“瘦身钢筋”相关问题分析
2015-12-29武沙沙张鑫
武沙沙 张鑫
郑州市建设工程质量检测有限公司(450000)
“瘦身钢筋”相关问题分析
武沙沙 张鑫
郑州市建设工程质量检测有限公司(450000)
钢筋是建筑工程中重要的建筑材料之一,钢筋遍布于建筑工程的每个部位。“瘦身钢筋”就是为了多卖钱把正常的钢筋人为拉细拉长,使用这样的“瘦身钢筋”会给建筑留下致命隐患,也是造成许多豆腐渣工程的原因之一。
瘦身钢筋;强度;地震
钢筋是建筑的骨架,其密度和强度大小直接决定着建筑的质量,骨骼结不结实关系到建筑健康不健康,安全不安全。尤其是在不期而至的灾难面前,钢结构往往成为影响死亡人数的决定因素。从这个意义上说,在钢筋上参杂使假,是对生命的公然蔑视。
下面我们从钢筋被“瘦身”后,力学性能方面发生的变化分析对建筑质量造成的影响。
1 什么叫“瘦身钢筋”
钢筋“瘦身”的概念是人为把国家出厂的正规钢筋直径减小,这个“瘦身”就是施工概念含糊和经济利益驱动下造成的。
我们所用的钢筋供货形式有两种:一种是直条钢筋供货,一种是盘圆钢筋供货。直条钢筋可以直接使用,而盘圆钢筋使用前要对钢筋进行加工,即:调直、除锈、拉直等。其中调直的方法一般有两种:机械的方法和冷拉的方法。机械的方法是以物理形式来拉直。采用冷拉调直时,根据国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(2011年版)GB 50204-2002中,5.3.2A要求“钢筋调直后应进行力学性能和重量偏差的检验,其强度应符合有关标准的规定。采用无延伸功能的机械设备调直的钢筋,可不进行本条规定的检验。”盘卷钢筋和直条钢筋调直后的断后伸长率、重量负偏差应符合表1规定。
也就说,对光圆钢筋来讲,HPB 235,HRB 300的钢筋冷拉率不宜大于4%,即100 m最多拉长4 m。对HRB 223、HRB 400的钢筋冷拉率不宜大于1%,100 m最多拉长1 m。而现在“瘦身钢筋”则把它拉直到15%~20%,即100 m长了15~20 m。
另外,钢筋拉长后会使钢筋直径变细,抗拉强度上升,抗压强度不变,但钢筋塑性明显降低。因此,冷加工钢筋主要用于对延性要求不高的板构件,或作为非应力构造钢筋。
表1 钢筋调查后的断后伸长率和重复负偏差规定
2 “瘦身钢筋”力学性能
钢筋的冷加工是把原来的钢筋拉的超过原来的屈服强度和极限强度。对钢筋强度来说有两个要求,屈服强度和极限强度。但是对于抗震建筑来说还有三个指标,屈强比、超屈比和最大力下总伸长率。根据国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》(2011年版)GB 50204-2002中,5.2.2A要求对有抗震设防要求的结构,其纵向受力钢筋的性能应满足设计要求。当设计无具体要求时,对一、二、三级抗震等级设计的框架和斜撑构件(含梯段)中的纵向受力钢筋应采用HRB 335E、HRB 400E、HRB 500E、HRBF335E、HRFB400E或HRBF500E钢筋,其强度和最大力下总伸长率的实测值应符合下列规定:
1)钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;2)钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.30;3)钢筋的最大力下总伸长率不应小于9%。
目前,国内披露的“钢筋瘦身”工艺不是简单的冷拉,而是将盘圆钢筋强力通过特制模具,钢筋在拉、挤、压复杂受力作用下直径变小、长度变长。实际上是一个类似冷拔的过程(注意是冷拔不是冷拉),钢筋冷拔以后,晶相结构均发生了变化,其强度会上升40%~60%,但是延性大大降低,甚至会失去延性,通俗的说就是变脆了。
延性在地震的时候是非常重要的,尤其是房屋倒塌之前。钢筋延性的降低,最重要的是影响结构破坏的速度。由于地震力很大,房屋可能抵抗不了,那么延性至少保证了在房屋倒塌之前,有一定的时间,让里面的人逃出来。延性的存在会使结构内力重分配,使得房屋不倒塌。“瘦身钢筋”使钢筋失去了这种能力,由于其伸张力被破坏,过度冷拉变“脆”的钢筋,则会突然断裂,使房屋迅速倒塌。我国是多地震国家,因此建筑物的抗震性能应该得到重视。
此外,“瘦身钢筋”还会影响结构的使用性能,在正常荷载下,“瘦身钢筋”的面积比正常钢筋小,应力会比正常钢筋高。虽然“瘦身钢筋”的强度可能高,不会超过其承受能力。但是钢筋与混凝土是协调工作的,钢筋的应力提高意味着混凝土的应力也会提高,这会影响混凝土的开裂行为。
事实上,“瘦身钢筋”降低了钢筋的配筋率,在混凝土裂缝宽度计算中是不含钢筋强度参数的,因此“瘦身钢筋”的强度提高不会有利于抵抗混凝土开裂。“瘦身钢筋”的采用会导致混凝土结构裂缝宽度增长,影响正常使用性能。
鉴于“瘦身钢筋”已成为行业潜规则,有关部门必须采取措施严厉打击“瘦身钢筋”,以法律手段震慑掺杂使假者,为中国建筑找回屹立百年的质量基因。