论文部分内容阅读
鄯善县建筑材料试验室 838200
【摘 要】砼用钢筋、钢丝作为较常见的建筑材料，其质量的好坏直接影响着混凝土结构的承载力、抗拉力性能。在砼用钢筋、钢丝实际试验过程中，受一些因素的影响，导致砼用钢筋、钢丝试验结果的可靠性和准确度不高。对此，笔者分析了砼用钢筋、钢丝试验易出现的问题，并探讨了砼用钢筋、钢丝试验应把握的注意事项，以供参考借鉴。
【关键词】砼用钢筋、钢丝；试验；冷弯；拉伸；屈服点
砼用钢筋、钢丝作为较常见的建筑材料，其质量的好坏直接影响着混凝土结构的承载力、抗拉力性能。在砼用钢筋、钢丝实际试验过程中，由于未能严格按照相关试验要求、判定标准和规范进行操作，从而影响了试验结果的可靠性和准确性。因此，我们有必要对砼用钢筋、钢丝试验过程中易出现的问题进行深入分析，明确原因，并在此基础上探索有效的解决措施，以提高试验检测水平，优化试验检测结果，确保工程质量。
一、砼用钢筋、钢丝试验易出现的问题
1.1试验要求和判定标准混淆不清、模凌两可，检验方法使用不熟练
目前国内建筑领域使用的钢筋大多数是带肋钢筋、光圆钢筋和圆盘条，主要分为五大种类：冷轧带肋钢筋牌号标识CRB，通常是盘圆卷交货；预应力混凝土用钢丝包含冷拉钢丝、消除应力光圆及螺旋肋钢丝、刻痕钢丝；钢筋混凝土用热轧光圆钢筋级别只有I级，强度等级代号为R235、R375；低碳钢热轧圆盘条牌号标识Q215、Q235；钢筋混凝土用热轧带肋钢筋牌号标识HRB不同类型的钢筋，性能要求和试验要求亦有不同。由于一些实验人员对于钢筋、钢丝检验方法不够熟悉，在检验过程中，没有按钢筋、钢丝的类别进行测定，造成检验和判定的标准混淆，从而影响了砼用钢筋、钢丝试验质量。
1.2 试验检测项目不全面，重拉伸、轻冷弯，弯心直径不符合标准
冷弯试验是检验钢筋能否做各种弯曲需要而设立的一项指标。钢材因冶炼、轧制和成分的不同，在在轧制的过程中会造成某些缺陷（例如：分层、气泡夹渣、缩孔等），表现出钢材的塑性性能较差，会导致钢筋在加工时，在弯曲处裂断，有的会造成质量事故。根据有关标准规定，冷弯试验后，受弯曲表面应无肉眼可观察到裂纹评定为合格。故钢筋只做拉伸试验是不全面的，由于对钢筋品种大多是从外观判断是带肋、光圆，或圆盘条，它们的弯曲直径是不一样且试件数量也是不一样的，例如《冷轧带肋钢筋》试件要求拉伸1个、弯曲2个、弯心直径为3d；《预应力混凝土用钢丝》中分冷拉钢丝和消除应力钢丝两大部分，冷拉钢丝的弯心直径按照钢筋直径3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8 mm分别取7.5mm、10mm、15mm、20mm，而消除应力的刻痕钢丝的弯心直径为：钢筋直径小于5.0mm，弯心直径取15mm，钢筋直径大干5.0mm，弯心直径取20mm；《低碳钢热轧圆盘条》试件要求拉伸1个、冷弯2个，弯心直径为0.5d；《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》试件要求拉伸2个、冷弯2个，反向弯曲1个，弯心直径HRB335、HRB400、HRB500分别为3倍钢筋直径、4到5倍钢筋直径、6到7倍钢筋直径。一些试验室由于对检验的取样数量不熟悉而不按照规定数量取，给试验后结果判定带来不利因素，如有的反向弯曲的却没有做，取样数量偏多，假如2个拉伸试样的试验结果，其中有一项技术指标达不到标准要求，就难以判定其结果。
1.3拉伸试验的加荷速率不稳定，屈服点读数不准，延伸率测定不规范
拉伸试验的加荷速度对试验的结果具有很大的影响，特别是钢筋的屈服点的测定。拉伸试验加荷速度过大，则说明测出的下屈服点强度值将会提高20～40MPa。按照弹性模量E≥150000，应力加荷速率应在6（N/mm2）S 1至60（N/ram2）·S一1之间。在没有达到下屈服点强度值时，即意味着在弹性范围内，加荷速度一定要保持恒定。当拉伸的强度超过下屈服点时，加荷速度可以相对提高，缩短试验时间，减少试验机夹具和一些零部件的磨损，提高机器的使用完好率。
根据材料力学以及相关规范表明，屈服强度包含上屈服度、下屈服度，由于对现行金属拉伸试验中测定屈服点的规定了解不清，往往测定的是下屈服点或是初始瞬时效应时的屈服强度，这些都给测定屈服点带来误差。钢筋钢丝一般只测下屈服点。指针法试验时，读测力度盘指针首次停止转动的恒定力或不计初始瞬时效应的最小力。因此，测定屈服点时，应按统一标准方法来测定，才能做到测定结果准确可靠。
延伸率的测定是根据钢筋不同牌号按照不同的原始标距来测定。一些试验室错把钢筋拉伸试验时标距均采用5倍的钢筋直径或把钢丝的标距采用10倍的钢筋直径，这都是不准确的。正确的方法是把按不同牌号的钢筋钢丝采用不同的标距，在测量时应用游标卡尺（计量过）来进行测量，试样原始标距的长度按照试验标准应精确到标距的±0.5%，而一般的钢板直尺存在误差，再加上目测的误差，是很难达到试验的精度。
二、砼用钢筋、钢丝试验应把握的注意事项
（1）砼用钢筋、钢丝试验前必须对试样进行外观检查。每次试验前应对试验机进行3min～5 min预热；让液压油在油管系统中循环数次，特别是冬季试验时尤为重要；定期对机器保养和维护；对夹具的夹齿磨损和试验机升降平台与楔形夹具斜面间存在的铁锈等污腻，经常对楔形夹具清洗，加油润滑，保持干净，可以避免钢筋受拉时打滑变形，消除对屈服点读数的影响；
（2）屈服强度测定时应尽量保持应变速率达到要求并且保持恒定，即在屈服完成之前不再调节加载速度。钢筋、钢丝试样屈服前加荷速度应控制在6～60MPa/s，屈服期间应变速率应在0.00025～0.0025/s之间（假定拉伸前试验机上下夹头之间距离为150mm，其分离速度应在0.035～0.35mm/s之间），屈服期间不再调节试验机速率。屈服过后，应变速率应不超过0.008/s（假定拉伸前试验机上下夹头之间距离为150mm，其分离速度应小于1.2mm/s）。
（3）砼用钢筋、钢丝拉伸试验时，要根据试验室使用的试验机选择合适的量程；而试验机量程的选择应根据需通过测量力值来确定，应尽量使需测量力值介于所选择量程范围20%～80%之间。如Ф22的钢筋其抗拉极限载荷估计为200～220kN，可选择0～300kN或 0～500kN的量程，其屈服点载荷为120～150kN，均未低于所选量程的20%，因此，所选量程是合适的。同时，注意冷轧扭钢筋拉伸时的加载速率不宜大于2kN/min。
（4）测定伸长率时，应将断裂部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同一直线上，并且采取措施确保断裂部分适当接触后测量试样断后标距。测定伸长率所选用的量具应使用分辨率优于0.1mm的量具或测量装置测定断后标距，一般满足此要求的常用工具就是游标卡尺，而不是钢板尺（1mm）。
（5）在常温下，在规定的弯心直径和弯曲角度下对钢筋进行弯曲，检测两根弯曲钢筋的外表面，若无裂纹、断裂或起层，即判定钢筋的冷弯合格，否则冷弯不合格。试验后试样上若出现两个或两个以上的缩颈，以及显示出肉眼可以看见的冶金缺陷（如：分层、气泡、夹渣、缩孔等）应在试验记录和报告中注明 冷弯试验，在填写记录时应记录试验后的试样描述，而不能只记录判断结果。
参考文献：
[1]燕君.钢筋混凝土用钢筋钢丝的检验[J].山西建筑，2003（08）
[2]曾庆米.钢筋拉伸和冷弯试验应注意的几个问题[J].中国科技博览，2010（01）
【摘 要】砼用钢筋、钢丝作为较常见的建筑材料，其质量的好坏直接影响着混凝土结构的承载力、抗拉力性能。在砼用钢筋、钢丝实际试验过程中，受一些因素的影响，导致砼用钢筋、钢丝试验结果的可靠性和准确度不高。对此，笔者分析了砼用钢筋、钢丝试验易出现的问题，并探讨了砼用钢筋、钢丝试验应把握的注意事项，以供参考借鉴。
【关键词】砼用钢筋、钢丝；试验；冷弯；拉伸；屈服点
砼用钢筋、钢丝作为较常见的建筑材料，其质量的好坏直接影响着混凝土结构的承载力、抗拉力性能。在砼用钢筋、钢丝实际试验过程中，由于未能严格按照相关试验要求、判定标准和规范进行操作，从而影响了试验结果的可靠性和准确性。因此，我们有必要对砼用钢筋、钢丝试验过程中易出现的问题进行深入分析，明确原因，并在此基础上探索有效的解决措施，以提高试验检测水平，优化试验检测结果，确保工程质量。
一、砼用钢筋、钢丝试验易出现的问题
1.1试验要求和判定标准混淆不清、模凌两可，检验方法使用不熟练
目前国内建筑领域使用的钢筋大多数是带肋钢筋、光圆钢筋和圆盘条，主要分为五大种类：冷轧带肋钢筋牌号标识CRB，通常是盘圆卷交货；预应力混凝土用钢丝包含冷拉钢丝、消除应力光圆及螺旋肋钢丝、刻痕钢丝；钢筋混凝土用热轧光圆钢筋级别只有I级，强度等级代号为R235、R375；低碳钢热轧圆盘条牌号标识Q215、Q235；钢筋混凝土用热轧带肋钢筋牌号标识HRB不同类型的钢筋，性能要求和试验要求亦有不同。由于一些实验人员对于钢筋、钢丝检验方法不够熟悉，在检验过程中，没有按钢筋、钢丝的类别进行测定，造成检验和判定的标准混淆，从而影响了砼用钢筋、钢丝试验质量。
1.2 试验检测项目不全面，重拉伸、轻冷弯，弯心直径不符合标准
冷弯试验是检验钢筋能否做各种弯曲需要而设立的一项指标。钢材因冶炼、轧制和成分的不同，在在轧制的过程中会造成某些缺陷（例如：分层、气泡夹渣、缩孔等），表现出钢材的塑性性能较差，会导致钢筋在加工时，在弯曲处裂断，有的会造成质量事故。根据有关标准规定，冷弯试验后，受弯曲表面应无肉眼可观察到裂纹评定为合格。故钢筋只做拉伸试验是不全面的，由于对钢筋品种大多是从外观判断是带肋、光圆，或圆盘条，它们的弯曲直径是不一样且试件数量也是不一样的，例如《冷轧带肋钢筋》试件要求拉伸1个、弯曲2个、弯心直径为3d；《预应力混凝土用钢丝》中分冷拉钢丝和消除应力钢丝两大部分，冷拉钢丝的弯心直径按照钢筋直径3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8 mm分别取7.5mm、10mm、15mm、20mm，而消除应力的刻痕钢丝的弯心直径为：钢筋直径小于5.0mm，弯心直径取15mm，钢筋直径大干5.0mm，弯心直径取20mm；《低碳钢热轧圆盘条》试件要求拉伸1个、冷弯2个，弯心直径为0.5d；《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》试件要求拉伸2个、冷弯2个，反向弯曲1个，弯心直径HRB335、HRB400、HRB500分别为3倍钢筋直径、4到5倍钢筋直径、6到7倍钢筋直径。一些试验室由于对检验的取样数量不熟悉而不按照规定数量取，给试验后结果判定带来不利因素，如有的反向弯曲的却没有做，取样数量偏多，假如2个拉伸试样的试验结果，其中有一项技术指标达不到标准要求，就难以判定其结果。
1.3拉伸试验的加荷速率不稳定，屈服点读数不准，延伸率测定不规范
拉伸试验的加荷速度对试验的结果具有很大的影响，特别是钢筋的屈服点的测定。拉伸试验加荷速度过大，则说明测出的下屈服点强度值将会提高20～40MPa。按照弹性模量E≥150000，应力加荷速率应在6（N/mm2）S 1至60（N/ram2）·S一1之间。在没有达到下屈服点强度值时，即意味着在弹性范围内，加荷速度一定要保持恒定。当拉伸的强度超过下屈服点时，加荷速度可以相对提高，缩短试验时间，减少试验机夹具和一些零部件的磨损，提高机器的使用完好率。
根据材料力学以及相关规范表明，屈服强度包含上屈服度、下屈服度，由于对现行金属拉伸试验中测定屈服点的规定了解不清，往往测定的是下屈服点或是初始瞬时效应时的屈服强度，这些都给测定屈服点带来误差。钢筋钢丝一般只测下屈服点。指针法试验时，读测力度盘指针首次停止转动的恒定力或不计初始瞬时效应的最小力。因此，测定屈服点时，应按统一标准方法来测定，才能做到测定结果准确可靠。
延伸率的测定是根据钢筋不同牌号按照不同的原始标距来测定。一些试验室错把钢筋拉伸试验时标距均采用5倍的钢筋直径或把钢丝的标距采用10倍的钢筋直径，这都是不准确的。正确的方法是把按不同牌号的钢筋钢丝采用不同的标距，在测量时应用游标卡尺（计量过）来进行测量，试样原始标距的长度按照试验标准应精确到标距的±0.5%，而一般的钢板直尺存在误差，再加上目测的误差，是很难达到试验的精度。
二、砼用钢筋、钢丝试验应把握的注意事项
（1）砼用钢筋、钢丝试验前必须对试样进行外观检查。每次试验前应对试验机进行3min～5 min预热；让液压油在油管系统中循环数次，特别是冬季试验时尤为重要；定期对机器保养和维护；对夹具的夹齿磨损和试验机升降平台与楔形夹具斜面间存在的铁锈等污腻，经常对楔形夹具清洗，加油润滑，保持干净，可以避免钢筋受拉时打滑变形，消除对屈服点读数的影响；
（2）屈服强度测定时应尽量保持应变速率达到要求并且保持恒定，即在屈服完成之前不再调节加载速度。钢筋、钢丝试样屈服前加荷速度应控制在6～60MPa/s，屈服期间应变速率应在0.00025～0.0025/s之间（假定拉伸前试验机上下夹头之间距离为150mm，其分离速度应在0.035～0.35mm/s之间），屈服期间不再调节试验机速率。屈服过后，应变速率应不超过0.008/s（假定拉伸前试验机上下夹头之间距离为150mm，其分离速度应小于1.2mm/s）。
（3）砼用钢筋、钢丝拉伸试验时，要根据试验室使用的试验机选择合适的量程；而试验机量程的选择应根据需通过测量力值来确定，应尽量使需测量力值介于所选择量程范围20%～80%之间。如Ф22的钢筋其抗拉极限载荷估计为200～220kN，可选择0～300kN或 0～500kN的量程，其屈服点载荷为120～150kN，均未低于所选量程的20%，因此，所选量程是合适的。同时，注意冷轧扭钢筋拉伸时的加载速率不宜大于2kN/min。
（4）测定伸长率时，应将断裂部分仔细地配接在一起，使其轴线处于同一直线上，并且采取措施确保断裂部分适当接触后测量试样断后标距。测定伸长率所选用的量具应使用分辨率优于0.1mm的量具或测量装置测定断后标距，一般满足此要求的常用工具就是游标卡尺，而不是钢板尺（1mm）。
（5）在常温下，在规定的弯心直径和弯曲角度下对钢筋进行弯曲，检测两根弯曲钢筋的外表面，若无裂纹、断裂或起层，即判定钢筋的冷弯合格，否则冷弯不合格。试验后试样上若出现两个或两个以上的缩颈，以及显示出肉眼可以看见的冶金缺陷（如：分层、气泡、夹渣、缩孔等）应在试验记录和报告中注明 冷弯试验，在填写记录时应记录试验后的试样描述，而不能只记录判断结果。
参考文献：
[1]燕君.钢筋混凝土用钢筋钢丝的检验[J].山西建筑，2003（08）
[2]曾庆米.钢筋拉伸和冷弯试验应注意的几个问题[J].中国科技博览，2010（01）