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1、第八章第八章建筑钢材建筑钢材第一节第一节钢材及其分类钢材及其分类一、金属材料一、金属材料金属材料可分为：金属材料可分为：有有色色金金属属：铜铜、铝铝、铅铅、锌锌、镁镁、锡锡；黑色金属：黑色金属：钢钢、铁。、铁。二、钢铁材料二、钢铁材料(一一)生铁生铁铁铁矿矿石石在在高高炉炉内内通通过过焦焦炭炭还还原原而而得得含含C量量大大于于2的铁碳合金。并有较多的铁碳合金。并有较多Si、Mn、S、P等杂质。等杂质。(二二)钢钢含含C量量小小于于2。将将生生铁铁(及及废废钢钢)在在熔熔融融状状态态下下进进行行氧氧化化，除除去去过过多多的的碳碳及及杂杂质质即即得得钢钢液液，进进行脱氧后浇铸成钢锭。行脱氧后浇铸成
2、钢锭。(三三)钢材钢材钢经冷、热加工而得到的各种定型产品。钢经冷、热加工而得到的各种定型产品。钢钢筋筋工字钢工字钢圆钢、角钢圆钢、角钢钢丝绳钢丝绳钢钢管管三、钢材的分类三、钢材的分类（一）按化学成分分（一）按化学成分分非合金钢（碳素钢）非合金钢（碳素钢）低合金钢低合金钢合金钢合金钢（二）二）按含碳量分按含碳量分低碳钢（含碳量低碳钢（含碳量0.26%)。（三）（三）按主要性能及使用特性分按主要性能及使用特性分p结构钢结构钢(包括机械结构用钢及工程结构用钢包括机械结构用钢及工程结构用钢)：包括碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金：包括碳素结构钢、优质碳素结构钢、低合金高强度结构钢及合金结构钢等。碳素
3、结构钢及高强度结构钢及合金结构钢等。碳素结构钢及低合金高强度结构钢是建筑工程用钢的主要钢低合金高强度结构钢是建筑工程用钢的主要钢种，大多数型钢、钢板、钢筋等是用这些钢轧种，大多数型钢、钢板、钢筋等是用这些钢轧制的。制的。p工具钢工具钢：主要用于刀具，模具等各种工具，：主要用于刀具，模具等各种工具，含碳量一般较高，便于进行热处理。含碳量一般较高，便于进行热处理。p特殊性能钢及专门用途钢特殊性能钢及专门用途钢：主要有桥梁钢、：主要有桥梁钢、铁道用钢、船舶用钢、压力容器用钢等。铁道用钢、船舶用钢、压力容器用钢等。(四四)按质量分按质量分普通质量钢普通质量钢优质钢优质钢特殊优质钢特殊优质钢(五五)按其
4、加工工艺分按其加工工艺分压钢压钢锻钢锻钢铸钢铸钢(六六)按冶炼方法分按冶炼方法分转炉法转炉法平炉法平炉法电炉法电炉法(六六)按钢脱氧程度分按钢脱氧程度分碳碳素素钢钢可可分分为为沸沸腾腾钢钢(F)、镇镇静静钢钢(Z)和和半半镇镇静钢静钢(b)及特殊镇静钢及特殊镇静钢(TZ)。四、建筑钢材的应用四、建筑钢材的应用钢钢铁铁材材料料是是应应用用最最广广、产产量量最最大大的的金金属属材材料料，也是建筑工程中主要材料之一。也是建筑工程中主要材料之一。（1）用用型型钢钢制制作作厂厂房房、桥桥梁梁、闸闸门门及及高高压压管管道道等等，安安全全性性强强、质质量量轻轻，适适于于大大跨跨度度及及多多、高高层结构；层结
5、构；（2）用钢筋和混凝土组成的钢筋混凝土结构，）用钢筋和混凝土组成的钢筋混凝土结构，强度高、耐久性好，适用范围广。强度高、耐久性好，适用范围广。五、本章学习要求五、本章学习要求1、了了解解钢钢的的分分类类、冶冶炼炼及及加加工工、化化学学元元素素等等对对钢材质量的影响；钢材质量的影响；2、了解钢材的牌号划分及表示的意义；、了解钢材的牌号划分及表示的意义；3、了了解解建建筑筑钢钢材材的的技技术术性性质质，国国家家及及行行业业相相关关技术标准，正确选用钢材。技术标准，正确选用钢材。第二节第二节建筑钢材的力学性能建筑钢材的力学性能和工艺性能和工艺性能一、力学性能一、力学性能建筑钢材的力学性能主要有：抗
6、拉性能、硬建筑钢材的力学性能主要有：抗拉性能、硬度和冲击韧性等度和冲击韧性等（一）抗拉性能（一）抗拉性能OA：弹性阶段；弹性阶段；AB：屈服阶段；屈服阶段；BC：强化阶段；强化阶段；CD：颈缩阶段。颈缩阶段。s sp：弹性极限；弹性极限；s ss：屈服点；屈服点；s sb：抗拉强度。抗拉强度。1.抗拉屈服强度抗拉屈服强度(屈服点屈服点s ss)指钢材在拉力作用下，开始产生塑性变形时指钢材在拉力作用下，开始产生塑性变形时的应力。设计中一般以屈服点作为强度取值的依的应力。设计中一般以屈服点作为强度取值的依据。据。当某些钢材的屈服点不明当某些钢材的屈服点不明显时，按规定以产生残余应显时，按规定以产生
7、残余应变为变为0.2时的应力作为屈服时的应力作为屈服强度，记为强度，记为0.2。2.抗拉极限强度抗拉极限强度(s sb)试试件件在在破破坏坏前前，应应力力应应变变图图上上的的最最大大应应力力值值。也也称抗拉强度。称抗拉强度。钢材的屈强比钢材的屈强比s ss/s sb:比值大，结构安全度大；比值过大，不经济。比值大，结构安全度大；比值过大，不经济。3.伸长率（伸长率（d d）钢钢材材拉拉断断后后，试试件件标标距距长长度度的的伸伸长长量量D DL与与原始标距原始标距L0的比值。的比值。伸长率的大小受试件伸长率的大小受试件标距长短的影响，国标距长短的影响，国标规定用标规定用d d10和和d d5。（
8、二）（二）硬度硬度硬度是指材料抵抗另一更硬物体压入其表面的硬度是指材料抵抗另一更硬物体压入其表面的能力。钢材的硬度常用压痕的深度或压痕单位面能力。钢材的硬度常用压痕的深度或压痕单位面积上所受压力作为衡量指标。积上所受压力作为衡量指标。建筑钢材常用的硬度指标是布氏硬度。建筑钢材常用的硬度指标是布氏硬度。硬硬度度的的大大小小，既既可可用用以以判判断断钢钢材材的的软软硬硬，又又可可用以近似地估计钢材的抗拉强度。用以近似地估计钢材的抗拉强度。硬度高，耐磨性较好，但脆性亦大。硬度高，耐磨性较好，但脆性亦大。( (三三) ) 冲击韧性冲击韧性冲击韧性指材料抵抗冲击荷载作用的能力。冲击韧性指材料抵抗冲击荷载
9、作用的能力。建建筑筑钢钢材材的的冲冲击击韧韧性性通通过过夏夏比比(v形形缺缺口口)冲冲击击试试验来测定。验来测定。冲击韧性的指标及其计算冲击韧性的指标及其计算(1)冲击吸收功冲击吸收功Akv(J)Akv=W（h1h2）Akv值可由试验机刻度盘上直接读出。值可由试验机刻度盘上直接读出。(2)冲击韧性值冲击韧性值akv(Jcm2)。为单位面积的试样断口所吸收的冲击功：为单位面积的试样断口所吸收的冲击功：akvAkvAAkv(或或akv)值值愈愈大大，表表示示冲冲断断时时吸吸收收的的功功愈愈多多，钢材的冲击韧性愈好。钢材的冲击韧性愈好。二、工艺性能二、工艺性能（一）（一）可焊性可焊性在在焊焊接接过过
10、程程，由由于于高高温温及及焊焊后后急急冷冷，会会使使焊焊缝缝及及附附件件区区域域的的钢钢材材发发生生组组织织构构造造变变化化，产产生生局局部部变变形形，内内应应力力和和局局部部变变硬硬脆脆等等，甚甚至至在在焊焊缝缝周周围围产产生生裂缝，降低了钢材质量。裂缝，降低了钢材质量。可可焊焊性性好好的的钢钢材材，没没有有质质量量显显著著降降低低的的现现象象，所得焊接牢固。所得焊接牢固。焊接性能通过拉伸焊接性能通过拉伸(拉伸、冷弯拉伸、冷弯)试验检测。试验检测。（二）（二） 冷弯性能冷弯性能冷弯性能是指钢材在常温下承受静力弯曲时所冷弯性能是指钢材在常温下承受静力弯曲时所容许的变形能力。容许的变形能力。冷弯
11、性能合格是指钢材试件在收到规定的弯曲冷弯性能合格是指钢材试件在收到规定的弯曲角度和弯芯直径条件下，弯曲试件的外拱面不发生角度和弯芯直径条件下，弯曲试件的外拱面不发生裂缝、断裂或起层现象。裂缝、断裂或起层现象。钢材含钢材含C、P较高，或曾经过不正常冷热处理，较高，或曾经过不正常冷热处理，则其冷弯性能往往不合格。则其冷弯性能往往不合格。冷弯性能通过冷弯试验检测。冷弯性能通过冷弯试验检测。冷弯试验冷弯试验第三节第三节化学元素对钢材性能的影响化学元素对钢材性能的影响一、一、碳碳随着含随着含C量的增加：量的增加：钢钢的的伸伸长长率率，断断面面收收缩缩率率和和冲冲击击韧韧性性逐逐渐下降；渐下降；硬度增大；
12、硬度增大；C=0.8左左右右抗抗拉拉强度最高强度最高冷冷弯弯性性能能、焊焊接接性性能和抗腐蚀性能下降能和抗腐蚀性能下降。二、硅二、硅使使钢钢的的硬硬度度、强强度度提提高高，含含量量超超过过1.0时时，钢钢的的塑塑性性和和冲冲击击韧韧性性显显著著降降低低，冷冷脆脆性性增增加加，焊焊接接性性能能变变差差。塑塑性性、冲冲击击韧韧性性显显著著降降低低，冷冷脆脆性性增加，焊接性变差。增加，焊接性变差。三、锰三、锰炼炼钢钢过过程程中中，锰锰可可形形成成MnO及及MnS，成成为为钢钢渣渣而而排排出出，故故Mn起起着着脱脱氧氧去去硫硫作作用用，能能消消除除钢钢的的热脆性改善热加工性；热脆性改善热加工性；过过剩
13、剩的的Mn固固溶溶于于钢钢内内，形形成成含含Mn的的合合金金铁铁素素体体和和合合金金渗渗碳碳体体，能能提提高高钢钢的的屈屈服服强强度度和和抗抗拉拉强度；强度；有有害害作作用用是是使使钢钢的的伸伸长长率率略略有有下下降降，当当锰锰的的含量较高时，还会显著降低可焊性。含量较高时，还会显著降低可焊性。四、磷四、磷使钢的屈服点和抗拉强度提高；使钢的屈服点和抗拉强度提高；塑性降低、韧性显著下降；塑性降低、韧性显著下降；增增加加钢钢的的冷冷脆脆性性(韧韧性性随随温温度度下下降降而而急急剧剧恶恶化化的的现现象象)，对对于于承承受受冲冲击击荷荷载载或或低低温温下下使使用用的的钢钢材材是有害的；是有害的；使钢的
14、冷弯性能急剧下降，可焊性变坏。使钢的冷弯性能急剧下降，可焊性变坏。普通碳素钢中磷的含量最多不得超过普通碳素钢中磷的含量最多不得超过0.085。五、硫五、硫在在钢钢材材热热加加工工过过程程中中产产生生晶晶粒粒的的分分离离，引引起起钢的断裂，即所谓热脆现象；钢的断裂，即所谓热脆现象；硫硫的的存存在在也也降降低低了了钢钢的的冲冲击击韧韧性性、疲疲劳劳强强度度、可焊性和抗腐蚀性。可焊性和抗腐蚀性。硫硫为为钢钢的的有有害害成成分分，其其含含量量受受严严格格控控制制，普普通碳素钢中最高含量不得大于通碳素钢中最高含量不得大于0.065。六、氧六、氧氧也是钢中的有害杂质。氧也是钢中的有害杂质。使钢材强度下降；
15、使钢材强度下降；热脆性增加，冷弯性能变坏；热脆性增加，冷弯性能变坏；热加工性能和焊接性能下降热加工性能和焊接性能下降七、氮七、氮可提高钢的屈服点、抗拉强度和硬度；可提高钢的屈服点、抗拉强度和硬度；使钢材的塑性和冲击韧性显著下降；使钢材的塑性和冲击韧性显著下降；增增大大冷冷脆脆性性、热热脆脆性性和和时时效效敏敏感感性性，使使钢钢的的焊接性能和冷弯性能变坏。焊接性能和冷弯性能变坏。第四节第四节钢的压延加工及热处理钢的压延加工及热处理 一、压力热加工一、压力热加工压压力力热热加加工工是是将将钢钢锭锭(或或钢钢材材)加加热热到到9001200C，通通过过碾碾轧轧或或锻锻压压（压压延延加加工工），以以获
16、获得得一一定大小或形状的钢材或零件。定大小或形状的钢材或零件。压力热加工可消除钢锭中的某些缺陷，从而带压力热加工可消除钢锭中的某些缺陷，从而带来机械性能的提高。来机械性能的提高。二、冷加工及冷加工强化二、冷加工及冷加工强化冷冷加加工工工工艺艺是是常常温温下下钢钢材材的的冷冷拉拉、冷冷拔拔、冷冷轧轧等工艺的总称。等工艺的总称。冷冷加加工工强强化化是是在在冷冷加加工工过过程程中中，钢钢材材产产生生了了塑塑性性变变形形，并并引引起起其其强强度度和和硬硬度度的的提提高高，塑塑性性和和韧韧性降低。性降低。冷加工强化的原因冷加工强化的原因是钢材在塑性变形过程中，是钢材在塑性变形过程中，晶粒破碎而细化、晶格
17、发生拉长、压扁或歪扭等晶粒破碎而细化、晶格发生拉长、压扁或歪扭等畸变，晶界处位错密度增大。畸变，晶界处位错密度增大。三、钢的热处理三、钢的热处理钢钢的的热热处处理理是是通通过过对对钢钢进进行行加加热热、保保温温、冷冷却却等等手手段段，来来改改变变钢钢材材组组织织结结构构，以以达达到到改改善善性性质质的的一一种工艺。基本的热处理工艺如下。种工艺。基本的热处理工艺如下。(1)退退火火。将将钢钢材材加加热热到到一一定定温温度度，保保温温若若干干时时间间，而后缓慢冷却，称为退火。而后缓慢冷却，称为退火。(2)淬淬火火。将将钢钢材材加加热热到到一一定定温温度度，保保温温一一段段时时间间后后，在在盐盐水水
18、、冷冷水水或或油油中中急急速速冷冷却却的的处处理理过过程程，称称为淬火。为淬火。淬火的目的是要获得更高强度和硬度的钢材。淬火的目的是要获得更高强度和硬度的钢材。(3)回回火火。将将淬淬火火处处理理后后的的钢钢，再再进进行行加加热热、冷冷却却处处理，称为回火。理，称为回火。回回火火的的目目的的是是消消除除钢钢件件的的内内应应力力，增增加加其其韧韧性性。回火温度一般在回火温度一般在1506500C范围内。范围内。(4)正正火火。将将钢钢材材加加热热到到一一定定温温度度，保保持持足足够够时时间间，然然后后静静置置于于空空气气中中冷冷却却，称称为为正正火火。对对于于断断面面尺尺寸寸较大的钢件，正火相当
19、于退火的效果。较大的钢件，正火相当于退火的效果。(5)调调质质处处理理。对对钢钢材材进进行行多多次次淬淬火火、回回火火等等多多种种处理的综合热处理工艺，称为调质处理。处理的综合热处理工艺，称为调质处理。四、钢的时效硬化四、钢的时效硬化钢钢的的强强度度和和硬硬度度随随时时间间延延长长而而逐逐渐渐增增大大，塑塑性性和和韧韧性逐渐减退的现象称为性逐渐减退的现象称为时效硬化时效硬化(简称为时效简称为时效)。时效分为热时效和冷加工时效两种。时效分为热时效和冷加工时效两种。热热时时效效(又又称称淬淬火火时时效效)是是低低碳碳钢钢由由高高温温快快速速冷冷却却后后，其其塑塑性性和和韧韧性性会会随随静静置置时时
20、间间延延长长而而不不断断降降低低的现象。的现象。冷冷加加工工时时效效钢钢材材经经冷冷加加工工后后，将将发发生生冷冷加加工工强强化化现现象象(如如前前述述)，静静置置一一段段时时间间后后，即即产产生生冷冷加加工时效。工时效。低碳钢经冷加工、时效后的应力一应变曲线变化图低碳钢经冷加工、时效后的应力一应变曲线变化图淬火时效和冷加工时效可同时发生。淬火时效和冷加工时效可同时发生。建筑工程中，将钢筋进行冷加工建筑工程中，将钢筋进行冷加工(如冷拉如冷拉)，并，并在常温下放置在常温下放置1520d后再使用，通过冷加工强后再使用，通过冷加工强化和时效，来提高钢筋的屈服强度，达到节约钢化和时效，来提高钢筋的屈服
21、强度，达到节约钢材的目的。材的目的。第五节第五节建筑钢材的牌号与应用建筑钢材的牌号与应用建筑钢材分为钢结构用钢材和钢筋混凝建筑钢材分为钢结构用钢材和钢筋混凝土用钢筋。土用钢筋。一、钢结构用钢材一、钢结构用钢材钢钢结结构构是是用用各各种种型型钢钢、钢钢板板，经经焊焊接接、铆铆接接或或螺螺栓连接而成的工程结构。栓连接而成的工程结构。钢结构的特点：钢结构的特点：(1)构构件件尺尺寸寸大大，形形状状复复杂杂，不不可可能能对对其其进进行行整整体体热处理，钢材必须在供货状态下直接工作；热处理，钢材必须在供货状态下直接工作；（2）构构件件在在制制作作过过程程中中，常常需需经经冷冷弯弯焊焊接接等等，要要求钢材
22、可焊性好，冷加工时效敏感性小；求钢材可焊性好，冷加工时效敏感性小；(3)结结构构暴暴露露于于自自然然环环境境，尤尤其其是是水水工工钢钢结结构构多多处处于于潮潮湿湿、腐腐蚀蚀或或低低温温条条件件下下工工作作，要要求求钢钢材材具具有有在在所处环境下的可靠性及耐久性。所处环境下的可靠性及耐久性。（一）常用钢结构用钢的牌号及性能（一）常用钢结构用钢的牌号及性能1.碳素结构钢碳素结构钢2.牌号表示方法：牌号表示方法：3.字母字母Q、屈服点值、质量等级（屈服点值、质量等级（A、B、C、D）及脱氧方法。如及脱氧方法。如Q235AF为为屈服点不低于为为屈服点不低于235MPa、A级质量、沸腾钢的碳素结构钢。级
23、质量、沸腾钢的碳素结构钢。4.碳素钢的牌号碳素钢的牌号(屈服值增高，钢的含碳量增屈服值增高，钢的含碳量增大，强度提高，塑性降低，冷弯及可焊性下降。质大，强度提高，塑性降低，冷弯及可焊性下降。质量等级由量等级由A至至D，钢中有害杂质钢中有害杂质S、P含量逐渐减少，含量逐渐减少，低温低温冲击韧性改善，质量提高。冲击韧性改善，质量提高。建筑工程中常用钢种建筑工程中常用钢种Q235Q235钢钢既既有有较较高高的的强强度度，又又有有较较好好的的塑塑性性及及可可焊焊性性，是是建建筑筑工工程程中中应应用用广广泛泛的的钢钢种种。（Q195及及Q215钢钢的的强强度度低低；Q255及及Q275钢钢虽虽然强度高，
24、但塑性及可焊性较差。）然强度高，但塑性及可焊性较差。）2.低合金结构钢低合金结构钢低合金高强度结构钢是在低碳钢基础上，加入低合金高强度结构钢是在低碳钢基础上，加入适量合金元素冶炼而成的适量合金元素冶炼而成的.牌号表示方法与碳素钢相似。牌号表示方法与碳素钢相似。低合金高强度结构钢比碳素结构钢具有更高的低合金高强度结构钢比碳素结构钢具有更高的屈服强度，同时还有良好的塑性、冷弯性、可焊屈服强度，同时还有良好的塑性、冷弯性、可焊性、耐腐蚀性和低温冲击韧性，更适用于大跨度性、耐腐蚀性和低温冲击韧性，更适用于大跨度钢结构及大型水工建筑物。钢结构及大型水工建筑物。3.优质碳素结构钢及合金结构钢优质碳素结构钢
25、及合金结构钢（1）优质碳素结构钢）优质碳素结构钢是生产过程中对质量控制较严（如是生产过程中对质量控制较严（如S0.035、P0.035)，质量较稳定的碳素钢。质量较稳定的碳素钢。按含按含Mn量的不同分为（二组）量的不同分为（二组）l l普通含普通含Mn量（含量（含Mn量量0.8)l l较高含较高含Mn量（含量（含Mn量量0.71.2)（2）合金结构钢）合金结构钢合金结构钢是合金元素含量较高的钢。（在合金结构钢是合金元素含量较高的钢。（在炼钢中，为改善性能而加入超过普通钢允许含量的炼钢中，为改善性能而加入超过普通钢允许含量的一种或多种合金元素）。一种或多种合金元素）。（3）应用）应用优优质质碳碳
26、素素结结构构钢钢及及合合金金结结构构钢钢是是用用于于机机械械结结构构的的主主要要钢钢种种，在在建建筑筑工工程程及及水水工工钢钢结结构构中中，常常用用来来加加工工制制作作各各种种轴轴、杆杆、铰铰、高高强强螺螺栓栓等等受受力力构构件件，以及钢铸件。以及钢铸件。(二二)建筑及水工钢结构钢材的选用建筑及水工钢结构钢材的选用l一一般般工工程程结结构构，选选用用普普通通碳碳素素结结构构钢钢Q235一一A，Q235一一B及及低低合合金金高高强强度度结结构构钢钢Q345一一A、Q345一一B等。等。有有特特殊殊要要求求时时(如如动动荷荷载载、严严寒寒地地区区工工程程)，应选用专门用途钢材。应选用专门用途钢材。
27、水水工工钢钢闸闸门门的的闸闸门门用用Q235、Q345或或16Mn钢钢；埋件选用埋件选用Q195Q235。l l水水电电站站压压力力钢钢管管的的受受力力条条件件可可归归属属于于大大直直径径的的压压力力容容器器，压压力力钢钢管管宜宜采采用用20R、16MnR、15MnVR等等压压力力容容器器用用钢钢板板，以以及及Q460或或Q500高高强钢钢板。强钢钢板。二、钢筋混凝土结构常用钢筋及钢丝二、钢筋混凝土结构常用钢筋及钢丝(一一)热轧钢筋热轧钢筋1.热轧光圆钢筋热轧光圆钢筋2.用用Q235碳素钢轧制而成的光圆钢筋，强度级别碳素钢轧制而成的光圆钢筋，强度级别为为I级，牌号级，牌号R235。3.2.热轧
28、带肋钢筋热轧带肋钢筋4.用低合金镇静钢和半镇静钢轧制，强度等级代用低合金镇静钢和半镇静钢轧制，强度等级代号为号为HRB335、HRB400、HRB500，其中：其中：HRB335，级；级；HRB400，级；级；HRB500，介于介于、级级之间之间3.余热处理钢筋余热处理钢筋(代号代号KL)强度代号为强度代号为KL400，级级.4.再生钢筋再生钢筋再生光圆钢筋代号再生光圆钢筋代号RR，再生月牙肋钢筋代号再生月牙肋钢筋代号RRW；强度代号强度代号(牌号牌号)分为分为RR235及及RRW235，级。级。4.应用应用、级光圆及带肋钢筋，适用于普通钢筋混级光圆及带肋钢筋，适用于普通钢筋混凝土结构用钢筋凝
29、土结构用钢筋(简称普通钢筋简称普通钢筋)。其其中中：级级钢钢筋筋强强度度较较低低，塑塑性性及及可可焊焊性性好好，主主要要用用于于一一般般钢钢筋筋混混凝凝土土结结构构的的受受力力筋筋及及各各种种钢钢筋筋混凝土结构的构造筋。混凝土结构的构造筋。、级级钢钢筋筋强强度度较较高高，塑塑性性及及可可焊焊性性也也较较好好，适用于大、中钢筋混凝土结构的受力筋。适用于大、中钢筋混凝土结构的受力筋。HRB500带带肋肋钢钢筋筋，强强度度高高但但塑塑性性较较差差，适适用用于于预应力钢筋混凝土结构中施加预应力的钢筋。预应力钢筋混凝土结构中施加预应力的钢筋。 ( (二二) )冷轧带肋钢筋冷轧带肋钢筋1、冷轧带肋钢筋、冷
30、轧带肋钢筋按抗拉强度（与热轧钢筋不同）分为按抗拉强度（与热轧钢筋不同）分为LL550、 LL560、 LL800三三 级级 ， 代代 号号 为为LLXXX(LL表表示示“冷冷”、“肋肋”，XXX表表示示钢钢筋筋抗拉强度等级抗拉强度等级)。冷轧带肋钢筋直径一般为冷轧带肋钢筋直径一般为5、6、7、8、9、10mm。2、应用应用冷冷轧轧带带肋肋钢钢筋筋具具有有强强度度高高、塑塑性性好好、综综合合力力学学性性能能优优良良以以及及握握裹裹力力强强等等优优点点，既既可可节节约约钢钢材材，又可提高结构的整体强度和抗震能力。又可提高结构的整体强度和抗震能力。LL550适宜用作普通钢筋；适宜用作普通钢筋；LL6
31、50及及LL800适适宜宜用用作作中中小小型型预预应应力力混混凝凝土土结结构构的预应力钢筋。的预应力钢筋。（三（三)预应力混凝土用钢丝及钢绞线预应力混凝土用钢丝及钢绞线1.预应力混凝土用钢丝预应力混凝土用钢丝用用优优质质碳碳素素钢钢热热轧轧盘盘条条经经淬淬火火、回回火火等等调调度度处处理理后后，冷冷拉拉加加工工制制成成的的高高强强度度钢钢丝丝，简简称称预预应应力力钢钢丝。丝。预应力钢丝分为：冷拉钢丝和消除应力钢丝两种。预应力钢丝分为：冷拉钢丝和消除应力钢丝两种。钢丝外形：光面、刻痕及螺旋肋三种。钢丝外形：光面、刻痕及螺旋肋三种。预应力钢丝的代号为：预应力钢丝的代号为：冷拉钢丝冷拉钢丝RCD；消
32、除应力钢丝消除应力钢丝S；消除应力刻痕钢丝消除应力刻痕钢丝SI；消除应力螺旋肋钢丝消除应力螺旋肋钢丝SH。预预应应力力钢钢丝丝强强度度高高、柔柔性性好好、无无接接头头、质质量量稳稳定定、施施工工简简便便、安安全全可可靠靠，主主要要用用于于大大型型预应力混凝土结构及电杆、轨枕等预制构件预应力混凝土结构及电杆、轨枕等预制构件2预应力混凝土用钢铰线预应力混凝土用钢铰线预预应应力力混混凝凝土土用用钢钢绞绞线线用用圆圆形形断断面面的的预预应应力混凝土用钢丝捻制而成的。力混凝土用钢丝捻制而成的。钢绞线分为两股、三股及七股绞线三种。钢绞线分为两股、三股及七股绞线三种。钢钢绞绞线线为为成成卷卷或或成成盘盘状状
33、交交货货，每每盘盘为为一一整整根根，其长度不小于其长度不小于200m。钢绞线主要用于大型预应力混凝土结构，以及钢绞线主要用于大型预应力混凝土结构，以及岩土锚固工程等。岩土锚固工程等。第七节第七节 钢材的腐蚀与防护钢材的腐蚀与防护钢钢材材的的腐腐蚀蚀是是指指钢钢材材受受周周围围的的气气体体、液液体体等等介介质质作作用用，产产生生化化学学或或电电化化学学反反应应而遭到的破坏。而遭到的破坏。一、钢材腐蚀的原因一、钢材腐蚀的原因(一一)化学腐蚀化学腐蚀化化学学腐腐蚀蚀是是指指钢钢材材与与周周围围介介质质直直接接起起化化学学反应而产生的腐蚀。反应而产生的腐蚀。如如在在高高温温中中与与干干燥燥的的02、N
34、O2、SO2、H2S等等气气体体以以及及与与非非电电解解质质的的液液体体发发生生化化学学反反应应，在钢材的表面生成氧化铁、硫化铁等。在钢材的表面生成氧化铁、硫化铁等。( (二二) )电化学腐蚀电化学腐蚀电电化化学学腐腐蚀蚀是是指指钢钢材材与与介介质质之之间间发发生生氧氧化化还原反应而产生的腐蚀。其特点是有电流产生。还原反应而产生的腐蚀。其特点是有电流产生。如如钢钢材材在在潮潮湿湿空空气气中中、水水中中或或酸酸、碱碱、盐盐溶溶液液中中产产生生的的腐腐蚀蚀；不不同同金金属属接接触触处处产产生生的的腐腐蚀蚀以以及及钢钢材材受受到到拉拉应应力力作作用用的的区区域域发发生生的的腐腐蚀蚀等。等。二、腐蚀的
35、类型二、腐蚀的类型( (一一) )均匀腐蚀均匀腐蚀均匀腐蚀均匀腐蚀腐蚀均匀地分布在材料表面。腐蚀均匀地分布在材料表面。( (二二) )晶间腐蚀和孔蚀晶间腐蚀和孔蚀晶间腐蚀晶间腐蚀沿晶界面进行的腐蚀。沿晶界面进行的腐蚀。孔孔蚀蚀钢钢材材表表面面因因热热处处理理、焊焊接接及及机机械械加加工工等等所所遗遗留留下下的的破破损损处处，及及因因化化学学腐腐蚀蚀而而覆覆盖盖有有锈皮的地方，继续发生的腐蚀。锈皮的地方，继续发生的腐蚀。( (三三) )应力腐蚀应力腐蚀应应力力腐腐蚀蚀钢钢材材在在应应力力作作用用下下受受应应力力部部位位处于特别容易生锈的状态。处于特别容易生锈的状态。例如，钢筋弯钩的弯曲部，圆钉的
36、顶端和尖部。例如，钢筋弯钩的弯曲部，圆钉的顶端和尖部。( (四四) )疲劳腐蚀疲劳腐蚀疲疲劳劳腐腐蚀蚀指指在在腐腐蚀蚀介介质质和和重重复复应应力力的的共共同同作作用用下下，具具有有孔孔蚀蚀和和应应力力腐腐蚀蚀的的联联合合作作用用。这这种种情况下钢材更易于发生破坏。情况下钢材更易于发生破坏。( (五五) )冲刷腐蚀冲刷腐蚀冲冲刷刷腐腐蚀蚀是是在在腐腐蚀蚀介介质质和和机机械械磨磨损损的的共共同同作作用用下下所所产产生生的的。机机械械冲冲刷刷磨磨损损作作用用破破坏坏了了钢钢材材表表面面的的钝钝化化膜膜，可可加加速速腐腐蚀蚀介介质质的的作作用用，钢钢材材的的腐腐蚀蚀产产物物又又使使其其表表面面抗抗冲冲
37、刷刷能能力力下下降降，从从而而加加速钢材的破坏。速钢材的破坏。三、防止腐蚀的方法三、防止腐蚀的方法( (一一) )保护膜法保护膜法保保护护膜膜法法是是在在钢钢材材表表面面涂涂布布一一层层保保护护层层，以以隔隔离空气或其它介质。离空气或其它介质。常常用用的的保保护护层层有有搪搪瓷瓷、涂涂料料、耐耐腐腐蚀蚀金金属属(铅铅、锡等锡等)、塑料等。、塑料等。( (二二) )阴极保护法阴极保护法阴阴极极保保护护法法是是根根据据电电化化学学原原理理进进行行保保护护的的一一种种方法。这种方法可用两种途径来实现。方法。这种方法可用两种途径来实现。(1)牺牲阳极保护法牺牲阳极保护法即即在在要要保保护护的的钢钢结结
38、构构上上，特特别别是是位位于于水水下下的的钢钢结结构构上上，接接以以较较钢钢材材更更为为活活泼泼的的金金属属，如如锌锌、镁镁等等。于于是是这这些些更更为为活活泼泼的的金金属属在在介介质质中中成成为为原原电电池池的的阳阳极极而而遭遭到到腐腐蚀蚀，取取代代了了铁铁素素体体，而而钢钢结结构均成为阴极而得到保护。构均成为阴极而得到保护。(2)外加电流保护法外加电流保护法此此法法是是在在钢钢结结构构的的附附近近，安安放放一一些些废废钢钢铁铁或或其其它它难难熔熔金金属属，如如高高硅硅铁铁、铅铅银银合合金金等等。将将外外加加直直流流电电源源的的负负极极接接在在被被保保护护的的钢钢结结构构上上，正正极极接接在在废废钢钢铁铁或或难难熔熔金金属属上上。通通电电后后阳阳极极被被腐腐蚀蚀，钢钢结构成为阴极而得到保护。结构成为阴极而得到保护。
