本篇内容主要是關于鋼筋和混凝土試塊檢測的關鍵點,包含以下主要内容:
第一部分 關于鋼筋彎曲試驗的彎芯直徑需注意的細節;
第二部分 關于《鋼筋焊接及驗收規程》(JGJ 18-2012)試驗結果評定規則圖示分析;
第三部分 關于鋼筋“重量偏差”試驗的注意事項;
第四部分 關于鋼筋彎曲試驗的彎芯直徑需注意的細節;
第五部分 關于混凝土試塊的樣品要求;
第六部分 混凝土試塊的養護及試驗環境要求;
第七部分 混凝土立方體試件試驗細節要求;
第八部分 混凝土立方體試件抗壓強度計算的細節要求。
第一部分 關于鋼筋彎曲試驗的彎芯直徑需注意的細節
總體上,鋼筋分為光圓鋼筋和帶肋鋼筋兩大類,這兩大類鋼筋在進行彎曲試驗時的彎芯直徑要求不盡相同,詳述如下:
GB/T 1499.1-2017《鋼筋混凝土用鋼 第1部分:熱軋光圓鋼筋》規定,熱軋光圓鋼筋目前隻有HPB300型号,此類鋼筋在進行180°冷彎試驗時,其彎芯直徑d=鋼筋公稱直徑a,要求按規定的彎芯直徑彎曲180°後,鋼筋受彎曲部位表面不得産生裂紋。相應的取樣數量為2件。彎曲試驗試樣不準許進行車削加工。鋼筋應按批進行檢査和驗收,每批由同一牌号、同一爐罐号、同一尺寸的鋼筋組成。每批重量通常不大于60t。超過60t的部分,每增加40t(或不足40t的餘數),增加一個拉伸試驗試樣和一個彎曲試驗試樣。允許由同一牌号、同一冶煉方法、同一澆注方法的不同爐罐号組成混合批。各爐罐号含碳量之差不大于0.02%,含錳量之差不大于0.15%。混合批的重量不大于60t。
GB/T 1499.2-2018《鋼筋混凝土用鋼 第2部分:熱軋帶肋鋼筋》規定,熱軋帶肋鋼筋按屈服強度特征值分為400、500、600級,分為普通熱軋鋼筋和細晶粒熱軋鋼筋。此類鋼筋在進行彎曲試驗時,按下表規定的彎曲壓頭直徑彎曲180°後,鋼筋受彎曲部位表面不得産生裂紋:
熱軋帶肋鋼筋彎曲試驗彎曲壓頭直徑 單位:mm
友情提示:各檢驗檢測單位應注意,不同牌号、不同直徑的鋼筋樣品,其長度應能保證完成180°彎曲試驗所需的長度,否則無法正常完成試驗,收樣時要尤其注意。
相應的取樣數量為2件。彎曲試驗試樣不準許進行車削加工,每批由同一牌号、同一爐罐号、同一規格的鋼筋組成。每批重量通常不大于60t。超過60t的部分,每增加40t(或不足40t的餘數),增加一個拉伸試驗試樣和一個彎曲試驗試樣。允許由同一牌号、同一冶煉方法、同一澆注方法的不同爐罐号組成混合批,但各爐罐号含碳量之差不大于0.02%,含錳量之差不大于0.15%。混合批的重量不大于60t。
注意:熱軋帶肋鋼筋的反向彎曲性能試驗要求如下:
1、對牌号帶E的鋼筋應進行反向彎曲試驗。經反向彎曲試驗後,鋼筋受彎曲部位表面不得産生裂紋。
2、根據需方要求,其他牌号鋼筋也可進行反向彎曲試驗。
3、可用反向彎曲試驗代替彎曲試驗。以上規定,意味着所有帶肋鋼筋均可進行“反向彎曲試驗”,且進行“反向彎曲試驗”可以代替正常的“180°彎曲試驗”。
反向彎曲試驗的試驗方法:
先正向彎曲90°,把經正向彎曲後的試樣在100°C±10°C溫度下保溫不少于30min,經自然冷卻後再反向彎曲20°。兩個彎曲角度均應在保持載荷時測量。當供方能保證鋼筋經人工時效後的反向彎曲性能時,正向彎曲後的試樣亦可在室溫下直接進行反向彎曲。
反向彎曲試驗應注意以下幾點:
一是,注意規定的彎曲角度應在“保持荷載”的前提下測量,否則測量的角度會産生誤差;
二是,反彎20°後的110°角度如何保證;
三是,雖然在“供方能保證鋼筋經人工時效後的反向彎曲性能”的前提下,正向彎曲後的試樣亦可在室溫下直接進行反向彎曲。但是,此時,應要求委托方在檢驗檢測委托單上聲明相關信息,否則不應省略“在100°C±10°C溫度下保溫不少于30min”的人工時效環節!
尤其特别注意:
敲黑闆、劃重點——反向彎曲試驗的彎曲壓頭直徑比彎曲試驗相應增加一個鋼筋公稱直徑:
反向彎曲試驗的彎曲壓頭直徑 單位:mm
第二部分 關于《鋼筋焊接及驗收規程》(JGJ 18-2012)試驗結果評定規則圖示分析
國家行業标準《鋼筋焊接及驗收規程》(JGJ 18-2012)适用于一般工業與民用建築工程混凝土結構中的鋼筋焊接施工及質量檢驗與驗收。其第五章“質量檢驗與驗收”的5.1.7條通過文字描述給出了試驗結果評定規則,筆者将這些描述進行了圖形化總結分析,便于大家對照使用。
前置定義:
1、試件斷于熱影響區,呈延性斷裂,視同為“母材延性斷裂”;
2、試件斷于熱影響區,呈脆性斷裂,視同為“焊縫脆性斷裂”;
3、“強度達标”是指“試件抗拉強度大于或等于鋼筋母材抗拉強度标準值”;
4、若有一個試件斷于鋼筋母材,且呈脆性斷裂或有一個試件斷于鋼筋母材,其抗拉強度又小于鋼筋母材抗拉強度标準值,應視該項試驗為無效,并檢驗鋼筋母材的化學成分和力學性能。
初檢試驗結果評定規則分析如下圖所示:
初檢試驗結果評定規則分析圖
場景說明:
場景1是指:3個試件均斷于鋼筋母材,呈延性斷裂,其抗拉強度大于或等于鋼筋母材抗拉強度标準值。此時應評定該檢驗批接頭拉伸試驗合格。
場景2是指:2個試件斷于鋼筋母材,呈延性斷裂,其抗拉強度大于或等于鋼筋母材抗拉強度标準值;另一試件斷于焊縫,呈脆性斷裂,其抗拉強度大于或等于鋼筋母材抗拉強度标準值的1.0倍。此時應評定該檢驗批接頭拉伸試驗合格。
場景3是指:2個試件斷于鋼筋母材,呈延性斷裂,其抗拉強度大于或等于鋼筋母材抗拉強度标準值;另一試件斷于焊縫,或熱影響區,呈脆性斷裂,其抗拉強度小于鋼筋母材抗拉強度标準值的1.0倍。此時應進行複驗。
場景4~6是指:1個試件斷于鋼筋母材,呈延性斷裂,其抗拉強度大于或等于鋼筋母材抗拉強度标準值;另2個試件斷于焊縫或熱影響區,呈脆性斷裂。此時應進行複驗。(注:此處标準原文并未對這2個焊縫脆性斷裂的試件的抗拉強度做出要求,示意圖中對這幾種情況做了*注釋,其中場景5以及場景6結論是否應為複檢,供大家讨論。)
場景7是指:3個試件均斷于焊縫,呈脆性斷裂,其抗拉強度均大于或等于鋼筋母材抗拉強度标準值的1.0倍,應進行複驗。
場景8~10是指:3個試件均斷于焊縫,呈脆性斷裂,當3個試件中有1個試件抗拉強度小于鋼筋母材抗拉強度标準值的1.0倍時,應評定該檢驗批接頭拉伸試驗不合格。
複驗試驗結果評定規則分析如下圖所示:
複驗試驗結果評定規則分析圖
場景11~13是指:複驗時,切取的6個試件試驗結果,若有4個或4個以上試件斷于鋼筋母材,呈延性斷裂,其抗拉強度大于或等于鋼筋母材抗拉強度标準值,另2個或2個以下試件斷于焊縫,呈脆性斷裂,其抗拉強度大于或等于鋼筋母材抗拉強度标準值的1.0倍,應評定該檢驗批接頭拉伸試驗複驗合格。
第三部分 關于鋼筋“重量偏差”試驗的注意事項
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》規定,測量鋼筋重量偏差時,試樣應随機從不同根鋼筋上截取,數量不少于5支,每支試樣長度不小于500mm。長度應逐支測量,應精确到1mm。測量試樣總重量時,應精确到不大于總重量的1%。
鋼筋實際重量與理論重量的偏差(%)按下式計算:
GB 50204-2015《混凝土結構工程施工質量驗收規範》規定,盤卷鋼筋調直後應進行力學性能和重量偏差檢驗(采用無延伸功能的機械設備調直的鋼筋無此要求),應對3個試件先進行重量偏差檢驗,再取其中2個試件進行力學性能檢驗。
重量偏差應按下式計算:
總結:盤卷鋼筋經調直後,為防止産生“瘦身鋼筋”等不利于工程質量的情形發生,GB 50204要求對此類鋼筋進行“重量偏差”檢驗;除此之外的其餘情形,應按照相應的産品标準進行重量偏差檢測和判定。
敲黑闆、劃重點——在日常檢驗檢測工作中,此項試驗最容易産生問題的環節是取樣,由于重量偏差試驗是測得鋼筋樣品的重量和長度後,計算其密度,然後與相應标準比較後得出合格與否的結論,因此,樣品的截取環節非常重要。
鋼筋的長度一般是使用鋼闆尺測得,也有使用更先進的自動化設備測得的,但是無論何種測試方式,鋼筋的端面必須齊平,并且應垂直于軸線,如果鋼筋端面不規則、有毛刺,輕則影響試驗精确度,重則造成試驗無法進行,耽誤試驗進度,因此,在收取鋼筋重量偏差樣品的時候應該尤其注意。
第五部分 關于混凝土試塊的樣品要求
GB/T 50081-2019《混凝土物理力學性能試驗方法标準》于2019年12月1日實施,目的是規範和統一混凝土物理力學性能試驗方法,提高混凝土試驗技術水平;适用于建設工程中混凝土的物理力學性能試驗;不适用于水利水電工程中的全級配混凝土和碾壓混凝土。
混凝土是以水泥、骨料和水為主要原材料,根據需要加入礦物摻合料和外加劑等材料,按一定配合比,經拌合、成型、養護等工藝制作的、硬化後具有強度的工程材料。
混凝土試件,通稱試塊,是工程主體質量檢測的重要樣品之一,應用非常廣泛,其最小橫截面尺寸按照不同的應用場景分為100mm×100mm、150mm×150mm、200mm×200mm三種。
檢驗檢測機構在收取混凝土試塊的時候,務必按照規範要求對其尺寸進行測量,不符合要求的試件不宜收樣。
敲黑闆、劃重點——混凝土試件尺寸測量應符合下列規定:
1、試件的邊長和高度宜采用遊标卡尺進行測量,應精确至0.1mm;
2、圓柱形試件的直徑應采用遊标卡尺分别在試件的上部、中部和下部相互垂直的兩個位置上共測量6次,取測量的算術平均值作為直徑值,應精确至0.1mm;
3、試件承壓面的平面度可采用鋼闆尺和塞尺進行測量。測量時,應将鋼闆尺立起橫放在試件承壓面上,慢慢旋轉360°,用塞尺測量其最大間隙作為平面度值,也可采用其他專用設備測量,結果應精确至0.01mm;
4、試件相鄰面間的夾角應采用遊标量角器進行測量,應精确至0.1°;
5、試件各邊長、直徑和高的尺寸公差不得超過1mm。
6、試件承壓面的平面度公差不得超過0.0005d,d為試件邊長;
7、試件相鄰面間的夾角應為90°,其公差不得超過0.5°。
當試件公差不能滿足要求時,原則上試件應作廢棄處理,當必須用于試驗時,也可通過加工處理,在滿足試件公差要求的前提下進行試驗。
第六部分 混凝土試塊的養護及試驗環境要求
檢驗檢測機構接收的混凝土标準養護試件應及時放入溫度為20°C±2°C,相對濕度為95%以上的标準養護室中養護,或在溫度為20℃±2°C的不流動氫氧化鈣飽和溶液中養護。
标準養護室内的試件應放在支架上,彼此間隔10mm~20mm,試件表面應保持潮濕,但不得用水直接沖淋試件。
試件的養護齡期可分為1d、3d、7d、28d、56d 或 60d、84d 或 90d、180d 等,也可根據設計齡期或需要進行确定,齡期應從攪拌加水開始計時,此時應關注客戶填寫的委托單,依據其要求的齡期推算試驗日期,并做好記錄,保證到期及時進行試驗。
試件到達試驗齡期時,從養護地點取出後,應檢查其尺寸及形狀,尺寸公差應滿足标準的規定,試件取出後應盡快進行試驗。
敲黑闆、劃重點——驗環境相對濕度不宜小于50%,溫度應保持在20°C±5℃,這是對混凝土試件進行試驗的試驗室的環境要求,此處容易被忽略,應加以注意,試驗室應配備相應的溫濕度保持設備設施,并應對溫濕度進行記錄,保證試驗環境條件符合規範要求。
第七部分 混凝土立方體試件試驗細節要求
标準試件是邊長為150mm的立方體試件;邊長為100mm和200mm的立方體試件是非标準試件;每組試件應為3塊。
敲黑闆、劃重點——混凝土抗壓試驗用壓力試驗機應符合下列規定:
1、試件破壞荷載宜大于壓力機全量程的20%且宜小于壓力機全量程的80%;
2、示值相對誤差應為±1%;
3、應具有加荷速度指示裝置或加荷速度控制裝置,并應能均勻、連續地加荷;
4、試驗機上、下承壓闆的平面度公差不應大于0.04mm;平行度公差不應大于0.05mm;表面硬度不應小于55HRC;闆面應光滑、平整,表面粗糙度不應大于0.80μm;
5、球座應轉動靈活;球座宜置于試件頂面,并凸面朝上;
6、其他要求應符合現行國家标準《液壓式萬能試驗機》GB/T 3159和《試驗機通用技術要求》GB/T 2611的有關規定。
試件放置試驗機前,應将試件表面與上、下承壓闆面擦拭幹淨。以試件成型時的側面為承壓面,應将試件安放在試驗機的下壓闆或墊闆上,試件的中心應與試驗機下壓闆中心對準。試件應避免偏心受壓,偏心受壓對試件抗壓強度影響較大,導緻試驗結果不準确。
啟動試驗機,試件表面與上、下承壓闆或鋼墊闆應均勻接觸。試驗過程中應連續均勻加荷,加荷速度應取0.3MPa/s~1.0MPa/s。
敲黑闆、劃重點——關于加荷速度:
當立方體抗壓強度小于30MPa時,加荷速度宜取0.3MPa/s~0.5MPa/s;
當立方體抗壓強度為30MPa~60MPa時,加荷速度宜取0.5MPa/s~0.8MPa/s;
當立方體抗壓強度不小于60MPa時,加荷速度宜取0.3MPa/s~1.0MPa/s。
在試驗前,應保證試件周圍設置有合适的防護網罩,以免高強混凝土試件在破壞時突然崩裂射出的試件碎塊傷人。
第八部分 混凝土立方體試件抗壓強度計算的細節要求
混凝土立方體試件抗壓強度應按下式計算:
立方體試件抗壓強度值的确定應符合下列規定:
敲黑闆、劃重點——取3個試件測值的算術平均值作為該組試件的強度值,應精确至0.1MPa;當3個測值中的最大值(或)最小值中有一個與中間值的差值超過中間值的15%時,則應把最大(及)最小值剔除,取(中間值)作為該組試件的抗壓強度值;當最大值和最小值與中間值的差值(均)超過中間值的15%時,該組試件的試驗結果(無效)。
關于換算系數:當混凝土強度等級不小于C60時,宜采用标準試件;當混凝土強度等級小于C60時,用非标準試件測得的強度值均應乘以尺寸換算系數,對 200mm×200mm×200mm試件可取為1.05;對100mm×100mm×100mm試件可取為0.95。
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