正確解讀鋼筋新標準 推進產品升級換代

1、正確解讀鋼筋新標準 推進產品升級換代王麗敏冶金信息標準研究院副院長、鋼筋新標準主要起草人概述我我國鋼產產量由220011年的1151003萬tt增加到到20006年的的418878萬萬t，年年增長554333萬t，年年均增長長率222.8%。而鋼鋼筋混凝凝土用熱熱軋帶肋肋鋼筋是是重要的的鋼鐵產產品，應應用范圍圍廣，生生產量大大。據粗粗略的統(tǒng)統(tǒng)計：220066年我國國鋼筋實實際產量量已達887922萬t左左右，約約占我國國鋼產量量的200.8%。近年年來，伴伴隨我國國經濟持持續(xù)高速速增長，建建筑業(yè)作作為我國國國民經經濟支柱柱產業(yè)之之一也得得到了快快速的發(fā)發(fā)展。由由于日前前我國建建筑主要要為鋼筋筋

2、混凝土土結構形形式，鋼鋼筋的生生產與消消費量增增長很快快(如圖圖1)。我國建建筑用鋼鋼占鋼材材的消費費比例約約為533.3%，其中中長材的的消費占占76%以上，其其中鋼筋筋占長材材的比例例為611%。鋼鋼筋涉及及的鋼鐵鐵企業(yè)多多，分布布的范圍圍廣。鋼鋼筋用于于國家各各類的工工程建設設，小到到民用建建筑，大大到三峽峽工程。鋼鋼筋標準準日前仍仍是強制制性的，屬屬于技術術法規(guī)的的范疇，有有關各方方必須遵遵照執(zhí)行行。目前前，鋼筋筋還實行行生產許許可證制制度，國國家發(fā)證證企業(yè)有有3000多家。為了提高鋼筋的利用率，我國政府從六五、七五、八五都設立了國家課題，組織人力與物力進行攻關，也取得了重大的科研成果

3、。近年來，一大批企業(yè)也引進市場機制積極探索強度在400MPa以上鋼筋的應用，也取得了一些成效。但應用的范圍比較小，用量也比較少，一直在占鋼筋總量20%左右徘徊，沒有實質性的突破。因此，高強鋼筋的推廣任務還很艱巨，有待于我們各方加強合作，共同積極努力，爭取在一兩年內有實質性進展，達到40%以上。1國內外鋼筋生產應用及市場分析1.1國內情況1.1.1 鋼筋的發(fā)展演變我國鋼筋生產與應用走過了半個多世紀歷程。在這半個世紀中，鋼筋的發(fā)展與演變伴隨著中國鋼鐵工業(yè)成長，其品種不斷擴大，工藝不斷改進，質量不斷提高，基本滿足了我國快速發(fā)展的建筑業(yè)需要。我國熱軋鋼筋從50年代的碳素光圓鋼筋(3號鋼，5號鋼)，發(fā)展

4、到60年代的低合金鋼螺旋肋鋼筋(16Mn)，發(fā)展到70年代的低合金鋼螺旋肋鋼筋(20MnSi，25MnSi)，又發(fā)展到80年代的微合金鋼月牙肋鋼筋(20MnSiV，20MnTi，等)，又演變?yōu)?0年代微合金月牙肋(HRB400、HKB500)與此同時又開發(fā)了控扎控冷鋼筋(HRR400)；到了21世紀我們又開發(fā)了細晶粒鋼筋(HRBF400)。1.1.2 鋼筋生產設備情況鋼筋主要是由棒材軋機生產。棒材軋機除生產鋼筋外，還生產圓鋼、方鋼、扁鋼等。按歷年比例看，棒材軋機的70%產能用于鋼筋生產。我國棒材軋機數量是世界最多的國家。據鋼鐵協(xié)會統(tǒng)計，到2006年為止，我國共連軋機。許多鋼鐵企業(yè)，特別是發(fā)展迅

5、猛的民營企業(yè)多數都把棒材作為其主要的鋼材品種，大量上馬棒材軋機，使我國棒材產能急劇增加。但過快的產能增長對國內市場造成較大壓力；可以說棒材產能是目前我國供求壓力最大的品種。目前國內鋼筋產能主要集中在華東和華北地區(qū)，其中河北(11.8%，)、江蘇(11.6%)和山東(10.5%，)三省棒材軋機產能最高。而目前國內最大的鋼筋生產企業(yè)是唐鋼集團，年產能在600萬t，其次是沙鋼、首鋼、濟鋼、萊鋼、萍鋼等企業(yè)，產能都在300萬t以上。另外，由于近些年國內大型鋼鐵企業(yè)不斷進行產品結構調整，新上項日以板材居多，新建棒材項日較少，部分企業(yè)還淘汰了原有的棒線材軋機。而與此同時，新近發(fā)展起來的中小型民營企業(yè)則以長

6、材項目為主，近些年國內新建棒材軋機產能主要來自民營企業(yè)，使得我國棒線材生產企業(yè)結構發(fā)生一定的變化，民營企業(yè)的棒材產能在全國總產能中的比例不斷升高，目前國內棒材產能的40%為民營企業(yè)所有。這些民營企業(yè)生產靈活性相對較強，會根據市場波動情況對生產進行調整，這相對有利于建材市場的穩(wěn)定。而今后隨著國企從這一品種領域中逐步退出，民營企業(yè)的比例會繼續(xù)提高。但從長期形勢看，從2005年開始，隨著國內企業(yè)加大產品結構調整力度，國內棒材軋機產能增長明顯低于板材品種產能增長，2005-2006年兩年里，國內新增鋼材產能為1.2多億t，其中新增棒材產能只有2000多萬t。以此可見，未來鋼筋產能在我國鋼材產能中的比重

7、將呈下降趨勢。1.1.3 鋼筋的貿易情況作為主要建筑鋼材的鋼筋，主要以內銷為主。由于制造成本與受到銷售半徑的制約，給大量的進出口帶來較大的制約。但另一方面，發(fā)達國家在鋼鐵制造業(yè)轉移過程中，把大量的長材制造轉向了發(fā)展中國家與欠發(fā)達國家，他們建筑業(yè)的發(fā)展也需要一些長材，但需求量不大。多年來，我國鋼筋進出口量占鋼筋總量的份額很小。2006年中國鋼筋出口373.9萬t，預計2007年中國鋼筋出口量將達到584.7萬t。從圖2看到，中國鋼筋出口量這幾年呈上升態(tài)勢，尤其是2006年和2007年呈較大的增長，這是由于世界各國經濟景氣度提高，且國外大型鋼廠消減了低附加值鋼產品，轉型生產高附加值鋼產品造成的。近

8、年來，我國鋼筋的主要出口國家及地區(qū)是中國香港、韓國、新加坡、加拿大等國家，其中，韓國是我國鋼筋出口最主要國家之一。據調查，鋼筋的出口標準主要采用英國的BS4449標準。1.11.4鋼筋的的價格變變化從圖33可以看看到，220066年初到到20007年111月中中旬鋼筋筋價格一一路盤升升，這主主要是鋼鋼筋原料料漲價造造成的成成本增加加所致一一路盤升升，這主主要是鋼鋼筋原料料漲價造造成的成成本增加加所致。1.11.5鋼筋的的應用情情況在建筑筑結構中中,鋼筋筋與混凝凝土相互互作用,在結構構中承載載著各種種載荷,如拉、壓壓應力和和應變，高高周或低低周疲勞勞效應了了高溫或或冷脆效效應，物物理與化化學腐蝕

9、蝕，鋼筋筋再加工工效應(焊接、機機械連接接、彎曲曲或調直直)等。為為此，在在各國混混凝土工工程結構構設計和和施工規(guī)規(guī)范中，均均對上述述各種承承載效應應對鋼筋筋混凝土土結構的的影響做做出規(guī)定定，提出出質量要要求，并并對規(guī)定定進行細細化。我我國這方方面的規(guī)規(guī)定是由由GB5500110-220022混凝凝土結構構設計規(guī)規(guī)范給給出的。GGB50000110的修修訂工作作已于220077年初正正式啟動動，修訂訂組計劃劃用3年年左右時時間完成成修訂工工作，已已明確納納入5000MPPa級鋼鋼筋。鋼筋筋應用技技術主要要是鋼筋筋的連接接。目前前我國鋼鋼筋主要要采用兩兩種連接接方式。一一是焊接接，我國國目前在在

10、建筑施施工中主主要的連連接方式式還是以以焊接為為主，其其主要焊焊接工藝藝有電渣渣壓力焊焊、閃光光對焊以以及電弧弧焊三種種，鋼筋筋的焊接接要符合合JGJJl8-96鋼鋼筋焊接接及驗收收規(guī)程。二是機械連接技術，它是近、年來推廣的一種新工藝，被稱為繼綁扎、焊接之后的第三代鋼筋接頭。鋼筋的機械連接應符性強，可用于垂直、水平、傾斜、高空、水下等各方位的鋼筋連接，還特別適用于不可焊鋼筋、進口鋼筋的連接。國外大多采用這種連接方式。1.1.6存在的問題(1)建筑用鋼的消費結構矛盾突出目前，國內工程中普遍使用的主力受力鋼筋是HKB335，輔助鋼筋大多為HKB235。與發(fā)達國家相比，我國建筑行業(yè)所用鋼筋普遍低1-

11、2個等級，國外大多使用的是400MPa、500MPa，還有向更高發(fā)展的趨勢。多年來，為推廣應用高強鋼筋，我們適時地組織修訂了標準與規(guī)范，開展了試點工程等。雖然取得了一定的進步，但從總的應用狀況看，高強鋼筋在鋼筋總量中所占的比例為20%左右，而且，使用范圍也僅僅局限在大跨度、超高層建筑中。推廣應用高強鋼筋可以節(jié)約鋼材用量，降低工程成本，獲得巨大的直接或間接經濟收益。根據測算，如果能夠按照規(guī)范的要求；將鋼筋混凝土的主導受力鋼筋強度提高到400Nmm2，則可筋消耗總量將達到1.83億t，這樣通過推廣應用高強鋼筋，可節(jié)約鋼材366萬t。比照我國2006年國內鋼筋的平均價格約3039元t計算，2010年

12、可節(jié)省資金約111億元。同時，還要考慮使用高強鋼筋可以大大降低鋼筋維護成本和更新費用，對全社會節(jié)約的效益是巨大的。我國又開始推廣強度更高的HKB500鋼筋。HILl3500，鋼筋比HR23400理論上可節(jié)約材料10%，可以創(chuàng)造可觀的經濟效益；同時還克服了因施工中配筋過密的問題，給施工帶來了便利。(2)高強度鋼筋推廣受到了資源、成本與技術的制約目前，對于400MPa以上高強鋼筋，建設部提倡走微合金化的技術路線，這是因為微合金化可以達到良好的綜合性能。但是，隨著中國鋼鐵工業(yè)的規(guī)模擴張，全球資源緊張帶來微合金元素價格急劇飆升，釩鐵、鈮鐵等微合金化元素的價格在急劇增加的同時，也帶來資源的緊俏。生產一噸

13、400MPa微合金鋼筋成本要增加400-500元，而市場所能承受的價格是200元左右。所以資源、價格都嚴重地制約了高強鋼筋在我國的大量使用。余熱處理是一種節(jié)約資源降、成本的工藝路線。由于我國是地震多發(fā)地區(qū)且震級較高，我國有87%城鎮(zhèn)是地震的設防地區(qū)，余熱處理鋼筋所形成回火馬氏體組織，在強度提高的同時帶來了塑性降低，尤其是焊點強度降低較大，在我國仍然以焊接為主的連接方式時代，建設部對這種鋼筋的使用做出種種限制。近來超細晶粒鋼筋的開發(fā)、生產是合理利用資源、節(jié)能、降耗、降低成本、提高效益的一種新途徑。1.2國外鋼筋生產消費情況當今世界，熱軋帶肋鋼筋的發(fā)展趨勢要求鋼筋不但要具有較高的強度，同時又具有較

14、高的韌性及好的焊接性能，也就是要求鋼筋應具有較高的綜合性能。國外鋼筋的強度級別大多在400MPa以上，歐盟各國基本上采用500MPa的鋼筋，鋼筋的連接大多采用機械連接。1.2.1近年來世界鋼筋生產狀況分析2006年世界鋼筋產銷量約為18882萬t，其中亞洲產量為11705萬t，占世界鋼筋產量的62%。其中：中國鋼筋產量為8198萬t，同比增加0.6%，占世界鋼筋產量的43.4%，居世界第一；日本鋼產量為1120萬t，同比降低4.8%，占世界鋼筋產量的5.9%，居世界第二位；土耳其鋼筋產量為1013萬t，同比增加10.4%，占，世界鋼筋產量的14%，居世界第三位；韓國鋼筋產量為1004萬t，同比

15、降低1.2%，占世界鋼筋產量的5.3%，居世界第四位。中國臺灣鋼筋產量為了16萬t，同比上升6.4%，占世界鋼筋產量的3.8%。歐盟15國鋼筋產量為1702萬t，占世界鋼筋產量的9%。北美鋼筋產量由2005年的1038萬t降到1010萬t，占世界鋼筋產量的5.3%；東歐鋼筋產量由2005年的984萬t下降到943萬t，占世界鋼筋產量的5.0%。1.2.2近年來世界鋼筋消費狀況分析2006年世界鋼筋表觀消費量約為18882萬t，同比增加2.2%。其中亞洲鋼筋表觀消費量為11410萬t，占世界鋼筋表觀消費量的60.4%。歐盟15國鋼筋表觀消費量為2033萬t，占世界鋼筋表觀消費量的10.8%。北美

16、鋼筋表觀消費量為1264萬t，占世界鋼筋表觀消費量的6.7%，東歐鋼筋表觀消費量為655萬t，占世界鋼筋表觀消費量的3.5%。2006年中國鋼筋表觀消費量為7831萬t，同比增加0.6%，占世界鋼筋表觀消費量的41.5%；這是由于中國具有大量的建筑項目在施工。2006年日本鋼筋表觀消費量為1109萬t，同比降低4；8%，占世界鋼筋表觀消費量的5.9%，產銷基本平衡。2006年韓國鋼表觀消費量為1076萬t，占世界鋼筋表觀消費量的5.7%，銷略大于產，2006年美國鋼筋表觀消費量881萬t，占世界鋼筋表觀消費量的4.7%。2006年中國臺灣鋼筋表觀消費量為691萬t，同比上升9.9%，占世界鋼筋

17、表觀消費量的3.7%。2006年土耳其鋼筋表觀消費量為440萬t，同比增加55%，占世界鋼筋表觀消費量的2.3%，是鋼筋出口量較大的國家之一。2GBl499標準的修訂情況GBl499-2007鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋新標準將于2008年2月1日貫徹實施。自本部分實施之日起，GBl499-1998鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋作廢，沒有過渡期。本標準為條文強制性標準，其中6.4.1.1(長度)，7.3.5(A或Agt)，7.4.2反彎試驗，7.5疲勞性能，表3中a，b(縱肋款、橫肋寬)，附錄c為非強制條款，其余均為強制條款。本次標準修訂從2002年立項，歷時5年的時間，幾議其稿，此次修訂對一些技術內容

18、與指標做了較多的調整與修改，為了使企業(yè)與用戶正確理解新標準，更好地貫徹實施，也為配合企業(yè)按新標準取得生產許可證，現將標準修訂的主要內容以及背景情況說明如下：2.1指導思想本次標準的修訂確立了積極采用國際國外先進標準，充分反映400MPa、500MPa國內生產現狀及使用要求，促進技術進步與科研成果的轉化，促進鋼筋的產業(yè)與產品結構調整與升級換代，提高建筑物的安全度，保證抗震的要求，為實現國家十一五城鎮(zhèn)化發(fā)展目標做好技術儲備的指導思想。2.2技術路線我們采用微合金強化與工藝強化并舉的技術路線。從未來發(fā)展越來越受到資源與成本制約角度考慮，工藝強化可能成為主導強化方式，通過工藝參數控制使其金相組織發(fā)生變

19、化、晶粒尺寸變細得到預期的性能。2.3修訂主要技術內容2.3.1積極采用國際國外先進標準，優(yōu)化標準體系我國鋼筋混凝土用鋼筋標準主要由以下四部分組成：光圓部分：GBl499.1-XXX(待批)該標準是由GBl3013-1998鋼筋混凝土用熱軋光圓鋼筋和GBT701-1997低碳鋼熱軋圓盤條中的建筑用盤條合并而成。熱軋部分：GBl499.2-2007鋼筋混凝土用熱軋帶肋鋼筋。余熱處理部分：GBl3014-1998鋼筋混凝土用余熱處理鋼筋。焊網部分：GBl499.3-2002鋼筋混凝土用鋼筋焊接網。2.3.2優(yōu)化鋼筋的尺寸、外形、重量，便于生產與使用本次修訂在鋼筋的長度偏差、縱肋、橫肋偏差、橫肋間距

20、、相對肋面積的計算公式、重量及允許偏差等方面都作了修訂。2.3.3充分考慮抗震鋼筋要求，提高建筑物的安全性近年來地震給世界上處于地震多發(fā)地帶的國家?guī)淼臑碾y是十分慘重的，所以為了保證在地震發(fā)生時建筑物在瞬間不被破壞，有一定的延遲時間，以保證人民與財產安全，世界各國都在標準中對建筑鋼筋的抗震性能提出了更嚴格的要求。由于我國處于地震多發(fā)地帶，所以在此次標準修訂中，提高了各鋼筋級別延伸率以及最大力下的總伸長率6gt指標要求，鋼筋的延性總體比原標準規(guī)定有所改善和提高，鋼筋的使用適應范圍更廣，可適用于有高延性要求的配筋結構，具體變化見表1。為避免免鋼筋的的牌號過過多，對對于有較較高要求求的抗震震結構適適

21、用牌號號在能夠夠滿足GGBl4499中中表6與與以下aa、b、cc的要求求，在規(guī)規(guī)定的鋼鋼筋在牌牌號后加加E。a)鋼筋實實測抗拉拉強度與與實測屈屈服強度度之比RRomRoeeL不小小于1.25。b)鋼筋的實測屈服強度與表6規(guī)定的屈服強度特征值之比RoeLReL不大于1.30。c)鋼筋的最大力總伸長率Agt不小于9%。2牌號后加E的鋼筋可滿足各類結構(包括一、二級抗震結構)的設計和使用要求。2.3.4調整鋼筋力學性能，更好反映鋼筋質量水平在原標準中，牌號HRB335、HR_B400鋼筋抗拉強度特性值(Rm)為490MPa、570MPa，相當于1.46ReL。為了更符合各牌號鋼筋實際強度水平，本次

22、修訂對牌號RRB335、RRB400鋼筋的抗拉強度特性值進行了修訂，分別調整為455MPa和540MPa，其值相當于1.35ReL，通過調整能更好地滿足不同的使用要求。2.3.5增加鋼筋的特征值檢驗，滿足鋼筋的保證率的要求原標準規(guī)定的檢驗規(guī)則實際為交貨檢驗，所以抽樣方式按每批規(guī)定的試樣數量進行某項試驗，其結果必須符合本標準規(guī)定的力學性能最小保證值和彎曲反彎等性能的要求。該檢驗作為鋼筋驗收批的交貨檢驗，其前提是該批鋼筋所規(guī)定的最小保證值已具有與特性值檢驗相同的規(guī)定概率保證。本次修訂增加了特性值檢驗，并提出了特性值檢驗規(guī)則。按檢驗規(guī)則進行檢驗，供方可在總體上向需方保證獲得的強度特性值具有95%的合

23、格保證率。特性值檢驗是較為嚴格的性能檢驗，必須具有一定的試驗數量，才能對試驗結果進行數理統(tǒng)計分析，最終確定其產品是否合格。本標準規(guī)定，特性值檢驗適用于：供方檢驗(如生產企業(yè)為控制生產工藝，穩(wěn)定鋼筋質量的過程檢驗)；需方提出要求(如對交貨檢驗的結果或鋼筋質量有異議時的協(xié)議檢驗)；第三方檢驗(如認證檢驗、質量監(jiān)督檢驗部門的抽檢等)。2.3.6修改了帶肋鋼筋的表面標志，更準確反映所代表的強度級別在原標準中，帶肋鋼筋表面軋上牌號標志以阿拉伯數字2、3、4分別表示，對應HR23335、HKB400、HRB500三個級別鋼筋。而新標準修改為用3、4、5分別代表對應HRB335、HR23400、HRB500

24、三個級別的鋼筋，而C3、C4、C5分別代表對應的細晶粒HRBF335、HRBF400、HRBF500三個級別的細晶粒鋼筋。由于生產廠軋輥儲備有一定的延遲時間，市場接受也要有一個過程，由于本次標準修訂沒有過渡期，要注意在新標準執(zhí)行的初期避免出現混亂。2.3.7組批規(guī)則本次修訂對組批規(guī)則作了修改。同一牌號、同一爐號、同一規(guī)格的鋼筋，按原標準規(guī)定每批為60t，由于目前每爐鋼的噸位很多已達百噸或百噸以上，原規(guī)定已不適用，參考國外標準改為：每批重量不大于60t。超過60t的部分，每增加40t，增加一個拉伸試驗試樣和一個彎曲試驗試樣。2.3.8將細晶粒鋼筋納入了標準，充分體現技術進步1997年日本首先提出超級鋼概念(強度翻番、壽命翻番)，隨后世界鋼鐵協(xié)會、歐盟與韓國都開展了類似目標的科研開發(fā)項目，并很快應用于工業(yè)化大生產中。據悉2004年，日本中山鋼廠每月生產銷售2000余噸超級鋼棒線材。我國于1998年10月是以科技部973新一代鋼鐵材料的重大基礎研究開始的。在973的項目中，新一代鋼鐵材料的理論研究取得重大突破，同時工業(yè)化生產與應用也取得了大量的試驗數據。如鋼鐵研究總院與唐鋼、首鋼、江陰鋼廠利用普通Q235碳素鋼開發(fā)出超細晶400MPa鋼筋，(在橫列式軋機機組軋制12mm螺紋鋼筋，在連續(xù)式機組軋制20mm螺紋鋼筋)。東北大學與鞍鋼合作開發(fā)，用Q235鋼坯軋制出直徑6、8、10m