HRB500级钢筋施工要点

1、HRB500HRB500级钢筋施工要点级钢筋施工要点 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2 HRB500级钢筋的力学性能 表1 HRB500级钢筋的化学成分 (%) 项目CSiMnPSC Ceq eq 国标规定 0.250.801.600.045 0.045 0.5500.550 项目 规格 mm 屈服强度 Mpa 抗拉强度 Mpa 断后

2、伸长 率 % 国标规定 6-25 28-50 50063015 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 2.1 HRB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GB 50010-2010推荐 的钢筋。 2.2 HRBF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。 2.3 RRB余热处理带肋钢筋 是通过向轧热完成的炽热钢筋表面

3、 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：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

4、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）：金相检验（步骤如下）： 试件取样：将钢筋用锯

5、切机裁切 成圆柱形试样，试样不得受高温影响。 试件加工：试样的截面进行研磨、 抛光加工。 试件侵蚀：用25硝酸、酒精 溶液或其它适当的溶液对试样进行侵蚀。 钢筋品牌的判断： 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。 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。 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 4、 加工性能加工性能 根据钢筋混凝土用钢 第2部分： 热轧带肋

6、钢筋GB1499.22007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。 表表3 3 热轧带肋钢筋的断后伸长率热轧带肋钢筋的断后伸长率 项目HRB335HRB400HRB500 断后伸长率 %171615 首钢公司研制的首钢公司研制的HRB500级钢筋级钢筋 力学性能力学性能 项目项目 规格规格 mmmm 屈服强屈服强 度度 MpaMpa 抗拉强抗拉强 度度 MpaMpa 伸长率伸长率 5 % % 国标规定国标规定 6-256-25 28-5028-50 50050

7、06306301515 首钢研制首钢研制 18185655657007002424 25255755757207202222 5 5、 钢筋连接钢筋连接 5.1绑接连接：按混凝土结构设计规范 GB 50010-2010 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25，18的HRB500 级钢筋对四种焊接方法各进行了焊接工 艺实验。 图图3 3 闪光对焊接头破坏特征闪光对焊接头破坏特征 5.2.1 闪光对焊闪光对焊 图4 闪光对焊接头冷弯特征闪光对焊接头冷弯特征 图图5 5 双面电弧焊接头破坏特征双面电弧焊接头破坏特征 5.2

8、.2 电弧焊 图图6 6 普通普通电渣压力焊接头破坏特征电渣压力焊接头破坏特征 5.2.3 电渣压力焊电渣压力焊 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 图图9 9 钢筋气压焊夹具钢筋气压焊夹具 5.2.4 5.2.4 气压焊气压焊 图10 钢筋气压焊加热钢筋气压焊加热 图11 气压焊接头破坏特征气压焊接头破坏特征 图12 气压焊接头冷弯特征气压焊接头冷弯特征 表表4 4 焊接接头性能对比焊接接头性能对比 连接方法连接方法 项目项目 闪光对焊闪光对焊气压焊气压焊电弧焊电弧焊 电渣压力焊电渣压力焊 镦粗镦粗常规常规 平均接平均接 头抗拉头抗拉 强度强度 /Mpa 18700.

9、1700.1684.4684.4708.6708.6 707.3707.3 25684.5684.5671.6671.6685.8685.8 691.8691.8 675.675. 6 6 平均接平均接 头总伸头总伸 长率长率 /% 1816.8316.838.298.298.388.38 10.5110.51 2513.2613.267.497.495.705.70 10.8310.83 9.169.16 接头破接头破 坏形态坏形态 全部接头全部接头 断于母材断于母材 有有2个断于个断于 接头处，接头处， 其余断于其余断于 母材。母材。 有有3个断于个断于 接头，其接头，其 余断于母余断于母

10、 材。材。 全部全部 断在断在 母材母材 全部全部 断在断在 接头接头 实验表明：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 25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

11、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25，18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 5.3.1 挤压连接 图14 挤压接头破坏特征挤压接头破坏特征 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 表表5 5 机械连接接头性能对比机械连接接头性能对比 连接方法连接方法 项目项目 挤压连挤压连

12、接接 锥螺纹锥螺纹 连接连接 镦粗直镦粗直 螺纹螺纹 剥肋滚剥肋滚 压压 直螺纹直螺纹 挤肋滚挤肋滚 压压 直螺纹直螺纹 平均接平均接 头抗拉头抗拉 强度强度 (Mpa) 18697.5697.5594.6594.6700.4700.4696.8696.8698.2698.2 25692.4692.4597.2597.2697.0697.0689.9689.9693.8693.8 平均接平均接 头总伸头总伸 长率长率 （%） 188.958.954.384.387.807.8012.2812.2812.9712.97 259.649.643.343.349.409.4011.9511.9512

13、.0012.00 接头破坏接头破坏 形形 态态 全部试全部试 件断于件断于 母材母材 全部试全部试 件断在件断在 接头接头 全部试全部试 件断于件断于 母材母材 全部试全部试 件断于件断于 母材母材 全部试全部试 件断于件断于 母材母材 实验表明：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、小结 6.1 6.1混凝土结构设计规范