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钢筋工:初级,热处理与冷轧钢筋的性能及应用

时间:2023-08-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:热处理钢筋的力学性能应符合表3-3的规定。钢筋冷轧后允许进行低温回火处理。其中C表示冷轧,R表示带肋,B表示钢筋,后面数值为抗拉强度的最小值。CRB650及以上牌号钢筋的公称直径为4mm、5mm、6mm。钢筋经冷拉后,提高了钢筋的屈服点和抗拉强度,但塑性和韧性有所降低。它的性能要求和应用可参阅相关标准和规范。目前,已逐渐限制该类钢丝的一些应用。用冷拉光圆钢丝捻制成的钢绞线称为标准型钢绞线。

钢筋工:初级,热处理与冷轧钢筋的性能及应用

(1)热轧钢筋 热轧钢筋是由低碳钢或普通低合金钢在高温状态下轧制成形并自然冷却的成品钢筋。钢筋直径为6~50mm,分直条和盘条两种形式。热轧钢筋的公称横截面面积和理论重量见表3-1。热轧钢筋广泛应用于钢筋混凝土应力混凝土构件的配筋。

3-1 热轧钢筋公称横截面面积与理论重量

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热轧钢筋按其轧制外形分为:热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋,如图3-4所示。

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图3-4 热轧钢筋外形

a)光圆钢筋 b)月牙肋钢筋 c)等高肋钢筋

《钢筋混凝土用钢第1部分:热轧光圆钢筋》(GB 1499.1—2008)规定,热轧光圆钢筋按屈服强度特征值分为235、300级,对应牌号表示为HPB235、HPB300(见表3-2),HPB表示热轧光圆钢筋;《钢筋混凝土用钢第2部分:热轧带肋钢筋》(GB 1499.2—2007)规定,热轧带肋钢筋按生产工艺不同分为普通热轧带肋钢筋(用HRB表示)和细晶粒热轧带肋钢筋(用HRBF表示)两种,按屈服强度特征值分为335、400、500级,普通热轧带肋钢筋对应牌号表示为HRB335、HRB400、HRB500,细晶粒热轧带肋钢筋对应牌号表示为HRBF335、HRBF400、HRBF500;钢筋牌号中的数字表示纲筋屈服强度特征值(见表3-2)。

热轧钢筋的力学性能应符合表3-2的规定。

3-2 热轧钢筋的力学性能

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(2)热处理钢筋 热处理钢筋(调质钢筋)是用热轧带肋钢筋经加热淬火及回火等调质热处理而制成的钢筋。经过热处理的钢筋,具有高强度、高韧性和高粘结力等优点,但塑性降低很大,主要应用于预应力混凝土构件的配筋。

按其外形又可分为有纵肋和无纵肋两种,但都有横肋,如图3-5所示。钢筋热处理后卷成盘,使用时开盘钢筋自行伸直,按要求的长度切断,不能用电焊切断,也不能焊接,以免引起强度下降或脆断。

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图3-5 热处理钢筋外形

a)有纵肋 b)无纵肋

热处理钢筋的公称直径有6mm、8.2mm、10mm。

热处理钢筋的力学性能应符合表3-3的规定。

3-3 热处理钢筋的力学性能

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(3)冷轧带肋钢筋 冷轧带肋钢筋是用热轧盘条钢筋经冷轧或减径后,在其表面冷轧成沿长度方向均匀分布的三面或两面月牙形横肋的钢筋。钢筋冷轧后允许进行低温回火处理。

根据GB 13788—2008规定,冷轧带肋钢筋按抗拉强度分为4个牌号,分别为CRB650、CRB800、CRB970、CRB1170。其中C表示冷轧,R表示带肋,B表示钢筋,后面数值为抗拉强度的最小值。

CRB550的公称直径范围为4~12mm。CRB650及以上牌号钢筋的公称直径为4mm、5mm、6mm。冷轧带肋钢筋的公称横截面面积与理论重量见表3-4。(www.xing528.com)

3-4 冷轧带肋钢筋公称横截面面积与理论重量

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冷轧带肋钢筋的力学性能及工艺性能见表3-5。

3-5 冷轧带肋钢筋力学性能和工艺性能

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冷轧带肋钢筋与冷拔低碳钢丝相比较,冷轧带肋钢筋具有强度高、塑性好,与混凝土粘结牢固,节约钢材,质量稳定等优点。CRB550宜用作普通钢筋混凝土结构;其他牌号宜用在预应力混凝土结构中。

(4)余热处理钢筋 是经热轧后立即穿水,进行表面控制冷却,然后利用芯部余热自身完成回火处理所得的成品钢筋。

余热处理钢筋应符合《钢筋混凝土用余热处理钢筋》(GB 13014—1991)的规定。余热处理钢筋的表面形状同热轧带肋钢筋,其力学性能见表3-6。

3-6 余热处理钢筋的力学性能

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(5)冷拉钢筋 冷拉钢筋是将热轧钢筋在常温下进行强力拉伸使其强度提高的一种钢筋。钢筋经冷拉后,提高了钢筋的屈服点和抗拉强度,但塑性和韧性有所降低。对钢筋冷拉可以提到除锈、调直作用。

冷拉钢筋适用于钢筋混凝土和预应力混凝土构件的配筋,但不使用于承受冲击荷载和振动荷载的结构及吊环

(6)冷拔低碳钢丝 冷拔低碳钢丝是将直径6~8mm的热轧Ⅰ级钢筋,在常温下用拔丝机通过钨合金冷拔模孔以强力冷拔制成。经冷拔后的钢丝屈服强度可大幅度提高,而塑性显著降低。它的性能要求和应用可参阅相关标准和规范。目前,已逐渐限制该类钢丝的一些应用。

(7)预应力混凝土用钢丝 预应力混凝土用钢丝是用优质碳素结构钢制成,根据《预应力混凝土用钢丝》(GB/T5223—2002),钢丝按加工状态分为冷拉钢丝(代号WCD)和消除应力钢丝两种。消除应力钢丝按松弛性能又分为低松弛级钢丝(代号WLR)和普通松弛级钢丝(代号WNR)。钢丝按外形分为光圆钢丝(代号P)、螺旋肋钢丝(代号H)和刻痕钢丝(代号I)三种。该钢丝抗拉强度高达1470~1770MPa,如直径为7.00mm,抗拉强度为1570MPa低松弛的螺旋肋钢丝其标记为:预应力钢丝7.00-1570-WLR-H-GB/T5223-2002。

预应力混凝土用钢丝的外形如图3-6所示,冷拉钢丝的力学性能见表3-7、消除应力钢丝的力学性能表3-8。

3-7 冷拉钢丝的力学性能

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3-8 消除应力钢丝的力学性能

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(8)预应力混凝土用钢绞线 预应力混凝土用钢绞线是由冷拉光圆钢丝及刻痕钢丝捻制的用于预应力混凝土结构的钢绞线。用冷拉光圆钢丝捻制成的钢绞线称为标准型钢绞线。用刻痕钢丝捻制成的钢绞线称为刻痕钢绞线,捻制后再经冷拔而成的钢绞线称为模拔型钢绞线。钢绞线按结构分为5类用两根钢丝捻制的钢绞线(代号1×2)、用三根钢丝捻制的钢绞线(代号1×3)、用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线(代号1×3I)、用七根钢丝捻制的标准型钢绞线(代号1×7)、用七根刻痕钢丝捻制又经模拔的钢绞线(代号1×7C)。如公称直径为15.20mm,强度级别为1860MPa的七根钢丝捻制的标准型钢绞线其标记为:预应力钢绞线1×7-15.20-1860-GB/T5224—2003。钢绞线的力学性能应符合《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224—2003的相关规定。

预应力混凝土用钢绞线和钢丝强度高,并具有较好的柔韧性,质量稳定,施工简便,使用时可根据要求的长度切断,适用于大荷载、大跨度、曲线配筋的预应力钢筋混凝土结构。

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