論高強(qiáng)鋼筋在我國建筑業(yè)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用

翟志強(qiáng)

(陽泉市燕龕煤炭有限責(zé)任公司，山西陽泉 045000)

0 引言

改革開放以來，中國經(jīng)濟(jì)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，建筑業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱也取得了飛速發(fā)展。現(xiàn)階段中國的建筑工程仍以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，鋼筋的消耗量巨大。為了節(jié)約資源、減少能源消耗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，盡快使中國混凝土結(jié)構(gòu)使用的鋼筋需求與國際需求接軌，建議在我國的建筑工程界推廣高強(qiáng)度鋼筋的應(yīng)用。

2012年全國房屋建筑鋼筋用量1.753億t，占鋼鐵總產(chǎn)量的24%，由此可見建筑業(yè)的鋼筋需求市場是巨大的。

1 建筑鋼材的性能

1.1 常用的建筑鋼材

1)鋼結(jié)構(gòu)用鋼。鋼結(jié)構(gòu)用鋼主要是熱軋成型的鋼板和型鋼等。常用的熱軋型鋼有:工字鋼、H型鋼、T型鋼、槽鋼、等邊角鋼、不等邊角鋼等。

2)鋼管混凝土結(jié)構(gòu)用鋼。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)即在薄壁鋼管內(nèi)填充混凝土，將兩種不同性質(zhì)的材料組合而成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。

3)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用鋼的主要品種有熱軋鋼筋、預(yù)應(yīng)力混凝土用熱處理鋼筋，熱軋鋼筋是建筑工程中用量最大的鋼材品種之一。表1是常用熱軋鋼筋的品種及強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。

表1 熱軋鋼筋的品種及強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 MPa

1.2 建筑鋼材的強(qiáng)度對比

熱軋光圓鋼筋強(qiáng)度較低，與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度也較低，主要用作板的受力鋼筋、箍筋以及構(gòu)造鋼筋。熱軋鋼筋與混凝土之間的握裹力大，共同工作性能好，其中的HRB335和HRB400級鋼筋是混凝土用的主要受力鋼筋，HRB400又常稱新三級鋼，是我國規(guī)范提倡使用的鋼筋品種。

1.3 高強(qiáng)鋼材的力學(xué)性能

建筑鋼材的力學(xué)性能是鋼材最重要的使用性能，包括拉伸性能、沖擊性能、疲勞性能等，高強(qiáng)鋼筋的力學(xué)性能比一般鋼材力學(xué)性能明顯要穩(wěn)定。

2 高強(qiáng)鋼筋在國外的應(yīng)用

歐美等國早已普遍采用500 MPa級鋼筋，德國、日本、澳大利亞等國家400 MPa以上的鋼筋采用率已達(dá)到80%～90%。例如韓國，1980年～2000年鋼筋強(qiáng)度為400 MPa，2000年以來是500 MPa。2007年版韓國鋼筋產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《鋼筋混凝土用熱軋棒鋼》，規(guī)定了SD300，SD350，SD400，SD500，SD600，SD700 共 6 個強(qiáng)度級別鋼筋，其中SD600，SD700是當(dāng)年新納入的強(qiáng)度級別。當(dāng)前，韓國以400 MPa級鋼筋作為主要受力鋼筋，其用量最大，500 MPa級鋼筋用于大型結(jié)構(gòu)和高層建筑受彎構(gòu)件，使用量占總量的5%～10%。

3 高強(qiáng)鋼筋在國內(nèi)的應(yīng)用

1)國家政策方面。

我國于1995年原建設(shè)部與冶金部就開始聯(lián)合推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋，經(jīng)過近二十年的努力，已取得很大的成效，但由于我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不均衡，工程應(yīng)用技術(shù)普及程度不夠，我國高強(qiáng)鋼筋實際應(yīng)用比例不高。2011年7月1日開始實施的GB 50010-2010混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范對應(yīng)用高強(qiáng)度鋼筋做出了強(qiáng)制性規(guī)定。2012年1月，由住建部與工業(yè)和信息化部聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于加快應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋的指導(dǎo)意見》，確定了我國“十二五”期間高強(qiáng)鋼筋的推廣目標(biāo)、原則及措施，標(biāo)志著這項工作進(jìn)入新的階段。

2)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)方面。

GB 1499.2-2007熱軋帶肋鋼筋國家標(biāo)準(zhǔn)于2008年3月1日開始強(qiáng)制執(zhí)行。目前而言，我國從產(chǎn)品的生產(chǎn)和質(zhì)量方面已經(jīng)具備推廣高強(qiáng)鋼筋的條件。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在我國建筑用熱軋鋼筋產(chǎn)量約占鋼材產(chǎn)品總產(chǎn)量的40%以上;截止2013年3月底，具有400 MPa和500 MPa強(qiáng)度級別鋼筋的生產(chǎn)廠家分別有326家和116家。同時，國家建筑鋼材質(zhì)量檢驗中心歷年抽檢數(shù)據(jù)表明，我國高強(qiáng)鋼筋產(chǎn)品的抽檢合格率較高，產(chǎn)品質(zhì)量總體可靠。

3)實際推廣應(yīng)用情況。

住建部及工信部對各省、直轄市2012年高強(qiáng)鋼筋的推廣應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)查，各省市應(yīng)用情況都比較良好。例如山東省調(diào)查情況如下:

生產(chǎn)方面:據(jù)抽查情況統(tǒng)計，2012年四城市主要鋼鐵企業(yè)400 MPa以上級高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)量已達(dá)全部鋼筋產(chǎn)量的70%以上，高強(qiáng)鋼筋生產(chǎn)正常，尺寸精度高，產(chǎn)品力學(xué)性能穩(wěn)定，產(chǎn)能充足，完全能滿足高強(qiáng)鋼筋全面推廣應(yīng)用的要求。應(yīng)用方面:國家現(xiàn)行設(shè)計與施工標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范基本齊全，依據(jù)明確。在施工圖審查中對采用高強(qiáng)鋼筋的工程沒有任何審查障礙，在設(shè)計中采用高強(qiáng)鋼筋也沒有任何問題。高強(qiáng)鋼筋的應(yīng)用以HRB400為主，在設(shè)計中用于除吊鉤吊環(huán)以外的各種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，工程實際用量占鋼筋總用量的75%以上，另外，HRB500鋼筋用量很少，抽查顯示，只有濟(jì)南市在幾個工程中采用了HRB500鋼筋。

4 高強(qiáng)鋼筋的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益

在保證建筑結(jié)構(gòu)安全不變的情況下，有效地減少鋼筋用量，可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。推廣應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋是實現(xiàn)減量化用鋼的重要途徑。經(jīng)測算，以400 MPa級代替300 MPa級鋼筋可以節(jié)省用鋼率約12%～14%;500 MPa級代替400 MPa級鋼筋可以再節(jié)約5%～7%。在高層或大跨度建筑中應(yīng)用高強(qiáng)鋼筋，效果更明顯，可以節(jié)約鋼筋用量30%。如果高強(qiáng)鋼筋用量比例達(dá)到65%，每年可節(jié)約鋼筋1 000萬t，節(jié)省投資400億元，增加鋼鐵工業(yè)經(jīng)濟(jì)效益近150億元。

我國現(xiàn)在積極開發(fā)應(yīng)用綠色建筑技術(shù)，將高強(qiáng)鋼筋應(yīng)用作為綠色建筑技術(shù)的重要項目和實現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的重要手段。我國已連續(xù)12年居世界鋼鐵第一生產(chǎn)大國，但并非鋼鐵強(qiáng)國，“高能耗、高污染”問題一直未能得到很好的解決。2012年我國鋼材產(chǎn)量達(dá)到9.51億t，由于鋼材需要大量鐵礦并消耗水、焦炭、氧氣等資源及煤炭、電等能源，同時還排放廢水、廢渣、粉塵、廢氣等污染物，給環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響，節(jié)約鋼筋是對資源、能源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)。據(jù)統(tǒng)計，我國每噸鋼平均消耗1.6 t鐵礦石、600 kg標(biāo)準(zhǔn)煤、4.1 t新水，排放約 2 t二氧化碳、2 t污水、1.5 t粉塵。中國鋼鐵工業(yè)的能耗總量占全國能源消耗總量的15%;占全國工業(yè)能源消耗總量的23%;鋼鐵行業(yè)排放的廢水占全部工業(yè)行業(yè)的10.75%，排在造紙、化工、火力發(fā)電之后，列第四位，排放的廢氣占17%，僅次于火力發(fā)電業(yè)和非金屬礦物制造業(yè);二氧化硫排放量占5.6%，次于火力發(fā)電業(yè)和非金屬礦物制造業(yè)，與化工行業(yè)并列第三。高強(qiáng)鋼筋的普及應(yīng)用，不僅可以極大地減少鋼筋消耗量，節(jié)省資源和能源，還可以減少環(huán)境污染，提高建筑安全儲備能力，將低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排推進(jìn)一步。

5 結(jié)語

為推廣高強(qiáng)度鋼筋的應(yīng)用，各省市應(yīng)成立高強(qiáng)鋼筋推廣應(yīng)用協(xié)調(diào)組，制定相關(guān)的鼓勵政策和懲罰措施，加快 HPB235與HRB335鋼筋的淘汰進(jìn)度，加大推廣應(yīng)用高強(qiáng)帶肋鋼筋的力度，以實現(xiàn)我國建筑業(yè)乃至其他產(chǎn)業(yè)的高效轉(zhuǎn)型。

［1］ 雷宏剛.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計基本原理［M］.北京:科學(xué)出版社，2009.

［2］ GB 50017-2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范［S］.