隨著大力推廣應(yīng)用高強(qiáng)抗震鋼筋,與高強(qiáng)鋼筋套筒相配套的高強(qiáng)鋼筋連接接頭的需求量大幅增長,市場巨大,前景看好。我國的高強(qiáng)抗震鋼筋直螺紋連接接頭(套筒)已經(jīng)研發(fā)成功,性能達(dá)到并超過國際先進(jìn)水平。
鋼筋連接套筒是用于鋼筋連接的,這種鋼筋機(jī)械連接技術(shù)曾被建設(shè)部作為“建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)”之一而推廣應(yīng)用,它也是土建工程一項(xiàng)量大面廣的重要施工技術(shù),我國混凝土結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的是鋼筋直螺紋連接接頭,占機(jī)械連接接頭總量的90%以上。目前,鋼筋連接套筒的消耗量達(dá)到3億件。
近年來,加大推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的力度。今年1月4日,住建部與工信部聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于加快應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的指導(dǎo)意見》中指出,“2015年底,高強(qiáng)鋼筋的產(chǎn)量占螺紋鋼筋總產(chǎn)量的80%,在建筑工程中使用量達(dá)到建筑用鋼筋總量的65%以上。對(duì)大型高層建筑和大跨度公共建筑,優(yōu)先采用500兆帕級(jí)螺紋鋼筋。
對(duì)于地震多發(fā)地區(qū),重點(diǎn)應(yīng)用高強(qiáng)屈比、均勻伸長率高的高強(qiáng)抗震鋼筋。作為推廣應(yīng)用的重點(diǎn)工作之一,要加快高強(qiáng)鋼筋產(chǎn)品及應(yīng)用技術(shù)研發(fā),研究鋼筋連接新工藝和新技術(shù),降低工程施工中鋼筋加工成本,加強(qiáng)高強(qiáng)鋼筋和高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震性能的研究,開展600兆帕級(jí)及以上螺紋鋼筋產(chǎn)品研發(fā)。
現(xiàn)在市場上直螺紋接頭連接套筒都是用45號(hào)鋼(圓棒或者無縫鋼管)直接制作,故套筒的屈服強(qiáng)度就等于原材料的標(biāo)準(zhǔn)屈服強(qiáng)度即355兆帕,比400兆帕級(jí)鋼筋的屈服強(qiáng)度還要低11.2%。
因此,國內(nèi)不少廠家在研發(fā)高強(qiáng)抗震鋼筋連接套筒,比如上海宏選機(jī)電科技有限公司經(jīng)過自主研發(fā),并已申請(qǐng)專利的“鋼筋異型直螺紋連接套筒”,采用等徑角擠壓,使材料產(chǎn)生冷作硬化來細(xì)化晶粒,其抗拉強(qiáng)度提高30%,抗剪強(qiáng)度提高8%,抗疲勞強(qiáng)度提高40~。經(jīng)過多年的反復(fù)試驗(yàn)掌握合理的變形量,保證一定的硬化層,同時(shí)套筒芯部延性不受影響,套筒屈服強(qiáng)度可達(dá)650-700兆帕,抗拉強(qiáng)度可達(dá)800-900兆帕。目前已經(jīng)開發(fā)出適用于630兆帕級(jí)螺紋鋼筋的連接套筒,性能達(dá)到并超過國際先進(jìn)水平,并已累計(jì)供應(yīng)市場達(dá)5萬件。
談到研發(fā)成功的國產(chǎn)鋼筋異型直螺紋連接套筒質(zhì)量和性能時(shí),儲(chǔ)士強(qiáng)說“鋼筋異型直螺紋連接套筒”具有不少優(yōu)勢(shì),具體體現(xiàn)在:
一是多菱柱體外形,使連接操作方便,確保鋼筋端頭螺紋加工和安裝過程安全可靠,有效避免工傷事故。
不僅在使用管鉗時(shí)不會(huì)出現(xiàn)“打滑”,更可以用活扳手,呆扳手等工具;同時(shí),配備了“專用呆扳手”與之配套,可適用于鋼筋間距密集的施工環(huán)境,施工人員操作安全方便、輕便迅捷,根據(jù)不同套筒直徑使用相應(yīng)的“專用呆扳手”,可保證施工的扭矩值。
二是套筒壁厚有效減薄,增加了混凝土保護(hù)層厚度,其多菱柱外形也增強(qiáng)了與混凝土的握裹力。
三是應(yīng)用等徑角擠壓技術(shù)能有效節(jié)省鋼材30%,符合“資源節(jié)約型社會(huì)、低碳經(jīng)濟(jì)”等宏觀政策導(dǎo)向。以32鋼筋直螺紋連接套筒為例,每個(gè)可節(jié)省鋼材0.2kg。鋼筋直螺紋連接套筒每年全國使用量估計(jì)在3-4億個(gè),照此計(jì)算可節(jié)省鋼材達(dá)6萬噸。
《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程JGJ107-2010》中規(guī)定接頭的疲勞應(yīng)力幅限值不應(yīng)小于標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002中表4.2.5-1普通鋼筋疲勞應(yīng)力幅限值的0.8倍。“鋼筋異型直螺紋連接套筒”抗疲勞性能特別優(yōu)異,按照《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002中表4.2.5-1普通鋼筋疲勞應(yīng)力幅限值的1.0倍(應(yīng)力幅為127N/mm2,更大應(yīng)力幅241N/mm2,變化頻率15Hz)通過了200萬次循環(huán)加載試驗(yàn),該性能指標(biāo)經(jīng)上海科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所水平檢索達(dá)到國際先進(jìn)水平。
隨著大直徑、高強(qiáng)度鋼筋的加快應(yīng)用和對(duì)國際建筑市場的拓展,市場對(duì)高性能鋼筋端頭螺紋滾軋機(jī)的需求日益高漲。目前市場應(yīng)用的鋼筋端頭滾軋機(jī)有直接滾軋、剝肋滾軋、擠壓肋滾軋,三類機(jī)械設(shè)備各有優(yōu)缺點(diǎn),其中以擠壓肋滾軋成的鋼筋端頭螺紋質(zhì)量性能為佳,但需二臺(tái)設(shè)備、二道工序,投入財(cái)力人力較大。
隨著高強(qiáng)抗震鋼筋應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,消費(fèi)量大幅增長,套筒的需求也將隨之增大,估計(jì)到2015年消耗量約5億件,目前國內(nèi)能生產(chǎn)鋼筋套筒的企業(yè)不少,但年產(chǎn)量超過千萬件只有十多家,絕大部分的廠家的年產(chǎn)量上百萬件,在上海地區(qū),年產(chǎn)量上千萬件的連接套筒生產(chǎn)廠家僅1-2家。已明確,到2013年,二級(jí)螺紋鋼筋將全部被淘汰,因此高強(qiáng)鋼筋的抗震鋼筋連接套筒的需求量將明顯上升,潛在的市場十分廣闊。
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