基于建筑钢筋原材料检测技术分析
2024-01-08程好转
程好转
(金昌市建设工程质量检测中心,甘肃 金昌 737100)
伴随着经济发展,我国各地的高层建筑、公共建筑和市政设施都得到了相继的发展,进一步推动了建筑行业发展。但是,对于建筑行业而言,其不仅需要不断优化建筑技术,还需要保证建筑材料质量,这样才能够提高建筑安全和建筑质量。对此,建筑行业必须要加大力度管控材料质量,其中钢筋原材料作为主要建筑材料,监测工作尤为重要,若是钢筋技术指标不符合建筑工程施工标准会引发安全隐患,进而导致人员伤亡。对于建筑工程而言,保证钢筋材料质量以及机械性能,加大力度检测钢筋材料的质量,确定好钢筋材料性能,进而保证钢筋材料能够满足工程质量要求。
1 建筑钢筋材料检测重要性
钢筋材料利用本身强度、抗压度以及完整度广泛被应用在建筑工程中,使得整个建筑性能得到优化,也可以使建筑产品稳定安全性能得到提升。但是,钢筋材料需要注重横肋结构高度,防止高度超过标准,否则会产生施工缺陷。
钢筋材料质量检测可以保证建筑中所用钢筋不会出现疤痕之类的现象,这样就能够使钢筋的粗糙度与规定的标准相符。施工中的钢筋由于表层高度和深度处于规定尺寸要求内,而钢筋规格和数量也是根据设计要求确定的,因此不会出现超过标准的现象。只是实际使用的时候因为受到其他因素的干扰从而导致钢筋结构不可避免会有裂缝这类的问题,本身结构抗力随之降低,导致钢筋腐蚀,不利于钢筋使用安全。
此外,钢筋质量检测的实施能够为钢筋参数规定的确定提供保障,其与建筑结构持续可靠性有关,因此钢筋检测有利于优化建筑结构。
2 建筑钢筋材料检测技术分析
2.1 强度检测
钢筋强度会影响建筑工程结构的承载力。一般情况下,钢筋强度指标包括屈服强度、抗拉强度,其中钢筋强度与构件安全性呈正比,也就是说钢筋强度越大则构件越安全,因此建筑工程使用高强度钢筋降低配筋率这一方法并不正确。这是因为钢筋弹性模量是常值,高强度钢筋在高应力影响下容易导致构件发生较大变形,或是出现裂缝,因此,钢筋并不是强度越大使用效果越好的。
钢筋强度检测需要采用取样试验方法,即在建筑工程施工现场取样钢筋,同时将样本送入实验室对钢筋开展拉伸试验,通过该试验检测钢筋原料抗拉强度基线度、延伸率及其屈服度。在建筑施工现场取样钢筋会导致建筑结构承载力下降。因此,在取样检测钢筋部分时,需要选择关键部位钢筋构件,或是检测十分重要构件。另外,施工现场取样钢筋材料时,需要保证选择具有代表性试样,进而保证取样不会对钢筋结构产生影响。因此,在取样时需要选择受力最小部位,完成取样后及时补强处理取样部位,避免建筑结构面临安全隐患。
2.2 延性检测
钢筋延性会影响钢筋变形及其耗能的变化,其也是钢筋检测主要指标之一。近些年,建筑工程频繁发生安全事故,之所以出现这一现象是由于钢筋强度不够大,而且延性也无法满足标准,造成了钢筋脆断。而钢筋延性受到钢筋伸长率的影响,即可以根据钢筋断口域相对变形情况来测量判断钢筋伸长率,同时计算得到相应数据参数。实际操作时,需要将已断裂钢筋的断裂部位对齐重整,同时确保两侧中心线处于同一水平线上,若是出现特殊情况,也就是钢筋断裂部位存在缝隙,则该缝隙需要计算钢筋试件拉断之后是否处于标准距离长度区域内,一旦拉断部位的长度与标准距离端点相比超过了大约1/3,那么需要使用卡尺将被拉长标距长度进行仔细测量计算。而拉断钢筋伸长率一旦达到甚至超过规定数据时,无论钢筋哪个部位发生断裂都可以得到有效的数据。而试件断裂部位处于标距端点部位或是标距部位,此时检测所得数据结果没有效果,需要重新对钢筋进行检测。
2.3 弯曲性检测
一般情况下,批量流水线生产所得的钢筋强度和延性并不会有较大差距,同时钢筋性能比较稳定,但是若是钢筋在经过冷拔、冷拉、冷轧和冷扭等处理后会影响钢筋性能,尤其是有些小厂家会二次冷加工钢筋,而其本身技术管理和质检方法并不完善,进而导致钢筋加工前后质量存在较大差异,钢筋不合格率逐渐上升,从而威胁建筑工程安全。钢筋弯曲性能在检测时,可以采用弯曲实验方法进行检测,这种检测方法具体操作为:检测试件原型将钢筋以一定高度竖立,根据样品直径2 倍以上的轮径半径圆辊,从端部顺着样品轴向线反复多次将钢筋顺时针旋转,使每点在空间坐标横纵向位移能够顺着旋转方式而实现无缝过渡,构成圆拱形状,观察钢筋表层是否存在裂缝、麟落和断裂等情况,而在试验时需要稳定试验温度,将其稳定在10~35 ℃区间内,有些试验比较严格,因此对温度要求比较特殊也比较严格,因此必须要控制好温度使其处于180 ℃,受弯构件检测详见图1。
图1 受弯构件检测
2.4 锈蚀度检测
对于建筑工程项目而言,检测钢筋锈蚀度工作十分重要,其关系着钢筋施工质量,也影响着建筑工程整体安全和质量。建筑工程施工时,混凝土是主要材料,钢筋混凝土中的钢筋在混凝土保护下锈蚀发生率会大大降低,但是,有些钢筋长期暴露在外部空气中,导致钢筋表层钝化膜被破坏,从而使钢筋的锈蚀发生率不断攀升,不利于建筑结构安全和项目质量。对此,建筑工程必须要加强钢筋锈蚀度检测工作,并采用物理法、化学法这两种方法检测锈蚀度。
第一,物理检测方法。该方法是基于钢筋物理规律而进行的检测。利用该方法对钢筋锈蚀反应中的电磁、电阻等物理情况进行深度检测,通过检测一些物理变化将钢筋锈蚀情况反映出来。通过物理法检测钢筋的最大优势在于操作简单,而且对周边环境的影响比较小,但是缺点也比较明显,容易受到其他因素干扰,尤其是量的把控上难度比较大,因此在钢筋锈蚀度检测时采用物理方法只能够用于检测钢筋物理性质,其他性质无法检测到。
第二,化学检测方法。该方法是基于钢筋化学规律而进行的检测。在对钢筋锈蚀度进行检测时,通过一系列化学反应来检测钢筋化学性能。而当前采用的化学检测法包括以下两种:①电化学方法,该方法是利用恒电量法和交流阻抗法检测钢筋化学性能的;②自然电位法,该方法是利用钢筋电极电位差进行钢筋锈蚀度检测的。化学检测方法的使用优势主要在于可操作性比较强,而这种方法所得的检测数据也比较真实,同时也能够推算得到准确性的检测数据,但是在使用时容易受制于当地天气因素影响,而且检测指标单一,无法将钢筋全部性能体现出来。
2.5 重量检测
若是钢筋尺寸与设计标准要求不相符,或是钢筋质量本身问题就比较大,则钢筋质量和理论标注重量二者存在比较大的差异,误差比较明显,此时需要重点检测钢筋的重量偏差,通过这一偏差判断得出钢筋质量是否符合要求。而在检测钢筋质量偏差时,需要对钢筋进行取样处理,分别对不同钢筋取样,一般取样钢筋设置不低于5 根,这些取样钢筋的试样长度必须要保证不低于500 mm,同时在测量时需要精确每根钢筋测量精确性,测量结果精确性控制在1 mm 范围内,与此同时需要控制测量总重量结果误差,并把控测量总重量控制在1%范围内,并按照标准要求操作和检测钢筋重量,进而为工程后续施工奠定坚实的基础。
2.6 元素检测
钢筋元素检测主要针对的是碳元素、硫元素、硅元素等检测,其中,在检测碳元素、硫元素时,需要通过联合测量仪器检测钢筋中的上述元素含量,但是检测前仍然需要将钢筋样品重量称量出来,同时选择合适的样品类型和含量对元素重量进行检测。而在对硅元素进行检测时,需要事先称量样品重量,之后将样品存储在钢铁量瓶中,并在其中逐渐注入硫酸溶液,将其加热到完全溶解状态,而在加热时主要使用高锰酸钾溶液这种催化剂,通过该催化剂让瓶中二氧化锰水合物沉淀,并在全部沉淀作业后进行试验,从而得到钢筋中具体的硅元素含量。
2.7 内应力检测
在对建筑荷载进行规划设计时,必须要注意钢筋材料的性能,尤其是大多数不可预知因素会导致钢筋使用效果受到影响。因此,钢筋材料在使用时无法根据实验室标准对钢筋材料内部结构应力进行检测,而在实际应用时需要通过现场取样测量方式进行钢筋内应力性能检测。在对钢筋材料测量时,需要对钢筋结构内部受力集中的最大部位进行仔细观察,进而选择合适的观察点,仔细分析施工过程中的钢筋承载性能。
3 建筑钢筋材料检测质量控制
为了能够对钢筋材料质量进行准确检测,需要注意把控钢筋检测各个环节,并对钢筋检测各个环节问题进行全面仔细分析,进而使检测方式能够得到优化,进而提高钢筋检测质量以及数据准确性,以保证建设工程能够高质量完成。
3.1 加强人员监控
首先,需要提高检测人员高质量取样检测认识。要想确保取样的钢筋性质能够等同于实际使用的钢筋性质,需要加大力度对取样过程进行监督控制。若是情况可以,一名检测人员取样,另一名检测人员需要对取样过程进行监督管理,进而提高钢筋取样真实性,防止取样工作出现问题。其次,监测人员必须要做好专业培训。检测人员作为主要的检测工作组成主体,其具有关键性作用,因此企业必须要针对检测人员进行专门培训,通过定期或不定期的各种培训活动不断提高检测人员水平,强化专业性能。
3.2 规范检测过程
根据钢筋检测全面的规范要求开展检测工作能够保证所得结果质量。现阶段,钢筋拉伸速度控制一般采用应力速率控制以及应变速率控制这两种方式,例如根据6~60 MPa/s 标准对拉伸试验中的应力速率进行控制,再比如钢筋进行冷弯试验时,需要注意控制冷弯弯心直径及其角度。而在进行试验时,需要确定好弯心具体位置,并将弯曲角度后的不同钢筋表面状态表现记录好,同时还需要注意控制冷弯试验环境温度,防止试验温度对检测结果产生影响。
3.3 管理仪器设备
建筑工程中,钢筋材料检测时采用的设施主要是检测设备,对此,需要在采购检测时选择优质的采购供应商,从正规厂家采购,并在进入现场前加大力度检测设备,使检测人员专业性能够达到标准要求,确保检测人员可以科学合理使用并保养检测设备。另外,需要对检测设备进行定期的计量检定,并做好设备的定期保养管理,使设备使用寿命得以延长,进而将检测设备的检测价值充分发挥出来。
4 结束语
综上所述,建筑工程中,钢筋是重要原材料,其质量对建筑施工质量和工程安全有着重要作用,因此,当前在控制建筑工程施工材料质量时,需要全面分析钢筋检测技术,这是重点工作内容。只有通过检测的钢筋材料才能够在建筑施工中应用,这也是钢筋检测技术深入研究的主要目的。但是,当前的钢筋检测工作并不全面,会导致经济受损,人员出现伤亡甚至是安全事故,为了进一步保证施工质量和安全,必须要完善钢筋检测各个环节,保证工程质量。