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免董
5 years ago
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1 我国 400MPa 热轧带肋钢筋生产应用的现状徐寅中国钢铁工业协会 l 我国 400 MPa 热轧带肋钢筋生产应用的进展改革开放以来, 我国的经济建设得到了很大的发展, 尤其是进人 20 世纪 90 年代, 随着经济建设的发展, 工程建设的投资逐年增加, 对混凝土结构工程必需的主要钢铁材料一螺纹钢筋的需求量也在不断增长, 表 1 显示了 1995 年以来, 我国螺纹钢筋的产量进出口量和消费量表年螺纹钢筋生产进出口和消费量万 t 年份产量进口出口净消费但是, 我国钢筋混凝土结构所使用的螺纹钢筋, 近 30 年来, 一直是热轧 335 MPa 钢筋 ( 习惯称为 II 级钢筋 ), 而欧美等国家主要采用强度高综合性能好的 400 MPa 500 MPa 钢筋为了改变这一不合理的品种结构, 原冶金部和国家科委将 400 MPa 热轧带肋钢筋列为六五和七五国家科技攻关项目, 经过冶金建设等相关部门科技工作者近 10 年的努力,400MPa 热轧带肋钢筋终于研制成功, 井在八五期间进行了试用, 经实践证明, 与 335 MPa 钢筋相比,400 MPa 热轧钢筋具有以下优点 : (1) 强度高, 性能稳定, 并具有优良的工艺性能, 可适应各种施工工艺 (2) 由于钢筋碳当量低, 焊接方便, 焊接性能好 (3) 强屈比 (σb/σs 不小于 1.25, 适于抗震, 有利于地震区建筑物使用

2 (4) 建筑设计规范中钢筋强度设计值由 II 级钢筋的 310 MPa 提高到 360 MPa, 在一般钢筋混凝土结构工程中, 与 II 级钢筋相比, 可节约钢材 12-14%, 增加建筑物安全储备, 有显著的社会经济效益, 对促进我国建筑工业的发展具有重要意义为加快冶金产品结构调整, 加速我国建筑业用钢材更新换代, 冶金部和建设部将 400MPa 热轧钢筋的推广应用列入了九五发展规划, 冶金部也将与推广 400 MPa 热轧钢筋作为九五期间调整冶金产品结构的重大举措之一 1995 年冶金工业部和建设部联合发文关于推广应用 400 MPa 新 III 级钢筋的通知 ( 冶建 (1995)348 号 ),1999 年, 建设部和国家冶金工业局联合成立了建筑用钢技术协调组, 把 400MPa 热轧钢筋的推广应用作为协调组的主要工作,2000 年, 协调组将江苏省湖南省河北省作为 400MPa 热轧钢筋推广应用的三个试点省两年多来, 协调组多次组织国内钢铁企业和建筑行业的设计院施工企业就 400 MPa 热轧钢筋的推广应用进行交流, 并利有关的报纸刊物进行大力宣传 ; 同时, 针对推广应用工作中出现的问题 ( 如钢筋电渣压力焊性能小专家盘圆钢筋开卷调直等 ), 及时组织专家和有关人员进行解决 400 MPa 热轧钢筋的推广应用工作整体上应该说是取得了一定的成效近年来, 有 41 家钢铁企业先后试制和生产了 400 MPa 热轧钢筋,2000 年 2001 年和 2002 年 400 MPa 热轧钢筋的产量见表 2;2001 年和 2002 年我国有四个钢铁企业分别按加标美标英标和日标向国外出口了万 t 和万 t400mpa 以上级热轧带肋钢筋, 出口情况见表 3;2002 年我国国内消费和出口的 400 MPa 及 400MPa 以上级热轧带肋钢筋共有万 t, 其中 Фmm 占 12.69% 全国 44 家钢铁企业 2000 年至 2002 年 400MPa 热轧钢筋产量情况见表年 400 MPa 热轧钢筋产量比 2001 年增加了万 t, 但出口明显减少了 21 万 t, 而国内消费明显增加,2002 年的国内消费量比 2001 年增长了 % 建设部新制定的混凝土结构设计规范于 2002 年 4 月正式发布执行后, 新旧规范并行执行一年 ( 从 2003 年开始, 旧规范作废, 正式执行新规范 ) 可从中已反映出我国对 400 MPa 热轧带肋钢筋的需求且将会较大幅度的逐年增长表年 400MPa 热轧钢筋的产量情况直径 /mm 2002 年 /t 2001 年 /t 2002 年 /t 总计

3 表年 2002 年 400MPa 以上级热轧带肋钢筋出口情况企业名称 2001 年 /t 2002 年 /t 直径 /mm 执行标准济南钢铁公司 CAN/CSA-G30.18-M JIS G3112 首钢总公司 ,15 CAN/CSA-G30.18-M ASTM A 宝钢集团总公司 CAN/CSA-G30.18-M92 上海一钢公司 BS 马鞍山钢铁公司 BS G460( 英标 ) 总计近年来, 我国钢铁企业生产的 400 MPa 热轧钢筋已广泛应用在国内的城市高层建筑办公和商业大楼民用住宅, 水利电力交通等建设工程上, 北京中国大剧院东方广场中银大厦深圳市民广场和科技少年宫长沙岳麓山庄徐川市小区住宅楼南京银城五台花园和聚福园小区南京中央广场苏州工业园区信息大厦和星海大厦长江三峡工程连云港核电站等建筑工程都大量采用了国产的 400MPa 热轧钢筋, 同时每年还有一定数量的 400 MPa 热轧钢筋出口到东南亚和欧洲地区 2 进一步做好降低 400MPa 热轧钢筋的生产成本工作 400 MPa 钢筋的生产工艺较多, 主要有两大类, 即微合金化和余热处理, 见表 5 而国家 973 项目之一超细晶粒碳素钢轧制工艺生产 400 MPa 钢筋尚在进一步试验中目前在国内建筑工程中使用较多的是微合金 400MPa 热轧带肋钢筋 (20MnSiV 和 20MnSiNb), 除个别厂生产 20MnSiNb 外, 主要以 20MnSiV 居多鉴于 20MnSiV 的生产原先都采用钒铁作原料, 生产的 400 MPa 热轧带肋钢筋比 335 MPa 热轧钢筋的成本要高 100 多元 /t, 不利于该产品的推广应用用氮化钒取代钒铁, 是降低 400 MPa 热轧带肋钢筋成本的主要途径国内外的应用结果均认同 : 在钒微合金钢中采用 VN12 合金 ( 氮化钒 ), 节约钒 20%-40%, 由此, 可降低热轧钢筋的生产成本为此,1997 年开始, 原冶金部科技司组织国内钢铁研究总院等研究院所和国外有关公司合作进行采用氮化钒生产 20MnSiV 的试验研究, 取得了一定的效果, 生产成本降低, 同时, 攀钢利用国内丰富的钒资源研制的国产氮化钒也取得了

4 表年 2001 年 2002 年国内钢铁企业生产 400MPa 热轧钢筋情况序号企业名称直径 /mm 2000 年 /t 2001 年 /t 2002 年 /t 1 承德钢铁公司南钢集团淮钢有限公司首钢总公司南京钢铁集团有限责任公司唐山钢铁集团公司宝钢集团上海一钢马鞍山钢铁股份有限公司江苏沙钢集团有限公司沙钢集团公司涟源钢铁集团有限公司青岛钢铁有限公司莱芜钢铁公司攀钢钢城企业公司攀钢集团成都钢铁公司济南钢铁有限责任公司湘潭钢铁集团有限公司鞍钢集团公司萍乡钢铁有限责任公司安阳钢铁集团有限责任公司邢台钢铁有限责任公司水城钢铁有限责任公司韶关钢铁集团有限公司南昌钢铁集团有限公司天津天钢集团有限公司新兴铸管股份有限公司宣化钢铁集团有限公司西林钢铁公司邯郸钢铁集团有限公司新疆八一钢铁集团有限公司包头钢铁集团公司昆明钢铁集团有限责任公司石家庄钢铁股份有限公司天铁冶金集团有限公司凌源钢铁集团有限责任公司福建三钢集团有限责任公司重庆钢铁股份公司通化钢铁有限责任公司酒泉钢铁集团有限责任公司四川省川威集团有限公司达州钢铁集团有限责任公司长冶钢铁 ( 集团 ) 有限公司

5 42 抚顺新抚钢有限责任公司杭州钢铁有限责任公司江阴兴澄钢铁公司总计重大突破, 并已形成生产氮化钒专有技术从 1999 年下半年开始, 国内一些钢铁企业均采用氮化钒作原料生产 20MnSiV 的 400 MPa 热轧带肋钢筋, 并在国内的市场得到了认可建议已生产或准备生产的钢铁企业, 可与钢铁研究总院进行技术合作, 充分掌握好这项生产技术, 同时开发能进一步降低成本的新技术 ( 超细晶粒碳素钢钢筋生产技术 ), 使 400 MPa 热轧带肋钢筋更具市场竞争力表 5 400MPa 热轧钢筋不同生产工艺情况工艺方法牌号使用情况微合金化微合金化微合金化余热处理超细晶粒碳素钢轧制 20MnSiV 20MnSiNb 20MnTi 20MnSi Q235 大多数企业生产, 产品已得到市场认可目前仅有南钢生产, 产品也已得到市场认可尚没有企业生产许多企业可以生产, 并出口国外, 但国内市场尚不认可目前尚在进一步试验中 MPa 热轧钢筋的有关技术性能指标对 400 MPa 热轧钢筋,1998 年, 国家冶金工业局重新组织修订了钢筋混凝土用热轧带肋钢筋国家标准 (GB ), 此次标准修订最大的特点就是突出各强度级别产品的技术性能要求, 把有关产品的钢号放在附录里, 不再明确必须采用何种钢号的产品不足之处是 HRB400 钢筋的伸长率 δ5 指标值制定的较低,( 不小于 14%), 而 HRB335 钢筋的 δ5 值是不小于 16%, 给大家的印象是 HRB400 钢筋以强度换取延性 ( 即强度提高, 延性下降 ) 2001 年, 澳大利亚和新西兰两国联合出台了一个钢筋新标准 (AS/NZS4671:2001), 把产品分为普通级和抗地震级, 对照我国的 GB 标准, 结合我国是多地震带地区的特点, 有必要对现行标准的部分技术指标做相应的修订中国钢铁工业协会对国内 40 家钢铁企业在 2001 年和 2002 年按 GB 标准生产的 400MPa 热轧钢筋的部分技术指标进行了调查分析, 统计结果表明名钢铁企业生产的 400 MPa 热轧钢筋的部分技术指标还是很不错的 (1) 抗拉强度 σb 和屈服点 σs GB 标准中规定的抗拉强度 σb 为 570 MPa,

6 屈服点 σs 为 400 MPa 实际各企业产品的 σb 值均 570 MPa, 均值在 585 MPa 以上 ;σ s 值均 400 MPa, 均值在 435MPa 以上 (2) 延伸率 δ5 延伸率是反应钢筋的塑性和抗断裂的一个重要指标, 而钢筋在使用中是不能断裂的设计要求热轧钢筋在最大力作用下有较大的变形而不断裂, 可更有效的保证建筑物的抗震性国标中规定,HRB335 和 HRB400 的 δ5 分别为不小于 16% 和 14%, 实际各钢铁企业生产的 400MPa 热轧钢筋的 65 均在 16% 以上, 均值为 18%, 国内 HRB400 钢筋产量较大的一部分钢铁企业, 其产品 δ5 的均值都在 20% 以上 (3) 均匀伸长率 ( 钢筋在最大力下的总伸长率 )δgt 均匀伸长率 δgt 是抗震钢筋中的一个重要技术指标, 欧洲规范建筑结构抗震设计规定 ENV-8 中对 H 类延性 ( 高延性 ) 设计时采用钢筋的均匀伸长率为 9%, 澳大利亚和新西兰两国的钢筋新标准 (AS/NZS671:2001) 中, 抗震钢筋 500E 的 δgt 规定为 10.0%, 我国 GB 标准规定 δgt 不小于 2.5%; 实际这次调查统计的产品, 其 δgt 值都不小于 2.5%, 有很大一部分钢铁企业产品的 δgt 值在 10.0% 以上, 从数量上看, 约占 2001 年按 GB 标准生产的 HRB400 钢筋产量的 78.49% (4) 碳当量 Ceq GB 标准规定,HRB400 的 Ceq 则为 0.54% 国内部分专家曾建议抗震钢筋的碳当量可适当降低, 其 Ceq 值可在 0.45%-0.50% 中选择澳大利亚和新西兰两国的钢筋新标准 (AS/NZS4671:2001) 中, 抗震钢筋 500E 的碳当量为 0.49%- 0.51%; 实际这次调查统计中, 有 22 家企业的 HRB400 钢筋的碳当量 Ceq 值在 0.50% 以下钢筋混凝土用热轧带肋钢筋国家标准(GB ) 的修订工作计划, 已获国家标准化管理委员会批准目前, 标准修订组正在广泛征求钢铁生产企业和建筑行业及有关专家的意见, 预计新修订的钢筋标准将有利于 HRB400 钢筋进一步的推广使用, 将更适应建筑行业发展的需要钢铁行业和建设部多年来一直联合致力于推广应用 400 MPa 热轧钢筋, 今后应继续加大推广力度, 扩大试点省市, 协助钢铁企业建立配送中心机制, 进一步组织新技术的开发, 及时总结经验, 使 400 MPa 热轧钢筋的推广应用工作上一个新台阶

第卷第期 )) )))))) 高迪等中美建筑用钢筋标准及应用对比分析 / 一段时间以满足一些用户需要如用于采矿业的顶锚 (( 5< / 简介,/ 年 5</ 颁布实施在, 年之前标准只针对级钢筋年关于增加级钢筋的最初修改草案提交到 5< 分委员会 (. 工作组讨论

第卷第期 )) )))))) 高迪等中美建筑用钢筋标准及应用对比分析 / 一段时间以满足一些用户需要如用于采矿业的顶锚 (( *5< */ 简介,/ 年 *5<*/ 颁布实施在, 年之前标准只针对级钢筋年关于增加级钢筋的最初修改草案提交到 *5< 分委员会 *(. 工作组讨论第卷第期年月文章编号四川理工学院学报自然科学版! "#$%&' $ $$$& $ $& ()( *(! 中美建筑用钢筋标准及应用对比分析高迪林常青中国建筑科学研究院北京住房和城乡建设部标准定额研究所北京. "" 摘 " 要我国正处于工业化和城镇化快速发展时期同时随着与国际接轨的步伐加快建筑用钢筋不仅要满足国内建设市场的需要还要积极加入国际市场的竞争满足国际市场的需要