鋼結構裏氏硬度檢測是(shì)指,在工程現場(chǎng)檢測中采用裏氏硬(yìng)度計檢測建(jiàn)築用(yòng)鋼(gāng)材抗拉強度,是一種無損(sǔn)檢測的方法。該檢測方法可推定工業與民用建築中鋼結構用型鋼及鋼筋混凝土內鋼(gāng)筋的抗(kàng)拉強度,但不適用於鋼材表層與內部質量有明顯差(chà)異,或內部存在缺陷的建築鋼材的檢測。檢測用到的儀器為裏氏硬度計。
裏氏硬(yìng)度計工作原(yuán)理是用規定質量的衝擊體在彈簧力作用下,以一定的速度垂(chuí)直衝擊試樣表麵,以衝擊體(tǐ)在距試樣表麵(miàn)1mm處的回彈速度與衝擊速度的比值來表示材料的裏氏硬度。
根據山(shān)東省地標《裏(lǐ)氏硬度(dù)法現場檢測建築鋼材抗拉(lā)強度技術規程》,采用裏氏硬度法檢測鋼材、鋼筋(jīn)強度時,宜具有下列資料:
1工程名稱及設計、施工、監理和建設單位名稱;
2構件名稱、數量、尺寸及鋼材型號;
3必要的設計圖紙和施工記錄;
4檢(jiǎn)測原因。
現場鋼材抗拉強度檢測可采用以下兩種方式(shì)進行:
1 單個構(gòu)件檢測(cè):適用於單個柱(zhù)、梁、杆、支撐(chēng)等鋼構件,或混凝土中單根鋼筋檢測,其檢測(cè)結論不得擴大到未檢測(cè)的構件和範圍。
2按批抽樣檢測:適用於同一檢(jiǎn)測批鋼構件的鋼材或混凝土中鋼筋的抗拉強度的檢測。
對於構件(jiàn)的測區的選擇也有相應要求:
1測區宜選在使裏氏硬度計處於水平方向檢測鋼材(cái)表麵硬度。當不能滿足這一要求,可使裏氏硬度計處於非水平方向檢測鋼材表麵(miàn)。
2單個構件檢測(cè)時,每個的測(cè)區數不應(yīng)少於5個,對於長度小於4.5m,且另一方向(xiàng)尺寸小於0.3m的構(gòu)件,其測區數量可適(shì)當減小,但不應少於3個。
3按批進行檢測時,每個構件測區數不得少於3個。
4檢測前應對鋼材表麵(miàn)進行處理,完(wán)全清除表麵塗層、氧化皮、汙(wū)物(wù)或者其他表麵不規則性,表麵不能有潤滑劑。在處理(lǐ)過程中應避免由於發熱而造成鋼材硬(yìng)度的(de)變化。
5測區表麵粗糙度Ra應不大於1.6um。
6使用D衝擊裝置檢測構件(jiàn)時,鋼材厚度不宜小於10mm,不應小於8mm;使用C衝擊裝置檢測構件時,鋼材厚度不宜小於(yú)5mm,不應小於3mm;對於表麵為凹、凸圓柱麵等曲麵的(de)構件,其(qí)表麵曲(qǔ)率半徑不(bú)應小(xiǎo)於30mm。
6檢測部位宜選在有垂(chuí)直支撐的部位,應避免檢測部位剛度不(bú)足而產生的振(zhèn)動。對彈擊時產生顫動的薄壁、小型構件應進行(háng)固定(dìng)。
接下來是裏氏硬度的檢測方法流程。
1 檢測麵打磨處理
裏氏硬度值測(cè)量前,應對鋼材或鋼筋表麵進(jìn)行打磨(mó)處理,可用鋼銼或角磨機等設(shè)備打磨構件表麵,除去表麵(miàn)塗層、氧(yǎng)化皮、汙物或(huò)者其他表麵不規則性,再分別用粗、細砂紙打磨(mó)構件表麵直至露出金屬光澤。型鋼每個測(cè)區打磨區域不應小於30×30mm2,混凝土內鋼筋測區打磨區域不應小於10x50mm
2 粗糙(cāo)度值測量
打磨後用(yòng)粗糙度測量(liàng)儀(yí)測量檢測麵(miàn)的粗糙度值,測量(liàng)不(bú)應少於5次,取其平均值。每次讀數精確至0.01um。測試表麵粗糙度應小於1.60um。
3 硬度(dù)測試時,應按以下程序進行:
a)向下推動加載套或用其他方式鎖住衝擊體;
b)將衝擊裝置支承環緊壓在試樣表(biǎo)麵上,衝擊方向應與測試麵垂直(zhí);
c)平穩地按動衝擊裝置(zhì)釋(shì)放鈕;
d)讀取硬(yìng)度示值。
4 對於表麵為凹、凸(tū)圓柱麵等曲麵的構件,其表麵曲率半徑小於50mm時,應安裝支承環,以確保檢測麵與衝擊裝置間不產生相對運動,檢(jiǎn)測麵與支承環表麵應清潔,無氧(yǎng)化皮、潤滑劑、塵土等(děng)汙物。
5 測點在測區(qū)範圍內均勻分布,任意兩壓痕中心之間距離應大於4mm,任一壓痕中心距試樣(yàng)邊緣距離不應小(xiǎo)於5mm。同一測點隻能測試一(yī)次。每一測區應測試9個值,每一測點(diǎn)的裏氏硬度值精確至1。
現場檢測時,采用TIME-5300裏氏硬度計(jì)對該建築物的(de)鋼材進(jìn)行了裏氏硬度(dù)測試並進行了分析比(bǐ)較。依據國家標準《鋼結構現場(chǎng)檢測技術標準》(GB/T 50621-2010)中(zhōng)A類檢測類別的要求對該(gāi)建築物的主要(yào)承重鋼構件的裏氏硬度進行(háng)了抽樣檢測,抽取鋼梁、鋼柱共10個樣本作為檢測對象(xiàng)。具體測試結果見下表。
檢測結果表(biǎo)明,該建築物抽檢鋼構件裏氏硬度換算值平均值ft,m=413MPa,標準差為Sft=6.4,變異係數(shù)為0.02。由於現場(chǎng)選取10個構件作為檢測對象,每個構件選取(qǔ)3個測區,共30個測區(qū),故推定係數(shù)k取2.08。則抗拉強(qiáng)度推定值ft,e=ft,m-kSft=399MPa。Q235B鋼材抗拉(lā)強度(dù)為370~500MPa,因此,受檢建築物所抽檢鋼構件抗拉強度滿足設計(jì)要求。
以上為根據鋼結構裏氏硬度檢測,推定(dìng)鋼材的抗拉強度(dù)過程。