建筑钢材检测及试验方法

建 筑钢 材检 测及 试验 方法 郑 微波（ 浙江 省衢 州市 质量 技术 监督 检测 中心 324002）摘 要 ：随 着社 会的 不断 发展 ，在 工业 建设 和人 们生 活建 筑中 ，建 筑钢 材是 最基 本的 原材 料之 一 ， 因 此 ， 对 于刚 才质 量是 否合 格的 检测 ， 显 得尤 为重 要 。 本 为主 要从 物理 性能 检测 和化学 性能 检测 两份 方面 进行 介绍 ，并 对试 验方 法做 简单 概述 。关 键词 ：建 筑钢 材； 试验 检测 ；检 测标 准 中 图分 类号 ： TU7文 献标 识码 ： A随 着我 国经 济建 设体 制改 革 ， 质 量是 工程 建设 的重 要方 针 ， 而 建筑 材料 是质 量的 根本 。 在 建筑 业 ， 钢 材的 应用 至关 重要 ， 而 钢材 质量 的优 劣更 是起 决定 作用 。 评 价其 质量 的优 劣的 方法有 两种 ，一 种是 检验 其物 理性 能， 另一 种是 检验 其化 学性 能。1物 理检 测1.按 照物 理性 能进 行分 类检 测建 筑钢 材的 物理 力学 性能 ， 有 两项 指标 分别 为屈 服强 度和 抗拉 强度 ， 钢 材也 由此 可以 分为 四个 级别 ，分 别为 ： 级 、 级 、 级 和 级 1， 如下 表 1所 示。表 1建 筑钢 材按 照力 学性 能分 类钢 材型 号 屈 服强 度 s(N/m m 2) 抗 拉强 度 Rm(N/m m 2) 级 235 370 级 35 510 级 370 570 级 540 8351.2建 筑钢 材的 弯曲 试验在 进行 弯曲 试验 前 ， 首 先要 掌握 刚进 弯曲 试验 及弯 心直 径规 定 ， 然 后检 查钢 筋受 弯曲 部分 表面 是否 存在 裂纹 、 鳞 落或 断裂 现象 ， 在 压力 机或 试验 台进 行试 验时 ， 要 保证 试验 温度 维持 在18 到 28 之 间 。 选 取 设 置 试 验 机 支 辊 长 度 应 大 于 钢 材 试 样 直 径 ， 并 具 有 足 够 硬 度 ， 支 辊间 距离 能够 调节 ， 并 在试 验期 间保 持不 变2。 由 于建 筑钢 材的 安全 性能 直接 影响 到建 筑质 量 ，所 以在 进行 弯曲 试验 前 ， 要 做好 足够 的准 备工 作 ， 这 样才 能为 施工 现场 提供 准确 的试 验数 据 。建 筑钢 材弯 曲实 验步 骤如 下： （ 1） 将 试样 放置 于虎 钳式 弯曲 装置 两个 支点 之上 ， 然 后在 两支 点中 间实 施压 力 ， 使 试样 弯曲 到规 定的 角度 或出 现裂 纹、 裂缝 为止 ；（ 2） 试样 在弯 曲装 置上 按照 一定 弯心 直径 弯曲 ，平 行于 装置 仪器 时， 可以 先玩 去， 然后 放置 在试 验机 平板 之间 继续 施加 压力 ，直 至与 两臂 平行 ； （ 3） 满足 步骤 二条 件后 ，可 以继 续向 两平 板间 施加 压力 ，直 至量 比接 触为 止；（ 4） 试验 过程 中要 使用 平稳 压力 缓慢 施加 试验 力；（ 5） 弯心 直径 必须 合乎 相关 规定 ，规 定的 弯曲 角度 为最 小值 ，弯 曲直 径为 最大 值， 弯心 宽度 大于 试样 直径 ，且 试验 过程 中两 支辊 间距 不得 发生 变化 。1.3结 果评 定在 满足 规定 的外 界条 件下 ， 对 建筑 钢材 进行 弯曲 ， 检 测两 根弯 曲钢 筋的 外表 面 ， 若 在规 定的弯 心直 径和 角度 下， 没有 发生 裂纹 、断 裂， 即可 以判 定钢 筋的 弯曲 试验 合格 ，否 则不 合格 。2化 学性 能检 验影 响建 筑钢 材化 学性 能的 主要 是钢 材中 化学 元素 所占 比例3， 本文 中主 要分 析碳 、硫 、硅 、锰 、磷 的检 测方 法。 2.1碳 和硫 的检 测与 硅 、 锰 、 磷 不同 ， 碳 元素 和硫 元素 的检 测现 阶段 可以 直接 使用 先进 的碳 硫联 测仪 进行 检测 ，既 方便 又快 捷， 准确 度能 够满 足国 家相 关标 准就 可以 。 2.硅 的检 测（ 1） 溶解 试料 。将 称好 的试 料放 置在 钢铁 量瓶 中， 加入 一定 量硫 酸， 缓慢 升温 直至 试料 溶解 ，并 补充 受热 蒸发 失去 的水 分； （ 2） 制 备试 液 。 将 溶解 试料 后的 液体 煮沸 ， 然 后滴 加高 锰酸 钾溶 液直 至析 出沉 淀 ， 再 煮沸 ，滴 加亚 硝酸 钠， 冷却 后， 用水 稀释 搅拌 均匀 ； （ 3） 显色 。移 取两 份试 液， 一份 做参 照试 验， 一份 做显 色试 验。 显色 溶液 ：小 心加 入少 量钼 酸铵 溶液 ， 混 匀 ， 加 入草 酸溶 液 ， 混 匀 ， 待 沉淀 溶解 后 ， 加 入硫 酸亚 铁铵 溶液 ， 用 水稀 释至 一定 量 ， 混 匀 。 参 比溶 液 ： 加 入草 酸溶 液 ， 钼 酸铵 溶液 ， 硫 酸亚 铁铵 溶液 ， 用 水稀 释至 刻度 ，混 匀。 （ 4） 测量 吸光 度将 部分 显色 溶液 移人 吸收 皿中 ， 将 参照 试验 所制 作的 参照 液为 对照 ， 测 量显 色溶 液和 参照 液的 吸光 度值 。 （ 5） 绘制 工作 曲线按 照所 称钢 铁试 料的 质量 ，称 取 5份 相同 的已 知其 硅含 量的 纯铁 ，分 别置 于钢 铁量 瓶中 ， 然后 再从 中移 取 0.5m L、 1m L、 2m L、 3m L、 4.0、 5.0硅 标准 溶液 ，分 别置 于前 述数 个钢铁 量瓶 中 ， 用 测得 的吸 光度 值为 横坐 标 ， 用 硅标 准溶 液中 的硅 量和 纯铁 中的 硅量 之和 为纵 坐标 ，通 过设 计好 的程 序， 绘制 出工 作曲 线， 最终 得到 硅的 相关 检验 数据 。 2.3锰 的检 测 4（ 1） 将试 样置 于钢 铁量 瓶中 ，加 适量 稀硝 酸， 低温 加热 溶解 。（ 3） 加 10m l磷 酸与 高氯 酸的 混合 液 （ 掺 和比 例为 3： 1） ， 加 热蒸 发至 冒高 氯酸 烟 ， 待 冷却至 室温 后 ， 加 入 10m l浓 度为 10%的 稀硫 酸 ， 再 加入 10m l浓 度为 5%的 高碘 酸钠 溶液 ， 加 热至 沸沸 腾并 保持 2m in， 冷却 至室 温， 加水 稀释 ，混 匀。（ 4） 将 部分 显色 溶液 移入 lcm 的 吸收 皿中 ， 向 剩余 的显 色溶 液中 边摇 动边 滴加 亚硝 酸钠 溶液 （ 1%） 至紫 红色 刚好 退去 ，将 此溶 液移 入另 一吸 收皿 做为 参比 ，在 分光 光度 计 530nm处 测量 其吸 光度 ，通 过回 归方 程计 算出 锰量 。 2.4磷 的检 测（ 1） 空白 试验 。随 同试 验做 空白 试验 作为 参照 物。（ 2） 将 试 样 置 钢 铁 量 瓶 中 ， 加 入 10m l比 例 为 1： 2的 硝 酸 和 盐 酸 的 混 合 液 ， 加 热 溶 解 ， 加8m l高 氯 酸 ， 蒸 发 至 刚 冒 高 氯 酸 烟 ， 冷 却 后 ， 加 入 10m l浓 度 比 例 为 1： 2的 氢 溴 酸 和 盐 酸的 混合 液 ， 挥 砷 ， 加 热至 刚冒 高氯 酸烟 ， 再 加 5m l浓 度比 例为 1： 2的 氢溴 酸与 盐酸 混合 酸 ，再 挥砷 一次 ， 继 续蒸 发至 冒高 氯酸 烟进 而达 到烧 杯内 部透 明并 回 3m in， 继 续蒸 发至 湿盐 状 。（ 3） 冷却 ，加 入浓 度为 20%的 稀硫 酸 10m l， 滴加 亚硝 酸钠 溶液 ，将 铬还 原至 低价 并过 量 ，煮 沸驱 除氮 氧化 物 ， 冷 却至 室温 ， 用 水稀 释至 刻度 ， 混 匀 。 移 取 10m L试 液两 份 ， 分 别置 于25m l的 容量 瓶中 。（ 4） 加 2m l浓 度为 20%的 稀硫 酸 ， 0.3m l浓 度为 0.27%的 酒石 酸锑 钾 ， 2m l浓 度为 1%的 淀粉 溶液 用时 加热 至透 明冷 却使 用 ， 2m l浓 度为 3%的 抗坏 血酸 溶液 ， 每 加一 种溶 液均 需摇 匀 。（ 5） 一 份 加 5m l浓 度 为 2%的 钼 酸 铵 溶 液 ， 摇 匀 ， 用 水 稀 释 至 刻 度 ， 摇 匀 。 另 一 份 不 加 钼酸 铵溶 液， 用水 稀释 至刻 度， 摇匀 。 （ 6） 在 室温 下放 置 10m in后 ， 移 入比 色皿 中 ， 以 不加 钼酸 铵溶 液的 一份 为参 比 ， 在 分光 光度 计上 ，于 波长 70nm 处 ，测 量其 吸光 度， 减去 随同 试样 空白 的吸 光度 ，通 过回 归方 程计算 出磷 量。 3总 结综 上所 述 ， 建 筑建 材质 量的 好坏 ， 会 直接 影响 到人 们的 生产 生活 安全 ， 导 致公 共利 益的 损害 ，建 筑钢 材的 质量 越来 越受 到关 注 。 因 此 ， 作 为建 筑材 料检 测人 员 ， 要 掌握 钢材 的各 种试 验方法 ，不 断提 高检 测技 术水 平， 确保 建筑 钢材 的质 量。 参 考文 献 1郝 晓红 、 洪 国铭 .SOPC