專利名稱：表層冷軋變形低合金鋼筋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑鋼筋，特別是涉及一種表層冷軋變形低合金鋼筋。
現(xiàn)代建筑工程應(yīng)用的鋼筋，特別是直徑小于14毫米的鋼筋，習(xí)慣于采用低碳熱軋盤圓鋼筋。低碳熱軋盤圓鋼筋截面是光滑的圓形，與混凝土的固著力小，承受外力后易產(chǎn)生相對滑動(dòng)，影響工程質(zhì)量；其抗拉強(qiáng)度值低，為Ⅰ級建筑鋼筋，單位建筑面積用鋼量大。
近幾十年，國內(nèi)外均開發(fā)了冷作鋼筋。冷作鋼筋一方面可以改變低碳熱軋盤圓鋼筋的截面形狀，產(chǎn)生的形體可以增加與混凝土之間的固著力，不易產(chǎn)生滑動(dòng)，提高工程質(zhì)量。另一方面又可以通過冷作變形提高鋼筋材料的抗拉強(qiáng)度，使Ⅰ級建筑鋼筋變?yōu)棰蠹壗ㄖ摻?，單位建筑面積用鋼量可以大為減少。中國科技人員發(fā)明的冷軋扭鋼筋，可以節(jié)省鋼材40％。
隨著現(xiàn)代建筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提高，對鋼筋的塑性指標(biāo)，即伸長率要求越來越高。冷軋扭鋼筋在80年代初，以標(biāo)志直徑10倍標(biāo)距的伸長率δ10計(jì)，δ10≥3％，1998年建設(shè)部部頒標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定δ10≥4.5％，而上海建筑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定δ10≥6％。即使δ10≥6％，冷作鋼筋采用量相對建筑用鋼總量仍然很少。因?yàn)槔渥髯冃武摻畹纳扉L率遠(yuǎn)小于熱軋盤圓鋼筋的伸長率δ10≥20％。
冷作變形鋼筋應(yīng)用范圍，因?yàn)樗苄缘投艿蕉喾较拗?。JGJ115-97冷軋扭鋼筋混凝土構(gòu)件技術(shù)規(guī)程，專門說明其主要應(yīng)用于預(yù)制或現(xiàn)澆樓板、基礎(chǔ)樓板、較小跨度的梁等。用于直接承受動(dòng)荷載，或受壓(或偏心受壓)構(gòu)件等其它形式的受力構(gòu)件等，尚需通過結(jié)構(gòu)試驗(yàn)取得可靠數(shù)據(jù)后方可使用。
冷軋帶肋鋼筋是80年代從國外引進(jìn)的技術(shù)，可節(jié)省綱材30％。同樣有伸長率低的缺點(diǎn)，加工成本高于冷軋扭鋼筋。但變形形狀和長期使用的熱軋螺紋鋼筋相似，在習(xí)慣感覺方面，更易于為人們接受，使用量略多于冷軋扭鋼筋。
在這種情勢下，近年國家建設(shè)部與國家冶金局協(xié)同推出熱軋低合金盤圓變形鋼筋，其強(qiáng)度達(dá)到Ⅲ級建筑鋼筋標(biāo)準(zhǔn)。但推廣速度緩慢，因?yàn)檫@種盤圓鋼筋在現(xiàn)場使用之前，必須經(jīng)過開卷、除浮銹調(diào)直、定尺切斷幾道加工工序，變形鋼筋在調(diào)直時(shí)，變形形狀容易受到劃傷破壞，導(dǎo)致材料抗拉強(qiáng)度降低，影響工程質(zhì)量。
總結(jié)以往的經(jīng)驗(yàn)，建筑鋼筋僅僅具有高的抗拉強(qiáng)度、高的伸長率、高的與混凝土固著力還不夠，還必須具有成本低、供貨和運(yùn)輸方便、與現(xiàn)代施工工藝相協(xié)調(diào)，便于加快施工進(jìn)度，才能獲得更大的市場。熱軋低合金盤圓變形鋼筋只能在大、中型鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)，鋼鐵企業(yè)不會(huì)根據(jù)具體建筑物，隨機(jī)提供任意長度的定長鋼筋。將盤圓鋼筋重新調(diào)直，隨建筑物要求定尺切斷的工作，只能在施工現(xiàn)場或就近的鋼筋加工點(diǎn)進(jìn)行。
本發(fā)明自然產(chǎn)生了鋼鐵企業(yè)不必進(jìn)行最后一道鋼筋變形加工，只生產(chǎn)熱軋低合金盤圓鋼筋的想法。表層變形工藝過程讓位于施工現(xiàn)場和就近鋼筋加工點(diǎn)，在常溫下，伴隨傳統(tǒng)的開卷、除浮銹調(diào)直、定尺切斷等工序一起連續(xù)完成。在完成鋼筋變形的過程中，軋輥必定會(huì)對鋼筋產(chǎn)生相當(dāng)大的拉力，比傳統(tǒng)調(diào)直機(jī)的牽引輥摩擦拉力大得多。這個(gè)拉力足以構(gòu)成拉彎調(diào)直工藝方法的前張力，后張力是鋼筋在若干輥?zhàn)又g彎曲自然形成的。這種調(diào)直工藝不會(huì)施加旋轉(zhuǎn)切向力劃傷鋼筋，降低抗拉強(qiáng)度。表層冷作變形工藝不僅會(huì)增強(qiáng)與混凝土的固力，提高鋼筋表層的抗拉強(qiáng)度，而且會(huì)在鋼筋的芯部保持足夠的塑性。本發(fā)明將這種新工藝生產(chǎn)的鋼筋命名為表層冷軋變形低合金鋼筋。
實(shí)踐證明，以熱軋低合金盤圓鋼筋為母材進(jìn)行表層變形加工，表層冷軋變形深度規(guī)定為母材直徑的6.5％-10％，要求其伸長率δ5≥15％，抗拉強(qiáng)度σb≥620Mpa是合理的。
冷軋帶肋鋼筋的大部分是以冷拉工藝方法生產(chǎn)的，因?yàn)?，用冷連軋機(jī)生產(chǎn)，設(shè)備昂貴、生產(chǎn)費(fèi)用高。冷拉生產(chǎn)的冷軋帶肋鋼筋是盤卷供貨的，調(diào)直、定尺切斷不便；而冷軋扭鋼筋只能直條定尺供應(yīng)。所以在推廣冷作鋼筋的過程中，一些建筑專家有了冷軋帶肋鋼筋主要用于混凝土制品，冷軋扭鋼筋主要用于現(xiàn)澆混凝土工程的共識。表層冷軋變形低合金鋼筋具有高塑性和高強(qiáng)度，可以直條定尺供應(yīng)，也可以加長供應(yīng)，既可以用于混凝土現(xiàn)澆工程，也可以生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土承力構(gòu)件、直接承受動(dòng)載荷，適用于多種建筑構(gòu)造的設(shè)計(jì)。
考查市場上幾種建筑綱筋的價(jià)格，以熱軋盤圓鋼筋的價(jià)格為1，則熱軋低合金盤圓變形鋼筋的價(jià)格為1.12，冷作鋼筋的價(jià)格為1.2-1.4，熱軋低合金盤圓鋼筋的價(jià)格為1.1，則表層冷軋變形低合金鋼筋的價(jià)格為1.18-1.2，顯然，在節(jié)材率相等時(shí)，采用表層冷軋變形低合金鋼筋比冷作鋼筋，不僅更安全，而且具有更高的經(jīng)濟(jì)效益。
由于表層冷軋變形量很小，軋制功率也很小，所以設(shè)備制造成本更低。若生產(chǎn)的成品鋼筋最大標(biāo)志直徑為Φ12mm,冷軋帶肋鋼筋連軋機(jī)的功率達(dá)100KW左右，冷拉帶肋鋼筋機(jī)的總功率達(dá)60KW，冷軋扭鋼筋機(jī)的功率在18.5-36KW之間，而表層冷軋變形低合金鋼筋設(shè)備的總功率不超過7.5KW。
另外，高速線材設(shè)備不必改動(dòng)就可以生產(chǎn)熱軋低合金盤圓鋼筋，各地鋼鐵企業(yè)都可以為表層冷軋變形低合金鋼筋提供母材。
新工藝提出的表層冷軋變形低合金鋼筋，是直條狀定尺供應(yīng)的，可以同建筑物所要求的隨機(jī)長度相吻合，供貨及時(shí)、使用方便。鋼鐵企業(yè)、施工單位或就近鋼筋加工點(diǎn)，可以在不改變以往生產(chǎn)和施工工藝的情況下，低成本地提高質(zhì)量和生產(chǎn)率。表層冷軋變形低合金鋼筋是便于開發(fā)、推廣應(yīng)用的建筑用鋼筋。
權(quán)利要求
1一種表層冷軋變形低合金鋼筋，其特征在于是采用熱軋低合金盤圓鋼筋為母材，經(jīng)表層冷軋變形得到的鋼筋。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的表層冷軋變形低合金鋼筋，其特征在于表層冷軋變形部分的尺寸深度為盤圓鋼筋母材直徑的6.5％-10％。
3根據(jù)權(quán)利要求1所述的表層冷軋變形低合金鋼筋，其特征在于抗拉強(qiáng)度σb≥620Mpa，標(biāo)距為5倍標(biāo)志直徑的伸長率δ5≥15％。
4據(jù)據(jù)權(quán)利要求1所述的表層冷軋變形低合金鋼筋，其特征在于是直條狀鋼筋。
5根據(jù)權(quán)利要求1所述的表層冷軋變形低合金鋼筋，其特征在于鋼筋進(jìn)行開卷、調(diào)直除浮銹、表層冷軋變形、定尺切斷下料的過程中，不承受旋轉(zhuǎn)切向力，無螺旋劃痕。
全文摘要
本發(fā)明的表層冷軋變形低合金鋼筋是以熱軋低合金盤圓鋼筋為母材,在建筑施工現(xiàn)場或就近鋼筋加工點(diǎn),經(jīng)表層冷軋變形得到的表層具有增強(qiáng)與混凝土固著力的變形形狀和更高的抗拉強(qiáng)度、芯部保留高塑性;可隨機(jī)定尺提供的Ⅲ級建筑鋼筋。在建筑構(gòu)件中可承受動(dòng)載荷;其生產(chǎn)成本低、單位建筑面積用鋼量少,節(jié)材率高;適應(yīng)現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)和建筑單位的生產(chǎn)和施工工藝,能夠提高工程質(zhì)量、加快施工進(jìn)度。是便于開發(fā)和推廣的新型建筑用鋼筋。
文檔編號B21D11/00GK1307942SQ01111458
公開日2001年8月15日 申請日期2001年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月8日
發(fā)明者馮慶庚 申請人:馮慶庚