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一、螺紋鋼的生產工藝
螺紋鋼是表面帶肋的鋼筋,亦稱帶肋鋼筋,通常帶有2道縱肋和沿長度方向均勻分布的橫肋。橫肋的外形為螺旋形、人字形、月牙形3種。用公稱直徑的毫米數表示。帶肋鋼筋的公稱直徑相當于橫截面相等的光圓鋼筋的公稱直徑。鋼筋的公稱直徑為8-50毫米,推薦采用的直徑為8、12、16、20、25、32、40毫米。帶肋鋼筋在混凝土中主要承受拉應力。帶肋鋼筋由于肋的作用,和混凝土有較大的粘結能力,因而能更好地承受外力的作用。帶肋鋼筋廣泛用于各種建筑結構、特別是大型、重型、輕型薄壁和高層建筑結構。
螺紋鋼是由小型軋機生產的,小型軋機的主要類型分為:連續式、半連續式和橫列式。目前世界上新建和在用的以全連續式小型軋機居多。當今流行的鋼筋軋機有通用的高速軋制的鋼筋軋機和4切分的高產量的鋼筋軋機。
連續小型軋機所用坯料一般是連鑄小方坯,其邊長一般為130~160mm,長度一般在6~12米左右,坯料單重1.5~3噸。軋制線多為平-立交替布置,實現全線無扭轉軋制。根據不同坯料規格和成品尺寸有18、20、22、24架的小型軋機,18架為主流。目前,棒材軋制多采用步進式加熱爐、高壓水除鱗、低溫軋制、無頭軋制等新工藝,粗軋、中軋向適應大坯料及提高軋制精度方向發展,精軋機主要是提高精度和速度(最高18m/s)。產品規格一般為ф10-40mm,也有ф6-32mm或ф12-50mm的。生產的鋼種為市場大量需要的低中高碳鋼、低合金鋼;最高軋制速度為18m/s。其生產工藝流程如下:
步進式加熱爐 →粗軋機 →中軋機 →精軋機 →水冷裝置 →冷床 →冷剪 →自動計數裝置 →打捆機 →卸料臺架
二、螺紋鋼的特性與質量
1、螺紋鋼的分類
螺紋鋼常用的分類方法有兩種:一是以幾何形狀分類,根據橫肋的截面形狀及肋的間距不同進行分類或分型,如英國標準(BS4449)中,將螺紋鋼分為Ⅰ型、Ⅱ 型。這種分類方式主要反應螺紋鋼的握緊性能。二是以性能分類(級),例如我國標準(GB1499.2-2007)中,按強度級別(屈服點/抗拉強度)將螺紋鋼分為3個等級;日本工業標準(JI SG3112)中,按綜合性能將螺紋鋼分為5個種類;英國標準(BS4461)中,也規定了螺紋鋼性能試驗的若干等級。此外還可按用途對螺紋鋼進行分類,如分為鋼筋混凝土用普通鋼筋及鋼筋混凝土用熱處理鋼筋等。
我國的鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋按國家標準,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。熱軋帶肋鋼筋分為HRB335(老牌號為20MnSi)、HRB400(老牌號為20MnSiV、20MnSiNb、20Mnti)、HRB500三個牌號。
2、螺紋鋼的規格和質量
螺紋鋼的定貨原則一般是在滿足工程設計所需握緊性能要求的基礎上,以機械工藝性能或機械強度指標為主。
規格:螺紋鋼的規格要求應在進出口貿易合同中列明。一般應包括標準的牌號(種類代號)、鋼筋的公稱直徑、公稱重量(質量)、規定長度及上述指標的允許差值等各項。我國標準推薦公稱直徑為8、10、12、16、20、40mm的螺紋鋼系列。各項質量要求應滿足GB1499.2-2007《熱軋帶肋鋼筋》的要求。
外觀質量:①表面質量。有關國家標準中對螺紋鋼的表面質量作了規定,要求端頭應切得平直,表面不得有裂縫、結疤和折迭,不得存在使用上有害的缺陷等;②外形尺寸偏差允許值。螺紋鋼的彎曲度及鋼筋幾何形狀的要求在有關國家標準中作了規定。如我國國家標準規定,直條鋼筋的彎曲度不大于6mm/m,總彎曲度不大于鋼筋總長度的0.6%。
鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋牌號和化學成分:
牌號 | 化學成分(% ) | |||||
C | Si | Mn | P | S | Ceq | |
HRB335 | 0.25 | 0.8 | 1.6 | 0.045 | 0.045 | 0.52 |
HRB400 | 0.25 | 0.8 | 1.6 | 0.045 | 0.045 | 0.54 |
HRB500 | 0.25 | 0.8 | 1.6 | 0.045 | 0.045 | 0.55 |
化學成分檢驗:
(1)檢驗方法:對上述化學成分進行檢驗分析時常用的標準檢驗方法如下: GB/T223、JISG1211?1215、BS1837、BS手冊19等。
(2)成分指標:考核螺紋鋼成分含量的指標主要有:C、Mn、P、S、Si等項,牌號不 同,含量各有差別,其大致范圍為:C(0.10~0.40%)、Mn<1.80%、P<0.050 %、S<0.050%、Si(0.60~1.00%)。
機械性能檢驗:
(1)性能指標:考核螺紋鋼機械性能的檢驗項目包括拉伸試驗(抗拉強度、屈服強度、延伸率)、彎曲試驗(一次彎曲及反彎曲)。
(2)檢驗方法:①拉伸試驗方法:常用的標準檢驗方法有GB/T228-87 、JISZ2201、JISZ2241、ASTMA370、ГОСТ1497、BS18等;②彎曲試驗方法:常用的標準檢驗方法有GB/T232-88、JISZ2248、ASTME290、ГОСТ1401 9等。
螺紋鋼一般是裸裝捆扎交貨,存放時要注意防潮,銹蝕對螺紋鋼的性能將產生不良影響。
三、螺紋鋼的用途
螺紋鋼廣泛用于房屋、橋梁、道路等土建工程建設。大從高速公路、鐵路、橋梁、涵洞、隧道、防洪、水壩等公用設施,小到房屋建筑的基礎、梁、柱、墻、板,螺紋鋼都是不可或缺的結構材料。
隨著我國城鎮化程度的不斷深入,基礎設施建設、房地產的蓬勃發展對螺紋鋼的需求強烈。鋼筋混凝土結構仍然是當前及未來相當長時期內我國建筑的主要結構形式。因此,可以預期螺紋鋼需求量和產量仍將保持較高水平。
據統計,我國建筑業用鋼量約占鋼材消耗總量的50%左右。建筑業作為資源消耗量較大行業之一,要實現可持續發展,就必須調整建筑材料消耗結構,大力應用高強鋼筋和高性能混凝土,走節約型發展道路。如果能夠將目前使用的鋼筋和混凝土提高一個強度等級,則可以給社會帶來巨大節約。
根據測算,如果能夠按照規范的要求,將鋼筋混凝土的主導受力鋼筋強度提高到400-500N/mm2,則可以在目前用鋼量的水平上節約10%左右。
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