試分析建筑用熱軋鋼筋的性能升級及其使用功能

【摘 要】隨著近幾年建筑事業的不斷發展，建筑行業已在我國國民經濟發展中占主導地位，其是作為我國鋼材消費量最大的行業。雖然我國建筑用鋼的類型較多，但建筑的基礎設施主要以混凝土結構為主，而熱軋帶肋鋼筋是建筑混凝土結構中消費最大的產品。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，既關系到建筑行業的技術進步，也關系著中國資源能能源的可持續發展的戰略實施，具有十分重要的意義。

【關鍵詞】建筑行業；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構強度，而熱軋帶鋼筋的使用功能化是指將應用具有推廣使用價值的新型鋼筋，以滿足鋼筋的性能要求。從當前中國的工業技術水平來看，我國已具備了生產和使用高性能及功能化鋼筋的要求，但還缺乏相應的的實施政策及措施，分析建筑用熱軋鋼筋的發展趨勢及現狀，有針對性地提出促進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揮應有的作用。

1.我國建筑用熱軋鋼筋的必然發展趨勢

分析國外發達國家建筑用熱軋帶肋鋼筋的發展趨勢，其主要以提高結構強度、提高材料的使用周期和有效降低成本為目標[1]。據相關資料表明，從化學成分方面考慮，國外發達國家一般采用低合金鋼，其只規定了上限，為使用性能要求和化學成分的優化提供了空間。對于一些非焊接的鋼筋，其只規定了鋼筋的硫、磷質量分數，有利于降低鋼筋的生產要求和成本。一些高強度鋼筋規定了碳、硅、錳等質量分數，而有的鋼筋產品對硅、錳質量分數未作要求。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害事故的發生，國外發達國家對建筑鋼筋的抗震性引起了高度重視，根據建筑鋼筋的抗震性要求，鋼筋必須具有較高的塑性及強屈比。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注，借鑒國外發達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狀分析

根據中國近幾年熱軋帶肋鋼筋的產量資料分析，目前，我國熱軋帶肋鋼筋的生產工藝主要包括普通熱軋、超細晶控軋控冷工藝、微合金化工藝及淬火+自回火工藝等，這些生產工藝的鋼筋強度等級都達到了400MPa及以上[3]。其中，我國目前應用最廣泛的高強度鋼筋生產工藝為微合金化工藝，具有便于控制、抗震性能較好、產品性能穩定、可靠的特點。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，生產的成本較高，例如型號為HRB400鋼筋，因生產成本較高，在推廣應用中受到了一定的限制。若能進一步在保證使用性能的前提下降低HRB400鋼筋的生產成本，該型號的鋼筋將具有推廣應用價值。國內一些企業雖然在HRB400鋼筋的基礎上進行HRB500鋼筋的研制，但是，受設計理念及具體實施措施等原因，型號為HRB500的鋼筋未得到推廣應用。雖然超細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，生產成本也比較低，但受生產設備和工藝控制及使用觀念的影響，該工藝還未得到推廣應用。面對我國建筑鋼筋發展過程中使用性能低、鋼材浪費大、能源消耗高、施工規范及應用技術不完善等問題，加強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途徑

3.1加強建筑鋼筋新設備、新工藝的開發研究

加大節約型生產工藝的開發，開發出的新工藝不僅要確保使用高性能的鋼筋，還要保證鋼筋生產的質量穩定性及經濟環保性。由于超細晶控軋冷工藝和淬火+自回火工藝都屬于節約型生產工藝，但受客觀條件的限制，該兩種生產工藝還未得到推廣應用[4]。因此，對鋼筋生產的工藝參數及控制過程進行優化，從而實現新工藝的開發。在鋼筋生產工業裝備方面，可以對現有的設備進行改造，同時也可以積極開發新的設備，主要因為節約型生產工藝的開發需要建立在良好的工藝裝備基礎之上。例如超細晶熱軋鋼的生產工藝，其需要在低溫、高壓下進行軋制工藝，對軋機的軋制提出了較高的要求，當軋機的額定負荷出現供給不足的情況下，則需要更換軋機機架或需要對其進行必要的改造。然而，在鋼筋品種使用性能的推廣方面，應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新標準體系

完善和創新新標準體系是實現建筑鋼筋性能升級和其使用功能化的前提。據資料表明，當前我國一些企業已將HRB500鋼筋納入了國家標準《鋼筋混凝土用鋼第二部分熱軋帶肋鋼筋》中，但在國家標準《混凝土結構設計規范》及《混凝土結構工程施工及驗收規范》中未對HRB500鋼筋作相關規定。面對這種現狀，應對建筑的相關規范進行修訂，將HRB500鋼筋的相關內容納入到標準規范中[5]。由于當前我國還沒有制定耐腐蝕性鋼筋的產品規范標準，這就要求在研制耐腐蝕鋼筋過程中應制定耐腐蝕鋼筋的產品標準護額建筑規范，做到推廣未動，標準先行。此外，在鋼筋性能升級及其使用功能化工作中，由于政府和行業協會發揮著重要的作用，因此，在政府和行業協會的推動作用下，修訂高性能鋼筋產品的技術標準，并制定施工使用規范及推廣應用的技術經濟政策，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

為了有效做好建筑鋼筋的性能升級及其使用功能化工作，應不斷進行新設備、新工藝及新品種的開發研究，完善新標準體系，實現節約型建筑鋼筋的推廣應用。

【參考文獻】

[1]蘇世懷，完衛國.建筑用熱軋鋼筋的性能升級與使用功能化探討[J].中國冶金，2011，02：5-10.

[2]黃偉，張麗，王平，疏偉.建筑用鋼筋的應用發展研究[J].建筑技術，2010，03：242-245.

[3]蘇世懷，完衛國，孫維，郭湛.中國建筑用帶肋鋼筋、線材品種的優化[J].建材世界，2010，05：36-39+45.

[4]楊才福.高強度建筑鋼筋的最新技術進展[J].鋼鐵，2010，11：1-11.

[5]呂立鋒.建筑用耐火鋼筋的成分設計及其組織與性能研究[D].東北大學，2012.