行業(yè)信息
由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部政策研究中心主辦、建科機(jī)械（天津）股份有限公司協(xié)辦的建筑鋼筋生產(chǎn)加工配送產(chǎn)業(yè)發(fā)展與高強(qiáng)鋼筋開(kāi)發(fā)應(yīng)用及焊網(wǎng)技術(shù)交流會(huì)于5月19日-20日在京舉行。
會(huì)議指出，要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用，推動(dòng)建筑鋼筋加工配送行業(yè)技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
會(huì)上，來(lái)自業(yè)內(nèi)的專(zhuān)家和相關(guān)企業(yè)代表就減量化用鋼、發(fā)展建筑鋼筋加工配送產(chǎn)業(yè)、推動(dòng)上下游產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展、做好高強(qiáng)度鋼筋生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)的銜接工作等問(wèn)題進(jìn)行了廣泛與深入的交流，并對(duì)日前發(fā)布的《關(guān)于加快應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的指導(dǎo)意見(jiàn)》進(jìn)行了詳細(xì)的講解。
深度國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼筋性能要求的五大新變化《鋼鐵工業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》提出：到“十二五”末，400MPa及以上高強(qiáng)度螺紋鋼筋使用比例要超過(guò)80%.如何實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)？相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范要如何修改？我國(guó)推廣400MPa鋼筋存在哪些現(xiàn)實(shí)問(wèn)題？從國(guó)內(nèi)外鋼筋標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)比中，或許我們能夠找到這些問(wèn)題的答案。
目前，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織、美國(guó)、日本、歐洲、澳大利亞/新西蘭（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“澳/新”）、加拿大、新加坡等均有熱軋帶肋鋼筋同類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。從具體內(nèi)容來(lái)看，世界各國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)都充分地體現(xiàn)了鋼筋生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步與建筑業(yè)的新要求，在標(biāo)準(zhǔn)的新版本中有許多新變化。梳理這些要求與變化，可將其歸納為以下五個(gè)方面：
基本性能要求的簡(jiǎn)化鋼筋的五大基本性能是：屈服強(qiáng)度Rel、抗拉強(qiáng)度Rm、斷后伸長(zhǎng)率A．最大力總伸長(zhǎng)率Agt、抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比（Rm /Rel）。近年來(lái)，許多國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)都簡(jiǎn)化為三大有代表性的關(guān)鍵性能要求：屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比、最大力總伸長(zhǎng)率。
鋼筋屈服強(qiáng)度是決定鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)承載力與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要指標(biāo)，世界各國(guó)都用屈服強(qiáng)度來(lái)命名鋼的強(qiáng)度等級(jí)。
鋼筋抗拉強(qiáng)度與屈服強(qiáng)度的比（強(qiáng)屈比）是評(píng)價(jià)鋼材使用可靠性的一個(gè)參數(shù)。強(qiáng)屈比越大，鋼材受力超過(guò)屈服點(diǎn)工作時(shí)的可靠性越大，安全性越高。對(duì)于抗震性能鋼筋，這個(gè)參數(shù)一般要求為1.25%以上。但是，強(qiáng)屈比太大，鋼材強(qiáng)度的利用率就會(huì)偏低，浪費(fèi)材料。
最大力總伸長(zhǎng)率表示在結(jié)構(gòu)不斷裂的情況下鋼筋能夠承受塑性形變的能力。通常，鋼筋的斷后伸長(zhǎng)率僅反映鋼筋的頸縮斷口局部區(qū)域的殘余變形塑變形的能力，而最大力總伸長(zhǎng)率不僅反映了鋼筋頸縮斷口局部區(qū)域標(biāo)距的殘余變形，還要加上回復(fù)的彈性變形。
由于鋼筋的最大力總伸長(zhǎng)率反映了鋼筋在受力變形時(shí)的真實(shí)狀態(tài)，而且完全可以取代斷后伸長(zhǎng)率，英國(guó)、新西蘭與澳大利亞等國(guó)標(biāo)準(zhǔn)都取消了對(duì)斷后伸長(zhǎng)率的規(guī)定，僅規(guī)定了最大力總伸長(zhǎng)率。我國(guó)與日本等由于采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)最大力總伸長(zhǎng)率和斷后伸長(zhǎng)率都作了規(guī)定，但可以選擇。而美國(guó)一直堅(jiān)持自己的體系，還是沿用伸長(zhǎng)率的指標(biāo)體系。
我國(guó)GB1499.2-2007規(guī)定的鋼筋基本性能要求為屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度、斷后伸長(zhǎng)率、最大力總伸長(zhǎng)率四大指標(biāo)，沒(méi)有關(guān)于強(qiáng)屈比的規(guī)定。從借鑒國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)與科學(xué)合理性的角度來(lái)看，采用屈服強(qiáng)度、強(qiáng)屈比、最大力總伸長(zhǎng)率三大指標(biāo)更具有合理性。
鋼筋標(biāo)準(zhǔn)趨向高強(qiáng)化世界各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼筋的強(qiáng)度級(jí)別或牌號(hào)的設(shè)置不盡相同，但大致可分為300MPa（低）、400MPa（中）和500MPa（高）3組，考慮到各國(guó)的具體情況，又分為可焊與非可焊或者抗震與非抗震。從強(qiáng)度級(jí)別來(lái)看，我國(guó)335MPa鋼筋的實(shí)際用量為60%左右，主力強(qiáng)度是低強(qiáng)度級(jí)別；日本與美國(guó)的主力強(qiáng)度級(jí)別是400MPa（420MPa），屬于中強(qiáng)度級(jí)別；歐洲、英國(guó)、澳大利亞與新西蘭的主力強(qiáng)度級(jí)別是500MPa，屬于高強(qiáng)度級(jí)別。尤其是在英國(guó)與歐洲的標(biāo)準(zhǔn)中，高強(qiáng)化的趨勢(shì)更加明顯。英國(guó)原來(lái)標(biāo)準(zhǔn)中的強(qiáng)度等級(jí)為460MPa，歐洲為450MPa，在標(biāo)準(zhǔn)一體化的過(guò)程中，歐洲共同體采用了英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一到500MPa，提高了鋼筋的應(yīng)用強(qiáng)度。
同一級(jí)別質(zhì)量等級(jí)的細(xì)化英國(guó)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)將500MPa鋼筋按質(zhì)量等級(jí)分為A．B．C3個(gè)級(jí)別，“澳/新”標(biāo)準(zhǔn)將500MPa鋼筋分為L(zhǎng)、N、E3個(gè)質(zhì)量等級(jí)。這3個(gè)質(zhì)量等級(jí)的差別主要是最大力總伸長(zhǎng)率與強(qiáng)屈比不同。鋼筋的伸長(zhǎng)率與強(qiáng)屈比、鋼的化學(xué)成分有關(guān)，也與鋼筋的加工工藝有關(guān)。在英國(guó)和“澳/新”標(biāo)準(zhǔn)中，雖然沒(méi)有明確對(duì)應(yīng)的加工工藝，但鋼筋伸長(zhǎng)率與強(qiáng)屈比是表征鋼筋軋制工藝的最有代表性的指標(biāo)。它不僅反映了所采取的軋制工藝的成本要素，也反映了這一強(qiáng)度等級(jí)的質(zhì)量要素，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)與施工現(xiàn)場(chǎng)的管理帶來(lái)了許多便利條件。
我國(guó)同一強(qiáng)度鋼筋的不同質(zhì)量等級(jí)是在不同的標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的，如熱軋HRB400鋼筋按GB1499.2-2007交貨，KL400余熱處理鋼筋按GB13014-1991交貨。但由于余熱處理鋼筋還沒(méi)有被市場(chǎng)所接受，許多企業(yè)將余熱處理鋼筋按熱軋鋼筋交貨，在市場(chǎng)上常常出現(xiàn)魚(yú)目混珠的現(xiàn)象。
生產(chǎn)工藝的隱性化世界各國(guó)鋼筋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的生產(chǎn)工藝大致可分為熱軋不帶后部處理、熱軋后控制冷卻并余熱回火、冷加工3種。原國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)與英國(guó)等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了不同的生產(chǎn)工藝對(duì)應(yīng)不同的性能要求。近年來(lái)，世界各國(guó)在標(biāo)準(zhǔn)中都淡化了生產(chǎn)工藝，規(guī)定由生產(chǎn)者決定。鋼筋產(chǎn)品從其使用的角度考慮，主要考核的是力學(xué)性能、工藝性能、焊接性能，所以鋼筋的生產(chǎn)工藝在標(biāo)準(zhǔn)中可以不作具體規(guī)定。但是不作具體規(guī)定不等于沒(méi)有要求，只是將生產(chǎn)工藝隱性化，具體都體現(xiàn)在對(duì)性能的要求中。
在我國(guó)，鋼筋生產(chǎn)工藝一直都是關(guān)注的焦點(diǎn)。近年來(lái)，由于資源制約與制造成本的壓力，以工藝強(qiáng)化為主的技術(shù)研究取得了許多新進(jìn)展，如以低碳鋼進(jìn)行控制軋制和控制冷卻的細(xì)晶粒高強(qiáng)度鋼都有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。為了固化這一成果，我國(guó)在新修訂的GB1499.2-2007標(biāo)準(zhǔn)中除了規(guī)定熱軋工藝外，還規(guī)定了控軋細(xì)晶粒工藝路線(xiàn)。
從國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)的表述與規(guī)定中分析鋼筋生產(chǎn)工藝對(duì)鋼筋性能的影響，可看出兩者的內(nèi)涵不同。解讀歐洲的標(biāo)準(zhǔn)體系，他們認(rèn)為鋼筋的生產(chǎn)工藝無(wú)論是熱軋還是冷軋僅僅影響的是力學(xué)性能與疲勞性能，包括強(qiáng)度、延伸率尤其是屈強(qiáng)比。屈強(qiáng)比是間接限定生產(chǎn)工藝的最合適的方法，因此，冷軋鋼筋的屈強(qiáng)比高，熱軋后余熱處理鋼筋介于熱軋與冷軋之間，熱軋鋼筋屈強(qiáng)比低。而我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)太在意軋制工藝的問(wèn)題，將不同的工藝路線(xiàn)分為不同的標(biāo)準(zhǔn)，有些人甚至將高強(qiáng)鋼筋狹義化，認(rèn)為只有微合金化的高強(qiáng)鋼筋才能接受。在這方面，建議借鑒歐洲等成功經(jīng)驗(yàn)，淡化工藝路線(xiàn)，強(qiáng)化有代表性指標(biāo)的要求。
抗震鋼筋要求的清晰化近年來(lái)，地震給許多國(guó)家?guī)?lái)的災(zāi)難十分慘重。為了保證在地震發(fā)生時(shí)建筑物在瞬間不被破壞，有一定的延遲時(shí)間，以保證人民生命與財(cái)產(chǎn)安全，一些處于地震多發(fā)地帶的國(guó)家在標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)建筑鋼筋的抗震性能提出了明確的要求。如“澳/新”標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了E為抗震等級(jí)，即300E．500E為抗震等級(jí)。
為了體現(xiàn)抗震性能，我國(guó)在2007年修訂GB1499.2時(shí)也參照國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)，明確地提出了抗震鋼筋的要求。在本次標(biāo)準(zhǔn)修訂過(guò)程中，新標(biāo)準(zhǔn)明確規(guī)定：對(duì)于有較高要求的抗震結(jié)構(gòu)適用牌號(hào)，在規(guī)定的鋼筋牌號(hào)后加上E，作為單獨(dú)的牌號(hào)列出，如400E。
