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文檔簡介

淺議熱軋光圓鋼筋冷拉參數的控制摘要本文以公稱直徑8mm及6.5mm熱軋光圓鋼筋為例,著重討論在熱軋光圓鋼筋冷拉加工過程中,冷拉應力及冷拉率的上限值,若超過此上限值,可能導致冷拉鋼筋不合格。關鍵詞熱軋光圓鋼筋冷拉參數一、概述鋼筋對混凝土結構構件的承載力至關重要,對其質量應從嚴要求。國家標準《鋼筋混凝土用鋼第1部分:熱軋光圓鋼筋》(GB1499.1-2008)是我們判斷熱軋光圓鋼筋是否合格的唯一標準,標準中“6.6.3盤重”明確指出“按盤卷交貨的鋼筋,每根盤條重量應不小于500kg,每盤重量應不小于1000kg”,結合標準及生產實際,公稱直徑8mm及6.5mm熱軋光圓鋼筋絕大多數是以盤卷交貨。我們在工程施工中首先需要將鋼筋調直,然后才能進一步加工。同時,《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)中5.3.3明確規定“鋼筋調直宜采用機械方法,也可采用冷拉方法。當采用冷拉方法調直鋼筋時,HPB235鋼筋的冷拉率不大于4.0%”,顯然,冷拉方法不是首選。但實際生產中主要采用冷拉方法,因為冷拉法不但方便快捷、設備簡單,更重要的是可以適當拉長鋼筋,從而提高了鋼筋利用率、節約了生產成本,因此,冷拉法被廣泛應用。但冷拉法本身具有局限性,如果控制不當很有可能導致冷拉后的鋼筋不合格。二、影響冷拉結果的兩項參數的對比《混凝土結構工程施工質量驗收規范》(GB50204-2002)標準未對冷拉后的鋼筋力學性能作具體要求,因此,冷拉鋼筋的性能仍應滿足GB1499.1-2008的要求,即:屈服強度≥235MPa,抗拉強度≥370MPa,斷后伸長率≥25.0%,最大力總伸長率≥10.0%。影響冷拉鋼筋力學性能的主要參數為:冷拉應力和冷拉率。我們將分別討論控制兩參數對冷拉結果的影響。1、控制冷拉應力在鋼筋冷拉過程中,每批鋼筋的力學性能、外觀尺寸有較大差異。控制冷拉應力理論上是很合理的方法,只要控制冷拉應力低于鋼筋屈服強度,就可以確保經冷拉后的鋼筋力學性能合格。但實際生產中的冷拉設備絕大多數是模拔設備,模拔設備只能控制冷拉鋼筋的直徑而不能控制冷拉應力,因此,在冷拉過程中控制冷拉應力有一定局限性。2、控制冷拉率由于鋼筋是盤卷交貨,因此,在冷拉過程中,我們很難保證測量冷拉伸長率的準確性。根據鋼筋在冷拉過程中體積保持不變的事實,我們可以通過控制冷拉鋼筋直徑的方法來間接控制冷拉伸長率,同時,還可以確保經冷拉后的鋼筋直徑滿足GB1499.1-2008的要求(直徑允許偏差±0.3mm)。三、冷拉參數的確定我們進行了如下試驗,以確定具體冷拉參數1、試驗設備及測量器具(1)液壓式萬能試驗機(2)游標卡尺、鋼直尺2、樣品制取及預處理截取公稱直徑6.5mm、8mm的熱軋光圓鋼筋各12根。通過萬能試驗機施加0.1kN的拉力對鋼筋進行調直,此0.1kN的拉力對鋼筋的力學性能及直徑不產生影響。3、具體試驗方法將每一規格試樣分成4組,第一組2根;第二組6根;第三組2根;第四組2根。分別進行如下試驗。(1)第一組依據GB1499.1-2008標準要求,測定原材屈服強度、抗拉強度、斷后伸長率及屈服點伸長率。(2)第二組按以下步驟試驗:第一步:測同一試樣冷拉率分別為4.0%,8.0%,10.0%時對應的冷拉應力及斷面尺寸;第二步:冷拉率達10.0%后,停止試驗,取下試樣,將試樣靜置1min,然后將試樣拉伸至斷裂,測斷后伸長率。(3)第三組試樣冷拉率達12.0%時,靜置1min,進行彎曲試驗。(4)第四組試樣冷拉率達25.0%時,靜置1min,進行彎曲試驗。4、試驗數據(1)公稱直徑6.5mm試樣具體試驗數據如下:表1第一組相關試驗數據實測直徑mm屈服強度MPa抗拉強度MPa斷后伸長率(%))冷彎180°d=a屈服點鋼筋伸長率率%一6.629043034.5合格3.06.528543035.0合格3.0表2第二組相關試驗數據原材實測直徑mm經冷拉后實測直徑徑mm冷拉后直徑與公稱稱直徑之差(mm)標準要求直徑允許偏差(mmm)直徑偏差是否合格格冷拉應力MPa斷后伸長率%4.0%冷拉率6.56.34-0.2±0.3是375/6.76.56+0.1±0.3是385/6.56.40-0.1±0.3是370/6.66.500±0.3是375/6.46.28-0.2±0.3是370/6.66.48-0.02±0.3是380/8.0%冷拉率6.56.20-0.3±0.3是415/6.76.42-0.1±0.3是425/6.56.22-0.3±0.3是410/6.66.26-0.2±0.3是415/6.46.18-0.3±0.3是415/6.66.20-0.3±0.3是420/10.0%冷拉率6.56.12-0.4±0.3否42020.06.76.36-0.1±0.3是42518.56.56.18-0.3±0.3是41522.56.66.20-0.3±0.3是42019.56.46.12-0.4±0.3否41521.56.66.18-0.3±0.3是42519.0第三組:試樣冷拉率達12.0%時,靜置1min,冷彎180°合格。第四組:試樣冷拉率達25.0%時,靜置1min,冷彎180°不合格,樣品斷裂。(2)公稱直徑8mm試樣具體試驗數據如下:表3第一組相關試驗數據實測直徑mm屈服強度MPa抗拉強度MPa斷后伸長率%冷彎180°d=a一8.233051528.0合格8.233052027.5合格表4第二組相關試驗數據原材實測直徑(mm)經冷拉后實測直徑徑mm冷拉后直徑與公稱稱直徑之差(mm)標準要求直徑允許偏差(mmm)直徑偏差是否合格格冷拉應力MPa斷后伸長率%4.0%冷拉率8.17.82-0.2±0.3是430/8.38.12+0.1±0.3是440/8.38.06+0.1±0.3是440/8.28.040±0.3是435/8.07.82-0.2±0.3是430/8.48.18+0.2±0.3是445/8.0%冷拉率8.17.70-0.3±0.3是480/8.37.960±0.3是490/8.37.94-0.1±0.3是485/8.27.94-0.1±0.3是485/8.07.62-0.4±0.3否475/8.48.08+0.1±0.3是495/10.0%冷拉率8.17.50-0.5±0.3否49021.08.37.78-0.2±0.3是50020.58.37.76-0.2±0.3是49522.08.27.72-0.3±0.3是49523.08.07.56-0.4±0.3否48522.58.47.84-0.2±0.3是50520.5第三組:試樣冷拉率達12.0%時,靜置1min,冷彎180°合格。第四組:試樣冷拉率達25.0%時,靜置1min,冷彎180°不合格,樣品斷裂。四、小結結合標準GB50204-2002及GB1499.1-2008,分析以上試驗結果,為確保冷拉鋼材合格,可通過以下兩種途徑:1、控制冷拉應力方法:冷拉應力控制在屈服強度以下或235MPa。此時,若鋼筋母材合格,則經調直后的成品鋼筋亦能滿足GB1499.1-2008標準要求。2、控制冷拉率方法:冷拉率控制在小于3.0%,即控制直徑收縮率在小于2.0%。此時在確保冷拉鋼筋的直徑滿足GB1499.1-2008要求時,經調直后的成品鋼筋亦能滿足GB1499.1-2008

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