钢筋工程概述

钢筋工程一、混凝土结构的普通钢筋，可分为两类：1、热轧钢筋：热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋，分为热轧光圆钢筋（属低碳钢）和热轧带肋钢筋（属低合金钢）两种。余热处理钢筋属于热轧钢筋一类。余热处理钢筋是经热轧后立即穿水，进行表面控制冷却，然后利用芯部余热自身完成回火处理所得的成品钢筋。余热处理钢筋（RRB400）的表面形状同热轧带肋钢筋；其化学成分与20MnSi钢筋相同。冷拉钢筋与冷拔低碳钢丝已逐渐淘汰。2、冷加工钢筋：⑴冷轧带肋钢筋：冷轧带肋钢筋是热轧圆盘条经冷轧或冷拔减径后在其表面冷轧成三面或二面有肋的钢筋。⑵冷轧扭钢筋：冷轧扭钢筋是用低碳钢钢筋（含碳量低于0.25%）经冷轧钮工艺制成，其表面呈连续螺旋形。一般用于预制钢筋混凝土板。⑶冷拔螺旋钢筋：冷拔螺旋钢筋是热轧圆盘条经冷拔后在表面形成连续螺旋槽的钢筋。可用于钢筋混凝土构件中的受力钢筋。二、热轧钢筋：热轧钢筋的强度等级（强度标准值）系根据屈服强度（Mpa）确定，分为235级、335级、400级、500级。根据需方要求，可供应满足下列条件的钢筋：①钢筋实测抗拉强度值与实测屈服强度之比不小于1.25o②钢筋实测屈服强度值与强度标准值的比值不应大于1.3。提倡用HRB400级（即新III级）表面形状强度等级代号牌号表面形状强度等级代号牌号符号光圆HPB235Q235月牙肋HRB33520MnSi月牙肋HRB40020MnSi、20MnSiNb、20MnTi月牙肋HRB500月牙肋RRB400K20MnSi钢筋作为我国钢筋混凝土结构的主力钢筋。屈服点Os(Mpa)235335400500400三、冷轧带肋钢筋：冷轧带肋钢筋强度（Mpa）可分为三种等级：550级（LL550）、650级（LL650）及800级（LL800）。550级宜用于钢筋混凝土结构中的受力钢筋、架立筋、箍筋及构造钢筋；650级和800级宜用于中小型预应力混凝土结构中的受力主筋。表面形状级别代号牌号符号屈服强度O02(Mpa)抗拉强度Ob(Mpa)月牙型LL550Q215500550月牙型LL650Q235520650月牙型LL80024MnTi640800四、 冷轧扭钢筋（屮t）：冷轧扭钢筋分为I型矩形和II型菱形，抗拉强度ob不小于580Mpa。五、 冷拔螺旋钢筋：级别代号分别为LX550、LX650、LX800,其抗拉强度Ob分别对应为550Mpa、650Mpa、800Mpa。六、 钢筋性能1、钢筋力学性能：⑴热轧钢筋的应力-应变图：热轧钢筋具有软钢性质，有明显的屈服点。分为弹性阶段（应力应变成正比）、塑性阶段（应力应变不成比例）、强化阶段（应力应变呈上升状态）、颈塑现象（荷载下降，伸长增大，很快被拉断）。屈服强度：普通钢筋强度标准值，（应力一应变曲线屈服阶段最低点）。抗拉强度：强度极限（应力一应变曲线最高点）。钢筋的延性通常用拉伸试验测得的伸长率表示。⑵冷轧带肋钢筋的应力-应变图：冷轧带肋钢筋呈硬钢性质，无明显的屈服点。一般将对应塑性应变为0.2%时的应力定为屈服强度，并以表示。2、钢筋锚固性能：⑴胶结力：接触面上的化学吸附作用，但其影响不大。⑵摩阻力：它与接触面的粗糙程度有关，且随滑移发展其作用逐渐减小。⑶咬合力：为带肋钢筋锚固力的主要来源。⑷机械锚固力：这是指弯钩、弯折及附加锚固等措施（如焊锚板、贴焊钢筋等）提供的锚固作用。2、 钢筋冷弯性能：钢筋冷弯是考核钢筋的塑性指标，也是钢筋加工所需要的。3、 钢筋焊接性能：钢材的可焊性常用碳当量来估计。焊接性能随碳当量百分比的增高而降低。国际标准规定不大于0.55%，认为是可焊的。七、 钢筋锈蚀与防护1、 水泥水化的高碱度（pH>12.5）,使钢筋表面形成纯化膜，是混凝土能保护钢筋的主要依据与基本条件。2、 混凝土的密实性与钢筋表面混凝土保护层的厚度，对保护钢筋起着关键作用。3、 混凝土的碳化指大气中的CO2与混凝土中的Ca（OH）2起化学反应，生成中性的碳酸盐CaCO3。混凝土中钢筋保持纯化状态的最低碱度是pH=11.5，而碳化结果可使pH低于9，钢筋锈蚀不可避免。八、 钢筋代换1、 等强度代换：当构件受强度控制时，钢筋可按强度相等原则进行代换。2、 等面积代换：当构件按最小配筋率配筋时，钢筋可按面积相等原则进行代换。3、 当构件受裂缝宽度或挠度控制时，代换后应进行裂缝宽度或挠度验算。九、 钢筋除锈钢筋的除锈，一般可通过以下两个途经：一是在钢筋冷拉或钢丝调直过程中除锈；二是用机械方法除锈（如采用电动除锈机）。此外，还可采用手工除锈（用钢丝刷、砂盘）、喷砂和酸洗除锈等。十、钢筋焊接钢筋焊接方法分类及适用范围：1、 电阻点焊：钢筋电阻点焊是将两根钢筋安放成交叉叠接形式，利用电阻热溶化母材金属，加压形成焊点的一种压焊方法。适用钢筋直径4〜14mm。2、 闪光对焊：钢筋闪光对焊是将两根钢筋安放成对接形式，利用电阻热溶化，使接触点金属溶化，形成闪光，迅速施加顶锻力完成的一种压焊方法。适用钢筋直径10〜40m。3、 电弧焊：钢筋电弧焊是以焊条作为一板，钢筋为另一板，利用电弧热进行焊接的一种熔焊方法。适用钢筋直径6〜40mm。接头形式如下：⑴搭接焊：⑵帮条焊：⑶剖口焊：⑷熔槽帮条焊：⑸预埋件电弧焊：预埋件T字接头电弧焊分为贴角焊和穿孔塞焊两种。4、 电渣压力焊：钢筋电渣压力焊是将两根钢筋安放成竖向对接形成，利用电弧热和电阻热，熔化钢筋，加压完成的一种压焊方法。电渣压力焊应用于柱、墙等现浇混凝土结构中竖向受力钢筋的连接；不得用于梁、板等构件中水平钢筋的连接。适用钢筋直径14〜40mm。5、 气压焊：钢筋气压焊是采用氧乙炔火焰或其它火焰对两钢筋对接处加热，使其达到塑性态，加压完成的一种压焊方法。适用钢筋直径14〜40m。6、 埋弧压力焊：预埋件钢筋埋弧压力焊是将钢筋与钢板安放成T形连接形式，利用电弧，形成熔池，加压完成的一种压焊方法。适用钢筋直径6〜25m。十一、钢筋机械连接：钢筋机械连接是指通过连接件的机械咬合作用或钢筋端面的承压作用，将一根钢筋中的力传递至另一根钢筋的连接方法。1、 钢筋机械连接接头，分为三个性能等级：A级：接头抗拉强度达到或超过母材抗拉强度标准值，并具有高延性及反复拉压性能。B级：接头抗拉强度达到或超过母材屈服强度标准值的1.35倍，具有一定的延性及反复拉压性能。C级：接头仅承受压力。2、 钢筋机械连接方法分类及适用范围：⑴钢筋套筒挤压连接：带肋钢筋套筒挤压连接是将两根待接钢筋插入钢套筒，用挤压连接设备沿径向挤压钢套筒，使之产生塑性变形，依靠变形后的钢套筒与被连接钢筋纵、横肋产生的机械咬合成为整体的钢筋连接方法。适用带肋钢筋直径16〜40mm。这种接头质量稳定性好。⑵钢筋锥螺纹套筒连接:钢筋锥螺纹套筒连接是将两根待接钢筋端头用套丝机做出锥形外丝，然后用带锥形内丝的套筒将钢筋两端拧紧的钢筋连接方法。适用带肋钢筋直径16〜40mm。这种接头质量稳定性一般。⑶钢筋镦粗直螺纹套筒连接：钢筋镦粗直螺纹套筒连接是先将钢筋端头镦粗，再切削成直螺纹，然后用带直螺纹的套筒将钢筋两端拧紧的钢筋连接方法。适用带肋钢筋直径16〜40mm。这种接头螺纹精度高，接头质量稳定性好。⑷钢筋滚压直螺纹套筒连接:钢筋滚压直螺纹套筒连接是利用金属材料塑性变形后冷作硬化增强金属材料的特性，使接头与母材等强的连接方法。适用带肋钢筋直径16〜50mm。根据滚压直螺纹成型方式，又可分为三种类型：直接滚压螺纹：螺纹精度差。挤压肋滚压螺纹：对螺纹精度有一定提高。剥肋滚压螺纹：此法螺纹精度高，接头质量稳定，施工速度快，价格适中，具有较大的发展前景。十二、钢筋安装1、 受力钢筋的混凝土保护层最小厚度：板、墙15〜30mm；梁25〜40mm；柱30〜40mm。当梁、柱受力钢筋的混凝土保护层最小厚度大于40mm时，应对保护层采取有效的防裂构造措施。2、 受拉钢筋的最小锚固长度1:20〜63d。在任何情况下，锚固长度不得小于250am。3、 受拉钢筋抗震锚固长度1E：21〜73d。在任何情况下，锚固长度不得小于250aEm。4、 纵向受拉钢筋绑轧搭接长度：在任何情况下，纵向受拉钢筋的搭接长度不得小于300m。非抗震11=^1a抗震11E=^1aEE=1.2（搭接接头25%）、1.4（搭接接头50%）、1.6（搭接接头100%）5、钢筋焊接搭接长度：单面焊8d（光圆）、10d（带肋）；双面焊4d（光圆）、5d（带肋）。二、热轧带肋钢筋1.品种规格：热轧带肋钢筋的牌号由HRB和牌号的屈服点最小值构成。H、R、B分别为热轧（Hotrolled）、带肋（Ribbed）、钢筋（Bars）三个词的英文首位字母。热轧带肋钢筋分为HRB335（老牌号为20MnSi）、HRB400（老牌号为20MnSiV、20MnSiNb、20MnTi）、HRB500三个牌号。2•含钒III级螺纹钢筋：含钒新III级螺纹钢筋（20MnSiV、400Mpa）在生产过程中加入了钒、铌、钛等合金，与普通II级螺纹钢筋相比，具有强度高、韧性好、焊接性能和抗震性能良好的优点。现新III级螺纹钢已在高层建筑、大型电站、桥梁、隧道、机场等工程项目中得到了成功的应用，市场前景广阔。含钒III级螺纹钢筋的优点是：A、经济：使用新III级螺纹钢筋可比II级螺纹钢筋节省钢材10-15%，可降低建筑工程的建设成本；B、强度高、韧性好：采用微合金化处理，屈服点在400Mpa以上，抗拉强度570Mpa以上，分别比II级螺纹钢筋提高20%；C、抗震：含钒钢筋具有较高的抗弯度、时效性能，较高的低周疲劳性能，抗震性能明显优于II级螺纹钢筋；D、易焊接：由于碳含量＜0.54%，焊接性能好，适应各种焊接方法，工艺简单方便；E、施工方便：采用新III级螺纹钢筋增大了施工间隙，为施工方便及施工质量提供保证。钢筋混凝土中的受力筋含量通常很少，从占构件截面面积的1%（多见于梁板）至6%（多见于柱）不等。钢筋的截面为圆型。在美国从0.25至1英尺，每级1/8英尺递增；在欧洲从8至30毫米，每级2毫米递增；在中国大陆从3至40毫米，共分为19等。在美国，根据钢筋中含碳量，分成40钢与60钢两种。后者含碳量更高，且强度和刚度较高，但难于弯曲。在腐蚀环境中，电镀、外涂环氧树脂、和不锈钢材质的钢筋亦有使用。在潮湿与寒冷气候条件下，钢筋混凝土路面、桥梁、停车场等可能使用除冰盐的结构则应使用环氧树脂钢筋或者其他复合材料混凝土，环氧树脂钢筋可以通过表面的浅绿色涂料轻松识别。钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环钢筋锈蚀与混凝土的冻融循环会对破坏混凝土的结构造成损伤。当钢筋锈蚀时，锈迹扩

展，使混凝土开裂并使钢筋与混凝土之间的结合力丧失。当水穿透混凝土表面进入内部时,

受冻凝结的水分体积膨胀，经过反复的冻融循环作用，在微观上使混凝土产生裂缝并且不断

加深，从而使混凝土压碎并对混凝土造成永久性不可逆的损伤。碳化作用混凝土中的孔隙水通常是碱性的，根据pourbaix图[3],钢筋在pH值大于9.5时是惰性

的，不会发生锈蚀。空气中的二氧化碳与水泥中的碱反应使孔隙水变得更加酸性，从而使

pH值降低。从构件制成之时起，二氧化碳便会碳化构件表面的混凝土，并且不断加深。如

果构件发生开裂，空气中的二氧化碳将会更容易更容易进入混凝土的内部。通常在结构设计

的过程中，会根据建筑规范确定最小钢筋保护层厚度，如果混凝土的碳化削弱了这一数值,

便可能会导致因钢筋锈蚀造成的结构破坏。测试构件表面的碳化程度的方法是在其表面钻一个孔，并滴以酚酞，碳化部分便会变成粉色，通过观察变色部分便可得知碳化层的深度。氯化腐蚀氯化物，包括氯化钠，会对混凝土中的钢筋腐蚀。因此，拌合混凝土时只允许使用清水。同样使用盐来为混凝土路面除冰是被禁止的。碱骨料反应碱骨料反应或碱硅反应（AlkaliAggregateReaction，简称AAR,或AlkaliSilicaReaction，

简称ASR）是指当水泥的碱性过强时，骨料中的活性硅成分（SiO2）与碱发生反应生成硅

酸盐，引起混凝土的不均匀膨胀，导致开裂破坏。它的发生条件为（1）骨料中含有相关活

性成分（2）环境中有足够的碱性（