【摘 要】隨著近幾年建筑事業(yè)的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)已在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占主導(dǎo)地位,其是作為我國鋼材消費(fèi)量最大的行業(yè)。雖然我國建筑用鋼的類型較多,但建筑的基礎(chǔ)設(shè)施主要以混凝土結(jié)構(gòu)為主,而熱軋帶肋鋼筋是建筑混凝土結(jié)構(gòu)中消費(fèi)最大的產(chǎn)品。然而,面對人們對建筑安全的要求,提出了建筑用熱軋鋼筋的性能升級及其使用功能,既關(guān)系到建筑行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,也關(guān)系著中國資源能能源的可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略實(shí)施,具有十分重要的意義。
【關(guān)鍵詞】建筑行業(yè);熱軋鋼筋;性能升級;使用功能
所謂建筑用熱軋鋼筋的性能升級,是指在確保熱軋鋼筋塑韌性、工藝性等使用性能的前提下,盡可能地提高鋼筋的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,而熱軋帶鋼筋的使用功能化是指將應(yīng)用具有推廣使用價值的新型鋼筋,以滿足鋼筋的性能要求。從當(dāng)前中國的工業(yè)技術(shù)水平來看,我國已具備了生產(chǎn)和使用高性能及功能化鋼筋的要求,但還缺乏相應(yīng)的的實(shí)施政策及措施,分析建筑用熱軋鋼筋的發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀,有針對性地提出促進(jìn)建筑鋼筋的性能升級及使用功能化的措施,使建筑鋼筋在建筑工程中發(fā)揮應(yīng)有的作用。
1.我國建筑用熱軋鋼筋的必然發(fā)展趨勢
分析國外發(fā)達(dá)國家建筑用熱軋帶肋鋼筋的發(fā)展趨勢,其主要以提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、提高材料的使用周期和有效降低成本為目標(biāo)[1]。據(jù)相關(guān)資料表明,從化學(xué)成分方面考慮,國外發(fā)達(dá)國家一般采用低合金鋼,其只規(guī)定了上限,為使用性能要求和化學(xué)成分的優(yōu)化提供了空間。對于一些非焊接的鋼筋,其只規(guī)定了鋼筋的硫、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù),有利于降低鋼筋的生產(chǎn)要求和成本。一些高強(qiáng)度鋼筋規(guī)定了碳、硅、錳等質(zhì)量分?jǐn)?shù),而有的鋼筋產(chǎn)品對硅、錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)未作要求。然而,從性能方面考慮,國外普遍使用400~600MPa級的熱軋帶肋鋼筋,例如英國在早期就開始使用500MPa鋼筋[2]。然而,面對近幾年地震等自然災(zāi)害事故的發(fā)生,國外發(fā)達(dá)國家對建筑鋼筋的抗震性引起了高度重視,根據(jù)建筑鋼筋的抗震性要求,鋼筋必須具有較高的塑性及強(qiáng)屈比。面對我國建筑用熱軋鋼筋的使用性能及使用功能化,必須對我國建筑用熱軋鋼筋的性能升級及使用功能化引起高度關(guān)注,借鑒國外發(fā)達(dá)國家對建筑用熱軋鋼筋的性能升級及使用功能化的研究,積極探索促進(jìn)建筑用熱軋鋼筋的性能升級及使用功能化,以滿足不同的需求。
2.我國建筑用熱軋鋼筋的現(xiàn)狀分析
根據(jù)中國近幾年熱軋帶肋鋼筋的產(chǎn)量資料分析,目前,我國熱軋帶肋鋼筋的生產(chǎn)工藝主要包括普通熱軋、超細(xì)晶控軋控冷工藝、微合金化工藝及淬火+自回火工藝等,這些生產(chǎn)工藝的鋼筋強(qiáng)度等級都達(dá)到了400MPa及以上[3]。其中,我國目前應(yīng)用最廣泛的高強(qiáng)度鋼筋生產(chǎn)工藝為微合金化工藝,具有便于控制、抗震性能較好、產(chǎn)品性能穩(wěn)定、可靠的特點(diǎn)。但是,微合金化工藝采用了價格較為昂貴的釩、鈮、鈦等微合金元素,生產(chǎn)的成本較高,例如型號為HRB400鋼筋,因生產(chǎn)成本較高,在推廣應(yīng)用中受到了一定的限制。若能進(jìn)一步在保證使用性能的前提下降低HRB400鋼筋的生產(chǎn)成本,該型號的鋼筋將具有推廣應(yīng)用價值。國內(nèi)一些企業(yè)雖然在HRB400鋼筋的基礎(chǔ)上進(jìn)行HRB500鋼筋的研制,但是,受設(shè)計理念及具體實(shí)施措施等原因,型號為HRB500的鋼筋未得到推廣應(yīng)用。雖然超細(xì)晶軋控冷工藝及淬火+自回火工藝不需要采用微合金化元素,生產(chǎn)成本也比較低,但受生產(chǎn)設(shè)備和工藝控制及使用觀念的影響,該工藝還未得到推廣應(yīng)用。面對我國建筑鋼筋發(fā)展過程中使用性能低、鋼材浪費(fèi)大、能源消耗高、施工規(guī)范及應(yīng)用技術(shù)不完善等問題,加強(qiáng)建筑用熱軋鋼筋的性能升級及使用功能化已顯得尤為重要。
3.建筑用熱軋鋼筋的性能升級及其使用功能化的相關(guān)途徑
3.1加強(qiáng)建筑鋼筋新設(shè)備、新工藝的開發(fā)研究
加大節(jié)約型生產(chǎn)工藝的開發(fā),開發(fā)出的新工藝不僅要確保使用高性能的鋼筋,還要保證鋼筋生產(chǎn)的質(zhì)量穩(wěn)定性及經(jīng)濟(jì)環(huán)保性。由于超細(xì)晶控軋冷工藝和淬火+自回火工藝都屬于節(jié)約型生產(chǎn)工藝,但受客觀條件的限制,該兩種生產(chǎn)工藝還未得到推廣應(yīng)用[4]。因此,對鋼筋生產(chǎn)的工藝參數(shù)及控制過程進(jìn)行優(yōu)化,從而實(shí)現(xiàn)新工藝的開發(fā)。在鋼筋生產(chǎn)工業(yè)裝備方面,可以對現(xiàn)有的設(shè)備進(jìn)行改造,同時也可以積極開發(fā)新的設(shè)備,主要因?yàn)楣?jié)約型生產(chǎn)工藝的開發(fā)需要建立在良好的工藝裝備基礎(chǔ)之上。例如超細(xì)晶熱軋鋼的生產(chǎn)工藝,其需要在低溫、高壓下進(jìn)行軋制工藝,對軋機(jī)的軋制提出了較高的要求,當(dāng)軋機(jī)的額定負(fù)荷出現(xiàn)供給不足的情況下,則需要更換軋機(jī)機(jī)架或需要對其進(jìn)行必要的改造。然而,在鋼筋品種使用性能的推廣方面,應(yīng)加大建筑鋼筋抗震性能的研究,借鑒國外對建筑鋼筋抗震性的研究,并完善鋼筋抗震性能評價指標(biāo)體系,促使建筑鋼筋的性能升級及使用功能化。
3.2完善建筑鋼筋性能升級及使用功能化的創(chuàng)新標(biāo)準(zhǔn)體系
完善和創(chuàng)新新標(biāo)準(zhǔn)體系是實(shí)現(xiàn)建筑鋼筋性能升級和其使用功能化的前提。據(jù)資料表明,當(dāng)前我國一些企業(yè)已將HRB500鋼筋納入了國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用鋼第二部分熱軋帶肋鋼筋》中,但在國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》及《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》中未對HRB500鋼筋作相關(guān)規(guī)定。面對這種現(xiàn)狀,應(yīng)對建筑的相關(guān)規(guī)范進(jìn)行修訂,將HRB500鋼筋的相關(guān)內(nèi)容納入到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中[5]。由于當(dāng)前我國還沒有制定耐腐蝕性鋼筋的產(chǎn)品規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),這就要求在研制耐腐蝕鋼筋過程中應(yīng)制定耐腐蝕鋼筋的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)護(hù)額建筑規(guī)范,做到推廣未動,標(biāo)準(zhǔn)先行。此外,在鋼筋性能升級及其使用功能化工作中,由于政府和行業(yè)協(xié)會發(fā)揮著重要的作用,因此,在政府和行業(yè)協(xié)會的推動作用下,修訂高性能鋼筋產(chǎn)品的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并制定施工使用規(guī)范及推廣應(yīng)用的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策,從而有效完成建筑鋼筋的性能升級及其使用功能化工作。
4.總結(jié)
為了有效做好建筑鋼筋的性能升級及其使用功能化工作,應(yīng)不斷進(jìn)行新設(shè)備、新工藝及新品種的開發(fā)研究,完善新標(biāo)準(zhǔn)體系,實(shí)現(xiàn)節(jié)約型建筑鋼筋的推廣應(yīng)用。
【參考文獻(xiàn)】
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