Page 39 - 理化检验-物理分册2023年第九期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202309007
预应力精轧螺纹钢筋断裂原因
尹亚豪, 郭 磊, 陈晓东, 苏建锋, 刘 洋
( 中钢集团郑州金属制品研究院股份有限公司, 郑州 450001 )
摘 要: 某快速路悬臂结构的多根预应力精轧螺纹钢筋在张拉锚固完成后出现断裂现象。采用
宏观观察、 化学成分分析、 微观分析、 力学性能测试等方法分析了钢筋断裂的原因。结果表明: 钢筋
近表面处的组织为回火马氏体, 使钢筋表面对应力腐蚀较为敏感, 且在安装钢筋后未对其采取有效
保护措施, 导致表面出现腐蚀坑; 钢筋对中性不良, 使钢筋在张拉后受到额外的剪切应力, 在拉应力
和剪切应力的作用下, 最终导致钢筋断裂。
关键词: 螺纹钢筋; 回火马氏体; 应力腐蚀; 对中性
中图分类号: TB31 ; TG115.2 文献标志码: B 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 09-0023-04
Fracturereasonsof p restressedfinishrolledscrew-threadsteelbars
YINYahao , GUOLei , CHENXiaodon g SUJianfen g LIUYan g
,
,
( SinosteelZhen g zhouMetalProductsResearchInstituteCo. , Ltd. , Zhen g zhou450001 , China )
Abstract : Several p restressedfinishrolledscrew-threadsteelbarsofacantileverstructureofanex p resswa y
fracturedafterthecom p letionoftensionin gandanchorin g .Thecausesofsteelbarfracturewereanal y zedb y
macrosco p icobservation , chemicalcom p ositionanal y sis , microanal y sisandmechanical p ro p ert y test.Theresults
showthatthemicrostructurenearthesurfaceofthesteelbarwastem p eredmartensite , whichmadethesurfaceof
thesteelbarmoresensitivetostresscorrosion , andthesteelbardidnottakeeffectivep rotectionmeasuresafter
installation , resultin g incorrosionp itsonthesurface.Thesteelbarwasnotneutral , sothatthesteelbarwas
sub j ectedtoadditionalshearstressaftertension.Undertheactionoftensilestressandshearstress , thesteelbar
wasfinall y broken.
Ke y words : screw-threadsteelbar ; tem p eredmartensite ; stresscorrosion ; neutralit y
精轧螺纹钢筋在铁路大中跨桥、 大型框架结
构、 公路、 大型水利连续梁、 民用建筑连续梁等工
程中应用广泛。精轧螺纹钢筋在张拉施工过程
中发生断裂会造成人员伤亡, 因此对精轧螺纹钢
筋的质量控制至关重要 [ 1 ] 。某快速路悬臂结构
的多根 PSB930 预应力精轧螺纹钢筋在张拉锚固
完成后出现断裂现象( 见图 1 ), 断裂位置为张拉
端锚垫 板 后 方 附 近, 断 裂 钢 筋 存 在 明 显 腐 蚀 现
象。笔者采用一系列理化检验方法, 查明了钢筋 图1 断裂钢筋的宏观形貌
断裂的原因, 并提出了相应的预防措施, 以避免
1 理化检验
该类问题再次发生。
1.1 宏观观察
将钢筋断口清洗后, 对其进行宏观观察, 结果如
收稿日期: 2022-11-23
图2所示。由图2可知: 钢筋断口为典型的I型裂
作者简介: 尹亚豪( 1992- ), 男, 本科, 主要从事金相检验及金属
纹断口, 断裂起源于表面螺纹根部, 裂纹沿螺纹根部
材料失效分析工作, 136975993@ qq .com
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