HRB500级钢筋施工要点

HRB500级钢筋施工要点1、HRB500级钢筋的主要性能指标HRB500级钢筋是适用于混凝土结构、预应力混凝土结构的新型钢筋，与原Ⅳ级钢筋相比，具有强度高、延性好、碳当量低、可焊性优良等特点，将是我国用于混凝土结构、预应力混凝土结构中的主导受力钢筋。HRB500级钢筋的主要性能指标见表1、表2。表2HRB500级钢筋的力学性能表1HRB500级钢筋的化学成分(%)项目CSiMnPSCeq国标规定0.250.801.600.0450.0450.550项目规格mm屈服强度Mpa抗拉强度Mpa断后伸长率%国标规定6-2528-50≥500≥630≥15为了保证结构工程质量，在钢筋工程施工中，应对钢筋验收、钢筋加工、钢筋连接、钢筋绑扎等环节的特点有所了解，制定可行的施工方案。2、热轧带肋钢筋的品种2.1HRB——普通热轧带肋钢筋要求金相组织主要是铁素体加珠光体，靠微合金化提高钢筋的强度和延性，综合性能较好。是《混凝土结构设计规范》GB50010-2010推荐的钢筋。2.2HRBF——细晶粒热轧带肋钢筋通过控轧和控冷工艺形成的细晶粒钢筋，靠控轧热处理提高钢筋的强度。这类钢筋延性、可焊性能稍差。2.3RRB——余热处理带肋钢筋是通过向轧热完成的炽热钢筋表面喷水，使钢筋表面产生淬火效应。这类钢筋表面强度比内部强度高，延性差。使用机械连接时，容易损坏加工机械；使用焊接连接时，由于表面层的退火，会使接点达不到规定强度。3、热轧带肋钢筋品种鉴别A钢筋表面的标志鉴别：热轧带肋钢筋表面上轧制有响应标志（图1），供使用者鉴别。标志由5部分组成。第1部分字母表达钢种：无字母表达普通热轧钢筋；C表达细晶粒热轧钢筋；K表达余热处理钢筋。第2部分数字表达强度级别，以阿拉伯数字表示。3、4、5分别表示强度等级为335、400、500MPa。第3部分字母E表达抗震钢筋。第4部分是生产厂厂标。无字母表达表示是非抗震钢筋。第5部分一组数字为公称直径，以毫米（mm）为单位的阿拉伯数字表示，直径12mm以下的细钢筋不标志直径。如16、25表示钢筋的公称直径为16mm、25mm。例如：3、4、5分别表达品牌为HRB335、HRB400、HRB500的普通热轧钢筋；3E、4E、5E分别表达品牌为HRB335E、HRB400E、HRB500E的抗震钢筋。C3、C4、C5分别表达品牌为HRBF335、HRBF400、HRBF500的细晶粒热轧钢筋。K3表达品牌为KL400的余热处理钢筋。图1热轧带肋钢筋表面的标志B金相检验（步骤如下）：⑴试件取样：将钢筋用锯切机裁切成圆柱形试样，试样不得受高温影响。⑵试件加工：试样的截面进行研磨、抛光加工。⑶试件侵蚀：用2～5％硝酸、酒精溶液或其它适当的溶液对试样进行侵蚀。⑷钢筋品牌的判断：①试样基圆外围出现整圈连续回火马氏体组织，如图2-a所示，则判断为余热处理钢筋。②试样基圆外围出现不连续、局部回火马氏体组织，如图2-b所示，则判断为细晶粒热轧钢筋。③试样截面没有回火马氏体组织，如图2-c所示，则判断为普通热轧钢筋。(a)(b)(C)图2钢筋品牌的判断(a)余热处理钢筋(b)细晶粒热轧钢筋(C)普通热轧钢筋4、加工性能根据《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》GB1499.2—2007的要求，可知HRB335级、HRB400级、HRB500级钢筋的延性差别不大。因此HRB500级钢筋可参照HRB335级、HRB400级钢筋的工艺要求进行钢筋成型。表3热轧带肋钢筋的断后伸长率项目HRB335HRB400HRB500断后伸长率%≥17≥16≥15首钢公司研制的HRB500级钢筋力学性能项目规格mm屈服强度Mpa抗拉强度Mpa伸长率δ5%国标规定6-2528-5050063015首钢研制185657002425575720225、钢筋连接5.1绑接连接：按《混凝土结构设计规范》GB50010-2010规定执行。5.2焊接连接工程中用于钢筋连接的焊接方法主要有闪光对焊、电弧焊、电渣压力焊、气压焊。我们使用Φ25，Φ18的HRB500级钢筋对四种焊接方法各进行了焊接工艺实验。图3闪光对焊接头破坏特征5.2.1闪光对焊图4闪光对焊接头冷弯特征图5双面电弧焊接头破坏特征5.2.2电弧焊图6普通电渣压力焊接头破坏特征5.2.3电渣压力焊图7镦粗电渣压力焊接头图8镦粗电渣压力焊接头破坏特征图9钢筋气压焊夹具5.2.4气压焊图10钢筋气压焊加热图11气压焊接头破坏特征图12气压焊接头冷弯特征表4焊接接头性能对比连接方法项目闪光对焊气压焊电弧焊电渣压力焊镦粗常规平均接头抗拉强度/MpaФ18700.1684.4708.6707.3—Ф25684.5671.6685.8691.8675.6平均接头总伸长率/%Ф1816.838.298.3810.51—Ф2513.267.495.7010.839.16接头破坏形态全部接头断于母材有2个断于接头处，其余断于母材。有3个断于接头，其余断于母材。全部断在母材全部断在接头实验表明：闪光对焊用于HRB500级钢筋连接，焊接接头性能良好，达到《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2003规定的合格要求，可以在工程实践中应用；气压焊、电弧焊用于HRB500级钢筋连接的接头性能比闪光对焊稍差，尤其对Ф25以上的大直径钢筋；常规电渣压力焊用于HRB500级钢筋连接有一定困难。鉴于余热处理带肋钢筋（RRB）、细晶粒热轧带肋钢筋（HRBF）通过焊接后，会产生回火效应使母材强度降低，不宜使用焊接方法连接钢筋。5.3机械连接工程中用于钢筋连接的机械连接方法主要有挤压连接、锥螺纹连接、镦粗直螺纹、剥肋滚压直螺纹、挤肋滚压直螺纹。我们使用Φ25，Φ18的HRB500级钢筋对四种机械连接方法各进行了连接工艺实验。图13挤压连接加工5.3.1挤压连接图14挤压接头破坏特征图14锥螺纹接头破坏特征5.3.2锥螺纹连接图15钢筋镦粗设备5.3.3镦粗直螺纹连接图16滚压直罗纹设备图17镦粗直螺纹加工图18镦粗直螺纹接头破坏特征图19滚压直螺纹加工5.3.4滚压直螺纹连接图20滚压直螺纹接头破坏特征表5机械连接接头性能对比连接方法项目挤压连接锥螺纹连接镦粗直螺纹剥肋滚压直螺纹挤肋滚压直螺纹平均接头抗拉强度(Mpa)Φ18697.5594.6700.4696.8698.2Φ25692.4597.2697.0689.9693.8平均接头总伸长率（%）Φ188.954.387.8012.2812.97Φ259.643.349.4011.9512.00接头破坏形态全部试件断于母材全部试件断在接头全部试件断于母材全部试件断于母材全部试件断于母材实验表明：挤压连接，镦粗直螺纹连接，剥肋滚压直螺纹和挤肋滚压直螺纹接头均断于母材，接头性能达到《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003的Ⅰ级接头合格要求，故这四种接头用于HRB500级钢筋连接的抗拉强度是有保证的；而锥螺纹连接接头均断于母材，且各项性能指标也最差。鉴于余热处理带肋钢筋（RRB）、细晶粒热轧带肋钢筋（HRBF）表面层过硬，使用镦粗直螺纹、剥肋滚压直螺纹和挤肋滚压直螺纹连接钢筋，在接头加工时会损坏刀具；加工过程中会把钢筋表面的高强度层切掉，会使接点达不到规定强度。RRB钢筋和HRBF钢筋建议使用挤压连接进行钢筋连接。6、小结6.1《混凝土结构设计规范》GB50010-2010推荐使用的是HRB500级钢筋，而不是RRB500级或HRBF500级钢筋。6.2HRB500级钢筋可参照HRB400级钢筋的工艺要求进行钢筋成型。6.3HRB500级钢筋应优先采用闪光对焊进行钢筋连接，不得采用常规电渣压力焊进行钢筋连接。6.4挤压连接，镦粗直螺纹连接，滚压直螺纹连接的接头性能达到《钢筋机械连接通用技术规程》JGJ107-2003的Ⅰ级接头的要求。结束