近年來,加大推廣應(yīng)用高強鋼筋的力度。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)用高強鋼筋的指導(dǎo)意見》中指出,“2015年底,高強鋼筋的產(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。對大型高層建筑和大跨度公共建筑,優(yōu)先采用500兆帕級螺紋鋼筋。對于地震多發(fā)地區(qū),重點應(yīng)用高強屈比、均勻伸長率高的高強抗震鋼筋。作為推廣應(yīng)用的重點工作之一,要加快高強鋼筋產(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,加強高強鋼筋和高強混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗震性能的研究,開展600兆帕級及以上螺紋鋼筋產(chǎn)品研發(fā)
隨著大力推廣應(yīng)用高強抗震鋼筋,與高強鋼筋相配套的高強鋼筋連接接頭的需求量大幅增長,市場巨大,前景看好。日前,參與起草《滾軋直螺紋鋼筋連接接頭》(JG163-2004)的上海建科結(jié)構(gòu)新技術(shù)工程有限公司工程師儲士強接受《中國冶金報》記者采訪時透露,一種高強抗震鋼筋直螺紋連接接頭(鋼筋套筒)研發(fā)成功,性能達(dá)到并超過國際先進(jìn)水平。
儲士強說,鋼筋機(jī)械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項新技術(shù)”之一而推廣應(yīng)用,它也是土建工程一項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。
隨著大直徑、高強度鋼筋的加快應(yīng)用和對國際建筑市場的拓展,市場對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,其中以擠壓肋滾軋成的鋼筋端頭螺紋質(zhì)量性能為佳,但需二臺設(shè)備、二道工序,投入財力人力較大。上海宏選機(jī)電科技有限公司開發(fā)了鋼筋端頭滾圓滾軋直螺紋加工設(shè)備,首先將鋼筋帶肋端頭滾壓成圓柱形,再滾軋成鋼筋端頭連接直螺紋,然后將鋼筋端部切平,所有工序都由同一臺設(shè)備上完成。該設(shè)備包容了現(xiàn)有各類滾軋機(jī)的優(yōu)點,又避開了各自的缺點,將在近期推向市場。
儲士強說:現(xiàn)在市場上直螺紋接頭連接套筒都是用45號鋼(圓棒或者無縫鋼管)直接制作,故套筒的屈服強度就等于原材料的標(biāo)準(zhǔn)屈服強度即355兆帕,比400兆帕級鋼筋的屈服強度還要低11.2%。何況,鋼筋端頭經(jīng)鐓粗或滾軋后其加工出的螺牙屈服強度可提高30%,即500兆帕以上。在抗拉強度檢測中,載荷還未達(dá)到極限強度,套筒的齒牙就首先塑性變形,造成鋼筋與套筒間的滑移過量,接頭變形指標(biāo)超差,故常態(tài)的45號鋼套筒螺牙難以確保滿足《鋼筋機(jī)械連接通用技術(shù)規(guī)程JGJ107-2010》中關(guān)于接頭連接套筒屈服承載及變形性能的要求。
儲士強說,因此,國內(nèi)不少廠家在研發(fā)高強抗震鋼筋連接套筒,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,其抗拉強度提高30%,抗剪強度提高8%,抗疲勞強度提高40~。經(jīng)過多年的反復(fù)試驗掌握合理的變形量,保證一定的硬化層,同時套筒芯部延性不受影響,套筒屈服強度可達(dá)650-700兆帕,抗拉強度可達(dá)800-900兆帕。目前已經(jīng)開發(fā)出適用于630兆帕級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,儲士強說“鋼筋異型直螺紋連接套筒”具有不少優(yōu)勢,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。不僅在使用管鉗時不會出現(xiàn)“打滑”,更可以用活扳手,呆扳手等工具;同時,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、低碳經(jīng)濟(jì)”等宏觀政策導(dǎo)向。以Ф32鋼筋直螺紋連接套筒為例,每個可節(jié)省鋼材0.2kg。鋼筋直螺紋連接套筒每年全國使用量估計在3-4億個,照此計算可節(jié)省鋼材達(dá)6萬噸。
儲士強說:《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,該性能指標(biāo)經(jīng)上??茖W(xué)技術(shù)情報研究所水平檢索達(dá)到國際先進(jìn)水平。
當(dāng)記者問及高強抗震鋼筋連接套筒市場發(fā)展前景時,儲士強說隨著高強抗震鋼筋應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展,消費量大幅增長,套筒的需求也將隨之增大,估計到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,二級螺紋鋼筋將全部被淘汰,因此高強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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