1、 前言
高強鋼筋是指抗拉屈服強度達到 400Mpa 及以上的鋼筋,從國家和行業政策導向來判斷,逐步限制、禁止使用,低強度建築材料,推廣應用高強度建築材料將是大勢。規範已明確將三級鋼(400MPa級鋼筋)作為主力鋼筋,提倡應用四級鋼(500MPa 級鋼筋),目前市面上主流使用三級鋼(400MPa 級鋼筋)及 HPB300 級鋼筋,除此外一種新型的高強鋼筋—CRB600H 逐漸取代之前的部分鋼筋並在部分民用建築上得到較大的應用並取得了較好的經濟指標.
可以看到常規情況下采用高強鋼筋有如下意義:
1) 強度高,節約鋼材;
2) 提高工程質量,保證結構安全, 同等直徑下,強度高,安全儲備高;
3) 提高工作效率,採購、運輸、倉儲、施工等環節;
4) 節能減排(見下表,摘於網上),創造更多社會價值,實現可持續發展。
2.混凝土規範中的鋼筋歷史
一般規範大約 10 年左右升版一次,關於材料效能及選用不同版本規範也在不斷調整,主要體現在:
a) 材料品種大大增加,效能大幅度提高,體現經濟發展與技術進步;
早先的結構鋼材品種很少,效能指標也很低。例如基本上以低碳鋼為主,少量低合金高鋼,強度很低,價效比差;好些價效比差的鋼材已經先後被淘汰。例如 2 號鋼,5 號鋼等,現行《混規》已無 HPB235 鋼筋,而是被 HPB300 所取代。規範推廣 400~500MPa 級鋼筋作為縱向受力主導鋼筋,限制並擬逐步淘汰 335MPa 級鋼筋的應用;
b) 對結構安全可靠性要求大大提高。可以體現在對抗震效能(延長率等)的要求等
c)關於冷加工(冷拉、冷拔、冷軋等)鋼筋:熱軋鋼筋經過冷加工處理,可以提高強度,節省材料;早先的規範有羅列有引數指標,但由於冷加工降低了延性,容易發生脆性破壞,因此現行規範已取消了有關內容。
各版本歷史規範對於鋼筋強度的強度統計如下:
1 ) TJ10- 74 規範 鋼筋強度設計值 (kg/cm^2 )
2 ) GBJ10- 89 規範
3 ) GB50010- 2002 規範
4 ) GB50010-2010 規範
5 ) GB50010- 2010 (2015 年版)規範
3. 材料介紹
1) HRB500 鋼筋
HRB500 是國標 GB1499.2-2018《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》裡規定的一種熱軋帶肋Ⅳ級鋼筋,舊稱四級鋼筋(俗稱四級螺紋鋼筋),熱軋帶肋鋼筋的牌號由 HRB 和牌號的屈服點最小值構成,H、R、B 分別為熱軋(Hotrolled)、帶肋(Ribbed)、鋼筋(Bars)三個詞的英文首位字母,屈服強度不小於 500Mpa,橫截面通常為圓形且表面帶肋的混凝土結構用鋼材,直徑一般為 6~50mm。
透過新增釩(V)、鈮(NB)等合金元素,可以顯著提高鋼筋的屈服強度和極限強度、同事延性和施工適應性能較好,不過其也有一些弊端:
a.由於要增加微合金,原料成本較高,國內釩(V)、鈮(NB)等合金元素儲量不足,後期要依靠進口。
b.二次回爐成本高,由於加入了合金元素,回爐後,鋼水中含有大量合金,二次使用軋製質量不穩定。分離合金技術不成熟,分離成本高。
2)CRB600H 鋼筋
CRB600H是鋼筋眾多種類中的一種新型、綠色鋼筋,其原材料不是鐵礦石、水,也無需透過高爐冶煉的步驟,它的生產方式是透過特殊生產工藝使普通的熱軋低碳盤條鋼筋(普通Q235盤條或HPB300盤條)經縮頸、軋肋、回火熱處理(在450℃~480℃條件下進行了中頻線上回火熱處理)、低溫吐絲等步驟使其組織結構發生變化,讓鋼筋內部的珠光體和鐵素體產生了變化,金相組織發生變化,使鋼筋在屈服、強度、延伸性等方面變強,具有較高強度和較高伸長率的變形鋼筋,其極限強度標準值為 600MPa,屈服強度標準值ƒyk=540MPa,斷後伸長率 δ ≥14%,最大力總延伸率 δ gt≥5%, 且直徑不大於 12mm的鋼筋。CRB600H高強鋼筋生產技術是挖掘鋼筋的內生潛力,生產過程中不需要新增任何釩、鈮、鈦等微量元素,從而可以大大節省微合金資源。
產品規格: 〔5~12〕m m:5、5.5、6、6.5、7、8、9、10、11、12mm
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