HRB400E小直径钢筋调直前后性能试验分析

HRB400E小直径钢筋调直前后性能试验分析

周滢

深圳市建设工程质量检测中心

摘要：建筑行业在我国发展较为迅速，大大提高了人们生活质量，其中最为重要的是钢筋混凝土的使用，能够在较大程度上提高钢筋混凝土浇筑质量，对建筑行业整体质量的提升具有较大促进作用。钢筋混凝土稳定性与性能变化会受到钢筋型号的影响，并且HRB400E钢筋具有较强的抗震性，小直径常以盘卷的形式存在，使用之前应对其进行调直，然而调直前后质量以及性能会产生变化，在一定程度上会产生一定的安全风险系数，为此需要对调直工艺实施有效的控制，以此全面提高钢筋混凝土使用过程中的稳定性。本文首先对HRB400E小直径钢筋调直后的性能变化研究制定有效的试验方案以及考核指标，并对试验结果进行全面分析，以此提出几点意见，仅供参考。

关键词：HRB400E小直径钢筋；调直；性能变化

前言

在建筑行业中，钢筋是提升建筑质量最为重要的材料之一，主要是因钢筋性能直接关系到钢筋结构安全性，对建筑质量产生较大的影响因素。HRB400E钢筋在使用过程中，不但具有较高的抗震性能，而且在较大程度还具备一定的安全系数，该钢筋的超强比指标应控制在一定的范围内，其中伸长率指标不能过小。此外，钢筋混凝土结构中，一般采用直径较小的钢筋，但需要保证钢筋调直后的性能，这就需要施工企业采取有效的措施对钢筋调直前后性能变化实施探究，这在较大程度上能够有效提高我国钢筋混凝土浇筑质量，对我国整个建筑行业的未来发展奠定良好的基础。

1.试验方案及考核指标

1.1试验方案

对某施工现场采用的HRB400E三种小直径钢筋实施取样，6mm、8mm以及10mm钢筋分别15组，调直之前的钢筋为5组，调直后的钢筋为10组，每组7根，5根做重量偏差，其余2根做拉伸性能试验。将调直之前的钢筋在盘卷中进行截取，其中样品呈圆弧状，试验前根据施工标准进行人工调直，采用专用的调直机对其进行调直，调直后的钢筋有较为明显的挤压亮点[1]。

1.2考核指标与试验方法

考核指标主要有重量偏差、伸长率以及抗拉强度等；试验方法在选择的过程中一般情况下通过GB1499.2-2007以及GB/T228.1-2010《金属材料拉伸试验室温试验方法》。

2.试验结果及分析

2.1调直前后重量偏差分析

在对调直前后重量偏差进行分析的过程中，主要通过GB1499.2-2007，在对重量偏差进行测量时，试样的选择较为重要，一般情况下试样长度应大于500mm，并对试样进行一一测量，同时必须要保证测量精度，保持在1mm，为此为了保证测量能够进行直观的对比，在进行取值时比标准多精确一位，调直前后重量偏差见表1[2]。

由此可见，不同种类直径钢筋在调直前均能够满足标准要求，不同组之间的离散系数均保持在一定的范围内，一般情况下约为0.03，其中离散系数最大的就是断后伸长率以及总伸长率，一些种类钢筋甚至大于0.1，主要是因在对钢筋进行人工调直的过程中，一些外部因素会对调直过程造成较大的影响，其中影响最大的就是人为因素，使钢筋弯曲度在一定程度上不够均匀。此外，有表2能够看出，钢筋调直后，与调直前相比抗拉强度没有太大的变化，试验数据没有形成较大的波动，但是总伸长率与断后伸长率在较大程度上出现下降的情况，降低幅度最大的是断后伸长率。

调直后的三种直径钢筋均没有屈服强度，所以较难计算超强比。此外，钢筋拉伸曲线在未经调直前有明显的屈服平台，调直后曲线没有屈服台阶，较难对屈服点实施判断。根据GB1499.2-2007规定，若没有明显屈服强度，其屈服强度特征值需要采用非比例延伸强度Rp0.2。所以，对不同钢筋实施拉伸试验，在对Rp0.2进行测定时，采用引伸计法，如表3所示。

通过试验结果表明，超强比在较大程度上会随着屈服强度的提高而提升，尤其是6mm与8mm两种钢筋，其中8mm钢筋的强度最高。

建筑工程在进行结构设计的过程中，最为重要的就是钢筋屈服强度，是钢筋强度取值最为重要的依据，其中伸长率主要是钢筋拉断之前的变形能力。在高烈度地区中，进行抗震设计尤为重要，这就需要首先保证钢筋混凝土结构具备较高的延性，也就是在地震的影响过程中，根据结构塑性变形，对地震能量进行有效的消耗，以此保证结构依然具有较高的承载力，能够在较大程度上避免倒塌以及外力破坏，从而最大程度上保证建筑的安全性与稳定性。强屈比在建筑项目中有一定的规定，一般情况下最小应在1.25，主要是确保构建出现塑性铰时，有一定的耗能能力以及转动能力，所实测值相对较大，钢筋在变化过程中会增加强化段抗力，此种抗力能够形成塑性铰，同时进行适当的扩大，钢筋在变形中具备一定的强度，这在较大程度上能够有效确保结构对地震能量进行全面吸收。超强比一般低于1.30，主要是因纵向受力钢筋屈服强度在一定的环境中较大，大大增加了屈服强度离散性，这在较大程度上使构件形态出现不同程度的改变，以此使钢筋延性遭到一定的破坏，致使出现脆性破坏。此外，钢筋调直以后，钢筋拉断之前没有较为明显的屈服，直接导致建筑物出现瞬间破坏的情况发生。

由于我国一些地区会出现高频率地震，这就需要对建筑工程进行抗震的有效设计，这对提高建筑整体质量，提升人们生活质量具有较大的促进作用。我国对没有明显屈服强度的钢筋进行了有效的标准规定，采用规定非比例延伸强度。目前，在进行钢筋试验过程中，重新选取一组钢筋进行有效试验，但是从理论方面不同钢筋样品屈服形式在较大程度上出现差异，这在较大程度上使取样结果无法确保与初始样品屈服形式保持一致性，从而对数量样品性能的判定产生不同程度的影响。

3.结语

综上所述，由于HRB400E小直径钢筋调直前后会出现钢筋性能差异，其中调直后质量会出现下降情况，但是依然符合标准技术要求，抗拉强度变化幅度相对较小，伸长率在一定程度上会出现下降的情况，也依然符合标准技术要求。此外，小直径钢筋在调直过程中会形成一定的屈服平台，调直后没有屈服台阶，需要通过标准要求采用固定的方式对进行表示。

除此之外，由于HRB400E直径钢筋在调直后性能会出现一定的变化，需要施工企业对此进行有效的研究，并采取合理措施来提升钢筋混凝土结构稳定性。

参考文献

[1]杨淑慧,徐有邻,刘立新,等.HRB400(Ⅲ)级钢筋调直后性能变化的试验研究[J].郑州大学学报(工学版),2001,22(4):77-80.

[2]姚进,谢全全.盘圆钢筋调直对其力学性能的具体影响[J].江西建材,2017(13):273-273.

[3]刘硕,胡翔,周鑫,等.直径10mm和14mm钢筋约束搭接连接力学性能试验研究[J].施工技术,2017(4):13-17.

[4]盛兴旺,郑纬奇,雷佶洲,等.闪光对焊连接HRB400级钢筋疲劳试验与试验影响因素研究[J].应用力学学报,2017(6):1150-1154.