GB1499.2-2007热轧带肋钢筋国家标准的几个问题

为了探索出一条节能、环保、适合我国国情的热轧钢筋生产新途径,结合近年来国内外对棒线材控轧、控冷及相关技术研究的最新成果,对国内各棒线材厂十分关注的适用于钢筋混凝土用普通热轧带肋钢筋和细晶粒热轧带肋钢筋的新标准GB1499.2-2007中关于普通热轧及细晶粒钢筋的定义及说明不准确之处进行了分析,讨论了标准中有关化学成分、力学性能和焊接性能等问题,将标准与国外相关标准进行了对比,指出其中的差异.建议在修订标准时,明确有关规定,使生产厂家有章可循.     

快速穿水冷却装置对热轧带肋钢筋组织性能的影响

一种新型热轧带肋钢筋轧后快速穿水冷却装置进行了应用.快速冷却后,可以大幅度降低热轧带肋钢筋上冷床温度,同时细化铁素体晶粒直径,抑制晶粒长大,从而提高钢筋的力学性能,收到了很好的效果.     

超低温下钢筋单轴受拉时的应力-应变关系

按照《金属材料低温拉伸试验方法》(GB/T13239—2006)的要求制作拉伸试件,对3种钢筋(热轧带肋钢筋HRB335、HRB400和热轧细晶粒钢筋HRBF400)共84根试件在-180℃~-80℃温度下的力学性能进行单轴受拉试验,研究低温下钢筋力学性能的变化规律.结果表明,随着温度的降低,钢筋的应力-应变曲线形状及极限应变基本不改变,但屈服平台长度、屈服强度、极限强度、强化应变增加.根据试验结果,给出了低温下钢筋屈服强度、极限强度、强化应变等力学特征值随温度的变化规律,进而可建立超低温下钢筋的应力-应变关系.     

热轧带肋钢筋裂纹分析

收集整理质量数据，找出热轧带肋钢筋裂纹的类型，从热轧带肋钢筋裂纹的宏观观察、微观观察、金相组织与裂纹显微分析，找出引起热轧带肋钢筋裂纹的主要原因，提出改进的措施与办法。     

浅析20MnSi热轧带肋钢筋生产的技术改进

20MnSi热轧带肋钢筋具有强度高、抗震性好、性能稳定、节约钢材等优点[1],对其全面推广使用可带来较大的经济效益和社会效益。国家经贸委曾在2000年7月召开了＂热轧HRB400钢筋推广工作应用会议＂。决定建立国家创新科研项目,开发、利用400MPa热轧带肋钢筋（Ⅲ级螺纹钢筋）,国家质量监督检验检疫总局和国家标准化管理委员会联合发布《热轧带肋钢筋》新标准（GB1499.2-2007）,自2008年3月1日起强制执行[2]。新标准关于钢筋标志的变化、性能指标的调整以及钢筋尺寸、外形、重量及允许偏差、订货合同内容、检测及判定方法等,都有了新的规定和要求。为尽快与国际接轨,节约钢材,我国正在加速建筑用钢的更新换代,大力推广应用400MPa级钢筋,使其成为主导钢筋。本文从优化材料成分、优化轧制工艺方面,分析20MnSi热轧带肋钢筋生产的技术改进方案,以期得到具有良好的屈服强度同时还具有良好的焊接性、延伸性和弯曲性的产品。这对于节约资源、提高产品质量、增强出口竞争力具有重要的现实意义。     

新型钢筋混凝土圆形筒仓结构体系探讨

大型混凝土筒仓的设计一般都采用普通热轧钢筋混凝土结构，通过提高混凝土强度和加大仓壁厚度来满足裂缝控制要求，但实际效果不理想。提出采用冷轧带肋钢筋代替普通热轧钢筋的设想，并结合实际工程分析比较，得出了在钢筋混凝土筒仓中可以采用冷轧带肋钢筋作为分布钢筋的结论，为高效钢筋技术的推广提供了科学依据。     

关于双钢筋梁的技术经济分析

通过实验观察和理论分析,并针对热轧带肋三级钢筋制成的双钢筋混凝土构件,提出了裂缝计算的建议公式。并与普通构件对比进行技术经济分析,可取得良好的经济效益。     

钒氮微合金化控冷工艺开发HRB500E抗震钢筋

为降低HRB500E抗震钢筋生产成本,更好地促进其生产及推广应用,国内某钢厂采用钒氮微合金化控冷工艺试制HRB500E抗震钢筋。采用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪、闪光焊接、材料试验机及力学性能测试,对该工艺析出强化和晶粒细化强化机理及效果,控冷终止温度和钢筋力学性能匹配关系,钢筋金相组织、焊接、时效及高应变低周疲劳性能进行了研究分析。结果表明:钢中加入适量钒氮合金,V(CN)析出量占总钒量的66.67%,微合金析出强化效果明显;控冷后终止温度控制在680～710 ℃,钢筋强度具有25 MP     

铌微合金化控冷工艺生产HRB500抗震钢筋强韧化机理

采用Nb微合金化和控冷工艺开发HRB500抗震钢筋,通过金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、X线衍射仪及拉力试验机对钢筋取样金相显微组织、析出相、力学性能及强韧化机理进行分析研究。研究结果表明：采用Nb微合金化和控轧控冷工艺生产HRB500抗震钢筋,最主要的强化机制为细晶强化,其对强度贡献超过40％;采用该工艺,钢筋铁素体晶粒度达11.0级以上,晶粒细化效果明显;铁素体基体、晶界及位错线上形成和分布着尺寸为10～20 nm的大量细小弥散的Nb(CN)析出相,起到了较好的沉淀强化及细化晶粒作用;晶粒细化使冲击转折温度下降150℃,使钢筋在获得较高强度的同时,仍具有较好的塑韧性。     

电化学方法研究混凝土模拟液中细晶粒钢的耐蚀性

通过腐蚀电位、线性极化法与循环极化法等电化学方法研究了细晶粒钢和普通低碳钢在模拟混凝土孔溶液中的均匀腐蚀与点蚀行为,并考虑了砂磨和未处理两种钢筋表面状况对钢筋腐蚀行为的影响.结果表明,细晶粒钢与普通低碳钢在模拟液中的耐均匀腐蚀的能力很接近;砂磨钢筋的钝化效果比未处理钢筋好;腐蚀末期砂磨钢筋表现出比未处理钢筋更强的抑制均匀腐蚀能力.循环极化测试表明：砂磨钢筋由于其相对均匀的表面组织形貌,故表现出比未处理钢筋更好的抑制点蚀能力;其次,由于细晶粒钢含有较多晶界,晶界处含有较多易发生点蚀的夹杂,故表面未处理细晶粒钢发生点蚀的概率稍大于未处理低碳钢.     

HRB400MPa超细晶粒碳素钢筋组织性能

采用临界奥氏体控轧控冷新技术,开发出不含Nb、V、Ti等微合金元素的超细晶HRB400III级钢筋,对其力学性能和显微组织进行分析,结果表明晶粒尺寸达到2～6μm,性能符合GB1499-98要求。     

HRB400MPa超细晶粒碳素钢筋组织性能

采用临界奥氏体控轧控冷新技术,开发出不含Nb、V、Ti等微合金元素的超细晶HRB400III级钢筋,对其力学性能和显微组织进行分析,结果表明晶粒尺寸达到2～6μm,性能符合GB1499-98要求。     

螺纹钢成品波浪弯缺陷的优化改进

介绍了首钢长钢公司轧钢厂四车间轧制热轧带肋钢筋时,成品外观呈现周期性的波浪形状,经过测量严重部位的单位弯曲度在0.5%~0.6%,不满足GB 1499.2—2007钢筋混凝土用钢要求,同时也影响着成品外观质量;优化改进后,无论成品总长弯曲度还是单米弯曲度,均控制在国标4%以内,进一步提高了产品外观质量,提升了首钢长钢公司热轧带肋钢筋的品牌形象。     

配置500 MPa钢筋的混凝土梁裂缝试验研究

为研究配置500 MPa纵向热轧带肋钢筋的混凝土梁的裂缝特征及评估相关规范裂缝计算公式的适用性,进行了22根钢筋混凝土梁受弯性能试验,得到22个平均裂缝间距和92组裂缝宽度数据,相应的钢筋应力范围在201~482MPa,这些试验数据可反映钢筋应力较高情况下受弯构件的裂缝开展特点.试验结果表明,按规范GB50010—2002公式计算的平均裂缝间距、平均裂缝宽度和最大裂缝宽度比试验值普遍偏大,二者之比的均值分别为1.127,1.557和1.535.根据试验结果,提出配置500 MPa带肋钢筋的混凝土梁的裂缝宽度计算公式修正建议,并给出梁侧面钢筋处和受拉边缘的平均裂缝宽度的换算关系式,建议公式的计算值和试验值符合较好.     

高温后高性能混凝土和细晶粒钢筋间粘结性能

配制了C100高性能混凝土,制作了标准立方体试块,并选用500 MPa级细晶粒钢筋制作了中心拔出粘结试件.分别对立方体试块和拔出试件进行了200,400,600,800 ℃的高温试验,完成了高温后的抗压强度试验和拔出粘结试验.基于试验结果,分析了高温作用对高性能混凝土抗压强度和粘结强度的影响,研究了高温后高性能混凝土抗压强度和粘结强度的关系,并通过与普通混凝土高温后粘结性能的对比,分析了高温后高性能混凝土和细晶粒钢筋间粘结性能的特点.     

钒或钒氮合金化对螺纹钢筋力学性能的影响

钢筋混凝土用热轧带肋钢筋是我国钢材产品中用量最大的品种之一.在Ⅱ级钢筋(20MnSi)的基础上加入微合金元素V或VN合金研究其对螺纹钢筋性能组织的影响,建立了添加VFe和VN钢筋V含量与强度的关系,为生产不同级别螺纹钢筋的合金化添加量奠定了基础.     

超细晶粒Q235钢板力学性能和强韧化机理研究

通过添加合金元素Nb和Ti及配以合理的控轧控冷工艺，得到了强韧性配合良好的超细晶粒Q235钢板。在对钢的力学性能测试和显微组织观察的基础上，研究了超细晶粒钢组织结构与性能之间的关系。结果表明，超细晶粒Q235钢的组织为铁素体加珠光体；但其性能较传统Q235钢翻了一番；强度改善是控轧控冷工艺和加入微合金化元素Nb和Ti综合作用的结果。超细晶粒Q235钢板的强韧化机制主要是细晶强化，其次为沉淀强化。     

钢筋肋外形对粘结锚固性能影响的研究

为了研究带肋钢筋外形对钢筋混凝土粘结锚固性能的影响,分析了不同试件的受力特性及平均粘结-滑移关系.利用ABAQUS仿真分析,建立了中国标准的月牙肋钢筋、名义直径20mm的竹节肋钢筋、韩国标准的竹节肋钢筋的有限元模型,与实验结果对比验证了仿真模型的合理性,并确定了不同情况下的粘结应力、滑移值和混凝土应变等.分析表明:试件越靠近钢筋处混凝土应变变化率越大;其肋前混凝土受压也更严重.月牙肋与竹节肋钢筋外形对粘结强度、刚度、延性的影响与混凝土强度差异关系不大.在肋间距一致情况下,名义直径20mm竹节肋钢筋较月牙肋钢筋粘结强度更高、刚度更大.韩标竹节肋钢筋因拥有较大的相对肋面积,其粘结强度也较高;但试件的刚度、延性主要受肋间距控制,肋间距越大其刚度、延性越差.     

梯形钢筋混凝土梁变形控制的试验研究

为了充分发挥双钢筋的技术优势,拓宽双钢筋技术的使用范围,对采用直径为14mm的热轧带肋三级钢筋焊制大直径双钢筋的构件作了分析研究.重点研究了大直径双钢筋受弯构件的刚度及变形计算,同时从粘结机理角度分析了双钢筋工作机理,对双钢筋构件的变形特征作了较完整的理论解释,并提出了相应的大直径双钢筋混凝土构件的刚度建议计算公式.     

高韧性420MPa级桥梁钢开发及强化机制分析

通过优化合金成分、改进控轧控冷工艺等手段,成功开发出屈服强度在480~530MPa,抗拉强度在560~630MPa,延伸率在21%~25%,-20℃冲击功全部在200J以上的Q420桥梁钢.对透射电镜下的析出相及金相显微组织中的晶粒尺寸进行相关统计计算,得到各类强化贡献量数值,并对Q420桥梁钢的强化机制进行了分析.分析结果表明:在新开发的Q420桥梁钢中析出强化贡献量占全部强度的10%以下,而固溶强化量及细晶强化量分别占全部强度的54%及36%,因此确认420MPa级桥梁钢的强化机制以固溶强化、细晶强化为主.