Thép xây dựng là loại vật liệu phổ biến trong các công trình xây dựng. Việc thí nghiệm các loại thép xây dựng ( thí nghiệm kéo thép và thí nghiệm uốn thép). Để đánh giá được chất lượng thép vô cùng quan trọng trong thực tiễn. Bao gồm: Thí nghiệm thép tròn; Thí nghiệm thép hình; Thí nghiệm thép tấm; Thí nghiệm thép ống;….
1. Khái niệm thép xây dựng
Thép là hợp kim với thành phần chính là sắt (Fe), với carbon (C), từ 0,02% đến 2,14% theo trọng lượng. Và một số nguyên tố hóa học khác. Chúng làm tăng độ cứng, hạn chế sự di chuyển của nguyên tử sắt trong cấu trúc tinh thể. Dưới tác động của nhiều nguyên nhân khác nhau. Số lượng khác nhau của các nguyên tố và tỷ lệ của chúng trong thép.Nnhằm mục đích kiểm soát các mục tiêu chất lượng như độ cứng, độ đàn hồi, tính dễ uốn, và sức bền kéo đứt. Thép với tỷ lệ carbon cao có thể tăng cường độ cứng và cường lực kéo đứt so với sắt. Nhưng lại giòn và dễ gãy hơn. Tỷ lệ hòa tan tối đa của carbon trong sắt là 2,14% theo trọng lượng (ở trạng thái Austenit) xảy ra ở 1.147 độ C;
2. Phân loại theo kết cấu
– Thép lá: là loại thép cán nóng (dày 4–160 mm, dài 6-12m, rộng 0,5-3,8m) chế tạo ở dạng tấm và cuộn, thép cán nóng và cán nguội mỏng (dày đến 4mm) ở dạng cuộn; thép cán nóng rộng bản được gia công phẳng (dày 6-60mm).
– Thép hình: là thép được tạo hình U, I, T, thép ống… bằng các phương pháp gia công như: gia công nhiệt (Ủ, Thường hóa, Tôi, Ram), gia công cơ học nóng (Cán nóng, rèn), gia công cơ học nguội (Cán nguội, kéo, rèn dập, vuốt, tổ hợp..)
Gia công cơ học thép nhằm cải thiện cấu tạo và tính chất của thép để khắc phục những nhược điểm khi luyện và tạo hình dạng mới.
Các dạng chủ yếu của thép hình:
– Thép góc
– Thép chữ U
– Thép chữ I
– Thép chữ U và I thành mỏng
– Các loại ống thép
3. Quy trình lấy mẫu thép xây dựng
– Tiêu chuẩn lấy mẫu thép xây dựng
– Cứ mỗi lô thép có khối lượng <=50 tấn thì cần lấy 01 nhóm mẫu thử để kiểm tra.
– Nó bao gồm tất cả các chủng loại cốt thép trong lô.
– Mỗi loại lấy 03 thanh dài từ 0,5m-0,8m ( đối với thép tròn)
– Thép tấm; ống thép; thép hình lấy một chỉ tiêu thí nghiệm thành 03mẫu, gia công theo kích thước như hình sau
4. Mẫu kết quả thí nghiệm thép xây dựng
5.1. Thí nghiệm thép tấm ( thí nghiệm kéo thép và thí nghiệm uốn thép)
| STT | Kí hiệu mẫu |
Diện tích mặt cắt |
Giới hạn chảy | Giới hạn bền | Độ dãn dài | Uốn nguội |
||||
| Lực chảy |
Ứng suất chảy ≥ 220 |
Lực bền |
Ứng suất bền 340 -:- 440 |
Chiều dài ban đầu Lo | Chiều dài khi đứt L1 | Kết quả giãn dài ≥ 32 |
||||
| mm² | kN | N/mm2 | kN | N/mm2 | mm | mm | % | (o) | ||
| 1 | Thép tấm dày 5mm |
150.6 | 45.0 | 298.8 | 63.0 | 418.3 | 50 | 67.5 | 35.0 | Không nứt |
| 2 | 146.2 | 41.0 | 280.4 | 61.0 | 417.2 | 50 | 66.9 | 33.8 | Không nứt | |
| 3 | 135.9 | 44.0 | 323.8 | 55.0 | 404.7 | 50 | 68.1 | 36.2 | Không nứt | |
Đánh giá: Các chỉ tiêu thử nghiệm của mẫu thử đạt yêu cầu mác thép CXT34 (CCT34) theo tiêu chuẩn TCVN 5709 : 2009
5.2 Thí nghiệm thép hình
| STT | Kí hiệu mẫu |
Diện tích mặt cắt |
Giới hạn chảy | Giới hạn bền | Độ giãn dài >21 |
Uốn nguội |
||
| Lực | Cường độ >245 |
Lực | Cường độ (400 -:- 510) |
|||||
| mm² | kN | N/mm2 | kN | N/mm2 | % | (o) | ||
| 1 | THÉP HÌNH ( U140 x 58 x 5)mm |
148.2 | 50.0 | 337.4 | 70.0 | 472.3 | 29.1 | Đạt |
| 2 | 153.2 | 52.0 | 339.4 | 73.0 | 476.5 | 28.5 | Đạt | |
| 3 | 150.6 | 51.0 | 338.6 | 71.0 | 471.4 | 28.3 | Đạt | |
Đánh giá: Các chỉ tiêu thử nghiệm của mẫu thử đạt mác thép SS400 theo tiêu chuẩn JIS G3101-2010
5.3. Thí nghiệm thép ống
| STT | Chiều dày | Giới hạn chảy | Giới hạn bền | Độ giãn dài ≥ 40 |
Uốn nguội |
||
| Cường độ ( ≥ 205 ) | Cường độ ( ≥ 520 ) | ||||||
| N/mm2 | N/mm2 | % | (o) | ||||
| 1 | 2.0 | 313.5 | 532.6 | 42.4 | Đạt | ||
| 2 | 2.0 | 313.1 | 537.8 | 42.7 | Đạt | ||
| 3 | 2.0 | 314.3 | 537.0 | 41.7 | Đạt | ||
| KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THÀNH PHẦN HÓA | |||||||
| STT | Tên chỉ tiêu | Phương pháp thử | Kết quả | Mức yêu cầu | |||
| 1 | Si | ASTM E415 | 0.048 | ≤ 0.08 | |||
| 2 | Mn | 0.798 | ≤ 1.0 | ||||
| 3 | P | 1.185 | ≤ 2.0 | ||||
| 4 | S | 0.029 | ≤ 0,045 | ||||
| 5 | Ni | 0.014 | ≤ 0.03 | ||||
| 6 | Cr | 8.346 | 8 -:- 10.5 | ||||
| 7 | Mo | 19.030 | 18 -:- 20 | ||||
5.4 Thí nghiệm thép tròn
|
STT |
Loại mẫu – đường kính | Mẫu thử | Thí nghiệm kéo | Thí nghiệm uốn | |||||||||
| Khối lượng | Chiều dài | Dung sai trọng lượng | Đường kính thực dtn |
Diện tích tiết diện danh nghĩa | Giới hạn chảy | Giới hạn bền | Độ giãn dài tương đối, Ag | Góc uốn | Khả năng chịu uốn | ||||
| FeH | ReH | Fm | Rm | ||||||||||
| (g) | (mm) | (%) | (mm) | (mm2) | kN | N/mm2 | kN | N/mm2 | % | Độ | |||
| 1 | Φ20 | 1414.0 | 595.0 | -3.65 | 19.63 | 314.2 | 204.0 | 649.7 | 250.0 | 795.8 | 18.6 | 180 | Đạt |
| Việt Ý | 1444.0 | 608.0 | -3.71 | 19.63 | 314.2 | 200.0 | 636.9 | 252.0 | 802.1 | 19.5 | |||
| Lô số : 6867 | 1467.0 | 618.0 | -3.76 | 19.62 | 314.2 | 206.0 | 656.1 | 248.0 | 789.4 | 20.4 | |||
| Yêu cầu TCVN 1651-2:2018 | ± 5 | Min 500 | Min 650 | Min 14 | 160-180 | ||||||||
