近日，韓國浦項制鐵推出INNOVILT（優(yōu)質(zhì)建筑鋼材）新品——SP-CIP樁（高強度鋼管灌注樁），其強度是傳統(tǒng)鋼筋網(wǎng)樁的2倍，且重量輕、質(zhì)量優(yōu)、價格低。研發(fā)這款新品的初衷是什么？研發(fā)過程中有哪些困難？這些困難又是如何被一一破解的？下面，讓我們走近浦項制鐵，揭開SP-CIP樁的面紗。
屈服強度800兆帕，高強度鋼管性能優(yōu)異
鋼筋是建筑工地上最常用的材料之一。但是，它的缺點也很明顯：太重。同時，鋼筋很難通過焊接的方式連接起來，通常是由工人將它們用金屬絲綁扎在一起，這使得鋼筋的加工工作高度依賴人力。因此，鋼筋的重量過大，不僅會給建筑工人帶來極大的不便，還是許多建筑工人飽受肌肉和骨骼疾病困擾的主要原因之一。
那么，是否必須使用如此沉重的鋼筋？如何制造出更輕便、更堅固的鋼筋替代品？基于這些問題，浦項制鐵進行了相關(guān)探索，并給出答案：用輕質(zhì)鋼管來替代鋼筋，推出建筑材料——SP-CIP樁。
圖為浦項制鐵為了評估產(chǎn)品性能，正在建筑工地安裝SP-CIP樁
由鋼筋制成的網(wǎng)樁通常用于地基加固，可以防止建筑物開裂和性能退化。浦項制鐵指出，如果將鋼筋替換為鋼管，則網(wǎng)樁將更輕、更堅固。
目前市場上鋼筋的屈服強度在400兆帕左右。這意味著，如果對鋼筋施加400兆帕或以上的力，它將變形并且無法恢復(fù)。考慮到鋼管是空心的，浦項制鐵決定采用屈服強度為800兆帕的高強度鋼管。
在浦項制鐵的客戶——MSPipe和HankookMaterial（韓泰材料公司）的協(xié)助下，SP-CIP樁出爐。SP-CIP樁的主鋼筋被鋼管代替，螺旋鋼筋和用于緊固的金屬絲被原樣使用。浦項制鐵制作了測試樣本，將常規(guī)鋼筋網(wǎng)樁和SP-CIP樁進行了性能對比。結(jié)果顯示，SP-CIP樁表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，且重量更輕、具備較高的價格競爭力。
解決焊接難題，100%使用浦項制鐵鋼材
產(chǎn)品的重量已按預(yù)期大幅減少，但還有一項要解決的任務(wù)——焊接。鋼筋中各種化學(xué)成分的含量，對其可焊性的影響極大。含碳量越高，也即強度越高的鋼筋，可焊性越低。為將產(chǎn)品升級為可完全焊接的產(chǎn)品，浦項制鐵又開啟了進一步的探索。
浦項制鐵考慮通過在鋼管表面布置兩排或更多排鋼絲的方式進行焊接，由于其成品形狀類似于鋼筋，且鋼絲質(zhì)量滿足KS標(biāo)準(zhǔn)（韓國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)）要求，焊接后可以替代螺旋形鋼筋。接下來，韓泰材料公司對3種產(chǎn)品組合進行了焊接測試：一是螺紋鋼和螺紋鋼，二是鋼管和螺紋鋼，三是鋼管和鋼絲。結(jié)果表明，“鋼管和鋼絲”是唯一可以實現(xiàn)高質(zhì)量焊接的產(chǎn)品組合。
以鋼管替代鋼筋的研發(fā)為起點，以實現(xiàn)產(chǎn)品焊接并100%使用浦項制鐵鋼材生產(chǎn)SP-CIP樁為終點，這是一項耗時4年的成果。目前，浦項制鐵的這項成果已獲得韓國建筑聯(lián)合會（KoreanConstructionJointsAssociation）頒發(fā)的官方使用認(rèn)證。
4大優(yōu)勢集一身，質(zhì)優(yōu)價廉
2020年1月份，浦項制鐵SP-CIP樁首次應(yīng)用于韓國首爾的建筑工地。在接下來的6個月中，首爾的其他4個建筑工地也采用了該產(chǎn)品。根據(jù)客戶的使用反饋，浦項制鐵SP-CIP樁具備以下4個優(yōu)勢。
首先是經(jīng)濟。鋼管的屈服強度是傳統(tǒng)鋼筋的兩倍，因此所需鋼管的截面積減少了一半。盡管每噸鋼管的價格比鋼筋高，但每米鋼管的重量減少了一半。因此，每米鋼管的價格也比鋼筋便宜。
其次是質(zhì)量穩(wěn)定。對于傳統(tǒng)的鋼筋網(wǎng)樁來說，由于無法實現(xiàn)高質(zhì)量焊接，通常使用金屬絲將材料綁扎在一起。與高質(zhì)量焊接后的產(chǎn)品相比，其穩(wěn)定性和安全性可想而知。
再其次是重量輕。浦項制鐵SP-CIP樁的使用，大大減輕了建筑工人的勞動強度。
最后是可預(yù)制，使用起來既靈活又方便。浦項制鐵SP-CIP樁既可以預(yù)制，也可以在現(xiàn)場制造，目前大多采用在工廠預(yù)先生產(chǎn)并發(fā)往施工現(xiàn)場的方式。
使用浦項制鐵SP-CIP樁的建筑工地的負(fù)責(zé)人說：“質(zhì)量優(yōu)良的預(yù)制SP-CIP樁，使用起來非常方便，特別適合位于市區(qū)的小型建筑工地。同時，由于該產(chǎn)品發(fā)往施工現(xiàn)場時已經(jīng)是完整的狀態(tài)，省去了處理多余建筑材料的麻煩。另外，用金屬絲綁扎起來的鋼筋網(wǎng)樁在移動或施工時容易變形，而SP-CIP樁是通過焊接的方式連接的，因此施工過程變得更加安全。”
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