論高強鋼筋在我國建筑業的進一步推廣應用

翟志強

(陽泉市燕龕煤炭有限責任公司，山西陽泉 045000)

0 引言

改革開放以來，中國經濟取得了突飛猛進的發展，建筑業作為國民經濟的重要支柱也取得了飛速發展。現階段中國的建筑工程仍以鋼筋混凝土結構為主，鋼筋的消耗量巨大。為了節約資源、減少能源消耗，實現可持續發展，盡快使中國混凝土結構使用的鋼筋需求與國際需求接軌，建議在我國的建筑工程界推廣高強度鋼筋的應用。

2012年全國房屋建筑鋼筋用量1.753億t，占鋼鐵總產量的24%，由此可見建筑業的鋼筋需求市場是巨大的。

1 建筑鋼材的性能

1.1 常用的建筑鋼材

1)鋼結構用鋼。鋼結構用鋼主要是熱軋成型的鋼板和型鋼等。常用的熱軋型鋼有:工字鋼、H型鋼、T型鋼、槽鋼、等邊角鋼、不等邊角鋼等。

2)鋼管混凝土結構用鋼。鋼管混凝土結構即在薄壁鋼管內填充混凝土，將兩種不同性質的材料組合而成的復合結構。

3)鋼筋混凝土結構用鋼。鋼筋混凝土結構用鋼的主要品種有熱軋鋼筋、預應力混凝土用熱處理鋼筋，熱軋鋼筋是建筑工程中用量最大的鋼材品種之一。表1是常用熱軋鋼筋的品種及強度標準值。

表1 熱軋鋼筋的品種及強度標準值 MPa

1.2 建筑鋼材的強度對比

熱軋光圓鋼筋強度較低，與混凝土的粘結強度也較低，主要用作板的受力鋼筋、箍筋以及構造鋼筋。熱軋鋼筋與混凝土之間的握裹力大，共同工作性能好，其中的HRB335和HRB400級鋼筋是混凝土用的主要受力鋼筋，HRB400又常稱新三級鋼，是我國規范提倡使用的鋼筋品種。

1.3 高強鋼材的力學性能

建筑鋼材的力學性能是鋼材最重要的使用性能，包括拉伸性能、沖擊性能、疲勞性能等，高強鋼筋的力學性能比一般鋼材力學性能明顯要穩定。

2 高強鋼筋在國外的應用

歐美等國早已普遍采用500 MPa級鋼筋，德國、日本、澳大利亞等國家400 MPa以上的鋼筋采用率已達到80%～90%。例如韓國，1980年～2000年鋼筋強度為400 MPa，2000年以來是500 MPa。2007年版韓國鋼筋產品標準《鋼筋混凝土用熱軋棒鋼》，規定了SD300，SD350，SD400，SD500，SD600，SD700 共 6 個強度級別鋼筋，其中SD600，SD700是當年新納入的強度級別。當前，韓國以400 MPa級鋼筋作為主要受力鋼筋，其用量最大，500 MPa級鋼筋用于大型結構和高層建筑受彎構件，使用量占總量的5%～10%。

3 高強鋼筋在國內的應用

1)國家政策方面。

我國于1995年原建設部與冶金部就開始聯合推廣應用高強鋼筋，經過近二十年的努力，已取得很大的成效，但由于我國經濟發展的不均衡，工程應用技術普及程度不夠，我國高強鋼筋實際應用比例不高。2011年7月1日開始實施的GB 50010-2010混凝土結構設計規范對應用高強度鋼筋做出了強制性規定。2012年1月，由住建部與工業和信息化部聯合下發《關于加快應用高強鋼筋的指導意見》，確定了我國“十二五”期間高強鋼筋的推廣目標、原則及措施，標志著這項工作進入新的階段。

2)技術標準方面。

GB 1499.2-2007熱軋帶肋鋼筋國家標準于2008年3月1日開始強制執行。目前而言，我國從產品的生產和質量方面已經具備推廣高強鋼筋的條件。據統計，現在我國建筑用熱軋鋼筋產量約占鋼材產品總產量的40%以上;截止2013年3月底，具有400 MPa和500 MPa強度級別鋼筋的生產廠家分別有326家和116家。同時，國家建筑鋼材質量檢驗中心歷年抽檢數據表明，我國高強鋼筋產品的抽檢合格率較高，產品質量總體可靠。

3)實際推廣應用情況。

住建部及工信部對各省、直轄市2012年高強鋼筋的推廣應用情況進行調查，各省市應用情況都比較良好。例如山東省調查情況如下:

生產方面:據抽查情況統計，2012年四城市主要鋼鐵企業400 MPa以上級高強鋼筋生產量已達全部鋼筋產量的70%以上，高強鋼筋生產正常，尺寸精度高，產品力學性能穩定，產能充足，完全能滿足高強鋼筋全面推廣應用的要求。應用方面:國家現行設計與施工標準、規范基本齊全，依據明確。在施工圖審查中對采用高強鋼筋的工程沒有任何審查障礙，在設計中采用高強鋼筋也沒有任何問題。高強鋼筋的應用以HRB400為主，在設計中用于除吊鉤吊環以外的各種結構構件，工程實際用量占鋼筋總用量的75%以上，另外，HRB500鋼筋用量很少，抽查顯示，只有濟南市在幾個工程中采用了HRB500鋼筋。

4 高強鋼筋的經濟和環保效益

在保證建筑結構安全不變的情況下，有效地減少鋼筋用量，可以產生巨大的經濟和社會效益。推廣應用高強鋼筋是實現減量化用鋼的重要途徑。經測算，以400 MPa級代替300 MPa級鋼筋可以節省用鋼率約12%～14%;500 MPa級代替400 MPa級鋼筋可以再節約5%～7%。在高層或大跨度建筑中應用高強鋼筋，效果更明顯，可以節約鋼筋用量30%。如果高強鋼筋用量比例達到65%，每年可節約鋼筋1 000萬t，節省投資400億元，增加鋼鐵工業經濟效益近150億元。

我國現在積極開發應用綠色建筑技術，將高強鋼筋應用作為綠色建筑技術的重要項目和實現節能減排目標的重要手段。我國已連續12年居世界鋼鐵第一生產大國，但并非鋼鐵強國，“高能耗、高污染”問題一直未能得到很好的解決。2012年我國鋼材產量達到9.51億t，由于鋼材需要大量鐵礦并消耗水、焦炭、氧氣等資源及煤炭、電等能源，同時還排放廢水、廢渣、粉塵、廢氣等污染物，給環境帶來嚴重的影響，節約鋼筋是對資源、能源的節約和環境的保護。據統計，我國每噸鋼平均消耗1.6 t鐵礦石、600 kg標準煤、4.1 t新水，排放約 2 t二氧化碳、2 t污水、1.5 t粉塵。中國鋼鐵工業的能耗總量占全國能源消耗總量的15%;占全國工業能源消耗總量的23%;鋼鐵行業排放的廢水占全部工業行業的10.75%，排在造紙、化工、火力發電之后，列第四位，排放的廢氣占17%，僅次于火力發電業和非金屬礦物制造業;二氧化硫排放量占5.6%，次于火力發電業和非金屬礦物制造業，與化工行業并列第三。高強鋼筋的普及應用，不僅可以極大地減少鋼筋消耗量，節省資源和能源，還可以減少環境污染，提高建筑安全儲備能力，將低碳經濟和節能減排推進一步。

5 結語

為推廣高強度鋼筋的應用，各省市應成立高強鋼筋推廣應用協調組，制定相關的鼓勵政策和懲罰措施，加快 HPB235與HRB335鋼筋的淘汰進度，加大推廣應用高強帶肋鋼筋的力度，以實現我國建筑業乃至其他產業的高效轉型。

［1］ 雷宏剛.鋼結構設計基本原理［M］.北京:科學出版社，2009.

［2］ GB 50017-2003，鋼結構設計規范［S］.