鋼結構裏氏硬度檢測是(shì)指,在(zài)工程現場檢測中采用裏氏硬度計檢測建築用鋼材抗拉強度,是一種無損檢測的方法。該檢測方(fāng)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筋(jīn)的抗拉強度,但不適用於鋼材表層與內部質量有明顯差異,或內部存在缺陷的建築鋼材的檢測。檢測(cè)用(yòng)到的(de)儀器為裏氏硬度計。
裏氏硬度計工作原理是用規定質量的衝擊體在彈(dàn)簧力作用下,以一定的速度垂直衝擊試(shì)樣表麵,以衝擊體在距試樣表麵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。
根據山東省地標《裏氏(shì)硬度(dù)法現場(chǎng)檢測建築(zhù)鋼材抗拉強度技術規程》,采用裏氏硬(yìng)度法檢測鋼材、鋼筋強(qiáng)度時,宜具有下列資料:
1工程名稱及設計、施工、監(jiān)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(hé)施工記錄;
4檢測原因。
現場鋼材(cái)抗拉強度檢測可(kě)采用(yòng)以下兩種方式進行:
1 單個構件檢測:適(shì)用於單個(gè)柱、梁、杆、支撐等鋼構件,或混凝土中單根鋼筋檢測,其檢測結論不得擴大(dà)到未檢測的構件和範圍。
2按批抽樣檢測:適用於同一檢測(cè)批鋼構件的鋼材或(huò)混凝土中鋼筋的抗拉(lā)強(qiáng)度的檢測。
對於構件的(de)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(xiàng)檢測鋼材表麵硬(yìng)度。當不能滿足這一要(yào)求,可使裏氏硬度(dù)計處(chù)於非(fēi)水平(píng)方向檢測(cè)鋼材表麵。
2單(dān)個構件檢測時,每個的測區數不應少於5個,對於長度小於4.5m,且另一方向尺寸小於0.3m的構(gòu)件,其測區數量可適當減小,但不應少於3個。
3按批(pī)進行檢測時,每個構(gòu)件測區數不得(dé)少於3個。
4檢測前應(yīng)對鋼材(cái)表麵進(jìn)行處理(lǐ),完全清除表麵塗層(céng)、氧(yǎng)化皮、汙物或者(zhě)其他(tā)表麵不規則性,表麵不(bú)能有潤滑劑。在處理過(guò)程中應(yīng)避免由於發熱而造成鋼材硬度的變化。
5測區表麵粗(cū)糙度Ra應不大於1.6um。
6使用D衝擊裝置檢測(cè)構件時,鋼材厚度不宜小於10mm,不應(yīng)小於8mm;使用C衝(chōng)擊裝置檢測構(gòu)件時,鋼材厚度不宜小於5mm,不應(yīng)小於3mm;對於表麵為凹(āo)、凸圓柱麵等曲麵的構件,其表麵曲(qǔ)率半徑不應小於30mm。
6檢測部(bù)位宜選(xuǎn)在有垂直(zhí)支撐的部位,應避免檢測部位剛度不足而產生的振動。對彈擊時產生顫動的薄壁(bì)、小(xiǎo)型構件應進行固定。
接下來是裏氏硬度的檢測方法流程。
1 檢(jiǎn)測(cè)麵打磨處理
裏氏硬度值測量前,應對鋼材或鋼筋表麵進行打(dǎ)磨處理,可用鋼銼或(huò)角磨機等設備打磨構件(jiàn)表麵,除去表麵塗層、氧化(huà)皮、汙物或者其他表麵(miàn)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 粗糙度值測量(liàng)
打磨後用粗糙度測量儀(yí)測量檢測麵(miàn)的粗糙度值,測量不應少於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 硬度測(cè)試時,應按以下程序進行:
a)向下推動(dòng)加(jiā)載套或用其他方式(shì)鎖住衝擊體;
b)將衝擊(jī)裝(zhuāng)置支(zhī)承環緊壓在試樣表麵上(shàng),衝擊方向應與測試(shì)麵垂直;
c)平穩地按動衝擊裝置釋放鈕;
d)讀(dú)取硬度示值。
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(shēng)相對運動,檢測麵與支承環表麵應清潔,無氧化皮、潤滑劑(jì)、塵土等汙物。
5 測點在(zài)測區(qū)範圍內均勻分布(bù),任(rèn)意兩壓(yā)痕中心之間距離應大於4mm,任一壓痕中心距試樣邊緣距離(lí)不應小於5mm。同一測點隻能測試一次。每一測區應測試9個值,每一測點的(de)裏氏硬度值精確至1。
現場(chǎng)檢測時,采用TIME-5300裏氏硬度計對該建築物(wù)的鋼材進行了裏氏硬(yìng)度測試並進行(háng)了分析(xī)比較。依據國家標準(zhǔn)《鋼結構現場檢測技術標準》(GB/T 50621-2010)中A類檢測類別(bié)的要求對該建築物(wù)的主要承重鋼構件(jiàn)的裏氏硬度進行了(le)抽樣檢測(cè),抽取鋼梁、鋼柱(zhù)共10個樣本作為檢測對象。具體測試結果見下表。
檢(jiǎn)測結果表明(míng),該建(jiàn)築物抽檢鋼構件裏氏硬度換算(suàn)值平均值ft,m=413MPa,標準差為Sft=6.4,變異係數為0.02。由於現場(chǎng)選取10個(gè)構件作為檢測對象,每個構件選取3個測區,共30個測區,故推定係數k取2.08。則抗拉強度推定值ft,e=ft,m-kSft=399MPa。Q235B鋼材抗(kàng)拉強度為370~500MPa,因此,受檢建築物所抽檢鋼構件(jiàn)抗拉強(qiáng)度滿足設計要求。