中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
鋼結(jié)構(gòu)里氏硬度檢測是指，在工程現(xiàn)場檢測中采用里氏硬度計檢測建筑用鋼材抗拉強(qiáng)度，是一種無損檢測的方法。該檢測方法可推定工業(yè)與民用建筑中鋼結(jié)構(gòu)用型鋼及鋼筋混凝土內(nèi)鋼筋的抗拉強(qiáng)度，但不適用于鋼材表層與內(nèi)部質(zhì)量有明顯差異，或內(nèi)部存在缺陷的建筑鋼材的檢測。檢測用到的儀器為里氏硬度計。
里氏硬度計工作原理是用規(guī)定質(zhì)量的沖擊體在彈簧力作用下，以一定的速度垂直沖擊試樣表面，以沖擊體在距試樣表面1mm處的回彈速度與沖擊速度的比值來表示材料的里氏硬度。
根據(jù)山東省地標(biāo)《里氏硬度法現(xiàn)場檢測建筑鋼材抗拉強(qiáng)度技術(shù)規(guī)程》，采用里氏硬度法檢測鋼材、鋼筋強(qiáng)度時，宜具有下列資料:
1工程名稱及設(shè)計、施工、監(jiān)理和建設(shè)單位名稱;
2構(gòu)件名稱、數(shù)量、尺寸及鋼材型號;
3必要的設(shè)計圖紙和施工記錄;
4檢測原因。
現(xiàn)場鋼材抗拉強(qiáng)度檢測可采用以下兩種方式進(jìn)行：
1 單個構(gòu)件檢測：適用于單個柱、梁、桿、支撐等鋼構(gòu)件，或混凝土中單根鋼筋檢測，其檢測結(jié)論不得擴(kuò)大到未檢測的構(gòu)件和范圍。
2按批抽樣檢測：適用于同一檢測批鋼構(gòu)件的鋼材或混凝土中鋼筋的抗拉強(qiáng)度的檢測。
對于構(gòu)件的測區(qū)的選擇也有相應(yīng)要求：
1測區(qū)宜選在使里氏硬度計處于水平方向檢測鋼材表面硬度。當(dāng)不能滿足這一要求，可使里氏硬度計處于非水平方向檢測鋼材表面。
2單個構(gòu)件檢測時，每個的測區(qū)數(shù)不應(yīng)少于5個，對于長度小于4.5m，且另一方向尺寸小于0.3m的構(gòu)件，其測區(qū)數(shù)量可適當(dāng)減小，但不應(yīng)少于3個。
3按批進(jìn)行檢測時，每個構(gòu)件測區(qū)數(shù)不得少于3個。
4檢測前應(yīng)對鋼材表面進(jìn)行處理，完全清除表面涂層、氧化皮、污物或者其他表面不規(guī)則性，表面不能有潤滑劑。在處理過程中應(yīng)避免由于發(fā)熱而造成鋼材硬度的變化。
5測區(qū)表面粗糙度Ra應(yīng)不大于1.6um。
6使用D沖擊裝置檢測構(gòu)件時，鋼材厚度不宜小于10mm，不應(yīng)小于8mm；使用C沖擊裝置檢測構(gòu)件時，鋼材厚度不宜小于5mm，不應(yīng)小于3mm；對于表面為凹、凸圓柱面等曲面的構(gòu)件，其表面曲率半徑不應(yīng)小于30mm。
6檢測部位宜選在有垂直支撐的部位，應(yīng)避免檢測部位剛度不足而產(chǎn)生的振動。對彈擊時產(chǎn)生顫動的薄壁、小型構(gòu)件應(yīng)進(jìn)行固定。
接下來是里氏硬度的檢測方法流程。
1 檢測面打磨處理
里氏硬度值測量前，應(yīng)對鋼材或鋼筋表面進(jìn)行打磨處理，可用鋼銼或角磨機(jī)等設(shè)備打磨構(gòu)件表面，除去表面涂層、氧化皮、污物或者其他表面不規(guī)則性,再分別用粗、細(xì)砂紙打磨構(gòu)件表面直至露出金屬光澤。型鋼每個測區(qū)打磨區(qū)域不應(yīng)小于30×30mm2，混凝土內(nèi)鋼筋測區(qū)打磨區(qū)域不應(yīng)小于10x50mm
2 粗糙度值測量
打磨后用粗糙度測量儀測量檢測面的粗糙度值，測量不應(yīng)少于5次，取其平均值。每次讀數(shù)精確至0.01um。測試表面粗糙度應(yīng)小于1.60um。
3 硬度測試時，應(yīng)按以下程序進(jìn)行:
a)向下推動加載套或用其他方式鎖住沖擊體；
b)將沖擊裝置支承環(huán)緊壓在試樣表面上，沖擊方向應(yīng)與測試面垂直;
c)平穩(wěn)地按動沖擊裝置釋放鈕;
d)讀取硬度示值。
4對于表面為凹、凸圓柱面等曲面的構(gòu)件，其表面曲率半徑小于50mm時，應(yīng)安裝支承環(huán)，以確保檢測面與沖擊裝置間不產(chǎn)生相對運(yùn)動，檢測面與支承環(huán)表面應(yīng)清潔，無氧化皮、潤滑劑、塵土等污物。
5測點(diǎn)在測區(qū)范圍內(nèi)均勻分布，任意兩壓痕中心之間距離應(yīng)大于4mm，任一壓痕中心距試樣邊緣距離不應(yīng)小于5mm。同一測點(diǎn)只能測試一次。每一測區(qū)應(yīng)測試9個值,每一測點(diǎn)的里氏硬度值精確至1。
現(xiàn)場檢測時，采用TIME-5300里氏硬度計對該建筑物的鋼材進(jìn)行了里氏硬度測試并進(jìn)行了分析比較。依據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 50621-2010）中A類檢測類別的要求對該建筑物的主要承重鋼構(gòu)件的里氏硬度進(jìn)行了抽樣檢測，抽取鋼梁、鋼柱共10個樣本作為檢測對象。具體測試結(jié)果見下表。
鋼材里氏硬度抽檢結(jié)果
檢測結(jié)果表明，該建筑物抽檢鋼構(gòu)件里氏硬度換算值平均值ft,m=413MPa，標(biāo)準(zhǔn)差為Sft=6.4，變異系數(shù)為0.02。由于現(xiàn)場選取10個構(gòu)件作為檢測對象，每個構(gòu)件選取3個測區(qū)，共30個測區(qū)，故推定系數(shù)k取2.08。則抗拉強(qiáng)度推定值ft,e=ft,m-kSft=399MPa。Q235B鋼材抗拉強(qiáng)度為370~500MPa，因此，受檢建筑物所抽檢鋼構(gòu)件抗拉強(qiáng)度滿足設(shè)計要求。
