建筑鋼筋原材料檢測技術分析

龍 江

（株洲市產商品質量監督檢驗所，湖南 株洲 412000）

1 現行鋼筋檢測標準

隨著改革開放的蓬勃開展，經濟建設取得巨大成就，各種各樣的建筑如雨后春筍般出現，城市摩天大樓、跨海大橋、高速公路和大型體育場館隨處可見，城鎮化越來越高，鋼筋作為最基礎、最重要的建筑原材料，使用需求自然十分巨大，國家有關監督管理部門對鋼材的質量要求也越來越嚴格規范，鋼筋檢測標準也與時俱進，更新換代的速度也很快[1]。根據最新國家公布的鋼筋檢測標準，現行的鋼筋檢測標準主要包括了以下幾種：GB/T 232—2010《金屬材料 彎曲試驗方法》；GB/T 13788—2017 《冷軋帶肋鋼筋》；GB/T 1499.1—2017《鋼筋混凝土用鋼第1 部分：熱軋光圓鋼筋》；GB/T 1499.2—2018《鋼筋混凝土用鋼第2 部分：熱軋帶肋鋼筋》等。

2 檢測項目及控制措施

建筑鋼筋原材料技術指標檢測主要包含力學性能檢測、工藝性能檢測、疲勞檢測、表面檢測、尺寸檢測和重量偏差檢測等。力學性能檢測包含屈服強度的檢測、抗拉強度的檢測及伸長率的檢測。工藝性能檢測主要是指彎曲性能的檢測。其中鋼筋的拉伸性能與伸長率的檢測方法原理相同，2 個檢測項目是在同一個實驗中完成，拉伸性能包含鋼筋的抗拉強度和屈服強度2個指標。在工程項目建設實踐中鋼材性能的選取，需要根據工程的設計文件具體需求來決定，并不是說鋼材強度越高就越好，強度過高對工程沒有任何實際意義，還會造成不必要的資源浪費，導致工程造價過高。鋼筋彎曲性能是指鋼材在受力下產生彎曲變形的能力。這個性能指標需要在材料測試中進行評定。其主要用途包括評估鋼材的機械性能和適用性。鋼材在實際應用中常常需要受到彎曲應力，因此鋼筋彎曲性能的好壞與鋼材的實際使用壽命和安全性密切相關。彎曲性能是鋼材的重要力學性能指標之一，其能夠評估鋼材的機械性能和適用性。不同因素會影響鋼材的彎曲性能，一般通過試驗來進行評定。在實際應用中，鋼材的彎曲性能也是一個重要的參考技術指標。

2.1 拉伸性能檢測及控制措施

在鋼筋混凝土建筑結構中鋼筋主要起著抗拉作用，鋼筋的強度是其承載力的核心，直接決定了建筑結構的承載力大小。鋼筋強度的檢測主要是通過采用取樣試驗的方法（圖1），對鋼筋樣品進行拉伸試驗，測定鋼筋的抗拉強度和屈服強度。抗拉強度是最大拉力下對應的應力，屈服強度是當鋼筋出現屈服現象時，達到塑性發生而力不增加的應力點。

圖1 微機控制電液伺服萬能試驗機

在鋼筋原材料拉伸性能檢測時，拉伸速率對抗拉強度的測量結果影響十分明顯，個別檢測人員為了加快試驗速度，往往存在著拉伸速度過快的行為，導致檢測結果數據失真，難以保證測量數據的真實可靠。因此，為了科學準確地測量強度指標，必須嚴格按照相關標準要求來開展試驗工作。根據GB/T 228.1—2021《金屬材料 拉伸試驗 第1 部分：室溫試驗方法》的要求，拉伸速率控制方法主要有2 種：一是應力速率控制，二是應變速率控制[2]，除非另有規定，那么只要能滿足GB/T 228.1—2021《金屬材料 拉伸試驗 第1 部分：室溫試驗方法》本部分的要求，實驗室可自行選擇控制方法和試驗速率。

2.2 延展性能檢測及控制措施

鋼筋延展性能（簡稱延性）是指其在受力作用下產生的拉伸變形能力。鋼筋受到拉力時，會發生拉伸變形，即形變過程中其長度會增加，同時橫截面積會減小，而其延性就體現在這種變形過程中。鋼筋的延性可以提高結構的抗震能力，使得結構在受到地震、風等外力沖擊時，能夠具有足夠的變形能力，從而保護建筑結構不被破壞。鋼筋延性是用伸長率來衡量，通常情況下，鋼筋的拉伸試驗與延性檢測是在同一個試驗中完成。

鋼筋的延性同鋼筋的強度一樣，都是鋼筋的重要技術指標。根據歷年全國各地的建筑工程安全事故統計表明，很多事故的原因并不是由于鋼筋強度不夠，而是由于鋼筋的延性不夠，鋼筋出現脆斷現象比較普遍[3]。因此，在開展延性檢測試驗時，特別需要做好以下幾點。

1）將已拉斷試件的兩端在斷裂處對齊，盡量使其軸線保持在同一條直線上。若拉斷處有縫隙，則該縫隙也應計入拉斷后的標距部分長度內。

2）若拉斷處到臨近標距端點的距離大于1/3，可用卡尺直接測量被拉長的標距長度，若斷裂處與最接近的標距標記的距離小于原始標距的1/3 時，采用移位法測定斷后伸長率。

資金收支是房地產行業全面預算管理的重要內容之一，為了實現對現金流量的有效控制，必須建立預算控制責任體系，將成本控制貫穿到開發項目實施的整個生命周期中，實現控制操作在事前、事中以及事后的全面落實，強化設計變更管理以及施工簽證管理。同時，施預算動態監控分析，按項目、年度、季度、業態等隨時跟蹤預算的執行情況，掌握預算動態，實行預警機制，幫助管理者發現問題解決問題。

3）若樣品在標距端點或標距處斷裂則本次試驗結果無效，重新開始試驗。

當采用斷后伸長率法對鋼筋延性進行檢測時，其標準距離的測量就必須采用符合標準要求的高精度儀器來測量，在實際工程應用當中所采用的鋼筋檢測試驗，一般使用的測量設備是游標卡尺，游標卡尺的精確度一般是0.01 mm 或0.02 mm 標距測量儀器，而鋼尺的精確度一般在0.5 mm 或1 mm 左右，通過對比可知，游標卡尺測量的數據，更加能滿足測量精度的要求。

2.3 彎曲性能檢測及控制措施

鋼筋彎曲性能是指通過對鋼筋樣品進行彎曲90°或者彎曲180°操作（圖2），然后觀察樣品在彎曲過程中是否出現裂紋、鱗落、斷裂等現象。在彎曲試驗中，檢測人員容易犯錯的地方為：一是檢測樣品數量不夠，沒有從同一組樣品中選取2 根鋼筋，通常只選1 根鋼筋進行檢測；二是彎轉速度過快，壓頭型號與鋼筋型號不匹配；三是沒有在標準要求的溫度下進行檢測，最終導致檢測結果數據可靠性不高。

圖2 鋼筋彎曲機

鋼筋彎曲性能試驗，一般采用冷彎技術，冷彎技術是目前鋼筋檢測普遍采用的檢測方式，利用彎曲試驗機或萬能試驗機，試驗溫度控制在10～35 ℃（對溫度有特殊要求的，溫度控制在18～28 ℃），通過選取合適的彎心壓頭，上彎180°（某些規格型號的鋼材還需進行反向彎曲或反復彎曲試驗），觀察樣品在彎曲過程中是否出現裂紋、鱗落、斷裂等現象。冷彎試驗必須要按照國家相關標準來開展，特別是彎心壓頭與鋼筋型號要匹配，彎曲時角度要符合要求，試驗溫度要在規定的溫度范圍內，不能為了降低工作量馬虎了事。

2.4 銹蝕度檢測及控制措施

在建筑工程領域，鋼筋混凝土結構是使用最為廣泛的建筑結構，普遍應用于各種城市高層建筑、住宅小區、道路橋梁和各種樓堂館所等。由于工程建設的特殊性，建筑鋼筋、水泥、砌塊等大量建筑材料一般都是露天放置在工地上，動輒幾個月時間，日曬雨淋，鋼筋在這樣的環境下很容易產生銹蝕現象。鋼筋產生銹蝕現象實際上是鋼筋本身受到了一定程度的破損，其性能自然也無法得到保證，鋼筋的各種技術指標會受到很大影響。近年來，解決鋼筋的銹蝕問題已逐漸成為行業解決結構耐久性的重點研究方向[4]。

針對鋼筋的銹蝕度檢測，主要包括物理法和化學法，具體要采取哪種檢測方法，需要結合現場的具體情況來選擇[5]。要通過測定與鋼筋銹蝕相關的電阻、電磁、熱傳導和聲波傳播等物理特性的變化來反映鋼筋的銹蝕狀況。一是物理方法，其優點是操作方便，受環境的影響較小，缺點是容易受到其他損傷因素的干擾，且建立物理測定指標和鋼筋銹蝕量之間的對應函數關系比較困難。二是化學方法，這種方法主要是按照相關化學反應的原理，對鋼筋的銹蝕程度及銹蝕的發展速度進行相應的檢測。對比物理方法，化學方法的檢測優勢主要體現在速度快、可操作性強，局限性主要是容易受到天氣等自然因素方面的影響，檢測的指標比較單一。

2.5 重量偏差檢測及控制措施

重量是衡量鋼材質量的重要指標，按照相關標準要求，測量鋼筋重量偏差值時，試樣應從不同根鋼筋上截取，數量不少于5 個，每個試樣長度不小于500 mm。長度應逐支測量，并精確到1 mm，測量試驗總重量時，應精確到不大于總重量的1%。

根據以往實際檢測的結果來看，鋼筋的重量偏差往往介于合格與不合格的臨界點附近，對精確度的要求很高，幾克微小的差距都可能會對檢測的結果起決定性影響，這就對精確度提出了很高的要求，因此要嚴格按照相關標準要求開展重量偏差檢測。鋼筋實際重量與理論重量的偏差（%）按照下列公式計算。

根據相關標準要求，鋼材重量偏差應符合的規定見表1。

表1 重量偏差標準表

3 檢測結果影響因素

影響鋼筋技術指標檢測的因素有很多，大體來說包含采樣環節、檢測環境、檢測設備和檢測人員。

3.1 采樣環節影響因素

在鋼筋原材料檢測時，第一個開展的環節是鋼筋樣品的采集，樣品的合理性是保障鋼筋樣品檢測結果準確性的首要條件，只有嚴格按照相關標準的要求開展樣品采集工作，才能有效保障檢測結果的可靠。此外，在鋼筋取樣過程中，樣品的保存、包裝、存放環境等都要符合相關標準要求。鋼筋原材料具體采樣數量及采樣方法應符合規定，見表2。

表2 鋼筋取樣數量及取樣方法

3.2 檢測環境因素

通過研究發現檢測環境對鋼筋檢測結果具有較大程度的影響，可能會導致檢測結果失真。假如鋼筋檢測環境在溫度高、濕度大的環境中開展，必然會對鋼筋材料的檢測結果造成一定程度的影響。因此鋼筋各項性能指標檢測都必須在符合要求的檢測環境下開展檢測工作，為了確保鋼筋檢測結果的可靠性，實驗室的檢測環境，試驗機器設備的選取，溫度與濕度的設定，都必須符合相關標準要求。

3.3 檢測設備因素

隨著科技水平的不斷提升，當前市場上檢測設備種類與類型繁多，檢測精度、智能化程度也越來越高，合理采購、使用、維護和保養好先進的檢測儀器設備，是檢測工作開展最基本的物質基礎。假如，在試驗過程中，若設備突然發生故障而工作人員未及時察覺，誤將錯誤的測試數據當成有效的檢測數據，將直接影響鋼筋的檢測結果，從而無法確保鋼筋檢測結果的可靠性，與鋼筋的真實性能存在較大的差距。因此要加強對實驗室檢測儀器設備的規范化管理，定期檢定儀器設備，粘貼好檢定標簽，定期做好維護保養工作，并形成書面記錄，確保檢測結果數據準確可靠。

3.4 檢測人員因素

檢測人員是檢測工作的直接參與者，對檢測結果有著決定性的影響。要打造一支戰斗力強、水平高的檢測隊伍，一是加強檢測人員的責任意識，開展廉政反腐教育，杜絕違法亂紀行為，確保檢測工作的公平公正。二是強化人員技能培訓。高科技的儀器設備需要高素質的人來操作，操作人員只有牢牢掌握新的檢測技術，正確使用儀器設備，才能勝任本職工作。三是建立工作人員考核評估體系制度。加強對工作人員科學合理的考核評估，對于不能勝任本職工作的人員，必須強化培訓，合格后方可上崗，實在無法勝任的，可以調任其他崗位，確保檢測隊伍的戰斗力。

4 結束語

綜上所述，鋼筋是現代建筑工程中使用最為廣泛的重要原材料，其質量的好壞直接決定了建筑工程的質量，因此，對建筑鋼筋原材料進行科學檢測，對保障建筑結構的質量與安全，有著重要的意義。本文通過介紹建筑鋼筋原材料的檢測項目及檢測質量控制措施，對綜合分析影響檢測結果的各種因素進行了一定的歸納總結和探索，以提高鋼筋檢測技術水平，為建筑工程的質量與安全提供堅實保障。