武沙沙 張鑫
鄭州市建設(shè)工程質(zhì)量檢測有限公司(450000)
“瘦身鋼筋”相關(guān)問題分析
武沙沙 張鑫
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鋼筋是建筑工程中重要的建筑材料之一,鋼筋遍布于建筑工程的每個部位?!笆萆礓摻睢本褪菫榱硕噘u錢把正常的鋼筋人為拉細(xì)拉長,使用這樣的“瘦身鋼筋”會給建筑留下致命隱患,也是造成許多豆腐渣工程的原因之一。
瘦身鋼筋;強(qiáng)度;地震
鋼筋是建筑的骨架,其密度和強(qiáng)度大小直接決定著建筑的質(zhì)量,骨骼結(jié)不結(jié)實(shí)關(guān)系到建筑健康不健康,安全不安全。尤其是在不期而至的災(zāi)難面前,鋼結(jié)構(gòu)往往成為影響死亡人數(shù)的決定因素。從這個意義上說,在鋼筋上參雜使假,是對生命的公然蔑視。
下面我們從鋼筋被“瘦身”后,力學(xué)性能方面發(fā)生的變化分析對建筑質(zhì)量造成的影響。
鋼筋“瘦身”的概念是人為把國家出廠的正規(guī)鋼筋直徑減小,這個“瘦身”就是施工概念含糊和經(jīng)濟(jì)利益驅(qū)動下造成的。
我們所用的鋼筋供貨形式有兩種:一種是直條鋼筋供貨,一種是盤圓鋼筋供貨。直條鋼筋可以直接使用,而盤圓鋼筋使用前要對鋼筋進(jìn)行加工,即:調(diào)直、除銹、拉直等。其中調(diào)直的方法一般有兩種:機(jī)械的方法和冷拉的方法。機(jī)械的方法是以物理形式來拉直。采用冷拉調(diào)直時,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(2011年版)GB 50204-2002中,5.3.2A要求“鋼筋調(diào)直后應(yīng)進(jìn)行力學(xué)性能和重量偏差的檢驗(yàn),其強(qiáng)度應(yīng)符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。采用無延伸功能的機(jī)械設(shè)備調(diào)直的鋼筋,可不進(jìn)行本條規(guī)定的檢驗(yàn)?!北P卷鋼筋和直條鋼筋調(diào)直后的斷后伸長率、重量負(fù)偏差應(yīng)符合表1規(guī)定。
也就說,對光圓鋼筋來講,HPB 235,HRB 300的鋼筋冷拉率不宜大于4%,即100 m最多拉長4 m。對HRB 223、HRB 400的鋼筋冷拉率不宜大于1%,100 m最多拉長1 m。而現(xiàn)在“瘦身鋼筋”則把它拉直到15%~20%,即100 m長了15~20 m。
另外,鋼筋拉長后會使鋼筋直徑變細(xì),抗拉強(qiáng)度上升,抗壓強(qiáng)度不變,但鋼筋塑性明顯降低。因此,冷加工鋼筋主要用于對延性要求不高的板構(gòu)件,或作為非應(yīng)力構(gòu)造鋼筋。
表1 鋼筋調(diào)查后的斷后伸長率和重復(fù)負(fù)偏差規(guī)定
鋼筋的冷加工是把原來的鋼筋拉的超過原來的屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度。對鋼筋強(qiáng)度來說有兩個要求,屈服強(qiáng)度和極限強(qiáng)度。但是對于抗震建筑來說還有三個指標(biāo),屈強(qiáng)比、超屈比和最大力下總伸長率。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(2011年版)GB 50204-2002中,5.2.2A要求對有抗震設(shè)防要求的結(jié)構(gòu),其縱向受力鋼筋的性能應(yīng)滿足設(shè)計要求。當(dāng)設(shè)計無具體要求時,對一、二、三級抗震等級設(shè)計的框架和斜撐構(gòu)件(含梯段)中的縱向受力鋼筋應(yīng)采用HRB 335E、HRB 400E、HRB 500E、HRBF335E、HRFB400E或HRBF500E鋼筋,其強(qiáng)度和最大力下總伸長率的實(shí)測值應(yīng)符合下列規(guī)定:
1)鋼筋的抗拉強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度實(shí)測值的比值不應(yīng)小于1.25;2)鋼筋的屈服強(qiáng)度實(shí)測值與屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的比值不應(yīng)大于1.30;3)鋼筋的最大力下總伸長率不應(yīng)小于9%。
目前,國內(nèi)披露的“鋼筋瘦身”工藝不是簡單的冷拉,而是將盤圓鋼筋強(qiáng)力通過特制模具,鋼筋在拉、擠、壓復(fù)雜受力作用下直徑變小、長度變長。實(shí)際上是一個類似冷拔的過程(注意是冷拔不是冷拉),鋼筋冷拔以后,晶相結(jié)構(gòu)均發(fā)生了變化,其強(qiáng)度會上升40%~60%,但是延性大大降低,甚至?xí)パ有?,通俗的說就是變脆了。
延性在地震的時候是非常重要的,尤其是房屋倒塌之前。鋼筋延性的降低,最重要的是影響結(jié)構(gòu)破壞的速度。由于地震力很大,房屋可能抵抗不了,那么延性至少保證了在房屋倒塌之前,有一定的時間,讓里面的人逃出來。延性的存在會使結(jié)構(gòu)內(nèi)力重分配,使得房屋不倒塌?!笆萆礓摻睢笔逛摻钍チ诉@種能力,由于其伸張力被破壞,過度冷拉變“脆”的鋼筋,則會突然斷裂,使房屋迅速倒塌。我國是多地震國家,因此建筑物的抗震性能應(yīng)該得到重視。
此外,“瘦身鋼筋”還會影響結(jié)構(gòu)的使用性能,在正常荷載下,“瘦身鋼筋”的面積比正常鋼筋小,應(yīng)力會比正常鋼筋高。雖然“瘦身鋼筋”的強(qiáng)度可能高,不會超過其承受能力。但是鋼筋與混凝土是協(xié)調(diào)工作的,鋼筋的應(yīng)力提高意味著混凝土的應(yīng)力也會提高,這會影響混凝土的開裂行為。
事實(shí)上,“瘦身鋼筋”降低了鋼筋的配筋率,在混凝土裂縫寬度計算中是不含鋼筋強(qiáng)度參數(shù)的,因此“瘦身鋼筋”的強(qiáng)度提高不會有利于抵抗混凝土開裂?!笆萆礓摻睢钡牟捎脮?dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫寬度增長,影響正常使用性能。
鑒于“瘦身鋼筋”已成為行業(yè)潛規(guī)則,有關(guān)部門必須采取措施嚴(yán)厲打擊“瘦身鋼筋”,以法律手段震懾?fù)诫s使假者,為中國建筑找回屹立百年的質(zhì)量基因。