基于綠色建筑檢測標準的裝配式混凝土住宅建筑鋼筋檢測研究

李景亮

（清遠市建設工程質量檢測站有限公司）

隨著城市化進程的不斷推進和人口的不斷增加，人們對住宅建筑的需求也逐年增加。為了滿足快速增長的住房需求并提高建筑施工效率，裝配式混凝土住宅建筑逐漸受到關注和廣泛應用[1]。裝配式混凝土住宅建筑具有施工速度快、質量可控、環保節能等優勢，成為現代住宅建筑的重要發展方向。然而，在裝配式混凝土住宅建筑中，鋼筋作為骨架材料承擔著重要的結構功能，其質量和性能對建筑的安全性和可靠性至關重要[2]。為了確保裝配式混凝土住宅建筑的質量，需要進行專項檢測和研究。本文針對裝配式混凝土住宅建筑的鋼筋進行了抗拉強度測試和抗滲性檢測，并對試驗結果進行了評估，旨在分析基于綠色建筑檢測標準的裝配式混凝土住宅建筑鋼筋的性能和耐久性，為建筑結構設計和質量控制提供一定的參考和依據。

1 工程概況

項目位于蘭州市新興住宅區，住宅建筑項目包括底層住宅和高層住宅，其中底層住宅為4層，層高均為3m，室內外高差0.3m，高層住宅為16 層，層高為2.8m，房屋總高為56m。項目占地約72546m2，其中地上建筑面積為35236m2。該建筑設計使用年限為70年，抗震設防烈度為6 度，住宅建筑項目的結構設計主要為單跨現澆式鋼筋混凝土框架結構，以提供穩固的支撐和承載能力。

2 專項檢測

2.1 鋼筋抗拉強度測試

根據裝配式混凝土住宅建筑需要，本文選擇用于施工使用的鋼筋樣品開展測試。測試采用直徑為6mm～16mm 的圓鋼筋作為樣品，在鋼筋樣品的兩端安裝夾具，以確保鋼筋可以受到均勻的拉力[3]。夾具能夠牢固地固定住鋼筋，同時能夠避免對鋼筋造成過多的應力集中。隨后，將試驗樣品放置在拉力試驗機上，為避免施力過度引起鋼筋瞬時斷裂，將拉力的施加速度控制在0.2mm/min～2.0mm/min 范圍內，逐漸增加拉力直到鋼筋斷裂。記錄拉力試驗機加載的載荷和試樣的位移，可計算出基于綠色建筑檢測標準的裝配式混凝土住宅建筑鋼筋的抗拉強度和延伸性能。計算鋼筋的抗拉強度見式⑴。

式中，σt為鋼筋的抗拉強度（MPa），F為鋼筋斷裂時的拉力（kN），A為鋼筋的橫截面積（mm2）

在鋼筋的延伸性能參數計算中，延伸率表示試樣在拉伸過程中的延伸量與起始長度之比，用于評估鋼筋的延展性能，通過測定鋼筋的屈服點延伸率、斷后延伸率等參數，可以了解鋼筋在拉伸過程中的延展性能。高延展性能意味著鋼筋在承受外力或應變時能夠發生較大的可逆塑性變形，具備更好的能量吸收和耐震性能。延伸率計算公式見式⑵。

式中，ò 為延伸率（%）；Lf是試樣斷裂時的總延伸長度（mm）；L0是試樣的初始長度（mm）。

斷后延伸率表示試樣斷裂后截面縮小的百分比，用于評估鋼筋的延展性能和斷裂韌性，斷后延伸率是用于評估鋼筋的延展性能和斷裂韌性的重要指標。較高的斷后延伸率表明鋼筋在拉斷時能夠發生較大的變形和能量吸收，具有較好的韌性和延展性能。其計算公式見式⑶。

式中：ò1為斷后延伸率（%）；A0是試樣的初始橫截面積（mm2）；Af是試樣斷裂處的最小橫截面積（mm2）。

屈服點延伸率表示試樣的屈服點前的延伸量與起始長度之比，用于評估鋼筋的屈服性能和延展性能，較高的屈服點延伸率表明鋼筋能夠在拉伸過程中發生較大的可逆塑性變形，具有更好的延展性能。屈服點延伸率公式見式⑷。

式中：ò2為屈服點延伸率；Ly是試樣屈服時的延伸長度（mm）；L0是試樣的初始長度（mm）。通過測試和評估相關延伸率參數，可獲得關于鋼筋延展性能、韌性和可塑性的重要信息，了解鋼筋在受力過程中可塑性表現，保證結構在超出設計負荷時依然能夠承擔一定的荷載，確保結構在受力過程中能夠滿足安全性和可靠性要求。

2.2 鋼筋抗滲性檢測

檢測鋼筋抗滲性是評估混凝土中鋼筋與周圍環境之間的耐腐蝕性能的重要方法。為確保混凝土結構的持久性和安全性，鋼筋的抗滲性是必須考慮的關鍵因素[4]。當鋼筋暴露在潮濕、腐蝕性介質或氯離子等有害物質中時，如果抗滲性能不足，鋼筋可能會發生腐蝕，導致混凝土結構的損壞和失效。測試選擇5根直徑6mm～16mm 的圓鋼筋作為試樣，并將選定的鋼筋與混凝土樣品做配對，確保試樣表面保持光滑、整潔，沒有損壞或銹蝕。隨后，將試樣放置在試驗裝置中，并施加0.1～1.0mA/cm2的電流密度。通過控制電流密度和試驗時間，模擬不同的腐蝕條件。在開始測試前，將試樣進行編號，并記錄其直徑和長度等相關信息，并選擇NaCl 溶液腐蝕介質稀釋調整pH 值，以模擬真實環境中的腐蝕情況。同時，將試樣的一端固定在試驗裝置中，并確保試樣與腐蝕介質充分接觸。在調整電流密度和試驗期間，根據具體需求模擬不同的腐蝕環境和腐蝕程度。通過監測鋼筋周圍的電位、電流和腐蝕速率等參數，可評估試樣的抗滲性能。此外，在測試過程中，還需定期檢查試樣表面狀態，確保試樣表面沒有遭受損壞或銹蝕[5-6]。如果發現試樣表面有異常情況，應及時記錄并采取相應措施，保障測試結果的準確性和可靠性。在完成測試以后，對試樣進行觀察和評估。測量出試樣表面的腐蝕深度和質量損失，并記錄相關數據。通過觀察試樣的變化，包括顏色、表面形態的變化以及是否出現銹蝕等，檢測測試鋼筋的抗滲性。

3 結果分析

3.1 鋼筋拉力試驗分析

為確保鋼筋的質量符合綠色建筑檢測標準，本文選擇直徑為6mm～16mm 的圓鋼筋樣品進行抗拉性能測試。測試采用夾具固定樣品并在拉力試驗機上逐漸增加拉力，控制施加拉力速度在0.2mm/min～2.0mm/min 范圍內，以避免過快引起鋼筋瞬時斷裂。通過測試，獲得了鋼筋的抗拉強度、延伸率、斷后延伸率和屈服點延伸率等重要性能參數，詳見表1。

表1 樣品鋼筋的性能參數

數據分析顯示，隨著鋼筋直徑的增加，抗拉強度呈現波動的趨勢。直徑為6mm 和13mm 的鋼筋樣品具有較高的抗拉強度，分別為345MPa 和550MPa。而直徑為8mm、10mm 和16mm 的鋼筋樣品的抗拉強度稍低，分別為520MPa、480MPa 和520MPa。樣品鋼筋延伸率（mm2）、斷后延伸率和屈服點延伸率均呈下降趨勢，說明直徑較小的鋼筋樣品具有較高的延伸性能和韌性，在拉伸和斷裂時表現出較好的延展性，同時具有較高的抗拉強度；直徑較大的鋼筋樣品在拉伸和斷裂時的延展性能和韌性較差，但仍具有一定的抗拉強度。

3.2 鋼筋抗滲性試驗分析

根據試驗結果觀察樣品的顏色、表面形態和是否出現銹蝕等變化，對鋼筋的抗滲性進行初步評估。試驗結果見表2。

表2 樣品鋼筋抗滲性檢測情況

由表2 數據可知，5 個試樣的試驗時間均為100 小時，電流密度分別為0.5、0.2、0.8 和1.0mA/cm2。結果顯示，試樣1、3 和5 未出現銹蝕現象，而試樣2 和4 出現了銹蝕現象。對比試樣2 和試樣4 的電流密度均為0.5mA/cm2，然而試樣2 和試樣4 均出現了銹蝕現象，說明電流密度為0.5mA/cm2的條件下，會出現鋼筋銹蝕。故此，在基于綠色建筑檢測標準的裝配式混凝土住宅建筑中，應合理調試電流密度，避免鋼筋發生腐蝕，以確保結構的耐久性和可靠性。

4 結語

分析測試和數據可知，直徑較小的鋼筋樣品具有較高的抗拉強度和延展性能，而直徑較大的樣品性能稍差，因而，在施工設計過程中，選擇合適直徑的鋼筋，以確保結構的承載能力和安全性。另外，電流密度為0.5mA/cm2的條件下會導致鋼筋銹蝕，意味著在裝配式混凝土住宅建筑中應避免選擇耐腐蝕性能不佳的鋼筋，以提高建筑的耐久性。本研究結果對裝配式混凝土住宅建筑的質量控制和結構設計提供了一定的參考，未來仍可深入研究不同材質和環境條件對鋼筋的影響，在住宅建筑中貫徹落實綠色建筑理念。