CN109632524B - 一种钢筋安全性能分析测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢筋安全性能分析测试方法，涉及建筑材料质量检测技术领域，包括取样、测量试样常温下抗拉强度、测量试样高温下抗拉强度及测量试样受热冷却后抗拉强度等步骤，分别判断试样在常温、高温及受热冷却后的安全性能。本发明提供了可便捷判断钢筋安全性能，能避免建筑工程使用物理力学性能未达标的钢筋，并可有效保证建筑工程安全性的一种钢筋安全性能分析测试方法。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料质量检测技术领域，具体地说，它涉及一种钢筋安全性能分析测试方法。
背景技术
钢筋是一种常用建筑材料，被广泛应用于各种建筑结构中，尤其是大型、重型、轻型薄壁和高层建筑结构。在建筑施工中，钢筋与混凝土的关系是密不可分的，它们在建筑领域发挥各自的作用；从材料的物理力学性能来讲，钢筋具有较强的抗拉、抗压强度，而混凝土只具有较高的抗压强度，抗拉强度却很低，但是两者的弹性模量较为接近，还有较好的粘结力，这样既发挥了各自的受力性能，又能很好的协调工作，共同承担结构构件所承受的外部荷载。在建筑工程中，钢筋的质量把控是整个质量控制工作的重点之一。
在钢筋质量控制工作中，通常采用钢筋抗拉强度试验的方式来确定钢筋的物理力学性能是否满足工程要求；实际操作中，工作人员可通过万能材料试验机测得钢筋的抗拉强度，然后将实际测得的钢筋抗拉强度与工程要求的标准抗拉强度进行对比，即可判断钢筋是否符合工程要求。
但是，现有试验方法通常只会检测钢筋在常温条件下的物理力学性能，而忽略了钢筋在高温条件下的物理力学性能。针对特殊应用环境下，比如当建筑对于防火性能要求较高时，就需要考虑钢筋在高温条件(火宅现场温度可达800-1000℃)下物理力学性能是否能够达到设计要求，确保杜绝可能存在的安全风险。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种钢筋安全性能分析测试方法，依次检测试样在常温、高温及高温冷却三种情况下的抗拉强度，便捷判断试样的物理力学性能是否达标，有效保证建筑工程的安全性。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种钢筋安全性能分析测试方法，包括以下步骤：
S1、取样；
S2、测量并获得试样在常温下的抗拉强度R1，比较抗拉强度测量值R1与抗拉强度设计值M，计算得出常温下试样安全性能评判参数A1；
S3、在800-1000℃温度范围内均匀选取多个温度测试点，分别测量试样被加热至各温度测试点时的抗拉强度，将试样各抗拉强度测量值与抗拉强度设计值M进行对比，计算得出高温下试样安全性能评判参数A2；
S4、在800-1000℃温度范围内均匀选取多个温度测试点，一一对应将多个试样分别加热至各温度测试点所对应的温度，待各试样冷却至常温后，分别测量并获得各试样所对应的抗拉强度测量值；将试样各抗拉强度测量值与抗拉强度设计值M进行对比，计算得出冷却后试样安全性能评判参数A3。
通过采用上述技术方案，在取样完成后，现在常温下测得试样的抗拉强度，比较抗拉强度测量值R1和抗拉强度设计值M，计算得出试样安全性能评判参数A1，方便判断试样在常温下的安全性。随后，对试样进行高温下性能检测，在800-1000℃温度范围内均匀选取多个温度测试点，一一测出试样在各温度状态下的抗拉强度测量值，利用试样各抗拉强度测量值与抗拉强度设计值M，即可得出高温下试样安全性能评判参数A2，方便判断试样在高温下的安全性。最后，由于试样在受热后的金相结构将发生改变，为保证建筑在火宅后的安全性，应对试样进行冷却后的检测；检测时，先将各试样加热至多个温度测试点所对应的温度值，待各试样冷却后，测出各试样的抗拉强度测量值，将其与抗拉强度设计值M对比，计算得出冷却后试样安全性能评判参数A3，方便判断冷却后试样的安全性。通过上述方式，可便捷判断试样在高温下及高温后的物理力学性能是否能够满足设计要求，杜绝可能存在的安全风险，间接保证建筑工程的安全性。
本发明进一步设置为：在步骤S2中，常温下试样安全性能评判参数A1＝R1/M；当A1大于或等于1时，得出试样在常温下抗拉强度达标的结论。
通过采用上述技术方案，当A1大于或等于1时，试样抗拉强度测量值超过抗拉强度设计值，可认定试样在常温下的抗拉强度达标。
本发明进一步设置为：在步骤S3中，当测量并获得试样的各个抗拉强度测量值后，分别以温度和抗拉强度测量值为横纵坐标绘制试样抗拉强度与温度的热中关系曲线，并在该曲线图中绘制一条代表抗拉强度设计值M的热中标准衡定直线；
当热中标准衡定直线高于热中关系曲线时，A2＝0；
当热中标准衡定直线低于热中关系曲线时，A2＝1；
当热中标准衡定直线与热中关系曲线相交时，交点的横坐标为T1；热中关系曲线与横坐标轴所围成区域的面积为Sa，热中关系曲线上横坐标值介于800～T1之间的部分与横坐标轴所围成区域的面积为Sb，A2＝Sb/Sa。
通过采用上述技术方案，在受热时，试样的抗拉强度呈下降趋势。在800-1000℃温度范围内，当热中标准衡定直线高于热中关系曲线时，A2＝0，代表高温下试样的抗拉强度低于抗拉强度设计值；此时，试样在高温时的物理力学性能不达标。当热中标准衡定直线低于热中关系曲线时，A2＝1，代表高温下试样的抗拉强度均高于抗拉强度设计值；此时，试样在高温时的物理力学性能达标。当热中标准衡定直线与热中关系曲线相交时，在800-T1温度范围内，试样的抗拉强度高于抗拉强度设计值；在T1-1000℃温度范围内，试样的抗拉强度低于抗拉强度设计值。
本发明进一步设置为：当A2大于或等于0.8时，得出试样在高温状态下抗拉强度达标的结论。
通过采用上述技术方案，在整个高温检测过程中，当A2＝1时，试样抗拉强度达标；当热中关系曲线与热中标准衡定直线相交时，若A2大于或等于0.8，意味着试样在800-1000℃范围内基本达标；因此，当A2大于或等于0.8时，可得出试样在高温下抗拉强度达标的结论。
本发明进一步设置为：在步骤S4中，在测量并获得试样的各个抗拉强度测量值后，分别以温度和抗拉强度测量值为横纵坐标绘制试样抗拉强度与温度的冷却关系曲线，并在该曲线图中绘制一条代表抗拉强度设计值M的冷却标准衡定直线；
当冷却标准衡定直线高于冷却关系曲线时，A3＝0；
当冷却标准衡定直线低于冷却关系曲线时，A3＝1；
当冷却标准衡定直线与冷却关系曲线相交时，交点的横坐标为T2；冷却关系曲线与横坐标轴所围成区域的面积为Sc，冷却关系曲线上横坐标值介于800～T2之间的部分与横坐标轴所围成区域的面积为Sd，A3＝Sd/Sc。
通过采用上述技术方案，在受热冷却后，试样的抗拉强度低于试样受热前的抗拉强度。当冷却标准衡定直线高于冷却关系曲线时，A3＝0，代表试样冷却后的抗拉强度低于抗拉强度设计值；此时，试样冷却后的抗拉强度不达标。当冷却标准衡定直线低于冷却关系曲线时，A3＝1，代表试样冷却后的抗拉强度高于抗拉强度设计值；此时，试样冷却后的抗拉强度达标。当冷却标准衡定直线与冷却关系曲线相交时，在800-T2温度范围内，试样的抗拉强度高于抗拉强度设计值；在T1-1000℃温度范围内，试样的抗拉强度低于抗拉强度设计值。
本发明进一步设置为：当A3大于或等于0.8时，得出试样在高温状态下抗拉强度达标的结论。
通过采用上述技术方案，在试样冷却后抗拉强度检测过程中，当A3＝1时，试样抗拉强度达标；当冷却关系曲线与冷却标准衡定直线相交时，若A3大于或等于0.8，意味着试样在受热至800-1000℃温度并冷却后的抗拉强度基本达标。因此，当A3大于或等于0.8时，可得出试样在受热冷却后抗拉强度达标的结论。
本发明进一步设置为：在进行步骤S1前，还应对待检测的钢筋进行拉直除锈操作。
通过采用上述技术方案，在检测前，对待检测温度钢筋进行拉直除锈，方便精确检测钢筋的抗拉强度。
本发明进一步设置为：在步骤S1中，先测量待检测钢筋的直径d，取样时每段试样的截取长度L按照以下标准进行选定：
当d≤25mm时，L＝350mm；
当25mm<d≤32mm时，L＝400mm；
当32mm<d≤50mm时，L＝500mm。
通过采用上述技术方案，根据带检测钢筋的直径，截取对应长度的待检测钢筋，方便精确检测待检测钢筋的抗拉强度。
综上所述，本发明具有以下有益效果：通过分别检测试样在常温、高温及受热冷却后的抗拉强度，将各抗拉强度测量值与抗拉强度设计值对比，分别判断试样在常温、高温及受热冷却后的安全性能，避免建筑工程使用安全性能未达标的钢筋，杜绝可能存在的安全风险，间接保证建筑工程的安全性。
附图说明
图1是本发明一个实施例中热中关系曲线的示意图；
图2是本发明一个实施例中冷却关系曲线的示意图。
附图标记：1、热中关系曲线；2、热中标准衡定直线；3、冷却关系曲线；4、冷却标准衡定直线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进行详细说明。
参见附图1和附图2，一种钢筋安全性能分析测试方法，包括以下步骤：
S1、取样。针对待检测的钢筋，在开始检测之前，先对待检测钢筋进行拉直除锈操作，做好钢筋取样的准备。随后，测量待检测钢筋的直径，根据待检测钢筋的直径确定试样截取的长度；假定待检测钢筋的直径为d，取样时每段试样截取的长度为L，则试样截取的具体标准为：当d≤25mm时，L＝350mm；当25mm<d≤32mm时，L＝400mm；当32mm<d≤50mm时，L＝500mm。正式截取试样时，可从同一批待检测钢筋上截取多段试样，供后续检测使用。
S2、测量并获得试样在常温下的抗拉强度R1，比较抗拉强度测量值R1与抗拉强度设计值M，计算得出常温下试样安全性能评判参数A1。为全面判断待检测钢筋的安全性能，先在常温下检测待检测钢筋的抗拉强度，确定待检测钢筋在常温下的抗拉强度是否达标。如果待检测钢筋在常温下的抗拉强度未达标，可直接得出待检测钢筋安全性能不达标的结论，而无须继续后续检测环节。
实际检测中，工作人员可先用钢筋标距仪在试样上标定标距，然后将试样放入万能材料试验机的夹具内，关闭回油阀并加紧夹具，开启机器。试验过程中，认真观察万能材料试验机的刻度盘，当指针首次逆时针转动时的荷载值极为屈服荷载，记录该荷载。随后，试样在万能材料试验机上继续被拉伸，直至试样断裂，指针指向的最大值即为破坏载荷，记录该载荷。最后，用刚吃量取5d的标距拉伸后的长度作为断后标距并做好记录。最终，通过力值和截面面积可计算出试样的抗拉强度。
同时，为方便工作人员判断钢筋的安全性能是否达标，我们提出常温下试样安全性能评判参数A1这一概念；在本实施例中，A1＝抗拉强度测量值R1/抗拉强度设计值M。理论上，当A1大于或等于1时，我们可以得出待检测钢筋在常温下抗拉强度达标的结论；当A1小于1时，我们可得出待检测钢筋抗拉强度不达标的结论。
S3、在800-1000℃温度范围内均匀选取多个温度测试点，分别测量试样被加热至各温度测试点时的抗拉强度，将试样各抗拉强度测量值与抗拉强度设计值M进行对比，计算得出高温下试样安全性能评判参数A2。
实际操作过程中，工作人员先从800-1000℃温度范围内选取多个温度测试点；在本实施例中，各温度测试点在该温度范围内均匀分布。随后，工作人员可选取多根试样，每一根试样分别对应一个温度测试点，并将各个试样分别加热至对应温度测试点所对应的温度值。在高温状态中，将各个试样分别放上万能材料试验机，分别测量并得出各个试样在高温状态下的抗拉强度。
如附图1所示,完成上述测量操作后，根据各试样的抗拉强度数值，工作人员可分别以温度和抗拉强度测量值为横纵坐标绘制试样抗拉强度与温度的热中关系曲线1。在本实施例中，由于待检测钢筋在后热后的抗拉强度呈下降趋势，故在该坐标系中，上述热中关系曲线1理论上呈逐步下降的态势。随后，工作人员可在曲线图中水平绘制一条代表抗拉强度设计值M的热中标准衡定直线2，并根据热中关系曲线1与热中标准衡定直线2的相对关系来判断试样的安全性能，具体标准如下：
当热中标准衡定直线2高于热中关系曲线1时，A2＝0；此时，高温下试样的抗拉强度低于抗拉强度设计值，试样的抗拉强度不达标。
当热中标准衡定直线2低于热中关系曲线1时，A2＝1；此时，高温下试样的抗拉强度均高于抗拉强度设计值，试样在高温时的抗拉强度达标。
当热中标准衡定直线2与热中关系曲线1相交时，交点的横坐标为T1；热中关系曲线1与横坐标轴所围成区域的面积为Sa，热中关系曲线1上横坐标值介于800～T1之间的部分与横坐标轴所围成区域的面积为Sb，A2＝Sb/Sa。在800-T1温度范围内，试样的抗拉强度高于抗拉强度设计值；在T1-1000℃温度范围内，试样的抗拉强度低于抗拉强度设计值。
在整个高温检测过程中，当A2＝1时，试样抗拉强度达标；当热中关系曲线1与热中标准衡定直线2相交时，若A2大于或等于0.8，意味着试样在800-1000℃范围内基本达标；因此，当A2大于或等于0.8时，可得出试样在高温下抗拉强度达标的结论。
S4、在800-1000℃温度范围内均匀选取多个温度测试点，一一对应将多个试样分别加热至各温度测试点所对应的温度，待各试样冷却至常温后，分别测量并获得各试样所对应的抗拉强度测量值；将试样各抗拉强度测量值与抗拉强度设计值M进行对比，计算得出冷却后试样安全性能评判参数A3。
实际操作过程中，工作人员先从800-1000℃温度范围内选取多个温度测试点；在本实施例中，各温度测试点在该温度范围内均匀分布。随后，工作人员可选取多根试样，每一根试样分别对应一个温度测试点，并将各个试样分别加热至对应温度测试点所对应的温度值；待各试样完全冷却至室温后，工作人员可将各试样放上万能材料试验机，分别测量并得出各个试样在冷却后的抗拉强度。
如附图2所示,完成上述测量操作后，根据各试样冷却后的抗拉强度测量值，工作人员可分别以温度和抗拉强度测量值为横纵坐标绘制试样抗拉强度与温度的冷却关系曲线3。在本实施例中，由于待检测钢筋在受热并冷却后的抗拉强度低于待检测钢筋受热前的抗拉强度，故上述冷却关系曲线3在坐标系中呈逐步下降的态势。随后，工作人员可在曲线图中水平绘制一条代表抗拉强度设计值M的冷却标准衡定直线4，并根据冷却关系曲线3与冷却标准衡定直线4的相对关系来判断试样的安全性能，具体标准如下：
当冷却标准衡定直线4高于冷却关系曲线3时，A3＝0；此时，冷却后试样的抗拉强度低于抗拉强度设计值，试样在冷却后的抗拉强度不达标。
当冷却标准衡定直线4低于冷却关系曲线3时，A3＝1；此时，冷却后试样的抗拉强度均高于抗拉强度设计值，试样在冷却后的抗拉强度达标。
当冷却标准衡定直线4与冷却关系曲线3相交时，交点的横坐标为T2；冷却关系曲线3与横坐标轴所围成区域的面积为Sc，冷却关系曲线3上横坐标值介于800～T2之间的部分与横坐标轴所围成区域的面积为Sd，A3＝Sd/Sc。在800-T2温度范围内，试样的抗拉强度高于抗拉强度设计值；在T1-1000℃温度范围内，试样的抗拉强度低于抗拉强度设计值。
在试样冷却后抗拉强度检测过程中，当A3＝1时，试样抗拉强度达标；当冷却关系曲线3与冷却标准衡定直线4相交时，若A3大于或等于0.8，意味着试样在受热至800-1000℃温度并冷却后的抗拉强度基本达标。因此，当A3大于或等于0.8时，可得出试样在受热冷却后抗拉强度达标的结论。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (4)
1.一种钢筋安全性能分析测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、取样；先测量待检测钢筋的直径d，取样时每段试样的截取长度L按照以下标准进行选定：
当d≤25mm时，L=350mm；
当25mm<d≤32mm时，L=400mm；
当32mm<d≤50mm时，L=500mm；
S2、测量并获得试样在常温下的抗拉强度R1，比较抗拉强度测量值R1 与抗拉强度设计值M，计算得出常温下试样安全性能评判参数A1；常温下试样安全性能评判参数A1=R1/M；当A1大于或等于1时，得出试样在常温下抗拉强度达标的结论；
S3、在800-1000℃温度范围内均匀选取多个温度测试点，分别测量试样被加热至各温度测试点时的抗拉强度，将试样各抗拉强度测量值与抗拉强度设计值M进行对比，计算得出高温下试样安全性能评判参数A2；
当测量并获得试样的各个抗拉强度测量值后，分别以温度和抗拉强度测量值为横纵坐标绘制试样抗拉强度与温度的热中关系曲线（1），并在该曲线图中绘制一条代表抗拉强度设计值M的热中标准衡定直线（2）；
当热中标准衡定直线（2）高于热中关系曲线（1）时，A2=0；
当热中标准衡定直线（2）低于热中关系曲线（1）时，A2=1；
当热中标准衡定直线（2）与热中关系曲线（1）相交时，交点的横坐标为T1；热中关系曲线（1）与横坐标轴所围成区域的面积为Sa，热中关系曲线（1）上横坐标值介于800～T1之间的部分与横坐标轴所围成区域的面积为Sb，A2=Sb/Sa；
S4、在800-1000℃温度范围内均匀选取多个温度测试点，一一对应将多个试样分别加热至各温度测试点所对应的温度，待各试样冷却至常温后，分别测量并获得各试样所对应的抗拉强度测量值；将试样各抗拉强度测量值与抗拉强度设计值M进行对比，计算得出冷却后试样安全性能评判参数A3；
在测量并获得试样的各个抗拉强度测量值后，分别以温度和抗拉强度测量值为横纵坐标绘制试样抗拉强度与温度的冷却关系曲线（3），并在该曲线图中绘制一条代表抗拉强度设计值M的冷却标准衡定直线（4）；
当冷却标准衡定直线（4）高于冷却关系曲线（3）时，A3=0；
当冷却标准衡定直线（4）低于冷却关系曲线（3）时，A3=1；
当冷却标准衡定直线（4）与冷却关系曲线（3）相交时，交点的横坐标为T2；冷却关系曲线（3）与横坐标轴所围成区域的面积为Sc，冷却关系曲线（3）上横坐标值介于800～T2之间的部分与横坐标轴所围成区域的面积为Sd，A3=Sd/Sc。
2.根据权利要求1所述的一种钢筋安全性能分析测试方法，其特征在于，当A2大于或等于0.8时，得出试样在高温状态下抗拉强度达标的结论。
3.根据权利要求1所述的一种钢筋安全性能分析测试方法，其特征在于，当A3大于或等于0.8时，得出试样在高温状态下抗拉强度达标的结论。
4.根据权利要求1所述的一种钢筋安全性能分析测试方法，其特征在于，在进行步骤S1前，还应对待检测的钢筋进行拉直除锈操作。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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