浅谈港口工程常用钢材试验检测方法

浅谈港口工程常用钢材试验检测方法

赵航

大连港湾工程有限公司辽宁省大连市116031

摘要：港口工程钢材是工程施工质量的关键因素之一，其不仅影响着工程的整体质量，且对港口工程使用者的生命安全有不可忽视的作用。文章主要针对港口工程钢材原材料检测试验过程中的质量检测方法做简要的阐述，以期望提高港口工程钢材使用过程中的整体质量。

关键词：港口工程钢材试验 检测方法

中图分类号：C35文献标识码： A

一、港口工程钢结构材料检测要点

1、 用测厚仪测定钢结构截面厚度

钢结构由于加工精确程度和断面锈蚀的影响，钢结构断面厚度往往有些变化。特别是锈蚀使截面减薄，承载能力下降，对结构安全度影响是很大的。因此，测定钢结构截面厚度是非常重要的一项任务。目前，测定厚度一种是卡尺，一种是用测厚仪测定厚度。下面介绍用超声波数字测厚仪测定截面厚度的方法。

采用超声波脉冲反射法。超声波从一种均匀介质传播到另一种均匀介质时，分界面上会发生声的反射，从探头发射的超声波，经过延迟块而进入被测件，超声波到达分界面时，而被反射回来，又通过延迟块被接收探头接收，测出发射脉冲到接收脉冲之间的时间，扣除延迟块时间，根据声速、时间、距离三者关系，求出被测件的厚度。即仪器显示的厚度值。如1.2～100mm的仪器显示值为20.88，即20.88mm，其精确度为0.01mm.

2 、钢结构涂层厚度的测定

在钢结构鉴定中，涂层好坏及涂层厚度是一个重要参数，因此测定涂层厚度是一项重要项目。涂层厚度测定一般用磁性测厚仪测定，国内外均有产品。国产涂层磁性测厚仪用天津市材料试验机厂的产品，名称是QCC-A型磁性测厚仪。用磁性测厚仪时，要调好仪器，使其具有正常工作性能。首先要确定测量范围，第一档为0～50μm，第二档为0～500μm.测量时，用探头接触被测涂层。测定时首先要清除涂层表面灰尘和油污，以防影响精度。

测试时根据涂层具体情况确定，首先通过仪器确定有无涂层，因在长期环境作用下涂层损伤直至消失涂层，涂层消失与否是涂层的重要参数。因为有无残留涂层是结构锈蚀程度一个重要界限，也是永久性评估的重要界限。

二、常用钢材拉伸试验条件

1、试验应在10～35℃温度下进行，对温度要求严格的试验温度应在(23±5)℃。

2、试验机准备。各种类型试验机均可使用，试验机误差应符合相关的技术规程，基本满足如下规定：试验机应具备调速指示装置，试验时能在标准规定的速度范围内灵活调节；试验机应具备记录或显示装置，能满足标准测定力学性能的要求；试验机应由计量部门定期进行检定，试验时所使用力的范围应在检定范围内。

试验机中常用的是液压万能试验机。液压万能试验机的常见故障及处理维护见表1。

表1液压万能实验机的常见故障及处理维护

3、标距打点机。能准确在试件上打出标准的标距，又不会对试件造成破坏。

4、计算机数据采集系统。很多的液压万能试验机，结合试验检测系统软件，安装了数据自动采集系统，有的实验室也采用电子万能试验机，采用电子记录的方式，对试验数据和图形进行自动记录采集。

5、千分尺、游标尺(用来测量钢筋直径)和钢板尺。

三、试验过程

钢筋应该按批进行检查和验收：每批质量不大于60t每批应该由同一牌号、同一炉罐号、

同一规格的钢筋组成。在填写进场检测委托单的时候，应该记录钢筋的出厂厂家、出厂合格证号、钢筋的进场数量等项目。每批钢筋的检验项目和取样方法应符合表2的规定。

表2钢筋检测项目与取样方法

1、试样取样长度:

抗拉力学性能

力学性能试样长度所用公式如下:

其中:K为比例系数，一般取5.6 5或者11.3;d0为试样直径，

mm;L0为原始标距长度，mm;Lc为试样平行长度，mm;S0为试样原始横截面积，mm2

2、试验步骤

1）试样准备。拉伸、弯曲试验试样不允许进行车削加工，按表2规定，用2个或一系列等分小冲点打点机或细划标出原始标距，标记不应影响试样断裂，对于脆性试样和小尺寸试样，建议用快干墨水或涂料标出原始标距。如平行长度比原始标距长许多(例如不经机加工试样)，可以标出相互重叠的几组原始标记，如图1所示。

图1钢筋拉伸试验试件

2）试样原始横截面的测定。带肋钢筋的测量用游标卡尺精确到0.1mm。圆形试样截面

直径应在标距的两端及两个相互垂直的方向上各测一次，取其算术平均值，选用三处测得横截面积中最小值，横截面积按如下公式计算：

试样原始横截面积测定的方法准确度应符合《金属材料室温拉伸试验方法》(GB／T

228-2002)附录A-B(标准的附录)规定的要求。测量时，建议按照表3选用量具或测量装置，根据测量的试样原始尺寸计算原始横截面积，并至少保留4位有效数字。

3）试样原始标距的标记和测量。比例试样原始标距的计算值，对于短比例试样，应修约到最近5mm的倍数，中间数值向较大一方修约。原始标距的标记应准确到±1％，测量尺寸的量具应由计量部门定期检定。试样原始横截面积的计算值修约有效数字，修约的方法

应依据《数值修约规则》(GB／T 8170-1987)。

3、试验操作。

1）将试件上端固定在试验机上夹具内，调整试验机到零点，装描绘器、纸、笔等(或者打开计算机自动采集系统，准备自动采集试验数据和数据图像)。

2）开动试验机进行拉伸，拉伸速度为：屈服前应力增加速度为10MPa／s；屈服后试验机活动夹头在荷载下移动速度不大于0.5Lo／min，直至试件拉断(也可以参考标准中规定的试验速率)，见表3。

表3标准中规定的试验速率

3）测定屈服强度。呈现明显屈服现象的金属材料，相关产品标准应规定测定上屈服强度、下屈服强度或两者。如未具体规定，应测定上屈服强度和下屈服强度，或只测定下屈服强度。按照定义采用下列方法测定上屈服强度和下屈服强度。

若测定屈服强度，在试样平行长度的屈服期间应变速率应在0.00025～0.0025m／s之间，并应尽可能保持恒定。如不能直接控制这一速率，则应通过调节在屈服开始前的应力将其

固定，直至屈服阶段过后。

屈服强度的记录方法。图解方法：试验时记录方延伸曲线或方位移曲线。从曲线图读取力首次下降前的最大力，和不计初始瞬时效应屈服阶段中的最小力，或屈服平台的恒定

力，将其分别除以试样原始横截面积(S0)，得到上屈服强度和下屈服强度。指针方法：试验时，读取测力度盘指针首次回转前指示的最大力，和不计初始瞬时效应时屈服阶段中指示的最小力，或首次停止转动指示的恒定力，将其分别除以试样原始横截面积(S0)，得到上屈服强度和下屈服强度。

可以使用自动装置(例如微处理机等)或自动测试系统测定上屈服强度和下屈服强度，并且可以不绘制拉伸曲线图。

国家鼓励在楼板中常用的冷轧带肋钢筋，即CRB550没有明显的屈服阶段，在测量试验

的过程中规定不用记录它的屈服强度，只记录它的极限强度和延伸率。

4）抗拉强度及，(极限强度)的测定。采用图解方法或指针方法测定抗拉强度。

对于呈现明显屈服(不连续屈服)现象的金属材料，从记录的方延伸或方位移曲线图，或从测力度盘读取过了屈服阶段之后的最大力，对于呈现无明显屈服(连续屈服)现象的金属材料，从记录的方延伸或方位移曲线图，或从测力度盘读取试验过程中的最大力。最大力除以试样原始横截面积(S0)得到抗拉强度。

可以使用自动装置(例如微处理机等)或自动测试系统测定规定总延伸强度，可以不绘制

方延伸曲线图。抗拉强度按下式计算：

Rm=Fm／S0

式中Rm———钢筋的抗拉强度(MPa)；

Fm———钢筋承受的极限拉力(N)；

S0———钢筋的横截面积(mm2)。

4、钢材检测中的精度控制措施

首先要对被检测的钢材进行科学的取样，只有在取样合理的前提下，才能确保钢材检测结果的真实性、准确性;其次，要对检测环境进行有效的控制，应在干燥、通风的环境下进行，若外界环境的温度以及湿度较高，则会影响钢材检测的结果;最后，在检测数据采集时，每组样品分别取两组数据，并分别对两组数据进行处理，取两组数据的平均值作为检测的结果。

结束语：

综上所述，通过对港口工程钢材使用中易出现的质量问题做简要的分析，可以发现钢材对工程施工质量起到非常重要的作用，若对钢材的质量检测工作不到位，很容易导致工程出现质量安全事故，因此，需要加强对港口工程材的检测方法的探究，从而避免不合格钢材应用到工程施工中。

参考文献：

[1]仇智，罗亚冉。钢构建筑的发展现状及前景分析[J].产业与科技论坛，2011

[2]赵小珍.浅析常用建筑钢材检测方法[J].科学之友.2011(02)

[3]靳萍，刘春晓.浅析建筑钢材检测及试验[J].黑龙江科技信息.2010(04)