鋼筋能力驗證結(jié)果與分析

蔣麗

熱軋帶肋鋼筋作為主要建筑材料之一，廣泛應(yīng)用于公路、橋梁、工業(yè)和民用建筑等領(lǐng)域，其質(zhì)量的好壞對建筑工程建設(shè)施工及投入使用后的安全性與可靠性具有重要影響；使用不合格鋼筋，將給建筑物帶來重大安全隱患；拉伸試驗合格與否是衡量鋼筋產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)。影響鋼筋拉伸試驗結(jié)果準(zhǔn)確度的因素很多，比如試樣的均勻性、拉力機的精度、操作人員技術(shù)水平、操作方法等。能力驗證是利用實驗室間的比對，確定實驗室從事特定測試活動的技術(shù)能力，也是實驗室檢測結(jié)果質(zhì)量控制的重要方式[1]。

通過參加能力驗證，有助于實驗室評價和證明其檢測數(shù)據(jù)結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，增強對實驗室出具可靠數(shù)據(jù)的信心。為提高實驗室熱軋帶肋鋼筋的檢測能力和水平，增強實驗室競爭力，本實驗室參加了由云南省市場監(jiān)督管理局組織開展的熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗?zāi)芰︱炞C。

1.材料和方法

1.1 樣品來源

根據(jù)《云南省市場監(jiān)督管理局關(guān)于開展2020 年省級檢驗機構(gòu)能力驗證工作的通知》，本次能力驗證樣品為2 件熱軋帶肋鋼筋拉伸試樣，牌號為HRB400E，規(guī)格為dn12×520mm 和dn18×520mm；樣品編號分別為：842 和491，均為有效樣品。

1.2 儀器設(shè)備

天水紅山試驗機有限公司生產(chǎn)的型號為WAW-300B，最大量程為300kN 的微機控制電液伺服萬能試驗機；游標(biāo)卡尺精度為分辨率0.02mm。

1.3 檢驗依據(jù)

《2020 年云南省熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗?zāi)芰︱炞C作業(yè)指導(dǎo)書》；《金屬材料拉伸試驗第1 部分：室溫試驗方法》（GB/T 228.1-2010）；《鋼筋混凝土用鋼材試驗方法》（GB/T 28900-2012）測Agt 方法：手工法，進(jìn)行熱軋帶肋鋼筋各參數(shù)的檢測。

1.4 檢驗步驟與結(jié)果

本實驗室相關(guān)人員收到能力驗證樣品和作業(yè)指導(dǎo)書后，及時將樣品交給參加本次能力驗證試驗人員，對樣品是否完好進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)完好無損后填寫《被測物品接受狀態(tài)確認(rèn)表》并回傳樣品發(fā)出單位。正式試驗前，先使用相同規(guī)格的樣品進(jìn)行測試，正常后再進(jìn)行能力驗證樣品測試。此操作能很好確保試驗機負(fù)荷的準(zhǔn)確性和試驗機整個軟件系統(tǒng)正常運行，同時能預(yù)測本次試驗所選用的試驗機量程是否能滿足此次能力驗證樣品檢測需求。試驗速率控制類型為應(yīng)力速率控制（方法B），dn12×520mm 的鋼筋屈服期間采用拉伸速率10mm/min 進(jìn)行試驗，直至屈服結(jié)束；屈服后采用拉伸速率為20mm/min 進(jìn)行試驗；dn18×520mm的鋼筋屈服期間采用拉伸速率20mm/min進(jìn)行試驗，直至屈服結(jié)束；屈服后采用拉伸速率為50mm/min 進(jìn)行試驗。樣品測定比對結(jié)果見圖1。

圖1 熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗?zāi)芰︱炞C證書

試樣拉伸斷裂后，測量斷后伸長率時，應(yīng)將試樣斷裂部分仔細(xì)拼接在一起，并使其軸線處于同一直線上。使用分辨率為 0.02mm 的游標(biāo)卡尺測量斷后標(biāo)距。此次兩個樣品的斷裂點剛好在試樣中間，因此將斷裂點分布在中間，根據(jù)鋼筋標(biāo)距儀打好的點直接數(shù)段測量即可。測量時最好兩人同時測量，盡可能避免因讀數(shù)誤差造成的測試結(jié)果離群。

2.問題分析與注意事項

2.1 設(shè)備問題

儀器設(shè)備的準(zhǔn)確度會直接影響試驗結(jié)果。實驗室使用的萬能試驗機應(yīng)按要求做好期間核查和日常維護(hù)保養(yǎng)，檢定周期有效；此外需合理選擇試驗機量程，確保精度滿足試驗要求。而量程選擇需根據(jù)力值來確定，通常應(yīng)使力值介于量程的20%～80%之間，本試驗室采用0～300KN試驗機，符合要求，從而減少了數(shù)據(jù)誤差。

2.2 人員問題

2.2.1 責(zé)任心問題

試驗前，應(yīng)仔細(xì)閱讀作業(yè)指導(dǎo)書和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，能力驗證活動為了強化數(shù)據(jù)的可比性，一般會對試驗方法、環(huán)境條件、使用的設(shè)備做出具體的規(guī)定。例如此次作業(yè)指導(dǎo)書就明確規(guī)定：（1）拉伸試驗方法《金屬材料拉伸試驗第1 部分：室溫試驗方法》（GB/T 228.1-2010）；《鋼筋混凝土用鋼材試驗方法》（GB/T 28900-2012）；（2）應(yīng)在空載狀態(tài)下對試驗機進(jìn)行調(diào)整，確保清零有效；（3）試樣原始標(biāo)距長度應(yīng)為5 倍公稱直徑，最大力總延伸率（Agt）優(yōu)先采用手工法；（4）強度計算采用公稱橫截面積；按要求對試驗結(jié)果進(jìn)行修約并注意相關(guān)提醒：如手工方法測Agt 時，原始標(biāo)距為100mm，結(jié)果報告中“均勻伸長”填寫拉伸斷裂后原始標(biāo)距測量的總長度。

上述相關(guān)要求和規(guī)定都將直接影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。據(jù)了解，此次有好幾個試驗室未認(rèn)真閱讀相關(guān)規(guī)定，導(dǎo)致原始記錄“均勻伸長”填寫錯誤。

2.2.2 操作問題

因操作不熟練、試驗速率控制不穩(wěn)定，常常導(dǎo)致能力驗證結(jié)果離群。試驗速率對金屬材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系有不可忽視的影響，作業(yè)指導(dǎo)書明確要求拉伸試驗控制按GB/T 228.1-2010。屈服階段的速率過大或不穩(wěn)定，都將導(dǎo)致結(jié)果離群。為了避免儀器運行不正常，夾具不正常，操作不熟練，導(dǎo)致試驗錯誤或失敗無法報出檢測結(jié)果，應(yīng)在正式試驗前找相同規(guī)格的樣品進(jìn)行試驗。且在試驗開始前拉伸速率不可過快，防止夾具打滑，影響試驗結(jié)果。

熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗一般要求采用電液伺服萬能試驗機，或速率可控的試驗機，屈服強度、抗拉強度一般在可控范圍內(nèi)，但斷后伸長率、橫截面積受人為因素較大。為了排除鋼筋標(biāo)距儀使用次數(shù)多后容易磨損，應(yīng)在打點后用游標(biāo)卡尺進(jìn)行校準(zhǔn)；在鋼筋斷后，量取斷后標(biāo)距時，要注意端口對齊，以免出現(xiàn)縫隙，對數(shù)據(jù)造成干擾；若斷裂處與最接近的標(biāo)距標(biāo)記距離小于三分之一，需采用《金屬材料拉伸試驗第 1 部分：室溫試驗方法》（GB/T 228.1-2010）標(biāo)準(zhǔn)附錄H 規(guī)定的移位法測定斷后伸長率；本次能力驗證作業(yè)指導(dǎo)書中明確要求強度計算采用公稱橫截面面積。而以往能力驗證，有的明確要求采用實測橫截面積參與計算。忽略這個問題，也將對試驗結(jié)果造成很大影響[2]。

3.結(jié)論

通過參加此次云南省市場監(jiān)督管理局組織開展的熱軋帶肋鋼筋拉伸試驗?zāi)芰︱炞C活動，本試驗室全部驗證參數(shù)：下屈服強度（ReL）、抗拉強度（Rm）、斷后伸長率（A）、最大力總延伸率（Agt），提交的測試結(jié)果均為滿意，說明本實驗室熱軋帶肋鋼筋檢測能力滿足認(rèn)證認(rèn)可要求，出具的檢測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，其經(jīng)驗可為相關(guān)檢測機構(gòu)和檢測人員開展此項工作提供參考。