浅议热轧光圆钢筋冷拉参数的控制

浅议热轧光圆钢筋冷拉参数的控制摘要本文以公称直径8mm及6.5mm热轧光圆钢筋为例，着重讨论在热轧光圆钢筋冷拉加工过程中，冷拉应力及冷拉率的上限值，若超过此上限值，可能导致冷拉钢筋不合格。关键词热轧光圆钢筋冷拉参数一、概述钢筋对混凝土结构构件的承载力至关重要，对其质量应从严要求。国家标准《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2008）是我们判断热轧光圆钢筋是否合格的唯一标准，标准中“6.6.3盘重”明确指出“按盘卷交货的钢筋，每根盘条重量应不小于500kg，每盘重量应不小于1000kg”，结合标准及生产实际，公称直径8mm及6.5mm热轧光圆钢筋绝大多数是以盘卷交货。我们在工程施工中首先需要将钢筋调直，然后才能进一步加工。同时，《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）中5.3.3明确规定“钢筋调直宜采用机械方法，也可采用冷拉方法。当采用冷拉方法调直钢筋时，HPB235钢筋的冷拉率不大于4.0%”，显然，冷拉方法不是首选。但实际生产中主要采用冷拉方法，因为冷拉法不但方便快捷、设备简单，更重要的是可以适当拉长钢筋，从而提高了钢筋利用率、节约了生产成本，因此，冷拉法被广泛应用。但冷拉法本身具有局限性，如果控制不当很有可能导致冷拉后的钢筋不合格。二、影响冷拉结果的两项参数的对比《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）标准未对冷拉后的钢筋力学性能作具体要求，因此，冷拉钢筋的性能仍应满足GB1499.1-2008的要求，即：屈服强度≥235MPa，抗拉强度≥370MPa，断后伸长率≥25.0%，最大力总伸长率≥10.0%。影响冷拉钢筋力学性能的主要参数为：冷拉应力和冷拉率。我们将分别讨论控制两参数对冷拉结果的影响。1、控制冷拉应力在钢筋冷拉过程中，每批钢筋的力学性能、外观尺寸有较大差异。控制冷拉应力理论上是很合理的方法，只要控制冷拉应力低于钢筋屈服强度，就可以确保经冷拉后的钢筋力学性能合格。但实际生产中的冷拉设备绝大多数是模拔设备，模拔设备只能控制冷拉钢筋的直径而不能控制冷拉应力，因此，在冷拉过程中控制冷拉应力有一定局限性。2、控制冷拉率由于钢筋是盘卷交货，因此，在冷拉过程中，我们很难保证测量冷拉伸长率的准确性。根据钢筋在冷拉过程中体积保持不变的事实，我们可以通过控制冷拉钢筋直径的方法来间接控制冷拉伸长率，同时，还可以确保经冷拉后的钢筋直径满足GB1499.1-2008的要求（直径允许偏差±0.3mm）。三、冷拉参数的确定我们进行了如下试验，以确定具体冷拉参数1、试验设备及测量器具（1）液压式万能试验机（2）游标卡尺、钢直尺2、样品制取及预处理截取公称直径6.5mm、8mm的热轧光圆钢筋各12根。通过万能试验机施加0.1kN的拉力对钢筋进行调直，此0.1kN的拉力对钢筋的力学性能及直径不产生影响。3、具体试验方法朵将跳每一规格吊试样分成村4茎组，第一谋组晓2减根；第二组鸭6绵根；第三汪组巡2烈根；第四祸组贩2担根。分别进行德如下试验。（1）第一组坛依工据扯GB1499宁.1-200狂8运标准要求，灰测定艳原材扶屈服强度、抗蕉拉强度、断后荣伸长率秒及冶屈服点伸长率众。（2）第二组攻按以下步骤试基验：茧第一步：测同章一试样冷拉率佛分别骡为招4.0敬%继，红8.0鞭%粥，公10.0荷%嫩时对应的冷拉孕应力尿及断面尺寸防；监第二步：冷拉退率产达旗10.0乳%倒后，停止试验喂，取下试样必，将试样静尸置悦1mi的n亦，然后将试样贡拉伸至断裂，昆测断后伸长率堤。（3）第三组鬼试样冷拉率毒达考12.0原%端时比，静腐置匠1mi津n誓，进行弯曲试音验。（4）第四组爆试样冷拉率烤达挤25.0浮%洲时趣，静访置励1mi织n肠，进行弯曲试吩验。4、试验数据润（程1截）公称读直僵径至6.5m巾m灿试样宣具体试验数据窜如下独：河表宗1兵第一组甲相关试验数据序实测直径罢mm阿屈服强度尿MPa摇抗拉强度由MPa臂断后伸长率蛋(凉%押)舅冷郊弯父180°扩d=a而屈服点钢筋伸毅长杜率她%听一档6.6轧290抬430证34.5淹合格融3.0亏6.5沿285爹430矩35.0蕉合格吧3.0湾表诞2赔第二组相关试过验数据胁原划材实测迫直径摇mm巾经冷拉后实测暴直径跨mm裕冷拉后直径与驱公称直径之沫差房(蛋mm)部标准要求膝直径允许偏差业(月mm)麦直径偏差旷是否合格圣冷拉应跨力站MPa板断后伸浑长率下%绘4.0纵%醉冷择拉摆率通6.5营6.34智-0.岂2盖±0.3嫌是乞375勉/邻6.7足6.56把+0.1仪±0.3迫是湿385刘/超6.5钢6.40酒-0.1梅±0.3意是午370仿/诞6.6骗6.50龙0夸±0.3赔是填375版/塞6.4畜6.28挖-0.2诱±0.3谨是添370圈/乓6.6瓦6.48谨-0.02尘±0.3甘是标380篮/棍8.0房%箱冷着拉律率昂6.5医6.20耐-0.3宽±0.3碑是绍415堡/狠6.7岛6.42改-0.1庸±0.3啊是半425传/灰6.5钓6.22唤-0.3葡±0.3扁是哑410仙/皆6.6牺6.26南-0.2情±0.3院是装415桂/汤6.4柱6.18驻-0.3完±0.3郊是即415重/灰6.6持6.20藏-0.3恶±0.3加是四420苏/灵10.0摊%型冷尾拉升率摔6.5坦6.12造-0.4昂±0.3疲否来420彻20.0怕6.7腾6.36爱-0.1久±0.3誓是奉425铅18.5杨6.5垃6.18牌-0.3雹±0.3挑是寿415铺22.5宰6.6露6.20魄-0.3倘±0.3阳是驶420肿19.5蒸6.4匹6.12谎-0.4乔±0.3挥否饶415聚21.5伴6.6挨6.18饥-0.3最±0.3乌是压425毁19.0送第三组：樱试样冷拉率半达前12.0盲%持时孟，静耕置预1mi渔n泡，冷跳弯剪180丛°替合格。傲第四组：硬试样冷拉率达腊25名.0字%顿时菜，静迷置查1mi胳n晴，冷扎弯烦180顿°票不合格，样品郑断裂。压（熟2喜）公称直粱径稠8m秤m束试样具体试验痒数据如下：恒表耻3苗第一组相关试宣验数据啊实测直径勉mm始屈服强度石MPa谷抗拉强度须MPa塌断后伸长率障%搬冷辫弯健180°丛d=a束一呜8.2押330推515粘28.0赵合格短8.2罩330姥520禁27.5盟合格险表判4怨第二组相关试劫验数据砍原摇材实测薄直径梳(喝mm)平经冷拉后实测笛直径渗mm怎冷拉后直径与巴公称直径之磁差平(饲mm)俭标准要求鼻直径允许偏差鲜(祖mm)瞎直径偏差是否洗合格局冷拉应趁力泡MPa旺断后伸床长率案%呢4.0意%撕冷肾拉里率帐8.1范7.82淋-0.2准±0.3都是特430背/剩8.3锯8.12伏+0.1嫌±0.3聚是研440马/抹8.3农8.06羡+0.1关±0.3那是急440锤/垄8.2眠8.04茫0让±0.3姨是司435闻/切8.0不7.82塌-0.2具±0.3衔是帆430释/根8.4表8.18搬+0.2箩±0.3熄是歪445纠/俊8.0遇%涝冷鼓拉富率茅8.1箭7.70省-0.3圣±0.3崭是全480窜/罗8.3叠7.96廊0完±0.3炸是马490俗/撑8.3葬7.94搞-0.1妨±0.3除是军485纺/阶8.2馆7.94跟-0.1器±0.3何是体485乌/替8.0检7.62赔-0.4横±0.3钉否移475惹/给8.4统8.08誓+0.1尘±0.3池是锯495硬/木10.0塌%模冷拌拉障率玻8.1将7.50卧-0.5喇±0.3怎否橡490宰21.0逆8.3灰7.78杆-0.2轿±0.3师是荒500璃20.5殖8.3晒7.76坏-0.2敲±0.3刺是饭495妨22.0斜8.2肺7.72址-0.3撕±0.3伙是贩495纳23.0叛8.0间7.56蜂-0.4肆±0.3烦否贤485释22.5浑8.4屈7.84滔-0.2纽±0.3灌是套505江20.5鬼第三组：娇试样冷拉率答达关12.0抄%脊时页，静片置享1mi迁n济，冷累弯之180毫°再合格。杠第四组：仔试样冷拉率达贡25械.0训%厚时痒，静狼置舰1mi扑n选，冷宏弯袖180徒°病不合格，样品断断裂。四、小结棒结合标娇准近GB5020悼4-200捎2窗及耻GB1499冷.1-200归8短，分析挡以上试验结果孔，为确保冷拉币钢材合格，可泪通过以下两种门途径：妈1法、仍控制冷拉应力然方法：辆冷拉应力公控制厉在屈服强度以篮下受或必235MPa示。此时，若予钢筋翻母材合格，则絮经调直后的成唤品钢筋亦能满溜足惰GB1499尊.1-200瞧8拣标准要求。蒙2晚、淡控制冷拉率毕方法：剃冷拉率形控制半在孤小于林3.0爆%懒，即控制直径学收缩率在全小于脂2.0论%爬。此时赖在托确保冷拉钢筋吓的直径满醉足占GB1499咐.1-200拣8裳要求草时失，经调直后的码成品钢筋亦能绒满腐足队GB1499便.1-200援8葛标准要求。胜3彩、若信控制暂冷