钢筋加工设备市场分析（精选8篇）
（1）MEP公司
MEP公司主要生产建筑钢筋深加工设备，主要有：钢筋成型、折弯设备、矫直定尺剪切设备、焊网设备、棒材剪切分检设备、绗焊接设备等。据其公司销售经理介绍，该公司产品在国际市场上的占有率在60%左右，是世界上最大的钢筋深加工设备制造厂。其设备主要面向具有较大规模、自动化配置要求较高的企业。绝大部分设备由液压驱动、AGC控制。一条作业线基本上有1个人即可操作完成所有工作，而且劳动强度不大。
MEP公司最具特色的产品是其矫直、定尺剪切设备。由于矫直辊呈弧形布置，且各组矫直辊可根据矫直钢筋的曲率自动调节，最大限度地保证了矫直的平直度，并有效地防止了扭转的产生。
因为MEP公司的产品自动化水平很高，所以其价格在同类产品中最高。
（2）SCHNELL公司
SCHNELL公司相对于MEP公司来说，生产的设备类型相似，但技术水平处于中等，只是SCHNELL公司不生产钢筋焊网机，且设备均采用机械和压缩空气传动，在自控水平上也较MEP差一些。主要表现在电机和电控器件的配置上不如MEP公司，但也能完成全自动控制和操作。因驱动方式不同，其设备的工作速度要比MEP慢一些，由于SCHNELL更注重“实用”的特点，没有在配件的选型上多费工夫，因此其价格较为便宜一些。
（3）KOCH公司
KOCH公司是一家生产线材制品设备的厂家，为一家族公司。主要设备有拔丝设备、收线设备、冷轧带肋钢筋设备、冷拉钢筋设备等。该公司是线材制品设备方面的世界知名企业。其中拔丝设备是其主要产品，处于世界领先水平。主要特点是独特的拔丝卷筒冷却技术、拔丝卷筒热处理技术、模盒冷却及润滑技术等。均采用交流变频。在拉拔碳含量0.85%的高碳钢时，最高速度可达40m/s。其设备自1997年以来大量在国内各大线材制品企业装备，如上海二钢、上海申佳、鞍山钢绳厂、江苏兴达、江苏金羊等厂家均大量使用该公司设备，其中上海二钢在2002年购买了KOCH公司16台（套）线材制品设备。
KOCH公司设备有较高知名度，且配置一流，设计上有独到之处。例如该公司生产的直进式拉丝机组，在世界上首屈一指，国内已引进多条生产线，用于生产中、高碳钢线材制品。博业公司目前正在建设的“中、高碳钢丝、钢绞线”项目，也需购置一套直进式拉丝机组，目前国内厂家可以制造同类设备，但在技术
上与KOCH公司相比差距明显，主要表现在自动控制水平、冷却技术、材料热处理工艺、零件加工与装配等方面的差距。由于KOCH公司的设备先进，加上进口设备的其他费用，因此其价格比国内同类设备贵1倍左右。
KOCH公司生产的热轧螺纹钢冷拔设备也很有特色。所谓热轧螺纹钢冷拔设备就是将螺纹钢盘条经过若干组张紧轮后使其产生少量的塑性变形（约5%左右），在基本上不改变螺纹钢外形尺寸的情况下达到增加强度的目的，平均增加约80Mpa。在我们随后考查的BSW（即巴登公司）已经大量使用该种设备，作为热轧螺纹钢深加工的主要设备。
（4）WAFIOS公司
WAFIOS公司是一家综合性的集团公司，已在100余年历史，其生产的设备几乎涵盖了所有的金属制品深加工领域。旗下有7个子分公司，另与其他三个公司有合作关系，KOCH公司也是其中之一，WAFIOS公司拥有其35%股份。WAFIOS公司规模较大，共有员工800余人，其中专业设计人员108人，共生产380余种不同类型的金属制品深加工设备，如编网、焊网、盘条矫直、拉拔、钢筋成型、合页、链条、标准件、刺钢丝、钢钉、弹簧、卫浴用五金件及钉书针等。该公司产品80%出口，欧洲市场占有率极高。
WAFIOS公司生产的设备精致、高效，自动化程度高，如其弹簧成型机最快速度为500个/分种，规格范围为Φ0.01-Φ16.0mm。其制钉设备生产速度更是高达750个/分钟。生产出来的产品尺寸精确、表面光洁、无需再处理。该公司还可根据用户提供的产品样品为用户定制某类设备。
WAFIOS公司能生存100余年，并在世界金属制品设备制造领域位于前列，其经营管理水平和设备制造水平令人信服。
国内用户在原料、市场等条件具备之后，可以考虑继续扩大金属制品深加工的深度与广度，如弹簧、链条、合页、钢钉等，WAFIOS公司的设备以其高效、可靠的特点可以进行规模化生产。
（5）奥地利EVG公司
该公司是世界最著名的焊网机制造商，国外市场占有率也最大，但奇怪的是它在中国很难销售。像新加坡BRC和星联钢网起初都是将新加坡旧的EVG设备带来中国，而后起国产设备制造出来后，他们添加的设备都是由建科来提供的。
近年来, 在我国基础建设风潮之下, 筑建工程领域得到了空前发展, 作为建筑产业三要素的建筑模板和商品混凝土相继完成标准化进程, 钢筋加工配送已经成为产业革命之路上的最后一块奶酪。一方面, 产业发展的市场和技术条件已经成熟;另一方面, 广阔的市场前景赢得了众多关注, 对企业实力、区位优势的高要求提升了行业准入门槛, 也为规范市场环境、促进产业发展创造了更多条件。
从国际上的发展经验分析, 欧美等发达国家的钢筋加工配送产业已有40余年历史, 产业已经相当成熟, 即便东南亚等经济欠发达地区商品钢筋业已十分普遍。随着对产业发展的深入了解, 在多方的共同努力下, 钢筋加工配送得到了相关领导和职能部门的关注, 福建、重庆、山东、宁夏、甘肃纷纷出台相关文件, 甘肃省发展商品钢筋的行政文件出台也已步入实质性阶段。就目前甘肃地域钢筋年消耗量分析, 配送中心的成功设立布点具有不可估量的应用前景和商业价值, 该生产模式的实施刻不容缓。
1 高强钢筋概述
《住房和城乡建设部工业和信息化部关于加快应用高强钢筋的指导意见》指出:高强钢筋是抗拉屈服强度达到400MPa级及以上的螺纹钢筋, 具有高强度、综合性能优的特点, 用高强钢筋替代目前大量使用的335MPa级螺纹钢筋, 平均可节约钢材12%以上。
根据文件精神及绿色建筑理念, 对于钢筋混凝土结构的公共建筑和中高层 (7-9层) 以及高层 (10层及以上) 居住建筑, 柱、梁等主要受力部位应合理采用不低于400MPa级 (HRB400级) 的钢筋。
2 国家和甘肃省关于加快使用高强钢筋的相关政策
2011年11月, 国家发改委发布《我国“十二五”产业结构调整指导目录》明确提出, 2012年底之前淘汰HPB235热轧I级光圆钢筋, 2013年之前淘汰HRB335Ⅱ级螺纹钢筋。
2012年1月, 国家住建部、工信部联合印发《关于加快应用高强钢筋的指导意见》 (建标【2012】1号) 明确规定:2013年底, 在建筑工程中以HRB400以上级高强螺纹钢筋淘汰HRB335级螺纹钢筋。2015年底, 高强钢筋的产量要占螺纹钢筋总产量的80%, 在建筑工程中高强钢筋使用量要达到建筑用钢筋总量的65%以上。对大型高层建筑和大跨度公共建筑, 优先采用HRB500级螺纹钢筋, 逐年提高HRB500级钢筋的生产和应用比例。开展HRB600级钢筋的应用技术研发。对于地震多发地区, 重点应用高强屈比、均匀伸长率高的高强抗震钢筋。
2013年11月25日至27日, 由住房和城乡建设部、工业和信息化部有关人员和专家组成的检查组, 对我省高强钢筋推广应用情况进行了检查。检查组认为我省高强钢筋推广应用取得了较好成效, 统一了思想、牢固认识、基本完成推广应用目标与任务, 能认真执行标准、应用比例逐年提高, 促进了钢铁生产企业转型升级, 实现了节能、节材与减排。
甘肃省地方标准DB62/T25-3081-2014《绿色建筑施工与验收规范》在绿色建筑主体结构工程施工阶段验收记录表中, 明确将“混凝土结构中梁柱纵向受力普通钢筋是否采用不低于400MPa级的热轧带肋钢筋”列为验收项目。
3 钢筋加工配送发展历程与现状
3.1 发展历程
2005年, 现代化成型钢筋制品加工配送被建设部列为全国建设行业重点推广项目之一。
2007年, 行业标准《钢筋混凝土用加工成型钢筋》颁布。
2010年, 《建筑业10项新技术》指出, 建筑用成型钢筋制品加工与配送的“最大优势是坚持以人为本, 减轻劳动者作业强度, 提高作业效率, 提高钢筋加工制品质量, 减小材料损耗, 降低能耗和排放, 降低工程施工成本, 提高施工企业核心竞争力, 满足绿色建筑施工的发展要求”。
2011年, 钢铁行业“十二五”规划提出, 支持钢铁企业围绕高强度螺纹钢筋生产和品种开发实施技术改造, 提高产品质量, 保障供应能力, 完善高强度螺纹钢筋生产及市场配送体系。
2011年, 国家“十二五”节能减排方案和建筑业发展“十二五”规划都提出要发展推广绿色建筑、实施绿色施工, 这已成为当前建筑业转变发展方式, 也为建筑业企业在“十二五”期间加快钢筋加工配送业务的发展指明了方向。
3.2 发达国家应用情况
美国、加拿大等发达国家, 建筑用成型钢筋加工已100%实现工厂化。在欧洲, 钢筋配送市场已经较为成熟, 其配送主要包含箍筋、主筋、焊接绗架、焊网、钢筋笼等。由于市场的成熟稳定, 钢筋配送在欧洲是很普遍的事情, 没有开发市场、引导消费的困难, 相应的标准、规范也十分齐全, 加上钢材深加工企业使用的设备符合人工昂贵的现实、管理到位, 生产效率高、经济效益良好。
3.3 国内应用 (设备) 较为成熟的地区或企业
台湾, 建有商品钢筋加工配送工厂60余家, 平均生产规模在年产10万t左右, 商品钢筋的加工配送覆盖全省。
北京, 成立了专门的建筑钢筋加工配送技术科研小组, 通过奥运会场馆工程进行了试点示范和推广应用, 并以此为依托发展壮大的首钢新钢联和中建利源两家大型的建筑钢筋加工配送示范基地也为钢筋加工配送产业的发展培育提供了强有力的产业基础支撑。
重庆, 通过《建筑钢筋加工与配送产业发展对策研究》课题研究, 按照全市各区县工程建设量及建筑钢筋加工企业配送, 提出了在全市41个区县建立10至15个年产量20至50万t建筑钢筋加工配送中心的长期规划。
山东, 《山东省混凝土结构用成型钢筋推广应用暂行规定》要求, 2010年1月1日起凡在山东省建设的国家、省、市重点基础设施建设项目, 建筑面积在10万m2及以上的工程必须使用成型钢筋;另对成型钢筋生产企业、使用单位在减免企业所得税、免征车辆购置费、运输车享受特种运输车待遇、成型钢筋设备采购补贴等方面做出了规定。
天津, 该市建筑钢筋加工配送产业发展处于初级探索阶段, 对建筑钢筋加工配送和工程应用也没有制定有针对性的管理措施和相关标准规范。而作为产业发展基础的天津建科、施耐尔两家钢筋加工设备生产企业发展迅速。其中, 建科机械 (天津) 股份有限公司是国内专业生产建筑钢筋焊接生产线和钢筋自动化加工机械的带头企业, 生产的数控弯箍机、剪切生产线和自动弯曲机等可为用户提供咨询及全套解决方案。施耐尔机械 (天津) 有限公司是意大利SCHNELL集团在中国的钢筋加工设备组装销售分公司, 其生产的加工设备以优越的技术性能和低廉的运行成本受到业内人士的一致好评。虽然其性能处于国内一流水平, 但是设备本身高昂的售价也令众多钢筋加工配送企业望而却步;其在国内销售的设备都是由意大利原装进口零部件, 在国内组装而成, 主要产品有数控钢筋弯箍机、钢筋调直切断机、棒材钢筋剪切生产线、棒材钢筋弯曲中心、钢筋笼柱成型设备等, 并提供相关技术服务及钢筋加工中心管理软件, 可以满足钢筋加工中心不同需求。
3.4 甘肃省对于钢筋加工配送的政策及导向
甘肃省地方标准《绿色建筑施工与验收规范》 (DB62/T25-3081-2014) 规定, 施工现场布置应减少对周边环境的干扰…施工单位应编制遵循“四节一环保”的绿色建筑施工方案。同时, 该标准已将“钢筋是否采用专业化加工, 且钢筋损耗率小于4%”列为绿色建筑验收项目。
4 钢筋加工配送机制的必要性
4.1 传统钢筋加工方式的弊端
长期以来, 建筑工程用钢筋基本为热轧I级光圆钢筋和Ⅱ级螺纹钢筋, 由于强度级别低, 可以在现场进行拉直、弯曲和焊接等加工作业。但目前已不适合, 因为现有简易张拉机、调直机难以将钢筋拉直, 强行拉直往往会伤到筋肋, 而且定尺不准, 造成钢筋损耗较大。高强钢筋加工用调直剪断机的定尺、剪切自动控制和电脑自动计数系统也不适用于露天作业。高强钢筋加工需要在制作区安装专用吊车, 但建筑施工现场难以解决, 而调直机的承料架长期暴露于露天, 容易形成瓢曲现象。而且, 钢筋传统质保方式也不适合HRB400高强钢筋。
1) 钢材利用率低, 能源介质浪费大。建筑钢筋现场加工方式, 生产规模小、加工条件差, 加工作业时无法对材料进行精确计算。因此, 加工过程中产生的边角余料往往无法再利用, 只能丢弃, 造成钢材浪费。一般情况下, 现场加工时钢材损耗率高达3%~4%。另外, 钢筋现场加工用电也不规范, 得不到节制, 造成能源介质浪费。
2) 影响工程作业, 严重污染城市环境。兰州市的建设工程施工场地一般都较拥挤, 绝大部分都搭建有成型钢筋加工作业区, 这些作业区不仅影响了项目现场施工操作面, 而且钢筋现场加工噪音大、粉尘多, 影响周边市民的工作和生活, 污染周围的环境, 不利于环境友好文明城市建设。
3) 安全隐患大, 人身伤害事故时有发生。建筑工地的钢筋现场加工作业区大多为临时搭盖, 加工设备简陋, 缺乏有效的安全设施。钢筋及其他材料杂乱堆放, 作业区内狭小混乱, 工人的自身安全、他人的人身安全无法保证, 被钢筋刺透身体、被剪切和焊接设备伤害身体的安全事故时有发生。
4.2 高强钢筋工厂化加工配送的优势
1) 确保建筑工程施工质量。400MPa级及以上的螺纹钢筋加工配送, 可分定尺和非定尺两种形式。定尺加工一般为9m, 其生产效率高、产量大, 可常态化、满负荷生产。专业化加工时, 钢筋成品的加工精度高, 同一批次产品能保证相同长度及弯曲度, 不会出现钢筋损伤、扭曲等现象, 确保了钢筋在使用过程中能充分发挥“骨”和“箍”的作用, 不会出现因钢筋加工造成的建筑软肋和死角, 这是现场手工操作难以达到的。工厂化加工为施工企业提高建筑品质、确保工程质量、创建优质工程打下坚实基础。
2) 提高钢材利用率, 节约钢材用量。成型钢筋的工厂化加工其加工设备自动化程度高, 采用计算机系统对材料进行计数、计重, 进行钢材的综合计算和优化套裁, 可大幅提高钢材利用率。据分析, 能使钢筋利用率提高到99.5%以上, 比建筑工地现场加工高出4~5个百分点。最大限度地减少材料浪费和能源消耗, 使钢筋制品加工生产的材料废品率和不合格返工率降到最低。由于高强钢筋的强度级别高、综合性能优良, 在同一建筑工程, 若使用高强钢筋, 与335MPa级螺纹钢筋相比, 平均节约钢材12%以上。
3) 实现安全文明生产, 减小建筑工地污染。成型钢筋的工厂化加工实现了向终端用户提供钢筋加工配送的一体化服务, 施工方不需要考虑安排单独空地用于钢筋加工, 也不需要考虑钢筋加工人员的工作业绩及安全生产, 简化了建筑工程的工作流程, 确保了施工现场的整洁和安全文明环境, 排除了因钢筋加工制作带来的不安全隐患。由于建筑施工现场不加工钢筋, 大大降低了建筑工地的噪扰民和粉尘污染现象, 有利于施工绿色达标、创建绿色工地。
4) 降低建筑企业加工成本, 提高施工效率。由于不在建筑工地搭建加工棚, 而在加工厂采用计算机软件系统, 施工单位只需确认钢筋用量及成品配送计划, 不必购置加工设备及其使用管理, 也不需要考虑加工人员的组织管理、现场钢材备料及存放、钢筋加工生产、配件采购等多个环节, 节约了施工方的生产成本。以兰州市区为例, 施工单位一般以700-800元/t的加工绑扎费承包给钢筋班组, 同时加工费用约占加工绑扎费的1/3即约250元。据分析, 成型钢筋采用工厂化加工方式, 加工厂加工成本约160元/t, 则与现场加工相比此两项成本差额为90元/t, 可见钢筋加工厂利润空间可观。
5 结论
高强钢筋加工配送属于传统钢筋加工模式的转型升级, 通过发展GRP信息化管理和科学生产力创造服务附加值, 符合甘肃地区的规划发展要求。项目落成后将显著改善本地所属项目、甚至业务覆盖范围钢筋加工的落后产业模式。
高强钢筋加工配送工厂所搭建的供应链平台可以将上游钢厂和下游客户整合起来。而基于这个平台所提供的商品化钢筋一站式服务又可以提供增值服务, 使最终客户享受到集中平台所带来的便利性、及时性, 以及商品化钢筋这一先进技术所带来的节省材料、降低成本、提高效率、简化建筑工地管理、降低噪音等诸多优势, 从而实现良好的经济效益和社会效益, 促进建筑产业的绿色环保发展。
摘要：建筑施工活动中商品混凝土和商品模板的实现在很大程度上提高了施工效率和经济效益, 同时实现了良好的社会效益和环境效益。但是, 钢筋加工配送的商品化及成型钢筋的使用在我国西部地区尤其是甘肃地区尚未实现, 虽然这在我国台湾地区及东部沿海发达地区已经非常普遍。从钢筋商品化的发展历程入手, 详细介绍了传统钢筋加工的弊端, 进而与钢筋加工配送的工厂化相比较, 最后得出甘肃地区的建筑施工企业及全行业实现钢筋加工配送工厂的迫切性及可行性结论。
关键词：绿色施工,商品钢筋,加工配送,可持续发展
参考文献
[1]GB/T 50640-2010建筑工程绿色施工评价标准[S].北京:中国计划出版社, 2011.
[2]国家发改委, 我国“十二五”产业结构调整指导目录[S].2011.
[3]国家发改委, YB/T4162-2007钢筋混凝土用加工成型钢筋[S].2007.
[4]国家住房和城乡建设部、工业和信息化部, 关于加快应用高强钢筋的指导意见[S].2011.
关键词：现浇钢筋 混泥土楼板 裂缝 设计 施工
0 引言
近年来，为提高建筑结构的整体性和防震性能，在民用建筑中普遍设计应用现浇钢筋混泥土楼板。但在实际应用过程中，现浇钢筋混泥土楼板出现裂缝的现象较多，这已成为影响建筑工程质量的一大通病。现对现浇钢筋混泥土楼板裂缝产生的原因作简要分析：
1 筑设计方面的原因
1.1 建筑平面超长，由于温差和材料变形，会造成楼板横向开裂。仅就长度而言，如结构长度小于规范要求，结构内力影响很小。
1.2 收缩裂缝往往出现在收缩应力集中的薄弱截面上，在建筑设计中，一般只注重建筑功能而忽视建筑结构问题。如建筑平面不规则，而结构设计时又没有采取加强措施，在凹凸角处容易产生温度应力和收缩应力集中，从而造成板开裂。
1.3 对于砖混结构住宅，由于夏天室外墙体温度高于室内温度，结构外墙面在高温下发生受热膨胀，如果未采取保温措施，在纵横两外墙面的变形对楼板产生牵拉作用下，东西两端楼板被外墙向外拉伸就容易引起裂缝，特别是外墙面如采用易吸收热量的暗色调装饰面层，此类裂缝就更为常见。同样，屋面如果未设保温层，顶层楼板也会因热胀冷缩而引起开裂。
2 结构设计方面的原因
2.1 设计时对钢筋混凝土现浇楼楼受力状态考虑仅局限于楼板平面的应力变化（按弯矩配置抵搞正、负弯矩的受力钢筋）、板平面的受剪变形。即使是考虑板端嵌固端节点产生弯矩，也只是考虑板平面弯曲或屈曲所产生的应力。在楼板受力体系分析时，对于现浇结构构件之间在三维空间中如何分配内力、协调变形，根本没有考虑。
2.2 现行规范侧重按强度考虑，而针对控制温度应力与混凝土收缩应力进行的配筋往往考虑不够。由于墙体或边梁变形牵连楼板，使楼板在板角部位产生拉伸变形，按传统的概念在板角部位增加抵抗负弯矩钢筋，只是考虑楼板在承受竖向荷载作用的弯曲变形，没考虑墙体或边梁对楼板的影响。所以，即使在端跨的板角增加了负弯矩钢筋或增加放射形配筋，但还是避免不了端部楼板板角45O方向裂缝。
2.3 由于结构计算的疏忽，现浇板设计偏薄，未做挠度验算，或设计中未充分估足装修荷载、使用荷载（即设计活荷载偏小），以致设计受力小于实际受力，因此造成板开裂。
2.4 对于具有预埋管的楼板在防止板裂缝的构造措施考虑不够，由于预埋的PVC管与混凝土握裹力非常小，PVC管密集部位的楼板出现混凝土“真空”，势必大大降低楼板在抗弯时的计算高度，从而减弱了板的抗弯性能。
2.5 对于开孔的楼板，特别是孔开的比较大的双向板的设计问题，更多的只是考虑楼板在竖向荷载作用下的洞口四周加强钢筋，往往忽略了如果周围的支承点是剪力墙或深梁时的板与墙体或者板与梁的变形协调问题。如果墙体或梁的刚度较大，板的孔边凹角处必须出现应力集中，开洞楼板出现翘角现象，进而导致楼板开裂。
2.6 一般在建筑物的结构设计中，为了充分发挥混凝土的强度特性及抗震设计原因，楼板及梁的混凝土强度等级往往比柱低；特别是高层建筑的下部几层这种现象比较普遍。但是，如果梁板与柱的交接处处理的不好，不同强度等级的混凝土的收缩变形不协调，就会造成交接处板的开裂。
2.7 建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距时，可以考虑采用后浇带的方法适当增大伸缩颖的间距，但是后浇带不能解决由温度变化引起的结构应用集中，更不能代替伸缩缝。有一些结构设计者为了不设伸缩缝随意设置后浇带而造成后浇带处开裂。
3 混泥土原材料方面原因
3.1 商品混泥土厂由于受市场竞争的影响而产生价格竞争，各厂家为了降低混泥土的生产成本，在减少水泥用量上大做文章。他们调整混泥土配合比，使混泥土中加入的粉煤灰及矿渣微粉数量增大超标，从而达到减少水泥用量的目的。调整后的混泥土配合比初期强度增长缓慢，但28天能够满足设计强度要求，而混泥土3天后干缩进入高峰值，因此不能抵抗早期的混泥土伸缩裂缝。
3.2 商品混泥土厂为了方便机械泵送施工，加大用水量或加入了超量的减水剂或劣质的减水剂，产生终凝收缩裂缝。
3.3 混泥土粗骨料石子的用量大，针片状石子含量高，造成混泥土孔隙多，同时，细骨料砂子的粒径及含泥量超标，夏季砂石料温度偏高，使出罐的混泥土质量得不到保证，从而使现浇板产生裂缝。
3.4 规范明确规定，不同厂家的水泥严禁混用。可每个商品混泥土厂不能保证一个库房的水泥彻底清库，造成部分水泥混用；在混泥土施工时，由于混泥土用量大，一个商品混泥土厂满足不了施工用量，这样就出现二个以上商品混泥土厂给施工现场供应商品混泥土，而各厂的水泥并不一定是一个厂家或同批次的，从而造成水泥混用。
4 施工方面原因
①施工时楼板实际厚度达不到设计厚度，使得楼板刚度减弱，楼板变形过大而产生裂缝。②楼板混泥土保护层过厚，导致楼板有效高度减小，钢筋应力得不到发挥而使楼板产生裂缝。③施工时踩踏楼板负筋使其下移，使得楼板支座处边沿板顶产生裂缝。④楼板混凝土实际强度等级低于设计强度，从而导致混凝土受压不足开裂。⑤施工单位为了赶进度，加快模板周转，楼板拆模过早，或在板上过早，或在板上过早、过重地堆放材料，即混凝土早期受力而导致楼板开裂。⑥找平层过厚，因批平层素混凝土抗裂性差，在温度和收缩变形作用下，楼板易产生表面裂缝。⑦现浇楼板中大多采用PVC管上移或下沉，使得板顶或板底保护层变薄，从而使楼板出现沿穿线管走向的裂缝。另外，板底钢筋保护层垫块设置不当或过稀时，也易使板度出现裂缝。⑧在混凝土浇捣过程中或施工荷载作用下，若模板支撑的变形较大，使得楼板的混凝土硬化前，产生初始塑性裂缝。这种裂缝在拆模后会受到干缩、温度变化等因素的影响而逐渐开展。笔者在检测中发现，二层楼板裂缝往部各层严重，且裂缝形态很不规则，即与此因素有关。⑨泵送混凝土具有较大的粘聚性和流动性，现浇楼办的塑性裂缝问题较普通混凝土显得更为突出。施工过程中，若混凝土挠捣不密实、不均匀、漏振、过振，会上起沿钢筋走向或与构件有关的塑性沉降裂缝。这种裂缝多发生在混凝土浇筑后0.5-3小时之间。混凝土烧筑后3-4小时左右，如不及时覆盖养护，特别是炎热、大风季节，水分蒸发过快，混凝土剧烈收缩，极易造成楼板表面呈龟裂状的塑性收缩裂缝。⑩许多施工单位对混泥土养护不够重视，往往不能严格执行规范规定，养护时间不足，养护措施不当。试验表明，养护14天的混凝土比养护3天的混凝土收缩小，因为在环境潮湿的条件下，混凝土收缩值很小，甚至不收缩。
甲方：
乙方：
甲方因为业务需要把工程中的钢筋笼以轻工的方式包给乙方负责加工，为了双方合作愉快、工程顺利进行，特写此协议，经甲乙双方协商，现达成如下协议：
一、甲方的责任与义务
1、提供加工钢筋笼一切原材料及辅助材料（包括焊条、焊把、手套）。
2、提供乙方工作人员生活用水、用电，并负责加工钢筋笼与工程各方面及监理的沟通。
3、乙方不负责井口搭接、钢筋笼运输所花费的一切费用。
4、必须按图纸来结算加工所有的钢筋笼子的吨数。
5、误工超过3天必须给乙方每天补助/天（现金支付）。
二、乙方的责任与义务
1、按工程规定加工所需范围钢筋笼。
2、负责钢筋笼加工现场管理及工作人员的管理。
3、合理利用原材料，把材料的损耗降到最低点。
三、承包价格及加工费用的支付方式
承包价/吨或/米（现金支付，不含税）。
2、钢筋笼内的省侧管以每米
3、支付方式
A、乙方工人进入工地时，甲方应一次性提供三至五千元生活费。
B、钢筋笼加工费按月计量结款，每月结所加工费用的90%，乙方所承包的钢筋笼全部加工完成，不管甲方是否用完，甲方应在3天之内必须给乙方结清所有余款（不论年前是否完工，工资按量结清）。
C、如果中间甲方停工必须给乙方一次性结清所加工钢筋笼的工程款。
D、如果工程中甲方不按时结款，乙方有权停工或不让甲方使用乙方所加工的钢筋笼。
四、机器使用甲乙双方的责任
甲方把机器提供乙方使用，乙方应负责维护与保养，但是工作当中及其发生故障（比如电焊机不能用了，以及电机烧了，乙方概不负责，甲方应安排人员修理并使工作正常进行）。
五、本协议一式两份，甲乙双方各执1份，有甲乙双方法人或负责人加盖公章或签字，签字之日起生效，未尽事宜，甲、乙双方协商解决。甲方签字：乙方签字：
电话：电话：
身份证号：身份证号：
单位工程名称：填写：年月日 分部分项名称：钢筋加工任务单编号或施工部位：
安全技术交底内容：
1.钢材、半成品等应按规格、品种分别堆放整齐，制作场地要平整，工作台要稳固，照明灯具必须加网罩。距电气开关或配电箱不得少于800mm。
2.钢筋加工车间及钢筋堆放场地必须使用保护电闸箱及控制柜，电气开关柜和焊接设备操作地面应铺设橡胶板或其它绝缘材料。
3.随机电源开关灵敏，漏电保护器完好。安全防护装置必须完整有效。各部位螺栓紧固。
4.拉直钢筋，卡头要卡牢，地锚要结实牢固，拉筋沿线2m内区域禁止行人。人工纹磨拉直，不准用胸、肚接触推杠，并缓慢松懈，不得一次松开。
5.展开盘圆钢筋要一头卡牢，防止回弹，切断时要先用脚踩紧。
6.人工断料，工具必须牢固。掌克子和打锤要站成斜脚，注意扔锤区域内的人和物体。切断小于30cm的短钢筋，应用钳子夹牢，禁止用手把扶，并在外侧设置防护箱笼罩。
7.钢筋加工车间及钢筋堆放场地必须使用封闭保护电闸箱及控制柜，电气开关柜和焊接设备操作地面，应铺设胶板或其它绝缘材料。
8.各部位螺栓必须紧固，不得松动，作业按“十字”作业法操作。
9.工具夹具不得有开裂和裂纹。
10.盘条钢筋应放在盘条架上进行，盘条架应安放稳固、转动灵活。
11.加工、搬运钢筋时，应防止钢筋崩、弹、甩动，造成碰伤、烫伤和触电事故。
12.严禁用钢筋触动电气开关，钢筋头、铁锈皮应随时清除，集中堆放；清扫工作场地时，电气设备不得受潮。
13.操作人员应对配合人员的安全负责，配合人员听从操作人员的指挥。
14.各种钢筋机械在操作前，班组长要对作业人员进行操作规程的学习。
施工单位：江苏三兴建工集团有限公司中直绍兴棉花库项目部
交底人：接受交底人：
工程名称
西青区中北镇示范小城镇西马村一期农民还迁定向安置经济适用房项目
编号
XM18009
分项工程名称
地基与基础、主体工程
交底日期
施工单位
天津天一建设集团有限公司
交底摘要
钢筋制作加工技术交底
交底内容：
编制依据：
《16G101-1
混凝土结构平法规则和构造详图（现浇混凝土框架、剪力墙、梁、板）》
《16G101-2混凝土结构平法规则和构造详图（现浇混凝土板式楼梯）》
《16G101-3混凝土结构平法规则和构造详图（独立基础、条形基础、筏形基础、桩基础）》
《12G901-1混凝土结构施工钢筋排布规则与构造详图
现浇混凝土框架
剪力墙
梁
板》
《12G901-3混凝土结构施工钢筋排布规则与构造详图
独基
条基
筏基
桩基》
《11G329-1建筑物抗震构造详图(多层和高层钢筋混凝土房屋)》
《GB
50010-2010
混凝土结构设计规范(含2015修订内容)》
《GB
50666-2011
混凝土结构工程施工规范》
《GB
50204-2015
混凝土结构工程施工质量验收规范(附条文说明)》
施工图纸、施工组织设计、技术方案及相关文件；
1.施工准备
1.1
原材料要求
钢筋：应具有产品合格证、出厂检验报告，并按规定现场抽取试件做力学性能检验，质量符合有关标准规定及报验后方可使用。
1.2
主要施工机具
钢筋调直机具、钢筋切断机、钢筋弯曲机、钢筋扳子、钢卷尺、工作台、大剪子、手摇扳子、粉笔等；
1.3
作业条件
1.3.1
将钢筋堆放至加工场地，按钢筋规格分类堆放，并将锈蚀钢筋进行处理；
1.3.2
所有钢筋必须经抽检合格后方可进行加工；
1.3.3
主要工作人员：钢筋工、电工、机械工，其中电工、机械工须持证上岗；
2.钢筋制作与加工施工工艺
2.1
工艺流程
钢筋下料计算→钢筋调直、切断→钢筋冷完成型
2.2
操作细则
2.2.1
钢筋下料计算：钢筋下料前应首先计算出钢筋的下料长度，钢筋的下料长度应根据构件尺寸、混凝土保护层厚度、钢筋弯曲调整值和弯钩增加长度等规定综合考虑。
2.2.2
直钢筋下料长度计算
直钢筋下料长度=直段长度－保护层厚度＋弯钩增加长度
钢筋弯曲调整值
钢筋弯曲角度
30°
45°
60°
90°
135°
钢筋弯曲调整值
0.35d
0.5d
0.85d
2d
2.5d
2.2.3
弯起钢筋下料长度
弯起钢筋下料长度=直段长度＋斜段长度－弯曲调整值
α=45°
弯起钢筋斜长=1.414×（梁截面高度－梁保护层×2）
α=60°
弯起钢筋斜长=1.155×（梁截面高度－梁保护层×2）
2.2.4
箍筋下料长度
箍筋下料长度=箍筋内周长＋箍筋调整值（表1）＋弯钩增加长度（表2）
钢筋半圆弯钩增加长度
表1
钢筋直径
≤6
8~10
12~18
20~28
32~36
一个弯钩增加长度（mm）（当为手摇扳、弯箍机时）
6.0d
--
--
--
一个弯钩增加长度（mm）（当为平口扳、钢筋弯曲机时）
--
--
5.5d
5.0d
4.5d
箍筋下料调整值
表2
箍筋图形
钢筋直径（mm）
--
--
120
120
140
160
--
--
2.3
钢筋调直、切断
2.3.1
钢筋调直：现场钢筋调直多为直径10mm以下的盘圆钢筋，一般采用卷扬机冷拉调直，HPB300钢筋调直冷拉率控制在4%以内，HRB335级、HRB400级钢筋调直冷拉率控制在1%以内。
2.3.2
钢筋切断：现场钢筋切断通常使用钢筋切断机；钢筋切断时，应根据钢号、直径、长度和数量，长短搭配，先切断长料，后断短料，尽量减少、缩短钢筋短头，以节约钢材。
2.3.3
钢筋冷弯成型：钢筋下料后即可以开始冷弯，钢筋使用机械弯曲成型；
2.3.4
钢筋使用弯曲机成型时，心轴直径应符合GB50204-2015规范中5.3章节规定，成型轴必须加偏心套，以适应不同直径钢筋的弯曲；钢筋弯曲机操作时，因心轴和成型轴同时转动，会带动钢筋向前滑移，钢筋弯曲点线放在工作盘的位置和手工弯曲不同，须在钢筋弯曲前试弯一根摸索规律。
3.质量标准
3.1
主控项目
3.1.1
受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列规定：
3.1.1.1
HPB300钢筋末端应做180°、135°、不大于90°的弯钩，弯弧内直径及平直段长度符合下图要求；
3.1.1.2
箍筋弯钩的弯折角度：对一般结构，不应小于90°，对于抗震结构，应为135°；除焊接封闭环式箍筋外，箍筋的外端应做弯钩，弯钩形式应符合设计及规范要求，具体如下图；
焊接封闭箍筋焊点位置：每个箍筋的焊点数量应为1个，焊点宜为多边形某边中部，且距弯折处不小于100mm；矩形柱箍筋焊点宜设在柱短边，等边多边形任意边，不等边多边形柱焊点应位于不同边上；梁箍筋焊点应设置在顶边或底边；
3.2
一般项目
3.2.1
钢筋调直宜采用机械方法，也可采用冷拉方法。当采用冷拉方法调直钢筋时，HPB300钢筋调直冷拉率不宜大于4%，HRB335级、HRB400级钢筋调直冷拉率不宜大于1%。
3.2.2
钢筋加工的形状、尺寸应符合规范要求，其偏差应符合下表；
钢筋加工允许偏差
项目
允许偏差（mm）
受力钢筋顺长度方向的净尺寸
±10
弯起钢筋的弯折位置
±20
箍筋外廓尺寸
±5
3.2.3
质量记录
3.2.3.1
钢筋产品合格证、出厂检验报告及现场抽取检验试件检验报告；
3.2.3.2
质量控制点
序号
关键控制点
主要控制方法
原材料检查
检查产品合格证、出厂检验报告，原材料进场抽取试件复试
成型钢筋尺寸检查
按每工作班同一类型钢筋、同一加工设备抽查不应少于3件
4.应注意的质量问题
4.1
为防止出现成型尺寸不准，下料计算应精确，加工时应有控制角度的措施；
4.2
出现箍筋不方正，拐角不成90°或两对角线长度不等：没有严格控制弯曲角度，一次弯曲多个箍筋没有逐根对齐，没有严格按图纸要求控制尺寸；
4.3
避免成型钢筋变形，成型后搬运、堆放要轻拿轻放，放置地点要平整，尽量按施工顺序先后对放；
5.成品保护
5.1
钢筋加工后，分钢筋型号、绑扎部位分类堆放，并做好标志，堆放场地应清理干净，做好排水工作，钢筋应对放在垫木或墩台上；
5.2
现场钢筋随用随运，未用完的钢筋及时收回，防止钢筋随处放置压弯废弃；
交底人
1 钢筋常用的分类
1) 按力学性能分:HPB300级钢筋 (一级) , HRB335级钢筋 (二级) , HRB400级钢筋 (三级) 和RRB400级钢筋 (四级) 。
2) 按轧制外形分为:光圆钢筋和带肋钢筋。
2 钢筋在构件中的作用
钢筋是构成钢筋混凝土的材料之一, 它有很高的抗拉、抗压强度以及很好的韧性, 所以主要在钢筋混凝土中作为抗拉和抗压材料。
1) 受力筋:在立柱中, 主要承受压应力。
2) 箍筋:用于柱中, 固定受力筋的位置, 并承受斜向应力。
3) 架立筋:用来固定柱内钢筋的位置, 与受力筋构成钢筋骨架。
3 钢筋制作
3.1 钢筋检验和保管
1) 检验:钢筋进场时, 应按现行国家标准中的规定, 抽取试件作力学性能检验, 其质量必须符合有关标准规定。
2) 存放:钢筋在运输、加工和贮存过程中应防止锈蚀、污染和变形。并按品种、规格和检验状态分别标识存放。
钢筋原材料应存放在仓库或料棚内。保持地面干燥, 钢筋不得堆放在地面上, 必须用混凝土墩、砖或垫木垫起, 离地面不少于20厘米。钢筋要按照不同等级、牌号、顺序、炉号、直径、长度分批挂牌堆放, 并标明数量, 不能混淆。钢筋不能和酸、盐、油这些物品在一起存放, 也不要靠近有害气体的车间。原则上先进库的先使用, 工地临时保管钢筋原料时, 应选择地势较高、地面干燥的露天场地, 根据天气情况, 必要时加盖彩条布, 场地四周要有排水措施;堆放期尽量缩短。
3.2 科学的计算、合理的配料是图纸到施工工艺操作的桥梁
1) 仔细、认真阅读设计说明中的相关内容。
2) 设计图纸标注的钢筋尺寸, 是设计尺寸, 不是下料尺寸, 这里要指明的就是结构设计图材料表中的钢筋长度是不能直接拿来下料的, 因为实际钢筋材料明细表的简图中, 所标注的是钢筋外皮尺寸之和, 大于钢筋中心线的长度。如果按照设计材料表中的钢筋尺寸来下料, 安装尺寸偏大, 无法顺利绑扎。只有懂得这个原理, 才能理解为什么需要精确计算钢筋下料长度并进行科学合理的配料, 才能用于实际施工中。
3) 认真熟悉图纸, 检查配料表与图纸、设计是否有出入的地方;核对基础根开及地脚螺栓间距, 与铁塔加工图有关尺寸确实统一无误后, 方可施工。
4) 施工中如需要材质代换时, 必须充分了解设计意图和代换材料性能, 严格遵守现行钢筋混凝土设计规范的各种规定, 材质如需代换更改, 必须征得甲方、设计单位同意, 并有书面通知时方可代换。
3.3 钢筋焊接
当受力钢筋采用焊接接头时, 设置在同一构件内的焊接接头应相互错开。纵向受力钢筋焊接接头连接区段的长度为钢筋直径d的35陪且不小于500mm的区段内。
1) 在同一连接区段内, 纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求;当设计无具体要求时, 应符合下例规定:
a.对柱类构件, 不宜大于50%。
b.钢筋的接头宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。接头末端至钢筋起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。
c.焊接半成品不能浇水冷却, 待冷却后方能移动, 并不能随意抛扔。
2) 焊接工艺。
a.焊接前, 钢筋应先预弯, 使两钢筋的轴线位于同一直线上。钢筋焊接施工之前, 应清除钢筋焊接部位以及钢筋与电极接触处表面上的锈斑、油污、熔渣、毛刺残渣及其他杂质等。钢筋端部当有弯折、扭曲时, 应予以矫直或切除。
b.搭接焊接头的焊缝厚度s不应小于主筋直径的0.3倍;焊缝宽度b不应小于主筋直径的0.8倍。
c.负温条件下进行Ⅱ、Ⅲ级钢筋焊接时, 应加大焊接电流 (较夏季增大10~15%) , 减缓焊接速度。
d.接头外观检查时应在接头清渣后, 逐个进行目测或量测。焊缝表面应平整、无较大的凹陷、焊瘤、接头处无裂纹。
3.4 钢筋保护
1) 立柱钢筋绑扎完成后, 必须组织专门人员对箍筋弯钩进行调校。
2) 在基础施工中, 由于混凝土浇捣、预埋等操作, 工序多, 钢筋常被踩踏, 受到破坏, 施工中应及时铺设操作道, 对生产班组进行施工交底, 并派钢筋工跟班看护, 及时整修, 垫好钢筋保护层。
4 结束语
在铁塔基础钢筋施工中, 应掌握相关的施工技术, 并做好相应的质量控制, 只有这样才能保证铁塔基础钢筋制作的质量, 进而为整个线路提供安全、质量保证。
参考文献
[1]混凝土结构工程施工质量验收规范GB 50204-2002 (2011版) .
[2]钢结构工程施工质量验收规范GB 50205-2001.
关键词：混凝土；钢筋锈蚀；极化曲线；Tafel；腐蚀电流
中图分类号：TU528 文献标志码：A 文章编号：16744764（2012）05006406
钢筋锈蚀引起的钢筋混凝土结构耐久性问题越来越受到国内外工程界的关注和重视[16]。目前，判定钢筋锈蚀与否主要依靠电化学方法，其中极化曲线法应用最为广泛[712]。极化曲线法如塔菲尔极化法和线性极化法，极化方式通常從相对于平衡电位-ΔE开始阳极极化至相对于平衡电位+ΔE结束。由于极化开始瞬间就有ΔE的电位扰动，会导致极化曲线上反映的平衡电位与极化前测试的平衡电位不一致，影响腐蚀电流测试结果。1970年，Barnartt提出了三点法和四点法用于处理弱极化测试数据，测试过程都是既需阴极极化测量，又需阳极极化测量，虽然这样使得腐蚀过程2个电极反应的信息量比较均衡，但在测试过程中容易产生误差。这是因为在一个方向进行极化测量后转到另一个极化方向时，腐蚀电位需要等较长时间才能恢复到原来的值，因而所测量的外极化电流就有相当大的误差。文献[13]研究了扫描速率对平衡电位偏移的影响，但是并未对平衡电位偏移做出解释。基于以上分析，本文结合锈蚀前后钢筋极化曲线特征对平衡电位发生偏移做出了合理解释，明确了相关影响因素，提出了基于单向极化的阳极极化电流判别方法，用于判定钢筋锈蚀状态与腐蚀电流估算。1 阳极极化电流判别方法
一般情况下，阴极反应既有电化学极化又有浓差极化，也就是阴极过程的混合控制，这时，式（1）为腐蚀金属电极在弱极化区的极化曲线方程式。式中I为外极化电流；Icorr为腐蚀电流；ΔE=E-Ecorr为腐蚀金属电极的极化值；βa、βc为阳极与阴极的Tafel斜率；IL为阴极反应的极限扩散电流。
2 试验设计
2.1 钢筋锈蚀加速试验
在室内浇注了尺寸为100 mm×100 mm×100 mm普通混凝土试块，配比见表1，其中水泥为杭州钱潮水泥厂生产的P.O. 42.5水泥，砂子为天然河沙，石子为5～16 mm连续级配的碎石。浇筑时在混凝土内埋置了钢筋及不锈钢分别作为工作电极与辅助电极，钢筋与不锈钢筋露出部分接上电线并使用环氧树脂密封，防止锈蚀。在靠近钢筋的一个侧面上放置直径为9 cm的PVC管，四周使用环氧树脂进行密封。钢筋的保护层厚度定为10 mm，在PVC容器中放入浓度为15%的NaCl溶液加速氯离子的渗透，如图1，2所示。养护28 d后，倒入NaCl溶液后，使用保鲜膜将敞口密封，5 d后对钢筋进行极化曲线测试；测试结束后，倒出NaCl溶液，将试块置于室外自然风干2 d；之后，再倒入NaCl溶液，如此循环，直到测试结果表明钢筋为止。测试仪器为美国GAMRY公司生产的型号为Reference 600电化学工作站，参比电极为饱和甘汞电极。在极化曲线测试中ΔE设定为70 mV，扫描速率0.15 mV/s，从相对于腐蚀电位-70 mV极化至相对于腐蚀电位+70 mV。
2.2 钢筋锈蚀临界极化电流密度
试块制作参见1.1节，区别的是钢筋直径分为3种，分别为14、12、8 mm，每种钢筋直径的试块数为5个，一共15个试块，钢筋保护层厚度仍为1 cm。为了更为准确获得钢筋脱钝的临界极化电流，干湿循环机制设为浸泡1 d风干6 d，一周一循环。每个循环中，在浸泡结束风干1 d后进行阳极极化电流测试，当发现极化电流突然增加，停止测试，记录相应极化电流值。测试中ΔE设定为50 mV，扫描速率0.15 mV/s，从平衡电位开始极化至相对于平衡电位+50 mV结束，记录结束时刻极化电流。
2.3 极化电流密度与腐蚀电流密度相关性
1.2节中，在判定钢筋锈蚀之后，继续进行干湿循环试验，改变干湿循环制度为浸泡2 d，风干3 d。风干后次日，先对钢筋进行阳极极化电流测试，记录极化电流。待所有试块测试完后，此时钢筋电位已回落至初始平衡电位，再对钢筋进行塔菲尔极化曲线测试，极化方式为相对于平衡电位-70 mV开始阳极极化至相对于平衡电位+70 mV，使用弱极化拟合技术计算钢筋腐蚀电流密度。3 试验结果与分析
3.1 钢筋脱钝前后的TAFEL极化曲线特征
图3为测试得到的钝化钢筋极化曲线图形。该曲线具有两个明显的特征：1）阴极极化曲线非常平缓，而阳极极化曲线非常陡峭。曲线陡峭表明阳极塔菲尔斜率βa非常大，即电极阳极溶解过程的阻力非常大，表明钢筋处于钝化状态；2）从极化曲线可知钢筋的平衡电位
图4为测试得到的锈蚀钢筋极化曲线图形。与图3对比发现，两者的差别是非常明显的，主要表现在：1）阳极极化曲线的坡度明显减缓，即塔菲尔斜率明显减小，阳极溶解反应能够顺利进行，表明钢筋已经锈蚀；2）极化曲线反映的钢筋平衡电位与极化前平衡电位相近，两者相差大约在12 mV左右。
Milan Kouril[13]等研究了电位偏移对于线性极化测试结果的影响，但是并未对其中原因作出合理解释。Milan Kouril采用的线性极化区间为-10 mV至+10 mV（相对于腐蚀电位），通过改变扫描速率，研究对测试结果的影响。图5为文献[13]中测试得到的极化曲线，扫描速率控制在0.5 mV/s。图中，可以看到电位发生了偏移，偏移在大概在4 mV左右，小于本文试验得到的12 mV。这是由于，本文设定的极化区间为-50 mV至+50 mV（相对于腐蚀电位），产生的初始扰动较大。如图5所示，由于电位的偏移，会得到两个不同的Rp，一个等于极化曲线上Ei=0处的切线斜率，另一个为极化开始之前测试得到的Eoc处的切线斜率。对于理想的极化曲线，Ei=0=Eoc，因此真实的Rp必定介于上述两个斜率之间，但无法定量计算。然而，若能减小电位偏移程度，使得上述两个斜率相近，则可以通过式（4）得到更为准确的Rp， 那么，为何在极化曲线测试时，钢筋腐蚀电位发生了偏移，即Ei=0Eoc。
nlc202309032322
研究还发现，对于极化面积较大的钝化钢筋，平衡电位偏移量仍不会太大。图6中，钢筋极化面积为150 cm2，约为试验1.1中钢筋极化面积的4倍，极化测试参数均与试验1.1一致。Tafel极化曲线测试前钢筋平衡电位Eoc=-294 mV（vs SCE），经极化曲线拟合得到平衡电位Ei=0=-303 mV（vs SCE），电位偏移仅为9 mV。为了分析初始扰动对电极的影响，将初始阴极极化电流与钢筋腐蚀电流进行比较，见表3。表中，当钢筋极化面积为43.96 cm2时，初始阴极极化电流为144 μA，当极化面积增加至150 cm2时，初始阴极极化电流降为11.92 μA。由此可知，在相同的初始电位扰动下，钢筋极化面积越大，电极的扰动也就越小，平衡电位偏移也就越小。
以上分析可知，通过减小扫描速率、减小极化过电位和增大极化面积可以减小平衡电位偏移量，但要得到一条准确的极化曲线需要分别测试阴极与阳极的极化曲线，并且第1条极化曲线测试完毕后，不能立即测试第2条极化曲线，需等钢筋极化电位回落到初始腐蚀电位才能测试，这样就使得测试步骤非常繁琐。但对于阳极极化电流法而言，不存在以上问题。因为该方法是从平衡电位开始阳极极化，极化至相对于平衡电位50 mV时记录相应的极化电流。
3.2 钢筋锈蚀临界极化电流
测试结果如图7所示。图中可知，极化电流随钢筋直径增加而增大，两者之间关系近似线性。为了建立统一的评价标准，采用极化电流密度来表示。计算极化电流密度需准确计算钢筋的极化面积，采用游标卡尺测量后取平均分别为13.56 mm、11.53 mm和7.18 mm。极化电流密度按如下公式计算：
可知，随着钢筋直径的变化，极化电流密度基本维持在0.231 μA/cm2保持不变，出于保守考虑，可将钢筋脱钝的临界极化电流密度定为0.2 μA /cm2。
3.3 极化电流密度与腐蚀电流密度相关性
为了减小极化对钢筋的扰动，塔菲尔极化曲线测试中设定的极化过电位ΔE不应过大。为此，将极化过电位设为70 mV，仍处于弱极化区间[15]。采用弱极化拟合技术[1516]对数据进行处理，得到腐蚀电流Icorr。极化电流I与腐蚀电流Icorr之间的关系见图9。可知两者之间呈明显的线性关系，线性拟合结果见式（7）。将式（7）两边同除以极化面积A，可建立腐蚀电流密度icorr与极化电流密度i关系，见式（8），考虑到右边第二项很小可以略去。将2.2节中得到的临界极化电流密度代入式（8）得到临界腐蚀电流密度为0.134 μA/cm2，该值与目前国内外公认的钢筋脱钝临界腐蚀电流密度μA/cm2非常一致。
以上分析表明，文献[14]提出的阳极极化电流法不存在对钢筋的初始扰动，测试方法简单，只需记录极化结束时刻的极化电流便能判定钢筋是否锈蚀，并且无需对数据进行任何拟合处理便能快速估算钢筋腐蚀电流密度。4 结 论
1）传统的极化方法由于存在初始电位扰动，会使钢筋平衡电位发生偏移。平衡电位偏移量与极化过电位、极化扫描速率、钢筋锈蚀状态和极化面积有关。随着极化过电位减小和扫描速率的降低，电位偏移量逐渐降低；钝化钢筋较锈蚀钢筋受初始电位扰动影响较大，导致电位偏移量明显增加，但对极化面积较大的钝化钢筋影响较小，平衡电位偏移量主要取决于钢筋腐蚀电流密度与初始极化电流密度的相对大小。
2）阳极极化电流法从平衡电位开始阳极极化，不存在初始电位扰动问题。基于此测试方法，通过进一步试验分析，得到了判定钢筋脱钝的统一标准。即当极化电流密度大于0.2 μA/cm2时，可认为钢筋开始锈蚀。
3）建立了极化电流密度与腐蚀电流密度之间的经验公式，由此公式计算得到的临界腐蚀电流密度与公认的钢筋脱钝临界腐蚀电流密度0.1 μA/cm2相一致。
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（编辑 胡 玲）
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