模块2钢筋工程材料

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1、 1 模块2 钢筋工程材料 【学习目标】 1认知建筑用钢筋的类别、规格,弄清各类钢筋应用范围。 2熟悉常用钢筋的检验标准，学会钢筋检验取样方法，能读懂试验报告单，具有对钢筋进行验收的技能。 3具有合理进行钢筋的存放和保管的技能。 通过对构件钢筋图的识读，我们弄清了构件中钢筋的数量、级别、直径、位置及走向等布置情况。现在就让我们一起来认识需要配制的钢材，了解不同类型钢材的性能特点，从而合理选择、规范检验以及正确保管好需要加工的钢材，保证所选择的钢筋材料满足工程质量的要求。 2.1 钢筋的类别、性能与规格 在工程上，为了满足不同类型、不同使用性质构件的需要，往往有很多品种的钢材供我们选择。现在，就

2、让我们来认识常见的建筑用钢材吧！ 建筑用钢材有多种分类方法，在这里按钢材的生产工艺来分类介绍。 2.1.1普通热轧钢筋 普通热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋，这类钢筋主要用作钢筋混凝土结构中的钢筋和预应力混凝土结构中的非预应力钢筋。 热轧钢筋的出厂产品有盘圆钢筋及直条之分。盘圆钢筋（又称盘条）以圆盘形式供给，直径通常在 12mm 以下，每盘即一条。直条钢筋通常直径12mm,长度一般在 612m 之间。 热轧钢筋按外形分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋。其中热轧光圆钢筋由牌号 HPB 和其屈服点 235MPa构成，即 HPB235。如图 2-1（a）所示；热轧带肋钢筋由牌号 HRB 和其屈服

3、点最小值构成，如 HRB335。带肋钢筋表面轧成月牙肋（横肋的纵截面呈月牙肋，与纵肋不相交）如图 2-1（b）所示，并在其表面每隔一定 2 距离轧上钢筋级别、厂名代号和直径（mm） ，以示区别。 （a）光圆钢筋 （b）月牙肋钢筋 图 2-1 热轧钢筋外形 热轧钢筋的牌号、公称直径及力学性能等基本特性见表 2-1。 表 2-1 热轧钢筋基本特性表 名称 牌号 符号 表面 形式 公称 直径 d （mm） 屈 服 点 （MPa） 抗拉 强度（MPa） 伸长率（%） 冷 弯 执行标准 不小于 弯曲 角度 弯曲 直径 光圆 HPB235（Q235） 光圆 820 235 370 25 1800 d GB

4、13013 91 带 肋 HRB335 月牙肋 625 335 490 16 1800 3d GB 1499 -1998 2850 4d HRB400 月牙肋 625 400 570 14 1800 4d 2850 5d HRB500 月牙肋 625 500 630 12 1800 6d 2850 7d 2.1.2 冷轧带肋钢筋 冷轧带肋钢筋是指热轧圆盘条经冷轧减径后在其表面轧成二面或三面有肋的钢筋，钢筋外形如图2-2 所示。 3 图 2-2 冷轧带肋钢筋外形 标准冷轧带肋钢筋 （GB137882000）上规定，冷轧带肋钢筋由符号 CRB和钢筋抗拉强度等级数值组成牌号，其力学和工艺性能见表2-

5、2。 表 2-2 冷轧带肋钢筋的力学和工艺性能 牌号 抗拉强度 b（Mpa） 不小于 伸长率（%） 不小于 弯曲试验1800 D 弯心直径 d 公称直径（mm） 反复弯 曲次数 松弛率 初始应力 （bcon7 . 0） 10 100 1000h 不大于 （%） 10h 不大于 （%） CRB550 550 8.0 - D=3d - - - CRB650 650 - 4.0 D=4d 3 8 5 CRB800 800 - 4.0 D=5d 3 8 5 CRB970 970 - 4.0 - 3 8 5 CRB1170 1170 - 4.0 - 3 8 5 冷轧带肋钢筋将逐步取代冷拔低碳钢丝和冷拉钢

6、筋，其中 CRB550 级钢筋宜作钢筋混凝土构件的受力筋、架立筋和构造钢筋，其公称直径范围为 812mm,通常以盘条供货，也可以直条供货。CRB650 及以上牌号为预应力混凝土用钢筋，其公称直径 4、5、6mm,均以盘条供货。 2.1.3预应力混凝土用钢筋 1.预应力混凝土用钢丝 根据预应力混凝土用钢丝 （GB/T5223-2002）的规定，预应力钢丝按加工状态分为冷拉钢丝（代号 WCD）及消除应力钢丝。消除应力钢丝按松驰性能分为低松驰级钢丝( 代号 WLR)和普通松驰钢丝( 代号 WNR)。 钢丝按其外形分为光圆钢丝（代号 P ） 、螺旋肋钢丝（代号 H ）和刻痕钢丝（代号 I ） ，图 2

7、-3(a)、2-3(b)分别为螺旋肋钢丝和刻痕钢丝的外形。 4 (a) (b) 图 2-3 预应力钢丝外形 (a)- 螺旋肋钢丝 (b)- 刻痕钢丝 预应力钢丝具有强度高、柔性好、无接头等优点，主要用于大跨度吊车梁、桥梁、电杆、轨枕等的预应力钢筋。 冷拉钢丝是用盘条通过拔丝模或轧辊经冷加工而成 , 以盘卷供货的钢丝。其力学性能应符合表 2-3的规定。并规定应满足非比例伸长应力2 .0P值不小于公称抗拉强度的 75%的要求。 5 表 2-3 冷拉钢丝力学性能 公称 直径 0d/mm 抗拉 强度 b/MPa 不小于 规定非比例 伸长应力 2 . 0P/MPa 不小于 最大力下总伸长率 （0L=20

8、0 mm）g/% 不小于 弯曲 次数 次/1800 不小于 弯曲 半径 R/mm 断面收缩率 /% 不小于 每 210mm扭距的扭转次数 n 不小于 初始应力相当于 70%公称抗拉强度时，1000h后应力松弛率 r/% 不大于 3.00 1470 1570 1670 1770 1100 1180 1250 1330 1.5 4 7.5 8 4.00 4 10 35 8 5.00 4 15 8 6.00 1470 1570 1670 1770 1100 1180 1250 1330 5 15 30 7 7.00 5 20 6 8.00 5 20 5 消除应力光圆及螺旋肋钢丝的力学性能应符合表 2

9、-4规定。并规定非比例伸长应力2 . 0p值对低松驰应不小于公称抗拉强度的 88%， 对普通松驰钢丝应不小于公称抗拉强度的 85%。 表 2-4 消除应力光圆及螺旋肋钢丝力学性能 公称 直径 0d/mm 抗拉 强度 b/MPa 不小于 规定非比例 伸长应力 2 . 0P/MPa 不小于 最大力下总伸长率 （0L=200 mm）g/% 不小于 弯曲 次数 ( 次/1800) 不小于 弯曲 半径 R/mm 应力松驰性能 初始应力相当于公称抗拉强度的百分数/% 1000h后应力松弛率 r/% 不大于 WLR WNR WLR WNR 对所有规格 4.00 1470 1570 1670 1770 186

10、0 1290 1380 1470 1560 1640 1250 1330 1410 1500 1580 3.5 3 10 60 70 80 1 0 2 0 4 5 4 5 8 12 4.80 4 15 5.00 6.00 6.25 7.00 1470 1570 1670 1770 1290 1380 1470 1560 1250 1330 1410 1500 4 15 4 20 4 20 8.00 1470 1570 1290 1380 1250 1330 4 20 9.00 4 25 6 10.00 1470 1290 1250 4 25 12.00 4 30 消除应力的刻痕钢丝的力学性能，

11、 应满足表 2-5规定。 并应满足非比例伸长应力2 . 0p值对低松驰应不小于公称抗拉强度的 88%， 对普通松驰钢丝应不小于公称抗拉强度的 85%。 表 2-5 消除应力刻痕钢丝力学性能 公称 直径 0d/mm 抗拉 强度 b/MPa 不小于 规定非比例 伸长应力 2 . 0P/MPa 不小于 最大力下总伸长率 （0L=200 mm）g/% 不小于 弯曲 次数 ( 次/1800) 不小于 弯曲 半径 R/mm 应力松驰性能 初始应力相当于公称抗拉强度的百分数/% 1000h后应力松弛率 r/% 不大于 WLR WNR WLR WNR 对所有规格 5.0 1470 1570 1670 1770

12、 1860 1290 1380 1470 1560 1640 1250 1330 1410 1500 1580 3.5 3 15 60 70 80 1.5 2.0 4.5 4.5 8 12 5.0 1470 1570 1670 1770 1290 1380 1470 1560 1250 1330 1410 1500 20 2.钢绞线 钢绞线是由圆形钢丝捻制而成，按捻制结构分为 5类：用两根钢丝捻制的钢绞线（代号 1 2 ） ，如图 2-4（a ） ；用三根钢丝捻制的钢绞线（代号 1 3 ） ，用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线（代号 1 3I） ，如图 2-4（b ） ；用七根钢丝捻制的标准型钢绞线（

13、代号 1 7 ） ，用七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线（1 7 ）C ，如图 2-4（c ）所示。 钢绞线主要用于大跨度、大负荷的后张法预应力屋架、桥梁和薄腹梁等结构的预应力筋。 按预应力混凝土用钢绞线 （GB/T5224-2003）的规定，钢绞线的订货合同应包括：产品名称、结构（代号） 、尺寸、强度级别、标准号、数量、用途及需方提出的其他要求。 7 图 2-4 钢绞线外形 nD- 钢绞线直径； 0d- 中心钢丝直径； d-外层钢丝直径； A-13 结构钢绞线测量尺寸 工程用钢绞线的公称直径nD不同，其力学性能要求也不一样。由于钢绞线的公称直径类型很多，限于篇幅，本书仅列出几种公称直径的钢绞线所对

14、应的力学性能要求，见表2-6。 表 2-6 钢绞线力学性能 钢绞线结构 钢 绞 线公 称 直径 nD/mm 抗拉 强度 mR/MPa 不小于 整根钢绞线的最大力 mF/KN 不小于 规定非比例 延伸长力 2 . 0PF/MPa /KN 不小于 最大力下总伸长率 （0L400 mm）/% 不小于 应力松驰性能 初始负荷相当于公称最大力的百分数/% 1000h后应力松弛率r/% 不大于 12 10.0 1470 57.8 52 3.5 60 70 80 1.0 2.5 4.5 1570 61.7 55.5 1720 67.6 60.8 1860 73.1 65.8 1960 77.0 69.3 1

15、3 10.8 1470 86.6 77.9 1570 92.5 83.3 1720 101 90.9 1860 110 99.0 1960 115 104 13I 8.74 1570 60.6 54.5 1670 64.5 58.1 1860 71.8 64.6 12.7 1720 170 153 8 17 1860 184 166 1960 193 174 17C 12.7 15.2 18 1860 208 187 1820 300 270 1720 384 346 3. 热处理钢筋 热处理钢筋是用热轧的螺纹钢筋经淬火和回火调质热处理而成的，按其外形有纵肋和无纵肋两种，如图2-5 所示。 (

16、a) (b) 图 2-5 热处理钢筋外形 (a)有纵肋热处理钢筋 (b)无纵肋热处理钢筋 根据预应力混凝土用热处理钢筋 （GB4463-84）的规定，热处理钢筋公称直径为 6mm、8.2mm、10mm，分三个牌号，力学性能应符合表2-7 的要求。 表 2-7 热处理钢筋力学性能 公称直径 d/mm 牌号 屈服点 /MPa 屈服强度 /MPa 伸长率 （%） 不 小 于 6 8.2 10 40Si2Mn 48Si2Mn 45Si2Cr 1325 1470 6 2.2 钢筋的检验和保管 9 2.2.1 钢筋的检验 从市场上购买回的钢材首先要进行质量检验，判定它是否合格。钢筋质量是否符合标准，直接影

17、响结构的使用和安全，所以钢筋工要特别重视对钢筋原材料的进场检验工作。钢筋质量检验通常包括外观检查和力学性能检验。通过上一节的学习，我们弄清了建筑常用钢材的类型及其力学性能标准， 现在就让我们一起来学习如何对钢筋进行质量检验吧！ 1、通用检验方法 （1）首先要查看是否具有出厂质量证明书或试验报告单。 （2） 标牌检查 每捆 （盘） 钢筋都有标牌，标牌上应有厂标、 钢号、 炉罐 （批）号、尺寸等标记，同时要检查钢筋的品种、直径、长度等是否相符。 （3）外观检查 钢筋表面不得有裂纹、结疤和皱折，钢筋表面凸块不得超过模肋的最大高度，外形尺寸必须符合规定。 （4）力学性能和工艺性能检验 应分批作机械性能

18、试验进行验收，按规定检测其屈服点、拉伸强度和伸长率、冷弯性能等力学指标。对于直径在12mm 及以下的热轧 HPB235 级钢筋，有出厂证明书或试验报告单时可不进行机械性能试验。 （5）当钢筋在加工过程中发生脆断、可焊性差或机械性能显著不正常时应进行钢筋化学成分分析。 2、常用钢筋的具体检验方法 钢筋的品种不同，质量性能标准和检验方法也不一样，为便于比较，在这里将常用钢筋的具体检验方法列入表2-8 中。 表 2-8 常用钢筋的具体检验方法 钢筋名称 检验标准及方法 热轧钢筋 外观：钢筋表面不得有裂纹、结疤和皱折，钢筋表面凸块不得超过横肋的最大高度。外形尺寸必须符合规定，钢筋按定尺长度交货时，其长

19、度允许偏差不得大于50mm,钢筋端部应剪切平直，直条钢筋总弯曲度不应超过钢筋长度的 0.4% 力学性能检验： 若以盘条交货，则每盘应是一整条钢筋，应分批验收，每批质量不大于 60t，在每批中任选两根钢筋各取一套试样，每套试样取一根作拉力试验（屈服点、抗拉强度、伸长率） ，另一根作冷弯试验，若有一个项目结果不符合该钢筋机械性能所规定的数值时，则另取双倍数量的试件对不合格项目作第二次试验，如仍不合格则该批钢筋不予验收 进口热轧肋形钢筋应有出厂质量保证书及进口商标报告，按相应国家的钢筋标准 准和合同规定的检验内容进行检验，并要配有化学成分分析报告 10 冷轧带肋 钢筋 外观：钢筋表面不得有裂纹、结疤

20、、油污及其他影响使用的缺陷，表面可有浮锈，但不得有锈皮及目视可见的麻坑等腐蚀现象 力学性能检验：每批钢筋由同一牌号、同一规格、同一级别的钢筋组成，重量不大于 50t，取样方法是在盘的任意一端截去 500mm 后切取长度不小于公称直径倍的试样。拉伸试验不合要求则该盘钢筋不合格；若冷弯试验不合格，则从同一批未经试验的盘中再取双倍数量的试样再进行冷弯，若复检结果仍不合格，则认为整批钢筋不合格 预应力钢丝 （光面、螺旋肋、刻痕） 外观：钢丝的不圆度不得超过公差之半，钢丝表面不得有裂纹、小刺、机械损伤、氧化铁皮和油污 力学性能检验：同一钢号、同一直径、同一抗拉强度和同一交货状态为一批，且每批质量不大于

21、60t。每批钢丝中任取的盘数（但不少于 3 盘） ，每盘钢丝各取一套试件进行抗拉强度、伸长率和弯曲次数试验，检验结果如有一根试件不符合任一项规定时，除该盘钢丝作为不合格品外，应从该批未检验过的钢丝盘中再取双倍数量的试件，重做不合格项目的检验，若复核结果仍有一根试件不合格时，则该批钢筋不予验收 钢绞线 外观：每批任取 3 盘检查表面，不得带有润滑剂、油渍等，表面允许有轻微浮锈，但不得有锈蚀或可见的麻坑，不应有折断、横裂和相互交叉的钢丝 力学性能检验：每批由同一牌号、同一规格、同一生产工艺制度的钢绞线组成，重量不大于 60t。从每批任取 3 盘，从每盘的端部正常部位截取一根试样进行屈服强度和松驰试

22、验，若有某一指标不符合要求，则作为不合格盘报废。再从未试验过的钢绞线中取双倍数量试样进行试验，如复检结果仍有一个指标不合格，则判该批为不合格 预应力热处理钢筋 外观：钢筋表面不得有裂纹、结疤和皱折，钢筋表面凸块不得超过横肋的最大高度。端部应切割平直 力学性能检验：以同一外形截面尺寸，同一热处理制度和同一炉罐（批）号的钢筋为一批，且每批质量不大于 60t。在每批钢筋中选取的盘数（不少于 25盘） ，取试样进行拉力试验，如果有一项结果不符合规定的数值，则从同一批中另取双倍数量的试样进行复验，如仍有一项不合格，则该批钢筋不予验收 3.钢筋原材料检验批质量验收记录 混凝土结构工程质量验收规范 （ GB

23、50204-2002） 把钢筋进场质量检验分为主控项目和一般项目。对钢筋进行进场检验应作好检验记录，检验记录要在相关人员签字认可后妥善保存好。钢筋原材料检验批质量验收记录填写内容参见表2-9。 表 2-9 钢筋原材料检验批质量验收记录 工程名称 分项工程名称 项目经理 施工单位 验收部位 11 施工执行标准 名称及编号 专业工长 (施工员) 分包单位 分包项目经理 施工班组长 质 量 验 收 规 范 的 规 定 施工单位自检记录 监理(建设)单位 验收记录 主 控 项 目 1 原材料 抽 检 钢筋进场时应按规定抽取试件作力学性能试验，其质量必须符合有关标准的规定。 2 有抗震 要求框 架结构

24、纵向受力钢筋的强度应满足设计要求； 对一、二级抗震等级，检验所得的强度实测值应符合下列规定： 钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25； 钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。 3 当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时，应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。 一 般 项 目 1 钢筋表 观质量 钢筋应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。 施 工 操 作 依 据 质 量 检 查 记 录 施工单位检查 结 果 评 定 项目专业 项目专业 质量检查员： 技术负责人： 年 月 日 监理（建设） 单位验收结论 专业监理工程师：

25、 （建设单位项目专业技术负责人） 年 月 日 2.2.2 钢筋的存放与保管 钢筋运到施工现场后，应进行合理的存放与保管，避免混淆、避免钢筋锈蚀，在钢筋的存放与保管中通常应做好下面几项工作： 1挂牌：严格按批、规格、牌号、直径、长度挂牌分别存放，并注明数量。钢筋成品要按工程名称和构件名称，按编号顺序存放。 12 2同类、同一工程、同一构件的钢筋存放在一起，不能将几项工程混放在一起，以免引起混乱，造成工程质量事故或影响工程施工进度。 3选择合适的存放场所：钢筋尽量堆放在仓库或料棚内，条件不具备时应选择地势较高，通风干燥较为平坦的露天场地存放，钢筋垛底要垫高 200mm 以上，同时保持料场清洁。 4

26、钢筋堆垛之间应留出通道以利于查找、起送和存放。 5加强防护措施，仓库式场地周围挖排水沟、以利泄水，要避免钢筋接触酸盐、油等腐蚀性介质，堆放钢筋附近不能有有害气体源，防止钢筋锈蚀。 6设专人管理，建立严格验收、保管、领取管理制度。 知识测试 1 填空题 （1）HPB235 级钢筋与 HRB335 级比较，强度较高的是 、塑性较好的是 （2）钢号愈大，含碳量也愈高，强度及硬度愈 ，塑性、冷弯及焊接性能 。 （3）热轧钢筋 HRB500，其牌号中 500 的意思是 ，它可以直接用在预应力混凝土结构中吗？ （4）堆放钢筋的场地要干燥，一般用枕垫搁起，离地面 mm 以上。 （5） 热轧光圆钢筋的代号是

27、， 冷轧带肋钢筋的代号是 。 （6）钢筋拉力试验包括 、 。 （7）热轧钢筋以圆盘形式供给，直径通常在 mm 以下。 2是非题（对的在括号内打“” ，错的在括号内打“” ） （1）进口热轧钢筋可不做机械性能检测报告。 （ ） （2）钢筋质量证明书和复检报告只要具备一种即可。 （ ） 13 （3）钢筋表面质量不得有裂绞，结疤和拆叠，钢筋表面允许有凸块，但不得超过横肋高度。 （ ） （4）热轧钢筋的力学性能检验的取样方法是：从每批钢筋中任选二根，去掉钢筋端头mm，切取长度不小于公称直径倍的试样。 （ ） （5）伸长率是衡量钢筋塑性性能的重要指标，伸长率愈大，钢筋塑性愈差。（ ） 技能实训 1检验下列建筑用钢材的性能，回答下列问题： （1）对于热轧钢筋HRB335、HRB500 哪种的塑性更好？ （2）冷轧带肋钢筋 CRB550 级钢筋宜使用在哪类构件中？ （3）钢筋进行冷拉经过时效后对强度和塑性会带来什么变化？ 2钢绞线有哪几种规格？观察一根预应力用钢绞线，看看它是如何形成的？ 3拿一根热处理钢筋进行外观质量检查，判定它的外观质量是否符合要求。 4某工地新进一批 HRB335 级钢材共 50t，由你去检验判定是否合格，请写出具体的检验内容及相应的检验标准，填写检验报告单。