更多服务
什么是钢结构里氏硬度检测?
日期:2020-09-23 浏览

钢结构里氏硬度检测是指,在工程现场检测中采用里氏硬度计检测建筑用钢材抗拉强度,是一种无损检测的方法。该检测方法可推定工业与民用建筑中钢结构用型钢及钢筋混凝土内钢筋的抗拉强度,但不适用于钢材表层与内部质量有明显差异,或内部存在缺陷的建筑钢材的检测。检测用到的仪器为里氏硬度计。

里氏硬度计工作原理是用规定质量的冲击体在弹簧力作用下,以一定的速度垂直冲击试样表面,以冲击体在距试样表面1mm处的回弹速度与冲击速度的比值来表示材料的里氏硬度。

根据山东省地标《里氏硬度法现场检测建筑钢材抗拉强度技术规程》,采用里氏硬度法检测钢材、钢筋强度时,宜具有下列资料:

1工程名称及设计、施工、监理和建设单位名称;

2构件名称、数量、尺寸及钢材型号;

3必要的设计图纸和施工记录;

4检测原因。

现场钢材抗拉强度检测可采用以下两种方式进行:

1 单个构件检测:适用于单个柱、梁、杆、支撑等钢构件,或混凝土中单根钢筋检测,其检测结论不得扩大到未检测的构件和范围。

2按批抽样检测:适用于同一检测批钢构件的钢材或混凝土中钢筋的抗拉强度的检测。

对于构件的测区的选择也有相应要求:

1测区宜选在使里氏硬度计处于水平方向检测钢材表面硬度。当不能满足这一要求,可使里氏硬度计处于非水平方向检测钢材表面。

2单个构件检测时,每个的测区数不应少于5个,对于长度小于4.5m,且另一方向尺寸小于0.3m的构件,其测区数量可适当减小,但不应少于3个。

3按批进行检测时,每个构件测区数不得少于3个。

4检测前应对钢材表面进行处理,完全清除表面涂层、氧化皮、污物或者其他表面不规则性,表面不能有润滑剂。在处理过程中应避免由于发热而造成钢材硬度的变化。

5测区表面粗糙度Ra应不大于1.6um。

6使用D冲击装置检测构件时,钢材厚度不宜小于10mm,不应小于8mm;使用C冲击装置检测构件时,钢材厚度不宜小于5mm,不应小于3mm;对于表面为凹、凸圆柱面等曲面的构件,其表面曲率半径不应小于30mm。

6检测部位宜选在有垂直支撑的部位,应避免检测部位刚度不足而产生的振动。对弹击时产生颤动的薄壁、小型构件应进行固定。

接下来是里氏硬度的检测方法流程。

1 检测面打磨处理

里氏硬度值测量前,应对钢材或钢筋表面进行打磨处理,可用钢锉或角磨机等设备打磨构件表面,除去表面涂层、氧化皮、污物或者其他表面不规则性,再分别用粗、细砂纸打磨构件表面直至露出金属光泽。型钢每个测区打磨区域不应小于30×30mm2,混凝土内钢筋测区打磨区域不应小于10x50mm

2 粗糙度值测量

打磨后用粗糙度测量仪测量检测面的粗糙度值,测量不应少于5次,取其平均值。每次读数精确至0.01um。测试表面粗糙度应小于1.60um。

3 硬度测试时,应按以下程序进行:

a)向下推动加载套或用其他方式锁住冲击体;

b)将冲击装置支承环紧压在试样表面上,冲击方向应与测试面垂直;

c)平稳地按动冲击装置释放钮;

d)读取硬度示值。

4 对于表面为凹、凸圆柱面等曲面的构件,其表面曲率半径小于50mm时,应安装支承环,以确保检测面与冲击装置间不产生相对运动,检测面与支承环表面应清洁,无氧化皮、润滑剂、尘土等污物。

5 测点在测区范围内均匀分布,任意两压痕中心之间距离应大于4mm,任一压痕中心距试样边缘距离不应小于5mm。同一测点只能测试一次。每一测区应测试9个值,每一测点的里氏硬度值精确至1。

现场检测时,采用TIME-5300里氏硬度计对该建筑物的钢材进行了里氏硬度测试并进行了分析比较。依据国家标准《钢结构现场检测技术标准》(GB/T 50621-2010)中A类检测类别的要求对该建筑物的主要承重钢构件的里氏硬度进行了抽样检测,抽取钢梁、钢柱共10个样本作为检测对象。具体测试结果见下表。

钢材里氏硬度抽检结果

检测结果表明,该建筑物抽检钢构件里氏硬度换算值平均值ft,m=413MPa,标准差为Sft=6.4,变异系数为0.02。由于现场选取10个构件作为检测对象,每个构件选取3个测区,共30个测区,故推定系数k取2.08。则抗拉强度推定值ft,e=ft,m-kSft=399MPa。Q235B钢材抗拉强度为370~500MPa,因此,受检建筑物所抽检钢构件抗拉强度满足设计要求。