建筑钢筋原材料检测技术分析

龙 江

（株洲市产商品质量监督检验所，湖南 株洲 412000）

1 现行钢筋检测标准

随着改革开放的蓬勃开展，经济建设取得巨大成就，各种各样的建筑如雨后春笋般出现，城市摩天大楼、跨海大桥、高速公路和大型体育场馆随处可见，城镇化越来越高，钢筋作为最基础、最重要的建筑原材料，使用需求自然十分巨大，国家有关监督管理部门对钢材的质量要求也越来越严格规范，钢筋检测标准也与时俱进，更新换代的速度也很快[1]。根据最新国家公布的钢筋检测标准，现行的钢筋检测标准主要包括了以下几种：GB/T 232—2010《金属材料 弯曲试验方法》；GB/T 13788—2017 《冷轧带肋钢筋》；GB/T 1499.1—2017《钢筋混凝土用钢第1 部分：热轧光圆钢筋》；GB/T 1499.2—2018《钢筋混凝土用钢第2 部分：热轧带肋钢筋》等。

2 检测项目及控制措施

建筑钢筋原材料技术指标检测主要包含力学性能检测、工艺性能检测、疲劳检测、表面检测、尺寸检测和重量偏差检测等。力学性能检测包含屈服强度的检测、抗拉强度的检测及伸长率的检测。工艺性能检测主要是指弯曲性能的检测。其中钢筋的拉伸性能与伸长率的检测方法原理相同，2 个检测项目是在同一个实验中完成，拉伸性能包含钢筋的抗拉强度和屈服强度2个指标。在工程项目建设实践中钢材性能的选取，需要根据工程的设计文件具体需求来决定，并不是说钢材强度越高就越好，强度过高对工程没有任何实际意义，还会造成不必要的资源浪费，导致工程造价过高。钢筋弯曲性能是指钢材在受力下产生弯曲变形的能力。这个性能指标需要在材料测试中进行评定。其主要用途包括评估钢材的机械性能和适用性。钢材在实际应用中常常需要受到弯曲应力，因此钢筋弯曲性能的好坏与钢材的实际使用寿命和安全性密切相关。弯曲性能是钢材的重要力学性能指标之一，其能够评估钢材的机械性能和适用性。不同因素会影响钢材的弯曲性能，一般通过试验来进行评定。在实际应用中，钢材的弯曲性能也是一个重要的参考技术指标。

2.1 拉伸性能检测及控制措施

在钢筋混凝土建筑结构中钢筋主要起着抗拉作用，钢筋的强度是其承载力的核心，直接决定了建筑结构的承载力大小。钢筋强度的检测主要是通过采用取样试验的方法（图1），对钢筋样品进行拉伸试验，测定钢筋的抗拉强度和屈服强度。抗拉强度是最大拉力下对应的应力，屈服强度是当钢筋出现屈服现象时，达到塑性发生而力不增加的应力点。

图1 微机控制电液伺服万能试验机

在钢筋原材料拉伸性能检测时，拉伸速率对抗拉强度的测量结果影响十分明显，个别检测人员为了加快试验速度，往往存在着拉伸速度过快的行为，导致检测结果数据失真，难以保证测量数据的真实可靠。因此，为了科学准确地测量强度指标，必须严格按照相关标准要求来开展试验工作。根据GB/T 228.1—2021《金属材料 拉伸试验 第1 部分：室温试验方法》的要求，拉伸速率控制方法主要有2 种：一是应力速率控制，二是应变速率控制[2]，除非另有规定，那么只要能满足GB/T 228.1—2021《金属材料 拉伸试验 第1 部分：室温试验方法》本部分的要求，实验室可自行选择控制方法和试验速率。

2.2 延展性能检测及控制措施

钢筋延展性能（简称延性）是指其在受力作用下产生的拉伸变形能力。钢筋受到拉力时，会发生拉伸变形，即形变过程中其长度会增加，同时横截面积会减小，而其延性就体现在这种变形过程中。钢筋的延性可以提高结构的抗震能力，使得结构在受到地震、风等外力冲击时，能够具有足够的变形能力，从而保护建筑结构不被破坏。钢筋延性是用伸长率来衡量，通常情况下，钢筋的拉伸试验与延性检测是在同一个试验中完成。

钢筋的延性同钢筋的强度一样，都是钢筋的重要技术指标。根据历年全国各地的建筑工程安全事故统计表明，很多事故的原因并不是由于钢筋强度不够，而是由于钢筋的延性不够，钢筋出现脆断现象比较普遍[3]。因此，在开展延性检测试验时，特别需要做好以下几点。

1）将已拉断试件的两端在断裂处对齐，尽量使其轴线保持在同一条直线上。若拉断处有缝隙，则该缝隙也应计入拉断后的标距部分长度内。

2）若拉断处到临近标距端点的距离大于1/3，可用卡尺直接测量被拉长的标距长度，若断裂处与最接近的标距标记的距离小于原始标距的1/3 时，采用移位法测定断后伸长率。

资金收支是房地产行业全面预算管理的重要内容之一，为了实现对现金流量的有效控制，必须建立预算控制责任体系，将成本控制贯穿到开发项目实施的整个生命周期中，实现控制操作在事前、事中以及事后的全面落实，强化设计变更管理以及施工签证管理。同时，施预算动态监控分析，按项目、年度、季度、业态等随时跟踪预算的执行情况，掌握预算动态，实行预警机制，帮助管理者发现问题解决问题。

3）若样品在标距端点或标距处断裂则本次试验结果无效，重新开始试验。

当采用断后伸长率法对钢筋延性进行检测时，其标准距离的测量就必须采用符合标准要求的高精度仪器来测量，在实际工程应用当中所采用的钢筋检测试验，一般使用的测量设备是游标卡尺，游标卡尺的精确度一般是0.01 mm 或0.02 mm 标距测量仪器，而钢尺的精确度一般在0.5 mm 或1 mm 左右，通过对比可知，游标卡尺测量的数据，更加能满足测量精度的要求。

2.3 弯曲性能检测及控制措施

钢筋弯曲性能是指通过对钢筋样品进行弯曲90°或者弯曲180°操作（图2），然后观察样品在弯曲过程中是否出现裂纹、鳞落、断裂等现象。在弯曲试验中，检测人员容易犯错的地方为：一是检测样品数量不够，没有从同一组样品中选取2 根钢筋，通常只选1 根钢筋进行检测；二是弯转速度过快，压头型号与钢筋型号不匹配；三是没有在标准要求的温度下进行检测，最终导致检测结果数据可靠性不高。

图2 钢筋弯曲机

钢筋弯曲性能试验，一般采用冷弯技术，冷弯技术是目前钢筋检测普遍采用的检测方式，利用弯曲试验机或万能试验机，试验温度控制在10～35 ℃（对温度有特殊要求的，温度控制在18～28 ℃），通过选取合适的弯心压头，上弯180°（某些规格型号的钢材还需进行反向弯曲或反复弯曲试验），观察样品在弯曲过程中是否出现裂纹、鳞落、断裂等现象。冷弯试验必须要按照国家相关标准来开展，特别是弯心压头与钢筋型号要匹配，弯曲时角度要符合要求，试验温度要在规定的温度范围内，不能为了降低工作量马虎了事。

2.4 锈蚀度检测及控制措施

在建筑工程领域，钢筋混凝土结构是使用最为广泛的建筑结构，普遍应用于各种城市高层建筑、住宅小区、道路桥梁和各种楼堂馆所等。由于工程建设的特殊性，建筑钢筋、水泥、砌块等大量建筑材料一般都是露天放置在工地上，动辄几个月时间，日晒雨淋，钢筋在这样的环境下很容易产生锈蚀现象。钢筋产生锈蚀现象实际上是钢筋本身受到了一定程度的破损，其性能自然也无法得到保证，钢筋的各种技术指标会受到很大影响。近年来，解决钢筋的锈蚀问题已逐渐成为行业解决结构耐久性的重点研究方向[4]。

针对钢筋的锈蚀度检测，主要包括物理法和化学法，具体要采取哪种检测方法，需要结合现场的具体情况来选择[5]。要通过测定与钢筋锈蚀相关的电阻、电磁、热传导和声波传播等物理特性的变化来反映钢筋的锈蚀状况。一是物理方法，其优点是操作方便，受环境的影响较小，缺点是容易受到其他损伤因素的干扰，且建立物理测定指标和钢筋锈蚀量之间的对应函数关系比较困难。二是化学方法，这种方法主要是按照相关化学反应的原理，对钢筋的锈蚀程度及锈蚀的发展速度进行相应的检测。对比物理方法，化学方法的检测优势主要体现在速度快、可操作性强，局限性主要是容易受到天气等自然因素方面的影响，检测的指标比较单一。

2.5 重量偏差检测及控制措施

重量是衡量钢材质量的重要指标，按照相关标准要求，测量钢筋重量偏差值时，试样应从不同根钢筋上截取，数量不少于5 个，每个试样长度不小于500 mm。长度应逐支测量，并精确到1 mm，测量试验总重量时，应精确到不大于总重量的1%。

根据以往实际检测的结果来看，钢筋的重量偏差往往介于合格与不合格的临界点附近，对精确度的要求很高，几克微小的差距都可能会对检测的结果起决定性影响，这就对精确度提出了很高的要求，因此要严格按照相关标准要求开展重量偏差检测。钢筋实际重量与理论重量的偏差（%）按照下列公式计算。

根据相关标准要求，钢材重量偏差应符合的规定见表1。

表1 重量偏差标准表

3 检测结果影响因素

影响钢筋技术指标检测的因素有很多，大体来说包含采样环节、检测环境、检测设备和检测人员。

3.1 采样环节影响因素

在钢筋原材料检测时，第一个开展的环节是钢筋样品的采集，样品的合理性是保障钢筋样品检测结果准确性的首要条件，只有严格按照相关标准的要求开展样品采集工作，才能有效保障检测结果的可靠。此外，在钢筋取样过程中，样品的保存、包装、存放环境等都要符合相关标准要求。钢筋原材料具体采样数量及采样方法应符合规定，见表2。

表2 钢筋取样数量及取样方法

3.2 检测环境因素

通过研究发现检测环境对钢筋检测结果具有较大程度的影响，可能会导致检测结果失真。假如钢筋检测环境在温度高、湿度大的环境中开展，必然会对钢筋材料的检测结果造成一定程度的影响。因此钢筋各项性能指标检测都必须在符合要求的检测环境下开展检测工作，为了确保钢筋检测结果的可靠性，实验室的检测环境，试验机器设备的选取，温度与湿度的设定，都必须符合相关标准要求。

3.3 检测设备因素

随着科技水平的不断提升，当前市场上检测设备种类与类型繁多，检测精度、智能化程度也越来越高，合理采购、使用、维护和保养好先进的检测仪器设备，是检测工作开展最基本的物质基础。假如，在试验过程中，若设备突然发生故障而工作人员未及时察觉，误将错误的测试数据当成有效的检测数据，将直接影响钢筋的检测结果，从而无法确保钢筋检测结果的可靠性，与钢筋的真实性能存在较大的差距。因此要加强对实验室检测仪器设备的规范化管理，定期检定仪器设备，粘贴好检定标签，定期做好维护保养工作，并形成书面记录，确保检测结果数据准确可靠。

3.4 检测人员因素

检测人员是检测工作的直接参与者，对检测结果有着决定性的影响。要打造一支战斗力强、水平高的检测队伍，一是加强检测人员的责任意识，开展廉政反腐教育，杜绝违法乱纪行为，确保检测工作的公平公正。二是强化人员技能培训。高科技的仪器设备需要高素质的人来操作，操作人员只有牢牢掌握新的检测技术，正确使用仪器设备，才能胜任本职工作。三是建立工作人员考核评估体系制度。加强对工作人员科学合理的考核评估，对于不能胜任本职工作的人员，必须强化培训，合格后方可上岗，实在无法胜任的，可以调任其他岗位，确保检测队伍的战斗力。

4 结束语

综上所述，钢筋是现代建筑工程中使用最为广泛的重要原材料，其质量的好坏直接决定了建筑工程的质量，因此，对建筑钢筋原材料进行科学检测，对保障建筑结构的质量与安全，有着重要的意义。本文通过介绍建筑钢筋原材料的检测项目及检测质量控制措施，对综合分析影响检测结果的各种因素进行了一定的归纳总结和探索，以提高钢筋检测技术水平，为建筑工程的质量与安全提供坚实保障。