中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預警與評價、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復合型高新技術(shù)集團企業(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《里氏硬度法現(xiàn)場檢測建筑鋼材抗拉強度技術(shù)規(guī)程》，采用里氏硬度法檢測鋼材、鋼筋強度時，宜具有下列資料:
1工程名稱及設計、施工、監(jiān)理和建設單位名稱;
2構(gòu)件名稱、數(shù)量、尺寸及鋼材型號;
3必要的設計圖紙和施工記錄;
4檢測原因。
現(xiàn)場鋼材抗拉強度檢測可采用以下兩種方式進行：
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度的檢測。
對于構(gòu)件的測區(qū)的選擇也有相應要求：
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)量可適當減小，但不應少于3個。
3按批進行檢測時，每個構(gòu)件測區(qū)數(shù)不得少于3個。
4檢測前應對鋼材表面進行處理，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小于30mm。
6檢測部位宜選在有垂直支撐的部位，應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)件應進行固定。
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，應對鋼材或鋼筋表面進行打磨處理，可用鋼銼或角磨機等設備打磨構(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)域不應小于30×30mm2，混凝土內(nèi)鋼筋測區(qū)打磨區(qū)域不應小于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。測試表面粗糙度應小于1.60um。
3 硬度測試時，應按以下程序進行:
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)生相對運動，檢測面與支承環(huán)表面應清潔，無氧化皮、潤滑劑、塵土等污物。
5 測點在測區(qū)范圍內(nèi)均勻分布，任意兩壓痕中心之間距離應大于4mm，任一壓痕中心距試樣邊緣距離不應小于5mm。同一測點只能測試一次。每一測區(qū)應測試9個值,每一測點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行了里氏硬度測試并進行了分析比較。依據(jù)國家標準《鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)場檢測技術(shù)標準》（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。
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，標準差為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。則抗拉強度推定值ft,e=ft,m-kSft=399MPa。Q235B鋼材抗拉強度為370~500MPa，因此，受檢建筑物所抽檢鋼構(gòu)件抗拉強度滿足設計要求。
以上為根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)里氏硬度檢測，推定鋼材的抗拉強度過程。
