加快研发及推广HRB500高强热轧带肋钢筋的应用
时间:2012-07-05
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一、产品简介
钢筋混凝土用热轧带肋钢筋(以下简称钢筋)主要用于钢筋混凝土构件,在构件中起增强承载作用,广泛应用于各类建筑工程,是重要的建筑材料。钢筋按国家标准可分为HRB(F)335、HRB(F)400、HRB(F)500六个牌号。目前在我国使用的HRB400和HRB500钢筋是采用微稀金属化的技术路线(加入V、Nb和Ti等稀有金属)研制成功的,因此也称之为微稀合金钢筋。
二、行业状况
我国建筑钢材主要用于民用建筑、工业建筑、市政基础设施建设等,钢筋是我国钢铁生产与消费量最大的品种, 2010年我国生产消费各类钢筋1.31亿吨, 占全国钢材总产量(7.96亿吨)的16.46%,若算上光圆钢筋的话,则占比34%。目前我国使用较为广泛的是HRB335钢筋,HRB400钢筋应用也占一定的比例,而HRB500钢筋虽然已有产品标准(GB/1499.2-2007),但由于各种原因,现在在一些机场(如沈阳机场)、铁路系统等工程上试点应用。
早在1985年底,HRB400钢筋作为国家“六五”期间科技攻关项目就研制成功。1999年采用VN12(氮化钒)生产的HRB400钢筋得到了国内市场的认可。从1999年起国家开始推广应用HRB400钢筋,原建设部和原国家冶金局专门成立了建筑用钢技术协调组。上海市建委科技委和市建设科技推广中心也於1999年起开始推广HRB400钢筋,并於2002年9月通过了由上海市建设科技推广中心和上海市建筑科学研究院等六家单位的“HRB400(新Ⅲ级)钢筋电渣压力焊施工技术研究”课题的技术鉴定。解决了当时HRB400级热轧带肋钢筋在电渣压力焊施工中的技术难题,为推动HRB400级热轧带肋钢筋在上海的应用作出了努力。经过全国有关科研、设计、生产和施工单位10来年的共同努力,推广和应用HRB400级热轧带肋钢筋的技术已日趋成熟,HRB400钢筋已应用於“中央电视台新台址”、“上海中心大厦”、“上海轨道交通13号线”等全国各地的建设工程。
国外建筑混凝土钢筋大多以屈服点(400~600)MPa钢筋为主,欧洲不小于500MPa钢筋使用量已达70%~80%,且采用V、Ti微稀合金生产高强、低碳和可焊性好的钢筋;俄罗斯不小于600MPa钢筋使用量已达10%~20%;已建成运行的上海磁悬浮轨道梁梁体当初就是采用德国进口的BST500S(相当国内HRB500) 钢筋。
目前北京等地应用HRB400钢筋已达60%;辽宁,河北和山东等地已制定相应试行规定(应用技术导则),开始应用HRB500钢筋;HRB500钢筋除了在建筑工程上使用外还在一些高速铁路建设工程中使用。
但是,量大面广的HRB335钢筋目前还在使用,钢筋的升级换代缓慢。
在全国300余家获有钢筋生产许可证的生产企业中,生产HRB400钢筋的企业占17%,而生产HRB500钢筋的企业仅占9%。
三.加快研发及推广HRB500钢筋的应用
“住房和城乡建设部”建筑业发展“十二五”规划要求在 “十二五”期末,HRB400以上高强钢筋的用钢量达到总用量45﹪。 “工业和信息化部” 在“关于印发《钢铁工业“十二五”发展规划》”中,要求加大高强钢筋的推广应用。要求在 “十二五”期末,HRB400以上高强钢筋的用钢量超过80﹪。并要求在抓好江苏、河北、云南等地应用高强热轧带肋钢筋试点工作基础上,在全国大中城市全面推广使用HRB400和HRB 500高强热轧带肋钢筋。
已於2011年7月1日起实施的《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)规定:限制并准备逐步淘汰HRB335钢筋的应用;用HPB300(Q300)光圆钢筋取代HPB2235(Q235)钢筋,新版《混凝土结构设计规范》也已取消了HPB235钢筋的强度标准值和设计值;另外该规范又新增了500MPa的热轧带肋钢筋;这将进一步推进建设和冶金行业的科技进步。
由于HRB500和HRB400钢筋主要采用微稀金属化的技术路线研制的,因此HRB500钢筋同样具有HRB400钢筋以下优点:
1. 碳当量低,焊接性能良好;
2. 延性好;
3. 锚固性能好;
4. 机械连接性能好;
5. 施工实用性强。
另外,HRB500高强热轧带肋钢筋和HRB400热轧带肋钢筋相比具有以下优点:
1.强度高;
2.节约用钢量10%以上,具有良好的建筑节能效果;
3.减少混凝土结构中的配筋,提高混凝土浇灌质量,亦即提高了混凝土结构的可靠性;
4.配合高强素混凝土,能提高结构的安全度,可以逐步达到国际水平;
5. 减少钢筋加工及连接工作量,具有明显的综合经济效益。
因此,加快研发和推广HRB500钢筋的应用就是当前一项紧迫的任务。
四. 加快研发及推广HRB500钢筋的应用需要解决的问题
加快研发及推广HRB500钢筋的应用还需要解决以下一些问题:
1.HRB500级高强热轧带肋钢筋虽然已列入国家强制标准《钢筋混凝土用钢 第2部分:热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2007),但目前只有河北钢铁集团承德钢铁集团有限公司,天津天铁,河北钢铁和宣化钢铁等为数不多的企业在生产,且一些企业生产的钢筋规格也不齐全,生产企业应该加大对该产品的科研投入,保证市场各种规格钢筋的供应以满足工程建设的需要。
2.《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)中,闪光对焊目前仅能满足公称直径(10~40)mm HRB500钢筋的焊接要求:常用的电弧焊中电渣压力焊、搭接焊等焊接连接方法还未列入该规程。虽然《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2012)已经出版,并从2012年8月1日起实施,但其闪光对焊仅能满足公称直径(10~32)mm HRB500钢筋的焊接要求;而常用的电渣压力焊、搭接焊等焊接连接方法仅能满足公称直径不大于40mm HRB500钢筋的焊接要求。因此还需对该类焊接材料,方法等进行研究,使其能满足大直径HRB500钢筋的焊接要求。
3.HRB500钢筋已被列入《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2010),但至目前,《滚轧直螺纹钢筋接头》(JGJ163-2004),《镦粗直螺纹钢筋接头》(JGJ171-2005)等机械连接件均不适用HRB500钢筋的机械连接;虽然“带肋钢筋套筒连接接头”和“钢筋锥螺纹接头”中有关接头的加工与安装等专门要求纳入《钢筋机械连接技术规程》(JGJ107-2010),但对HRB500钢筋采用钢筋机械连接尚无很多实践经验,因此要加快机械连接接头的材料、加工工艺等研发和应用,对相关技术规程和产品标准进行修编。
4.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)已於2011年7月1日起实施,其配套的设计软件虽然已经出台,但还要不断加大宣贯力度,以使设计人员尽快熟悉和采用。
加快HRB500热轧带肋钢筋的研发及推广应用还需大量工作要做,而HRB500钢筋主要用于钢筋混凝土的构筑物,因此希望住房和城乡建设部门会同有关部门,协调各相关部门,组织生产、设计、科研和施工单位,加快研发及推广HRB500热轧带肋钢筋的应用。
本文转自《建材行情》作者:叶惠定
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