考虑屈曲影响的不锈钢-碳钢复合钢筋滞回性能试验研究

为了揭示循环往复荷载和屈曲耦合作用下不锈钢-碳钢复合钢筋的力学性能变化规律及疲劳性能,考虑钢筋直径和长径比的影响,对12个复合钢筋试件进行了滞回性能试验研究。根据试验结果提出了不同长径比下复合钢筋的骨架曲线,研究了复合钢筋的同应变强度退化规律,并提出了考虑长径比影响的复合钢筋低周疲劳寿命计算公式。研究发现,循环往复加载过程中钢筋直径对复合钢筋强度退化和疲劳寿命的影响比较有限,长径比不仅影响复合钢筋的强度同时也影响复合钢筋的塑性变形能力和耗能能力,当长径比超过7以后复合钢筋存在明显的同应变抗拉和抗压强度退化现象且抗拉强度退化程度随长径比和变形系数乘积的增大而线性增大,复合钢筋的疲劳寿命随长径比增大非线性减速降低。

不锈钢钢筋混凝土的应用及发展

基于对不锈钢钢筋化学成分及物理力学性能的介绍,结合有关不锈钢钢筋混凝土的研究成果与工程应用实例,总结了不锈钢钢筋混凝土的特性,并对应用不锈钢钢筋混凝土的工程造价进行了分析,同时介绍了合理使用不锈钢钢筋的一些建议,最后提出了不锈钢钢筋混凝土研究中存在的问题及其发展方向。

海水拌制珊瑚混凝土中不锈钢钢筋的锈蚀速率

为探究不锈钢钢筋珊瑚混凝土的长期耐蚀性,采用线性极化、交流阻抗、极化曲线等方法,研究了珊瑚混凝土中304、2205不锈钢钢筋在3.5%NaCl溶液中750 d的锈蚀电流密度,并与强度等级相当的普通混凝土中碳钢钢筋进行对比.结果表明:珊瑚混凝土中不锈钢钢筋锈蚀电流密度始终低于0.10μA/cm^(2),750 d后不锈钢钢筋仍处于钝化状态,其中2205不锈钢钢筋的锈蚀电流密度更低;普通混凝土中碳钢钢筋腐蚀电流密度始终维持在珊瑚混凝土中不锈钢钢筋的10倍以上,750 d时碳钢钢筋发生了明显锈蚀;线性极化法测量的钢筋锈蚀状态与实际观察结果吻合较好,更适用于测量混凝土中钢筋锈蚀状态.

304不锈钢钢筋混凝土梁受弯性能研究

为解决特殊环境下传统钢筋混凝土梁易锈蚀的问题,提出一种不锈钢钢筋混凝土梁。进行不锈钢钢筋基本力学性能试验研究;设计、制作普通钢筋及不锈钢钢筋混凝土梁,通过普通钢筋混凝土试件与不锈钢钢筋混凝土试件进行加载试验,对比其承载力、刚度及延性。通过该项目研究工作的开展可得:304不锈钢基本力学性能优于普通钢筋,延性有较大提高;进一步明晰了不锈钢钢筋混凝土梁受弯性能。

推/张力轧制不锈钢/碳钢复合钢筋的有限元模拟与实验研究

为了研究推/张力(0～15 MPa)对不锈钢(Cr18Ni8,2 mm壁厚管)/碳钢(0.06%～0.12%C,Φ16 mm,圆棒)复合钢筋轧制过程的影响,应用有限元软件Msc.Marc建立了复合钢筋轧制过程的有限元模型。通过模拟考察了推/张力对不锈钢/碳钢复合钢筋的宽展变形,结合面的接触应力和不锈钢圆周壁厚的影响,重点通过实验考察了推力轧制对两金属结合强度的影响。结果表明,施加张力后轧件宽展量减小,而施加推力后其值增加;不锈钢壳与碳钢芯间的接触应力随推力的增加、张力的降低而增大。推力轧制有利于两金属的复合,可以提高复合不锈钢和碳钢芯的结合强度。

海洋工程高抗蚀筋材研究进展

随着国家海洋强国建设和“向海经济”发展战略的实施,北部湾、南海区域和东盟沿海重大海洋工程建设进入高速发展阶段。海工钢筋混凝土作为海洋建设的重要基础材料,在近海岸港口码头、跨海桥梁、海底隧道、人工岛屿以及海上钻井平台等领域已有广泛应用,为海工筋材的开发提供了极大的市场推动力。由于处于高温、高湿、高盐雾等复杂的海洋环境,海工筋材普遍存在锈蚀、涂料脱落、开裂以及功能性快速失效等突出问题,其耐蚀性直接关系到混凝土和海洋工程结构的耐久性与服役寿命,以上问题对传统海洋工程材料也提出了新挑战。因此,迫切需要开展提高海工筋材耐蚀性的研究。近年来国内外学者在海工钢筋锈蚀行为和结构耐久性方面开展了大量有益研究,取得了丰硕成果。普通低碳钢筋以大面积整体均匀腐蚀为主,耐蚀能力有限,会降低钢筋握裹力,诱发混凝土结构锈胀开裂和剥落;不锈钢筋临界Cl-浓度高,以局部点蚀为主,锈蚀速率低,但Cr、Ni总含量高达20%,前期成本较高;涂/镀层钢筋可以防止混凝土及其外围环境中侵蚀介质对钢筋的锈蚀,但随着混凝土强度提高和保护层厚度加大,开裂倾向也增加;低合金化钢筋的耐Cl-腐蚀能力较强,具有双层钝化膜结构,Cr和Ni增大了其钝化区间,锈层稳定性高,其腐蚀速率远低于普通低碳钢筋。因此,具有高抗蚀性的合金化海工筋材在向海港口码头、跨海大桥等重大工程中的应用不断加大。本文综述了海洋工程用钢筋材料的研究进展,从钢筋特点、组织结构、耐蚀行为与性能以及耐蚀机理等方面着重进行阐述,并阐明了海洋腐蚀条件下钢筋锈蚀组织变化规律,揭示了低合金化钢筋材料的耐蚀机理,指出高抗蚀筋材耐蚀性研究中存在的问题,最后提出低合金化海工筋材体系开发的必要性及其耐蚀性研究的重点,以期为高抗蚀钢筋的研发及推广应用提供理论依据。

不锈钢在跨海桥梁工程防腐中的应用

随着国民经济发展,国家对交通基础建的投资在增加,我国跨海大桥的数量也在增加。然而处于海洋环境的跨海大桥会受到氯离子侵入、干湿循环、海浪冲蚀等多种因素的复杂影响,导致钢筋锈蚀较为严重,进而导致混凝土结构劣化,出现不同程度的腐蚀破坏、服役寿命降低的现象。因此,采用造价低廉、易于塑造的不锈钢等材料,以降低混凝土腐蚀破坏进程,是控制混凝土结构劣化、提高跨海大桥钢筋混凝土结构服役寿命的关键。

不锈钢钢筋混凝土在地铁设计中的应用

从钢筋腐蚀寿命的角度出发说明不锈钢钢筋应用于地铁混凝土结构所具有的优势;利用现有的8根不锈钢钢筋混凝土梁的正截面承载力试验数据进行计算对比,结果表明《混凝土结构设计规范》关于梁正截面承载力的计算公式同样也适用于不锈钢钢筋混凝土梁,且计算偏于安全,同时还给出不锈钢钢筋与普通钢筋的对换表,方便不锈钢钢筋混凝土构件的设计;比较分析纵向受拉钢筋在不同应力比下不锈钢筋与普通钢筋混凝土构件最大裂缝宽度,得出在钢筋应力水平小于0.6的情况下,可以按照普通钢筋混凝土构件进行裂缝计算;针对地铁顶纵梁设计的耐腐蚀和造价两个方面提出不锈钢钢筋与普通钢筋混合使用的经济型构造措施,同时给出不锈钢钢筋建议使用的地下环境标准,为不锈钢钢筋混凝土在地铁设计中的实际应用提供参考。

包钢某工程电气室防磁区不锈钢钢筋施工工艺

文章主要介绍了某工程中的电气室防磁区采用不锈钢钢筋施工工艺,从不锈钢筋的特点入手,对不锈钢筋施工工艺流程进行了介绍,重点对不锈钢筋的绝缘及绑扎施工技术进行了总结,并对此种新材料的实际应用经验进行必要的总结。

S304不锈钢筋混凝土梁抗弯性能试验研究

为解决恶劣环境下传统钢筋混凝土构件易锈蚀的问题,提出采用S304不锈钢筋替代普通碳素钢筋,提高混凝土构件耐久性.分别对2根HRB400钢筋混凝土梁试件和2根S304不锈钢筋混凝土梁试件进行正截面抗弯试验,探讨其开裂荷载、极限荷载和挠度变形的计算方法.研究表明,S304不锈钢筋屈服强度、抗拉强度低于HRB400钢筋,断后伸长率高于普通钢筋;与传统钢筋混凝土梁相比,S304不锈钢筋混凝土梁具有更高的变形能力,但两者开裂荷载和极限荷载较为接近.采用现行混凝土规范方法确定S304不锈钢筋混凝土梁的极限荷载及挠度变形时偏保守,而开裂荷载则吻合较好.

高强不锈钢筋UHPC梁受弯性能试验研究

本次试验设计了6根超高性能混凝土(Ultra-High Performance Concrete,UHPC)梁,4根配置双相体不锈钢筋、1根配置奥氏体不锈钢筋、1根配置普通钢筋作为对照组,通过三分点加载的方式对梁进行受弯试验。通过钢筋直径、钢筋种类、截面尺寸等参数的变化来研究高强不锈钢筋UHPC梁的承载力的变化。通过试验发现,UHPC梁在配置双相体不锈钢筋时比配置普通钢筋时在承载力上有所提升。配置奥氏体不锈钢筋的梁比配置双相体不锈钢筋的梁在承载力方面也有一定程度提升。随着配筋率增加可减缓裂缝的发展速度,根据平截面假定、UHPC与不锈钢筋的应力-应变关系式提出了不锈钢筋UHPC梁受弯承载力表达式,可以较好地反映梁受弯性能。引入了最大裂缝宽度修正系数,经修正的最大裂缝宽度计算式可较准确地计算不锈钢筋UHPC梁的最大裂缝宽度。

2304双相不锈钢钢筋在混凝土孔隙模拟液中的电化学腐蚀行为研究

采用开路电位测试、电化学阻抗谱测试、动电位极化曲线测试及Mott-Schottky曲线测试研究了HRB400普通碳素钢筋、304奥氏体不锈钢钢筋与2304奥氏体-铁素体型双相不锈钢钢筋在海洋环境中的钝化行为、耐氯盐侵蚀性能及耐蚀机理。结果表明,在混凝土孔隙模拟液中,3种钢筋在混凝土孔隙模拟液中的腐蚀电位不断提升,阻抗模值、相位角峰宽均逐渐增大,最大相位角向低频方向移动。Mott-Schottky测试结果显示,HRB400钢筋钝化膜中点缺陷密度较高,2304双相不锈钢钢筋钝化膜的点缺陷密度最小。在含氯混凝土孔隙模拟液中,HRB400钢筋、304不锈钢钢筋和2304双相不锈钢钢筋的临界Cl-浓度范围分别为0.02~0.03、1.5~2.0和3.5~4.0 mol/L,其中2304双相不锈钢钢筋较强的耐氯盐侵蚀性能主要是因为钢筋表面钝化膜较低的点缺陷密度和致密的结构,以及Cr、Ni、Mo等耐蚀元素形成的钝化膜对Cl-较强的排斥作用。

不锈钢筋混凝土初探及应用前景

普通钢筋混凝土存在耐久性问题,影响结构使用寿命和安全,可以采用不锈钢筋替代普通的碳素钢筋,提高结构的耐久性和设计使用年限。亟待开展不锈钢筋混凝土的试验研究与理论分析,探究各方面的性能,促进其在建筑工程中的应用。根据现有的工程实例对不锈钢筋混凝土的应用进行了总结;借鉴普通钢筋混凝土结构的研究思路,对不锈钢筋混凝土的特性和存在的问题进行了探讨。不锈钢筋混凝土优良的耐久性为其提供了广阔的应用平台,展示了良好的应用潜力。

高强度建筑钢筋的最新技术进展

介绍了国内外高强度钢筋的发展历史、生产技术进展和发展趋势。微合金化、余热处理、细晶化是发展高强度钢筋的有效途径。在微合金化钢筋方面，V—N钢筋具有明显的技术经济优势；通过利用廉价的氮元素，促进了V（C，N）的析出，显著提高了V的沉淀强化效果，可节约钒用量50％，达到了节约贵重合金资源、降低生产成本的目的。余热处理钢筋和细晶粒钢筋通过组织强化或利用超细晶技术，在碳素钢和20MnSi钢的基础上获得了400MPa的Ⅲ级钢筋和500MPa的Ⅳ级钢筋，减少了合金的消耗，节约了资源。为了提高建筑物安全性，国外开发了屈服强度685～980MPa级的超高强度抗震钢筋。在耐腐蚀钢筋领域，开发了高氮不锈钢钢筋，满足建筑物长寿命的要求。

配置2304双相不锈钢筋混凝土梁受弯性能研究

为解决普通碳素钢筋锈蚀现象,提出使用2304双相不锈钢筋替代普通碳素钢筋,提高混凝土构件耐久性。分别对配置HRB400钢筋和2304双相不锈钢筋混凝土梁进行正截面抗弯试验,分析其开裂荷载、极限荷载和挠度变形,并与规范理论计算方法进行对比。研究表明:2304双相不锈钢筋混凝土梁与HRB400钢筋混凝土梁受力特点相似、符合平截面假定,两类梁的开裂荷载接近;2304双相不锈钢筋的混凝土梁极限荷载较HRB400钢筋混凝土梁提高约33%;荷载相同的条件下,2304双相不锈钢筋混凝土梁的挠度较HRB400钢筋混凝土梁提高约30%。建议2304双相不锈钢筋混凝土梁开裂荷载和极限荷载均可参照普通钢筋混凝土受弯构件计算,而梁的挠度宜采用分段计算。

2205不锈钢-碳钢复合带肋钢筋的热轧

为了研究覆层为2205不锈钢的复合钢筋的热加工范围,利用Gleeble-3800进行热模拟试验,得出2205不锈钢的高温流变曲线及热加工图,并最终确立复合钢筋的开轧温度不低于1 150℃。利用有限元软件对复合钢筋的粗轧和精轧道次进行数值模拟,结果表明,粗轧变形时,应变集中在轧件表层和1/4位置,随着变形不断向芯部渗透,塑性应变较大的位置不锈钢覆层较薄;在精轧k1道次变形时,发现在横肋根部的不锈钢覆层厚度最薄,在横肋顶部的覆层厚度最大。对复合钢筋的界面进行研究后发现,Cr、Ni、Mo的扩散距离为18~20μm,从碳钢侧到不锈钢侧的微观组织依次为铁素体和珠光体、脱碳组织、复合界面、奥氏体不锈钢组织、铁素体和奥氏体不锈钢双相组织。

热轧不锈钢-碳钢复合钢筋的开发和应用前景

近年来,由钢筋腐蚀导致的基础设施破坏日渐增多,钢筋的耐腐蚀性能被广泛关注。据此,对国内外混凝土用钢筋的使用情况进行了综述,介绍了国内外耐腐蚀不锈钢-碳钢复合钢筋的制备工艺、产品的界面结合情况及机械性能,指出采用净界面复合、形性协同变形工艺制备的不锈钢-碳钢复合钢筋具有更好的综合性能,并对耐腐蚀复合钢筋的发展前景进行了展望。

不锈钢钢筋的生产实践

根据高强度不锈钢钢筋的性能要求,确定了不锈钢钢筋的生产工艺。通过孔型优化,解决了不锈钢钢筋肋根部开裂问题。