国家标准计划《钢筋混凝土用复合钢筋》由 TC183(全国钢标准化技术委员会)归口,TC183SC7(全国钢标准化技术委员会钢筋混凝土用钢分会)执行 ,主管部门为中国钢铁工业协会。
主要起草单位 湖南三泰新材料股份有限公司 、中冶建筑研究总院有限公司 、冶金工业信息标准研究院 。
| 77 冶金 |
| 77.140 钢铁产品 |
| 77.140.15 混凝土增强用钢 |
本项目属于升级换代高端钢筋产品,主要目的为提高钢筋混凝土的安全性和使用寿命,以及促进海砂的开发利用和低成本提升海工混凝土品质。
热轧钢筋广泛应用于道路、桥梁、房屋等工程建设领域。
近些年对建筑寿命提出了越来越高的要求。
据材料统计我国属于氯盐环境大国,而氯盐主要来源是海洋环境和道路化冰盐。
根据最新出版的《中国腐蚀调查报告》,我国的年腐蚀损失约5000亿人民币,约占GDP的6%,其中直接损失和间接损失各占一半,据推算,氯盐环境造成的建筑腐蚀损失约达到1000亿元每年。
为克服腐蚀造成的失效,钢筋混凝土建筑通常采用采用实心不锈钢钢筋、镀锌钢筋、环氧树脂涂层钢筋等,但实心不锈钢价格昂贵,镀锌钢筋对保护层缺陷比较敏感,通常适用于腐蚀相对较轻的环境,环氧树脂涂层钢筋的涂层易受损伤,一旦损伤后就会形成腐蚀源。
据研究表明,碳素钢-不锈钢复合钢筋的允许锈蚀界限比普通碳素钢筋的界限值要大24倍。
本项目采用碳素钢和304、316等不锈钢通过热轧而成的复合钢筋,两种金属之间呈冶金结合状态,结合强度大于100MPa,能满足在使用过程中不锈钢与碳钢不分离。
同时,不锈钢的重量占总重量的10%-20%,造价仅为实心不锈钢筋的25%左右,既能满足耐腐蚀要求,又能充分发挥不锈钢的防腐性能、改变采用纯不锈钢的造价昂贵的缺点,很大程度上延长了建筑的寿命。
国发〔2013〕41号《国务院关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》中明确提出“强化需求升级导向,实施绿色建材工程,制修订相关标准规范,提高建筑用钢使用标准,带动产品升级换代”。
纤维增强复合材料—FRP(Fiber Reinforced Plastics)是由基体材料(常用的有环氧树脂、乙烯基树脂及聚酯树脂等)与纤维材料按照一定比例混合加工形成的一种新型复合材料。
FRP材料具有以下优点:轻质、高强、比强度高:FRP材料的密度仅为钢筋的五分之一左右,而抗拉强度却可达普通钢材的数倍,如CFRP的抗拉强度可达3500GPa以上;耐久性好:与钢材相比,FRP材料普遍具有良好的化学稳定性,能够在大多数侵蚀性环境中保持稳定;耐疲劳:CFRP和AFRP的疲劳性能非常出众,其疲劳极限可达静荷强度的70%~80%,GFRP的疲劳强度较低;蠕变小:FRP材料的蠕变非常小,在设计过程中甚至可以不考虑;施工便利:FRP材料具有良好的可设计性,可以根据工程需要裁剪成任意的形状,然后使用树脂作为粘结材料进行粘贴施工,方便、高效。
通过钢筋外层的FRP材料将内部的钢筋与外部的侵蚀性环境隔开,从而提高筋材的耐耐蚀性,FRP材料和钢筋共同受力,优势互补,既改善了钢筋的屈服后性能,同时也弥补了FRP筋的延性不足;FRP-钢复合筋的成本远低于纯FRP筋,与钢筋相比,仅增加较少的成本就能显著提高筋材的力学和耐腐蚀性能,性价比高。
本文件代替GB/T 36707-2018《钢筋混凝土用热轧碳素钢-不锈钢复合钢筋》和GB/T 39041-2020《钢筋混凝土用碳素钢-纤维增强复合材料复合钢筋》。本文件以GB/T 36707-2018为主,整合了GB/T 39041-2020的内容。与GB/T 36707-2018相比,除结构调整和编辑性改动外,主要技术变化如下: ——更改了术语和定义(第3章,2018版第3章); ——更改了尺寸、外形、重量及允许偏差(第6章,2018版第6章); ——更改了试验方法(第8章,2018版第8章); ——更改了检验项目和取样数量(见8.2.1,2018版第8章); ——更改了组坯规则(见9.3.2,2018版第9章); ——更改了标志(见10.2,2018版第10章)。