我國建筑業迎來綠色發展的新時代,微合金化高強鋼筋將追求功能化,即向抗震、耐腐蝕、耐低溫、耐火方向發展。尤其是近幾年,我國地震頻發,建筑物的抗震性能成為建筑設計中的重要內容,中國汶川、玉樹地震,以及海地、智利、日本地震發生后,建筑物的抗震性能進一步引起了社會各界的關注。
抗震建筑結構要求使用具有抗震性能的鋼筋,即在建筑物受到地震波沖擊時,可延緩建筑物斷裂發生的時間,避免建筑物在瞬間整體倒塌,從而提高建筑物的抗震性能。因此在抗震結構中,要求鋼筋有一個較長的屈服平臺,有很好的延性,同時鋼筋實際屈服強度相對于屈服強度標準值不宜過高。
發達地區對抗震鋼筋提出了明確的指標要求。首先,抗震鋼筋需要有高強度。歐洲標準明確指出抗震鋼筋強度要達到400MPa、500MPa級別。其次,對鋼筋的塑性指標提出了更高要求,包括強屈比大于1.25、均勻伸長率大于10%。再次,要求鋼筋性能的一致性,即要求屈服點波動范圍窄,實際屈服點與指標值之比小于1.30。
參照國外標準,我國《鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋》GB1499.2-2007標準明確地提出了抗震鋼筋的要求。即與普通鋼筋相比,抗震鋼筋的性能指標增加了強屈比(R0m/R0eL)、屈標比(R0m/ReL)、較 大力總伸長率(均勻伸長率)(Agt)三項質量特征值,即R0m/R0eL≤1.25,R0m/ReL≤1.30,Agt≥9%。如果抗震鋼筋具有較高的強度和良好的塑韌性,那么就可以使鋼筋從變形到斷裂的時間間隔變長,有效達到“建筑結構發生變形到倒塌的時間間隔盡可能延長”“犧牲局部保整體”的抗震設計目的。
另外,由于鋼材在強烈的地震作用下的高應變低周期疲勞性能和在靜載下的性能是不同的,**根據鋼材在強震作用下的應力變形特征,提出抗震鋼的性能指標。這些指標應包括高應變低周期疲勞性能、應變時效敏感性、冷脆轉變溫度、可焊接性、強度與塑性的配合。
近年來,在許多高層鋼筋混凝土結構和鋼混結構的設計中,均加大了抗高烈度地震的要求。地震中鋼筋受到反復拉壓的強力作用,必然產生變形,建筑樓層間的位移角可達到1/650~1/800,因此要求鋼筋應具有對地震能量的吸收潛力。這一潛力往往以鋼筋所受的較 大應力、較 大應變和持續時間三者的乘積來表征。其乘積值越大,表明鋼筋對地震能量的吸收能力越強。
我國GB1499.2-2007規定抗震鋼筋按屈服強度特征值分為355MPa、400MPa、500MPa級別(牌號分別為HRB335E、HRB400E、HRB500E),400MPa、500MPa強度級別為高強抗震鋼筋,具有強度高、*儲備量大、節省鋼材用量、施工方便等優越性,更適用于高層、大跨度和抗震建筑結構,是一種更節約、更高 效的新型建筑材料。目前,在我國已修訂完成的GB1499.2-2013中,335MPa強度級別尺寸規格限制為ф14mm以下,并增加了600MPa強度級別鋼筋。
為了**HRB400E、HRB500E抗震鋼筋具有較為穩定的力學性能和組織形態,鋼鐵企業生產工藝中的化學成分設計要考慮兩個方面:一方面是常規元素含量,另一方面是微合金元素含量。
在微合金元素的利用上,目前通常采用Ti(鈦)、Nb(鈮)、V(釩)元素,這些元素對C(碳)、N(氮)都具有很強的親和力,可以形成碳氮化物。這些微合金碳氮化合物在軋制過程中析出,產生沉淀強化作用,使鋼的強度提高。同時,這些碳氮化合物在鐵素體基體、晶界、位錯線上析出,可有效阻止鐵素體晶粒的長大,起到細化晶粒的作用。再加上這些元素的固溶強化作用,就可以顯著提高鋼的強度。相比之下,Nb在沉淀強化及細化鐵素體晶粒方面的作用更強一些。
我國GB1499.2-2007標準發布實施后,微合金化高強螺紋鋼筋生產企業通過加強設備改造、工藝改進、技術**等,積極開展技術攻關,提高產品質量,研發抗震鋼筋,取得了很好的成績。據統計,獲抗震鋼筋HRB335E、HRB400E、HRB500E鋼筋許可證的廠家以大中型企業為主。隨著《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)的頒布,微合金化高強抗震鋼筋用量將逐步增大,申請生產微合金化高強抗震鋼筋的企業也會隨之增加。從企業的裝備來看,大部分鋼鐵企業都具備生產微合金化高強抗震鋼筋的能力。
地區建筑鋼材*中心統計了近8年幾千個微合金化高強抗震鋼筋產品檢測數據。數據表明,我國微合金化高強抗震鋼筋產品的各項主要指標穩定,*滿足標準要求,實物質量處于較高的水平。
CRB600H高強鋼筋的生產跟傳統鋼廠有比較大的區別,沒有任何污染,沒有廢水、廢氣、廢塵。他們是是用傳統的現在建筑商基本不用的熱軋低碳盤條鋼筋,經過高速扎制及回火處理后的產品。在這樣的過程中,鋼筋的強度和韌性都得到了非常大的提高。不僅沒有污染環境,質量也有了更高的**。真正實現建筑業的綠色發展。
**的高延性冷軋帶肋鋼筋、CRB600H高強鋼筋、高頻焊H型鋼、大型方矩管**邯鄲一三高研科技有限公司。


