项目5 建筑钢材的检测

项目5建筑钢材的检测任务5.1建筑钢材的基本知识•5.1.1钢材的冶炼：•炼钢是对熔融的生铁进行高温氧化，使其中含碳量降低到2％以下，同时使其他杂质的含量降低到允许范围内。•氧气转炉法、•平炉法•电炉法VmVmVmVm5.1.2钢材的分类（一）、按冶炼时脱氧程度分类：•沸腾钢•镇静钢•半镇静钢•特殊镇静钢•（二）、按化学成分分类：•低碳钢•1.碳素钢中碳钢•高碳钢•低合金钢•2.合金钢中合金钢•高合金钢（三）、按有害杂质含量分类•普通钢•优质钢•高级优质钢•特级优质钢（四）、按用途分类结构钢工具钢特殊钢5.1.3钢材的化学成分碳(C)：随着含碳量的增加，钢材的强度和硬度提高，而塑性和韧性降低。焊接性能变差，冷脆性和时效敏感性增大，耐大气锈蚀性下降。硅(Si)：是钢中的有益元素。能提高钢材的强度和硬度以及耐蚀性，而对塑性和韧性无明显影响。锰(Mn)：是钢中的有益元素。能改善钢材的热加工性能，同时能提高钢材的强度和硬度，但塑性和韧性略有降低。硫(S)：是钢中很有害的元素。会加大钢材的热脆性，降低钢材的各种机械性能，也使钢材的可焊性、冲击韧性、耐疲劳性和抗腐蚀性等均降低。磷(P)：磷是钢中很有害的元素。随着磷含量的增、加，钢材的强度、屈强比、硬度均提高，而塑性和韧性显著降低。特别是温度愈低，对塑性和韧性的影响愈大，显著加大钢材的冷脆性。氧（0）：是钢中的有害元素。随着氧含量的增加，钢材的强度有所提高，但塑性特别是韧性显著降低，可焊性变差。氧的存在会造成钢材的热脆性。氮（N）：氮对钢材性能的影响与碳、磷相似。氢(H)：钢中溶有氢则会引起钢的白点（圆圈状的断裂面）和内部裂纹。钛(Ti)：钛是强脱氧剂。钛能显著提高强度，改善韧性、可焊性，但稍降低塑性。钒(V)：钒是弱脱氧剂。钒加入钢中可减弱碳和氮的不利影响，有效地提高强度。任务5.2建筑钢材力学性能的检测5.2.1储备知识1、力学性能（1）抗拉性能弹性阶段（OB）屈服阶段(BC)强化阶段(CD)颈缩阶段(DK)（2）、塑性1．伸长率：伸长率反映钢材拉伸断裂时所能承受的塑性变形能力，是衡量钢材塑性的重要技术指标。伸长率是以试件拉断后标距长度的增量与原标距长度之比的百分率来表示。2、断面收缩率（3）、冲击韧性冲击韧性是指材料在冲击荷载作用下，抵抗破坏的能力。（4）、硬度硬度是指钢材抵抗硬物压入表面的能力。布氏硬度洛氏硬度（5）、疲劳强度受交变荷载反复作用，钢材在应力低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象。称为疲劳破坏。疲劳破坏是在低应力状态下突然发生的，所以危害极大，往往造成灾难性的事故。任务5.3钢材工艺性能的测定5.3.1知识储备•（一）、冷弯性能（二）、焊接性能（可焊性）焊接是把两块金属局部加热并使其接缝处迅速呈熔融或半熔融状态，从而使之更牢固的连接起来。5.3.2冷弯试验任务5.4建筑工程常用的钢种5.4.1钢结构用钢(一)碳素结构钢1．碳素结构钢的牌号根据现行国家标准《碳素结构钢》规定，碳素结构钢牌号由字母和数字组合而成，按顺序为：屈服点符号、屈服极限值、质量等级及脱氧程度。共有五个牌号：A，B，C，D四级，A级不要求冲击韧性；B级要求+20℃冲击韧性；C级要求0℃冲击韧性；D级要求-20℃冲击韧性；E级要求-40℃冲击韧性（碳素结构钢无该等级）。按脱氧程度分为沸腾钢(F)、镇静钢(Z)、半镇静钢(b)、特殊镇静钢(TZ)四类，Z和TZ在钢号中可省略。•Q235－A·F表示为屈服极限为235MPa、质量等级为A级的沸腾钢。•Q235－C表示为屈服极限为235MPa、质量等级为A级的镇静钢。2．主要技术标准3．选用碳素结构钢各钢号中Q195、Q215强度较低、塑性韧性较好，易于冷加工和焊接,常用作铆钉、螺丝、铁丝等；Q235强度较高，塑性韧性也较好，可焊性较好，为建筑工程中主要钢号；Q255、Q275强度高、塑性韧性较差，可焊性较差，且不易冷弯，多用于机械零件，极少数用于混凝土配筋及钢结构或制作螺栓。(二)低合金结构钢1、低合金结构钢的牌号根据《低合金高强度结构钢》(GB159l一94)规定：低合金高强度结构钢按力学性能和化学成分分为Q295、Q345、Q390、Q420、Q460五个钢号。低合金结构钢的牌号表示方法，自左向右依次列出：平均碳含量的万分数和各合金元素的名称（或符号）及其含量的百分数，每种合金元素的质量分数小于1.5%时，不标注其质量分数，超过或达到1.5%、2.5%时则在该元素后标注2、3等数字。2、低合金结构钢的技术标准3、低合金结构钢的选用（三）、钢材的选用标准5.4.2钢筋混凝土结构用钢1、热轧钢筋是经过热轧成型并自然冷却的成品钢筋。根据其表面形状分为光圆钢筋和带肋钢筋两类。带肋钢筋有月牙肋钢筋和等高肋钢筋等。按《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499—91)和《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013—91)规定：热轧钢筋根据屈服强度和抗拉强度分为四级，即：I级、II级、Ⅲ级、Ⅳ级。强度等级代号用HPB235、HRB335、HRB400、HRB500表示，其中H代表热扎，P代表光圆，R代表带肋，B代表钢筋，后面的数字代表钢筋的屈服强度。2、冷加工钢筋冷加工强化是指在常温下对钢材进行加工，使其产生塑性变形，屈服极限提高，而塑性韧性降低。常用的冷加工方法有冷拉、冷拔、冷轧等.3、热处理钢筋热处理钢筋以热轧中碳低合金钢筋经淬火和回火调质处理而成。4、冷轧带肋钢筋5、预应力混凝土用钢丝和钢绞线任务5.5建筑钢材的防护5.5.1钢材的锈蚀（一）、化学锈蚀（二）、电化学锈蚀5.5.2防止钢材锈蚀的措施1、采用耐候钢2、金属覆盖3、非金属覆盖4、混凝土用钢筋的防锈5.5.3钢材的防火措施1、防火涂料2、不燃性板材任务5.6钢筋接头力学性能的测定5.6.1钢筋的绑扎搭接技术1、钢筋绑扎搭接基本原理2、钢筋绑扎搭接使用范围和技术要求现行国家标准《混凝土结构设计规范》中规定如下：•（1）受力钢筋的接头宜设置在受力较小处；同一根钢筋上宜少设接头。•（2）轴心受拉及小偏心受拉杆件（如桁架和拱的拉杆）的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接接头。当受拉钢筋的直径d＞28mm及受压钢筋的直径d＞32mm时，不宜采用绑扎搭接接头。•（3）同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。•（4）构件中的纵向受压钢筋，当采用搭接连接时，其受压搭接长度不应小于以上第（3）条。规定的纵向受拉钢筋搭接长度的0.7倍，且在任何情况下不应小于200mm。•（5）在纵向受力钢筋搭接长度范围内应配置箍筋，其直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍。当钢筋受拉时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍，且不应大于100mm；当钢筋受压时，箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍，且不应大于200mm。当受压钢筋直径d＞25mm时，还应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两个箍筋。5.6.2钢筋焊接接头的试验方法5.6.3钢筋机械连接接头的试验方法