книги из ГПНТБ / Юхвец И.А. Производство высокопрочной проволочной арматуры

И. А. ЮХВЕЦ

ПРОИЗВОДСТВО

ВЫСОКОПРОЧНОЙ

ПРОВОЛОЧНОЙ

АРМАТУРЫ

МОСКВА «МЕТАЛЛУРГИЯ» 1973

ВВ Е Д Е Н ИЕ

Врешениях XXIV съезда КПСС и в пятилетнем пла­ не развития народного хозяйства СССР на 1971 — 1975 гг. намечена грандиозная программа строительства, реали­ зация которой требует повышения уровня индустриали­ зации и непрерывного развития промышленности строи­ тельных материалов. Для выполнения этой задачи зна­ чительно расширяется выпуск наиболее прогрессивной

разновидности сборного железобетона — предваритель­ но напряженных железобетонных конструкций. При из­ готовлении таких конструкций все шире применяют вы­ сокопрочную стальную проволочную арматуру, что по­ зволяет намного снизить расход металла, а также уменьшить массу конструкций.

Требования, предъявляемые к высокопрочной прово­ лочной арматуре (проволоке, канатам и катанке), а так­ же способы использования ее в изделиях из железобето­ на подробно изложены в соответствующей литературе [1—5]. Однако по весьма актуальным вопросам произ­ водства этого вида арматуры нет ни одной монографии как в СССР, так и за рубежом, несмотря на большую потребность в такой литературе.

К настоящему времени накоплен обширный специфи­ ческий опыт изготовления и исследования высокопроч­ ной арматурной проволоки и арматурных канатов на отечественных заводах и в Центральном научно-исследо­ вательском институте черной металлургии им. И . П . Б а р ­ дина (ЦНИИЧМ), занимающемся как стержневой арма­ турой из высокопрочных сталей [6], так и высокопроч­ ной проволочной арматурой [7].

В данной работе обобщены результаты разработки, опробования и внедрения научно обоснованной техноло­ гии производства проволочной арматуры, а также мате­ риалы исследований новых, перспективных процессов ее изготовления в СССР. Кроме того, освещен зарубежный опыт в этой области.

Объем производства проволочной арматуры для пред­ варительно напряженных железобетонных конструкций составляет примерно 30% выпуска товарной стальной высокоуглеродистой и среднеуглероднстой проволоки в нашей стране.

За период с 1957 г. (начала промышленного произ­ водства) по 1970 г. в СССР изготовлено около 1,5 млн. т высокопрочной проволочной арматуры общей стоимо­ стью выше 300 млн. руб. Выпуск этой продукции позво­ лил сэкономить около 1 млн. т стали марки Ст.З, ранее часто применявшейся в качестве арматуры для железо­ бетонных конструкций.

Специализированное производство проволочной ар­ матуры началось на Харцызском сталепроволочно-ка- натном заводе (ХСПКЗ), а затем на Белорецком метал­ лургическом комбинате (БМК), сыгравших большую роль в развитии производства сначала арматурной про­

активно участвовали ХСПКЗ, БМК, завод «Красная Эт­ на», Ленинградский сталепрокатный завод (ЛСПЗ), московский металлургический завод «Серп и молот», Одесский сталепроволочно-канатный завод (ОСПКЗ), Орловский сталепрокатный завод (ОСПЗ), Волгоград­ ский сталепроволочно-канатный завод (ВСПКЗ), а так­ же Всесоюзный научно-исследовательский институт электротермического оборудования (ВНИИЭТО).

Часть исследований проводилась вместе с научно-ис- •следовательскимн институтами потребителей арматуры, в первую очередь с Научно-исследовательским институ­ том бетона и железобетона (НИИЖБ) и институтом «ВНИИЖелезобетон» управления «Моспромстройматериалы», а также (эпизодически)- с Донецким институтом надшахтного строительства (ДонНИИ) и др.

4

Г Л А В А I

СОРТАМЕНТ И СВОЙСТВА ВЫСОКОПРОЧНОЙ ПРОВОЛОЧНОЙ АРМАТУРЫ1

1. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

Важнейшие технические требования, предъявляемые к проволочной арматуре при изготовлении из нее пред­ варительно напряженных железобетонных конструкций и эксплуатации последних, следующие [1—5]:

1) высокое временное сопротивление (предел прочно­

3)высокая реологическая стойкость — малые удлине­

ния ползучести 6П О лз и релаксация напряжений Л р е л в ус­ ловиях продолжительной (измеряемой десятками лет) эксплуатации высоко напряженного железобетона, не­ обходимые для обеспечения длительной трещмностойкости конструкций;

4)достаточная пластичность, характеризуемая отно­ сительным удлинением б (отчасти также относительным сужением ty), которое обеспечивает предварительно на­ пряженным конструкциям стойкость против хрупкого

разрушения арматуры вследствие разрыва и в извест­ ной мере «сигнализирует» об опасности разрушения их (конструкций);

5) достаточная вязкость, о которой обычно судят по числам перегибов п и скручиваний т до разрушения, характеризующим технологичность механической обра­ ботки арматуры при изготовлении конструкций;

1 Высокопрочная проволочная арматура и отдельные виды ее да­ лее именуются сокращенно — проволочная арматура, арматурная проволока, арматурные канаты, арматурная катанка.

6

6) прочное сцепление с бетоном п надежная анкеровка главным образом благодаря рациональному профилю арматуры и отсутствию на арматуре загрязнений (напри­ мер, технологической смазки), препятствующих сцепле­ нию;

7)высокий предел циклической прочности (выносли­ вости) для арматуры в конструкциях, работающих под воздействием многократно повторных нагрузок;

8)хорошая самовыпрямляемость — свойство, благо­

даря которому изделие, развернутое из мотка (бунта) и свободно уложенное, сохраняет прямолинейность, что устраняет необходимость его выпрямления, а также об­ легчает укладку арматуры и другие работы с ней при прерывном армировании;

9) отсутствие зон сварки в мотках проволоки и бун­ тах арматурной катанки, опасных при высоких рабочих напряжениях арматуры в конструкциях вследствие су­ щественного снижения прочности в этих зонах; значи­ тельно меньшие ограничения по сварке проволок уста­ навливают для арматурных канатов, где ослабление прочности сечения одной проволоки не сказывается в большой степени на снижении прочности поперечного сечения комплекса проволок каната;

10)высокая стойкость против коррозионного рас­ трескивания под напряжением и коррозионных пораже­ ний других видов;

11)высокая тепло- и хладостойкость в условиях по­

вышенных и пониженных температур работы арматуры

вконструкциях;

12)возможно большая рациональная однородность свойств по длине и сечению изделий.;

13)большая масса мотков и бунтов проволочной ар­ матуры, снижающая трудоемкость работ;

14)значительная технико-экономическая эффектив­ ность применения проволочной арматуры.

Конкретные показатели качества по отдельным при­ веденным выше основным требованиям, например на прочность, пластичность и т. п., устанавливают в стан­ дартах или технических условиях для соответствующих видов арматуры. Ряд дополнительных характеристик — реологических, коррозионных и др. обычно не регламен­ тируют, либо из-за большой трудоемкости определения их, либо из-за недостаточной изученности способов ре­ гулирования этих показателей. Накопление и обобще-

7

мне необходимой документации и экспериментальных данных по характеристикам качества проволочной арма­ туры, изготовляемой в СССР и за рубежом, имеет боль­ шое значение при выборе состава н свойств арматурной стали, технологии ее выплавки и прокатки и особенно при разработке оптимальных процессов производства проволочной арматуры различных видов и назначений.

Нормативные и экспериментальные данные по сорта­ менту, геометрии, химическому составу, структуре, ме­ ханическим и физическим свойствам проволочной арма­ туры приводятся в следующих разделах настоящей главы,

2. АРМАТУРНАЯ ПРОВОЛОКА

Диапазоны диаметров d и пределы минимальных норм временного сопротивления aD арматурной проволо­ ки, поставляемой в СССР и в ряде иностранных госу­ дарств, приведены в табл. 1. Конкретные механические свойства, а также допускаемые отклонения по диаметру

Т а б л и ц а 1

Диапазон диаметров d и пределы минимальных норм временного сопротивления сгв гладкой арматурной проволоки

для проволоки максимального диаметра .

8