淺談港口工程常用鋼材試驗檢測方法

淺談港口工程常用鋼材試驗檢測方法

趙航

大連港灣工程有限公司遼寧省大連市116031

摘要：港口工程鋼材是工程施工質量的關鍵因素之一，其不僅影響著工程的整體質量，且對港口工程使用者的生命安全有不可忽視的作用。文章主要針對港口工程鋼材原材料檢測試驗過程中的質量檢測方法做簡要的闡述，以期望提高港口工程鋼材使用過程中的整體質量。

關鍵詞：港口工程鋼材試驗 檢測方法

中圖分類號：C35文獻標識碼： A

一、港口工程鋼結構材料檢測要點

1、 用測厚儀測定鋼結構截面厚度

鋼結構由于加工精確程度和斷面銹蝕的影響，鋼結構斷面厚度往往有些變化。特別是銹蝕使截面減薄，承載能力下降，對結構安全度影響是很大的。因此，測定鋼結構截面厚度是非常重要的一項任務。目前，測定厚度一種是卡尺，一種是用測厚儀測定厚度。下面介紹用超聲波數字測厚儀測定截面厚度的方法。

采用超聲波脈沖反射法。超聲波從一種均勻介質傳播到另一種均勻介質時，分界面上會發生聲的反射，從探頭發射的超聲波，經過延遲塊而進入被測件，超聲波到達分界面時，而被反射回來，又通過延遲塊被接收探頭接收，測出發射脈沖到接收脈沖之間的時間，扣除延遲塊時間，根據聲速、時間、距離三者關系，求出被測件的厚度。即儀器顯示的厚度值。如1.2～100mm的儀器顯示值為20.88，即20.88mm，其精確度為0.01mm.

2 、鋼結構涂層厚度的測定

在鋼結構鑒定中，涂層好壞及涂層厚度是一個重要參數，因此測定涂層厚度是一項重要項目。涂層厚度測定一般用磁性測厚儀測定，國內外均有產品。國產涂層磁性測厚儀用天津市材料試驗機廠的產品，名稱是QCC-A型磁性測厚儀。用磁性測厚儀時，要調好儀器，使其具有正常工作性能。首先要確定測量范圍，第一檔為0～50μm，第二檔為0～500μm.測量時，用探頭接觸被測涂層。測定時首先要清除涂層表面灰塵和油污，以防影響精度。

測試時根據涂層具體情況確定，首先通過儀器確定有無涂層，因在長期環境作用下涂層損傷直至消失涂層，涂層消失與否是涂層的重要參數。因為有無殘留涂層是結構銹蝕程度一個重要界限，也是永久性評估的重要界限。

二、常用鋼材拉伸試驗條件

1、試驗應在10～35℃溫度下進行，對溫度要求嚴格的試驗溫度應在(23±5)℃。

2、試驗機準備。各種類型試驗機均可使用，試驗機誤差應符合相關的技術規程，基本滿足如下規定：試驗機應具備調速指示裝置，試驗時能在標準規定的速度范圍內靈活調節；試驗機應具備記錄或顯示裝置，能滿足標準測定力學性能的要求；試驗機應由計量部門定期進行檢定，試驗時所使用力的范圍應在檢定范圍內。

試驗機中常用的是液壓萬能試驗機。液壓萬能試驗機的常見故障及處理維護見表1。

表1液壓萬能實驗機的常見故障及處理維護

3、標距打點機。能準確在試件上打出標準的標距，又不會對試件造成破壞。

4、計算機數據采集系統。很多的液壓萬能試驗機，結合試驗檢測系統軟件，安裝了數據自動采集系統，有的實驗室也采用電子萬能試驗機，采用電子記錄的方式，對試驗數據和圖形進行自動記錄采集。

5、千分尺、游標尺(用來測量鋼筋直徑)和鋼板尺。

三、試驗過程

鋼筋應該按批進行檢查和驗收：每批質量不大于60t每批應該由同一牌號、同一爐罐號、

同一規格的鋼筋組成。在填寫進場檢測委托單的時候，應該記錄鋼筋的出廠廠家、出廠合格證號、鋼筋的進場數量等項目。每批鋼筋的檢驗項目和取樣方法應符合表2的規定。

表2鋼筋檢測項目與取樣方法

1、試樣取樣長度:

抗拉力學性能

力學性能試樣長度所用公式如下:

其中:K為比例系數，一般取5.6 5或者11.3;d0為試樣直徑，

mm;L0為原始標距長度，mm;Lc為試樣平行長度，mm;S0為試樣原始橫截面積，mm2

2、試驗步驟

1）試樣準備。拉伸、彎曲試驗試樣不允許進行車削加工，按表2規定，用2個或一系列等分小沖點打點機或細劃標出原始標距，標記不應影響試樣斷裂，對于脆性試樣和小尺寸試樣，建議用快干墨水或涂料標出原始標距。如平行長度比原始標距長許多(例如不經機加工試樣)，可以標出相互重疊的幾組原始標記，如圖1所示。

圖1鋼筋拉伸試驗試件

2）試樣原始橫截面的測定。帶肋鋼筋的測量用游標卡尺精確到0.1mm。圓形試樣截面

直徑應在標距的兩端及兩個相互垂直的方向上各測一次，取其算術平均值，選用三處測得橫截面積中最小值，橫截面積按如下公式計算：

試樣原始橫截面積測定的方法準確度應符合《金屬材料室溫拉伸試驗方法》(GB／T

228-2002)附錄A-B(標準的附錄)規定的要求。測量時，建議按照表3選用量具或測量裝置，根據測量的試樣原始尺寸計算原始橫截面積，并至少保留4位有效數字。

3）試樣原始標距的標記和測量。比例試樣原始標距的計算值，對于短比例試樣，應修約到最近5mm的倍數，中間數值向較大一方修約。原始標距的標記應準確到±1％，測量尺寸的量具應由計量部門定期檢定。試樣原始橫截面積的計算值修約有效數字，修約的方法

應依據《數值修約規則》(GB／T 8170-1987)。

3、試驗操作。

1）將試件上端固定在試驗機上夾具內，調整試驗機到零點，裝描繪器、紙、筆等(或者打開計算機自動采集系統，準備自動采集試驗數據和數據圖像)。

2）開動試驗機進行拉伸，拉伸速度為：屈服前應力增加速度為10MPa／s；屈服后試驗機活動夾頭在荷載下移動速度不大于0.5Lo／min，直至試件拉斷(也可以參考標準中規定的試驗速率)，見表3。

表3標準中規定的試驗速率

3）測定屈服強度。呈現明顯屈服現象的金屬材料，相關產品標準應規定測定上屈服強度、下屈服強度或兩者。如未具體規定，應測定上屈服強度和下屈服強度，或只測定下屈服強度。按照定義采用下列方法測定上屈服強度和下屈服強度。

若測定屈服強度，在試樣平行長度的屈服期間應變速率應在0.00025～0.0025m／s之間，并應盡可能保持恒定。如不能直接控制這一速率，則應通過調節在屈服開始前的應力將其

固定，直至屈服階段過后。

屈服強度的記錄方法。圖解方法：試驗時記錄方延伸曲線或方位移曲線。從曲線圖讀取力首次下降前的最大力，和不計初始瞬時效應屈服階段中的最小力，或屈服平臺的恒定

力，將其分別除以試樣原始橫截面積(S0)，得到上屈服強度和下屈服強度。指針方法：試驗時，讀取測力度盤指針首次回轉前指示的最大力，和不計初始瞬時效應時屈服階段中指示的最小力，或首次停止轉動指示的恒定力，將其分別除以試樣原始橫截面積(S0)，得到上屈服強度和下屈服強度。

可以使用自動裝置(例如微處理機等)或自動測試系統測定上屈服強度和下屈服強度，并且可以不繪制拉伸曲線圖。

國家鼓勵在樓板中常用的冷軋帶肋鋼筋，即CRB550沒有明顯的屈服階段，在測量試驗

的過程中規定不用記錄它的屈服強度，只記錄它的極限強度和延伸率。

4）抗拉強度及，(極限強度)的測定。采用圖解方法或指針方法測定抗拉強度。

對于呈現明顯屈服(不連續屈服)現象的金屬材料，從記錄的方延伸或方位移曲線圖，或從測力度盤讀取過了屈服階段之后的最大力，對于呈現無明顯屈服(連續屈服)現象的金屬材料，從記錄的方延伸或方位移曲線圖，或從測力度盤讀取試驗過程中的最大力。最大力除以試樣原始橫截面積(S0)得到抗拉強度。

可以使用自動裝置(例如微處理機等)或自動測試系統測定規定總延伸強度，可以不繪制

方延伸曲線圖?？估瓘姸劝聪率接嬎悖?/p>

Rm=Fm／S0

式中Rm———鋼筋的抗拉強度(MPa)；

Fm———鋼筋承受的極限拉力(N)；

S0———鋼筋的橫截面積(mm2)。

4、鋼材檢測中的精度控制措施

首先要對被檢測的鋼材進行科學的取樣，只有在取樣合理的前提下，才能確保鋼材檢測結果的真實性、準確性;其次，要對檢測環境進行有效的控制，應在干燥、通風的環境下進行，若外界環境的溫度以及濕度較高，則會影響鋼材檢測的結果;最后，在檢測數據采集時，每組樣品分別取兩組數據，并分別對兩組數據進行處理，取兩組數據的平均值作為檢測的結果。

結束語：

綜上所述，通過對港口工程鋼材使用中易出現的質量問題做簡要的分析，可以發現鋼材對工程施工質量起到非常重要的作用，若對鋼材的質量檢測工作不到位，很容易導致工程出現質量安全事故，因此，需要加強對港口工程材的檢測方法的探究，從而避免不合格鋼材應用到工程施工中。

參考文獻：

[1]仇智，羅亞冉。鋼構建筑的發展現狀及前景分析[J].產業與科技論壇，2011

[2]趙小珍.淺析常用建筑鋼材檢測方法[J].科學之友.2011(02)

[3]靳萍，劉春曉.淺析建筑鋼材檢測及試驗[J].黑龍江科技信息.2010(04)