程使用“廋身钢筋”的危害,从严掌握为宜。
四、关于钢筋连接件试验中的有关问题
在日常检测工作中,会发现部分委托单位在送检钢筋连接件试件时,经常含糊或混淆其是工艺试验还是现场接头的验收试验的检验性质,或者不做工艺试验而直接送检现场验收试验接头,在检测结果合格时就作钢筋接头验收试验报告用。按《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012中第4.1.3条规定“在钢筋工程焊接开工前,参与该项工程施焊的焊工必须进行现场条件下的焊接工艺试验,应经试验合格后,方准于焊接生产。”该条是强制条文,应严格执行,所以委托单位在送检钢筋焊接试件时,应在焊接开工前,先对各种牌号、各种规格钢筋的接头做工艺试验,若送检第一次未通过,应改进工艺,调整参数,直至合格为止,并同时记录好合格试件采用的焊接工艺参数。对于钢筋机械接头,《钢筋机械连接技术规程》JGJ107-2010也有在钢筋连接工程开始前,应对不同钢筋生产厂的进场钢筋进行工艺试验的要求,此时除抗拉强度外尚有应测定接头残余变形的要求。在工艺试验合格的基础上,委托单位再送检焊接、机械连接开工后的验收试件,该接头试件应从工程实体中截取(个别实体中截取有困难的情况除外,此时可作平行试验试件),此点在《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB 50204-2015第5.4.2条也有要求。
应该说通过钢筋连接接头的工艺试验可以提高实际工程中抽样试件的合格率,提高在现场条件下钢筋连接接头的施工质量,尽可能避免抽样试件不合格时的返工返修、工程处理而造成的额外费用及影响工期,因此在钢筋连接工程验收开始前进行工艺检验,既是现行验收规程的要求,也是提高实际钢筋连接接头质量的保证,不能缺省。
结束语:总之,即使如钢筋检测这种最常见、平时开展最多的检测项目,在许多环节上我们对检测标准、规程可能尚有不少需要明确、深入探讨之处,所以要求我们检测人员在日常各项检测工作中应该认真全面学习各项检测方法标准、产品标准,并做到深刻理解,熟练掌握,使我们的检测能力、业务水平能不断提高,同时必须加强工作的责任心,切不可凭主观想象简单处理检测中遇到的各种问题,确保检测工作的准确性、科学性和严肃性。
参考文献:
《金属材料 拉伸试验第1部分:室温试验方法》GB/T228.1-2010
《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》GB1499.1-2008
《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》GB1499.2-2007
《冶金技术标准的数值修约与检测数值的判定》YB/T081-2013
《钢筋焊接接头试验方法标准》JGJ∕T27-2014
《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012
《钢筋机械连接技术规程》JGJ107-2010
《型钢验收、包装、标志及质量证明书的一般规定》GB/T2101-2008
《钢及钢产品交货一般技术要求》GB/T17505-1998
《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB 50204-2015