论高强钢筋在我国建筑业的进一步推广应用

2013-08-21翟志强

山西建筑 2013年25期

翟志强

(阳泉市燕龛煤炭有限责任公司，山西阳泉 045000)

0 引言

改革开放以来，中国经济取得了突飞猛进的发展，建筑业作为国民经济的重要支柱也取得了飞速发展。现阶段中国的建筑工程仍以钢筋混凝土结构为主，钢筋的消耗量巨大。为了节约资源、减少能源消耗，实现可持续发展，尽快使中国混凝土结构使用的钢筋需求与国际需求接轨，建议在我国的建筑工程界推广高强度钢筋的应用。

2012年全国房屋建筑钢筋用量1.753亿t，占钢铁总产量的24%，由此可见建筑业的钢筋需求市场是巨大的。

1 建筑钢材的性能

1.1 常用的建筑钢材

1)钢结构用钢。钢结构用钢主要是热轧成型的钢板和型钢等。常用的热轧型钢有:工字钢、H型钢、T型钢、槽钢、等边角钢、不等边角钢等。

2)钢管混凝土结构用钢。钢管混凝土结构即在薄壁钢管内填充混凝土，将两种不同性质的材料组合而成的复合结构。

3)钢筋混凝土结构用钢。钢筋混凝土结构用钢的主要品种有热轧钢筋、预应力混凝土用热处理钢筋，热轧钢筋是建筑工程中用量最大的钢材品种之一。表1是常用热轧钢筋的品种及强度标准值。

表1 热轧钢筋的品种及强度标准值 MPa

1.2 建筑钢材的强度对比

热轧光圆钢筋强度较低，与混凝土的粘结强度也较低，主要用作板的受力钢筋、箍筋以及构造钢筋。热轧钢筋与混凝土之间的握裹力大，共同工作性能好，其中的HRB335和HRB400级钢筋是混凝土用的主要受力钢筋，HRB400又常称新三级钢，是我国规范提倡使用的钢筋品种。

1.3 高强钢材的力学性能

建筑钢材的力学性能是钢材最重要的使用性能，包括拉伸性能、冲击性能、疲劳性能等，高强钢筋的力学性能比一般钢材力学性能明显要稳定。

2 高强钢筋在国外的应用

欧美等国早已普遍采用500 MPa级钢筋，德国、日本、澳大利亚等国家400 MPa以上的钢筋采用率已达到80%～90%。例如韩国，1980年～2000年钢筋强度为400 MPa，2000年以来是500 MPa。2007年版韩国钢筋产品标准《钢筋混凝土用热轧棒钢》，规定了SD300，SD350，SD400，SD500，SD600，SD700 共 6 个强度级别钢筋，其中SD600，SD700是当年新纳入的强度级别。当前，韩国以400 MPa级钢筋作为主要受力钢筋，其用量最大，500 MPa级钢筋用于大型结构和高层建筑受弯构件，使用量占总量的5%～10%。

3 高强钢筋在国内的应用

1)国家政策方面。

我国于1995年原建设部与冶金部就开始联合推广应用高强钢筋，经过近二十年的努力，已取得很大的成效，但由于我国经济发展的不均衡，工程应用技术普及程度不够，我国高强钢筋实际应用比例不高。2011年7月1日开始实施的GB 50010-2010混凝土结构设计规范对应用高强度钢筋做出了强制性规定。2012年1月，由住建部与工业和信息化部联合下发《关于加快应用高强钢筋的指导意见》，确定了我国“十二五”期间高强钢筋的推广目标、原则及措施，标志着这项工作进入新的阶段。

2)技术标准方面。

GB 1499.2-2007热轧带肋钢筋国家标准于2008年3月1日开始强制执行。目前而言，我国从产品的生产和质量方面已经具备推广高强钢筋的条件。据统计，现在我国建筑用热轧钢筋产量约占钢材产品总产量的40%以上;截止2013年3月底，具有400 MPa和500 MPa强度级别钢筋的生产厂家分别有326家和116家。同时，国家建筑钢材质量检验中心历年抽检数据表明，我国高强钢筋产品的抽检合格率较高，产品质量总体可靠。

3)实际推广应用情况。

住建部及工信部对各省、直辖市2012年高强钢筋的推广应用情况进行调查，各省市应用情况都比较良好。例如山东省调查情况如下:

生产方面:据抽查情况统计，2012年四城市主要钢铁企业400 MPa以上级高强钢筋生产量已达全部钢筋产量的70%以上，高强钢筋生产正常，尺寸精度高，产品力学性能稳定，产能充足，完全能满足高强钢筋全面推广应用的要求。应用方面:国家现行设计与施工标准、规范基本齐全，依据明确。在施工图审查中对采用高强钢筋的工程没有任何审查障碍，在设计中采用高强钢筋也没有任何问题。高强钢筋的应用以HRB400为主，在设计中用于除吊钩吊环以外的各种结构构件，工程实际用量占钢筋总用量的75%以上，另外，HRB500钢筋用量很少，抽查显示，只有济南市在几个工程中采用了HRB500钢筋。

4 高强钢筋的经济和环保效益

在保证建筑结构安全不变的情况下，有效地减少钢筋用量，可以产生巨大的经济和社会效益。推广应用高强钢筋是实现减量化用钢的重要途径。经测算，以400 MPa级代替300 MPa级钢筋可以节省用钢率约12%～14%;500 MPa级代替400 MPa级钢筋可以再节约5%～7%。在高层或大跨度建筑中应用高强钢筋，效果更明显，可以节约钢筋用量30%。如果高强钢筋用量比例达到65%，每年可节约钢筋1 000万t，节省投资400亿元，增加钢铁工业经济效益近150亿元。

我国现在积极开发应用绿色建筑技术，将高强钢筋应用作为绿色建筑技术的重要项目和实现节能减排目标的重要手段。我国已连续12年居世界钢铁第一生产大国，但并非钢铁强国，“高能耗、高污染”问题一直未能得到很好的解决。2012年我国钢材产量达到9.51亿t，由于钢材需要大量铁矿并消耗水、焦炭、氧气等资源及煤炭、电等能源，同时还排放废水、废渣、粉尘、废气等污染物，给环境带来严重的影响，节约钢筋是对资源、能源的节约和环境的保护。据统计，我国每吨钢平均消耗1.6 t铁矿石、600 kg标准煤、4.1 t新水，排放约 2 t二氧化碳、2 t污水、1.5 t粉尘。中国钢铁工业的能耗总量占全国能源消耗总量的15%;占全国工业能源消耗总量的23%;钢铁行业排放的废水占全部工业行业的10.75%，排在造纸、化工、火力发电之后，列第四位，排放的废气占17%，仅次于火力发电业和非金属矿物制造业;二氧化硫排放量占5.6%，次于火力发电业和非金属矿物制造业，与化工行业并列第三。高强钢筋的普及应用，不仅可以极大地减少钢筋消耗量，节省资源和能源，还可以减少环境污染，提高建筑安全储备能力，将低碳经济和节能减排推进一步。