Rebar keluli: Sifat, Penggunaan, Wawasan pakar untuk tetulang konkrit

Jika anda sedang menjalankan projek pembinaan atau infrastruktur -di mana konkrit perlu mengendalikan beban tegangan (seperti membongkok atau meregangkan) di bangunan, Jambatan, atau empangan-Rebar keluli (mengukuhkan keluli) adalah wira unsung. Konkrit kuat dalam mampatan tetapi lemah dalam ketegangan; rebar menambah kekuatan tegangan yang diperlukan untuk mencegah kegagalan retak dan struktur. Tetapi bagaimana ia ikatan dengan konkrit? Apa yang menjadikannya sesuai untuk naik tinggi vs. asas kecil? Panduan ini memecah sifat utamanya, aplikasi, dan perbandingan dengan bahan lain, Oleh itu, anda boleh memilih rebar yang betul untuk tahan lama, struktur selamat.

1. Sifat Bahan Keluli Rebar

Reka bentuk Rebar Steel memberi tumpuan kepada dua ciri kritikal: kekuatan tegangan Untuk melengkapkan mampatan konkrit, dan kekuatan bon dengan konkrit untuk memastikan kedua -dua bahan berfungsi sebagai satu. Mari kita meneroka ciri -cirinya yang menentukan.

1.1 Komposisi kimia

The Komposisi kimia keluli rebar dioptimumkan untuk kekuatan, Kemuluran, dan ikatan dengan konkrit (setiap piawaian seperti ASTM A615 atau GB/T 1499):

1.2 Sifat fizikal

Ini sifat fizikal Pastikan keluli rebar berfungsi selaras dengan persekitaran pembinaan konkrit dan menahan:

• Ketumpatan: 7.85 g/cm³ (Nisbah Ketumpatan Konkrit, Oleh itu, banyak mengedarkan secara merata antara bahan)
• Titik lebur: 1450 - 1510 ° C. (mengendalikan rolling panas untuk profil ribbed dan lenturan di lokasi)
• Kekonduksian terma: 45 - 50 W/(m · k) pada 20 ° C. (Sama seperti konkrit ~ 1.5 w/(m · k)? Tidak ada pengusaha untuk pengembangan terma konkrit, mengurangkan tekanan dari buaian suhu)
• Kapasiti haba tertentu: 460 J/(kg · k)
• Pekali pengembangan haba: 13.0 × 10⁻⁶/° C. (20 - 100 ° C., Hampir sama dengan konkrit ~ 12 × 10 °/° C -Prevents retak apabila suhu berubah)

1.3 Sifat mekanikal

Ciri -ciri mekanikal Rebar Steel disesuaikan untuk menyokong konkrit dalam senario tegangan:

1.4 Sifat lain

• Rintangan kakisan: Sederhana (Dilindungi oleh persekitaran alkali konkrit; rebar bersalut epoksi atau galvanized menentang air masin untuk projek pantai)
• Kebolehkalasan: Baik (Kimpalan rebar karbon rendah dengan mudah dengan kimpalan arka; Gred kekuatan tinggi memerlukan elektrod hidrogen rendah)
• Kebolehkerjaan: Sangat bagus (mudah dipotong, bengkok, atau berbentuk di tapak-kritikal untuk bentuk konkrit tersuai)
• Sifat magnet: Ferromagnet (berfungsi dengan alat ujian yang tidak merosakkan untuk memeriksa penempatan rebar dalam konkrit)
• Kemuluran: Tinggi (boleh membongkok 180 ° tanpa melanggar -avoids ketika konkrit beralih atau menetap)

2. Aplikasi keluli rebar

Keluli rebar adalah penting di mana sahaja konkrit memerlukan sokongan tegangan -dari rumah kecil ke empangan besar -besaran. Berikut adalah kegunaan utamanya, dengan contoh sebenar:

2.1 Pembinaan

• Pengukuhan dalam struktur konkrit: Rasuk, lajur, dan papak untuk bangunan kediaman dan komersial. Firma pembinaan China menggunakan gred 60 rebar untuk kompleks pangsapuri 20 tingkat-rebar menghalang papak lantai dari retak di bawah 5 beban kN/m² (perabot, penduduk).
• Asas bangunan: Asas yang mendalam untuk naik tinggi (Mis., Topi longgokan). A U.S.. Builder menggunakan rebar bersalut epoksi untuk kakisan air bawah tanah yang ditanam di pejabat 30 tingkat dan disokong 10,000 tan berat badan.
• Jambatan: Slabs Deck and Piers untuk Jambatan Lebuhraya. Pihak Berkuasa Pengangkutan Eropah menggunakan rebar kekuatan tinggi (Gred 80) Untuk kuantiti rebar yang dikurangkan dengan jambatan 50 meter oleh 25% vs. Gred 60, memotong kos bahan.
• Bangunan bertingkat tinggi: Dinding teras dan dinding ricih (menahan angin dan seismik). Seorang pemaju Dubai menggunakan rebar dengan vanadium untuk hotel 50 tingkat yang diserap beban angin 150 km/j dan tenaga seismik semasa gempa kecil.

2.2 Infrastruktur

• Jalan raya: Lebuh raya konkrit dan overpass. Agensi pengangkutan Kanada menggunakan rebar untuk jalan raya lebuh raya -Rebar menghalang keretakan dari trafik trak berat (10-Beban gandar tan) dan kitaran beku-cair.
• Terowong: Segmen lapisan untuk terowong jalan dan metro. Keretapi Jepun menggunakan rebar tahan kakisan untuk kelembapan dan tekanan tanah terowong metro, tidak memerlukan penyelenggaraan untuk 20 tahun.
• Empangan: Pintu gerbang dan wajah konkrit (Mengendalikan tekanan air). Projek empangan Brazil menggunakan rebar tegangan tinggi untuk tongkatnya-rebar bertahan 500 Tekanan air KPA dan menghalang retak semasa banjir.
• Menahan dinding: Dinding untuk benteng lebuh raya (menahan tekanan tanah). Pihak berkuasa jalan raya Australia menggunakan rebar untuk dinding penahan 5 meter-rebar menyimpan stabil dinding, Walaupun tanah beralih selepas hujan lebat.

2.3 Aplikasi lain

• Peralatan perlombongan: Bingkai konkrit untuk mesin penghancur (menentang getaran). Tambang Afrika Selatan menggunakan rebar untuk bingkai penghancur -rebar menyerap getaran dari 100 pemprosesan bijih tan/hari, Bertahan 15 tahun vs. 8 tahun untuk konkrit yang tidak diperkuatkan.
• Jentera pertanian: Silo konkrit untuk penyimpanan bijirin (mengendalikan beban menegak). A U.S.. ladang yang digunakan rebar untuk silo-rebar bijirin 20 meter disokong 5,000 tan bijirin tanpa menonjol.
• Tumpukan: Buasir konkrit bertetulang keluli (asas yang mendalam untuk tanah lembut). Firma pembinaan Thai menggunakan buasir bertetulang rebar untuk membeli-belah-jalur yang dipindahkan 2,000 tan membina berat badan ke batuan dasar, mencegah penyelesaian.

3. Teknik pembuatan untuk keluli rebar

Pembuatan Rebar Steel memberi tumpuan kepada membuat profil rusuk (untuk ikatan dengan konkrit) dan mengoptimumkan kekuatan -di sini adalah kerosakan:

3.1 Pengeluaran utama

• Relau arka elektrik (EAF): Keluli sekerap cair, dan aloi (Vanadium, Mangan) ditambah-ideal untuk batch kecil, Rebar kekuatan tinggi (Mis., Gred 80).
• Relau oksigen asas (Bof): Besi babi ditapis menjadi keluli, kemudian aloi digunakan untuk pengeluaran rebar standard yang tinggi (Mis., Gred 60, Kaedah yang paling biasa).
• Pemutus berterusan: Keluli cair dibuang ke dalam bilet (120-200 mm tebal)-Mengalam komposisi seragam dan kecacatan minimum untuk profil ribuh.

3.2 Pemprosesan sekunder

• Rolling panas: Kaedah utama. Billet dipanaskan hingga 1150 - 1250 ° C dan dilancarkan ke bar bulat, kemudian ditekan untuk menambah tulang rusuk (kritikal untuk ikatan dengan konkrit). Tulang rusuk meningkatkan kawasan permukaan sebanyak 20-30%, meningkatkan kekuatan bon.
• Rolling sejuk: Jarang digunakan (mengurangkan kemuluran); Hanya untuk rebar diameter kecil (≤10 mm) Untuk konkrit ringan.
• Rawatan haba:
• Pelindapkejutan dan pembajaan: Digunakan untuk rebar kekuatan tinggi (Gred 80+). Dipanaskan ke 850 - 900 ° C. (dipadamkan di dalam air), marah pada 550 - 600 ° C -Boosts menghasilkan kekuatan kepada ≥550 MPa.
• Menormalkan: Dipanaskan ke 880 - 920 ° C., Penyejukan Udara-Kemuluran untuk membongkok di lokasi.
• Rawatan permukaan:
• Salutan Epoxy: 100-300 μm lapisan epoksi tebal yang digunakan untuk projek pantai atau lembap (Menentang kakisan air masin dan air bawah tanah).
• Galvanizing: Mencelupkan zink cair (50-80 μm salutan)- Digunakan untuk rebar luar (Mis., Menahan dinding, Jambatan).
• Salutan oksida hitam: Nipis, lapisan gelap digunakan untuk rebar dalaman (Mis., Bangunan papak) Untuk mengelakkan karat semasa penyimpanan.

3.3 Kawalan kualiti

• Analisis kimia: Pemeriksaan spektrometri karbon, Mangan, dan kandungan vanadium (memastikan pematuhan gred kekuatan).
• Ujian mekanikal: Ujian tegangan mengukur kekuatan/kekuatan tegangan; ujian bon mengesahkan cengkaman dengan konkrit; Ujian Bend Mengesahkan Kemuluran (rebar mesti membongkok 180 ° tanpa retak).
• Ujian tidak merosakkan (Ndt):
• Ujian ultrasonik: Mengesan kecacatan dalaman dalam rebar tebal (≥20 mm diameter).
• Pemeriksaan zarah magnet: Cari keretakan permukaan dalam profil rusuk (Kritikal untuk kekuatan bon).
• Pemeriksaan dimensi: Calipers dan Tolok Memeriksa Diameter (± 0.5 mm) dan ketinggian tulang rusuk (± 0.1 mm)-Mengalam ikatan yang konsisten dengan konkrit.

4. Kajian kes: Keluli rebar dalam tindakan

4.1 Pembinaan: Dubai 50 tingkat hotel

Seorang pemaju Dubai menggunakan rebar yang dipertingkatkan vanadium (Gred 80) Untuk dinding teras hotel 50 tingkat. Dinding yang diperlukan untuk ditentang 150 km/h angin padang pasir dan aktiviti seismik kecil. Rebar kekuatan tegangan (≥550 MPa) disimpan dinding stabil, dan itu kekuatan ikatan (≥30 MPa) memastikan tiada pemisahan dari konkrit. Reka bentuk memotong berat rebar oleh 30% vs. Gred 60, penjimatan $200,000 dalam kos bahan.

4.2 Infrastruktur: Empangan Brazil Spillway

Projek empangan Brazil menggunakan rebar tegangan tinggi untuk pintu gerbangnya. Pintu -pintu yang diperlukan untuk bertahan 500 Tekanan air KPA semasa banjir. Rebar kekuatan keletihan (~ 220 MPa) dicegah retak dari aliran air berulang, dan itu Rintangan kakisan (Epoxy-Coated) melawan kelembapan. Selepas 10 tahun penggunaan, Limpahan tidak menunjukkan tanda -tanda kerosakan yang berlaku $150,000 dalam penyelenggaraan.

4.3 Tumpukan: Pusat membeli -belah Thai

Firma pembinaan Thai menggunakan buasir konkrit bertetulang rebar untuk pusat membeli-belah di tanah liat lembut Bangkok. Buasir yang diperlukan untuk dipindahkan 2,000 tan membina berat badan ke batuan dasar (15 meter dalam). Rebar kekuatan hasil (≥415 MPa) menghalang lentur lenturan, dan itu Kemuluran buasir yang dibenarkan dipandu ke tanah tanpa pecah. Pusat membeli -belah tidak menunjukkan penyelesaian di 12 Peranan Rebar tahun dalam asas yang stabil.

5. Analisis perbandingan: Rebar keluli vs. Bahan lain

Bagaimana keluli rebar menyusun alternatif untuk tetulang konkrit?

5.1 Perbandingan dengan keluli lain

5.2 Perbandingan dengan logam bukan ferus

• Keluli vs. Aluminium: Keluli rebar mempunyai kekuatan hasil 3x lebih tinggi daripada aluminium (6061-T6, ~ 138 MPa) dan 2x ikatan yang lebih baik dengan konkrit. Aluminium lebih ringan tetapi kos 2x lebih banyak digunakan untuk ringan, konkrit bukan beban.
• Keluli vs. Tembaga: Keluli rebar adalah 5x lebih kuat daripada tembaga dan kos 80% kurang. Tembaga cemerlang dalam kekonduksian tetapi terlalu lembut dan mahal untuk tetulang konkrit.
• Keluli vs. Titanium: Kos keluli rebar 90% kurang daripada titanium dan mempunyai kekuatan hasil yang sama (Titanium ~ 480 MPa). Titanium berlebihan untuk kebanyakan projek konkrit -hanya digunakan untuk persekitaran kakisan yang melampau (Mis., Tumbuhan nuklear).

5.3 Perbandingan dengan bahan komposit

• Keluli vs. Polimer bertetulang gentian (Frp): FRP adalah tahan kakisan tetapi mempunyai 40% Kekuatan tegangan yang lebih rendah daripada keluli rebar dan kos 3x lagi. FRP digunakan untuk projek pantai tetapi tidak dapat memadankan ikatan rebar dengan konkrit untuk beban berat.
• Keluli vs. Komposit serat karbon: Serat karbon lebih ringan tetapi kos 10x lebih dan mempunyai ikatan yang lemah dengan konkrit. Ia digunakan untuk projek khusus (Mis., Pembaikan bangunan bersejarah) Tetapi bukan pembinaan arus perdana.

5.4 Perbandingan dengan bahan kejuruteraan lain

• Keluli vs. Seramik: Seramik rapuh (kesan ketangguhan <10 J) Dan tidak boleh membongkok -tidak biasa untuk tetulang konkrit. Kemuluran Rebar Steel menjadikannya satu -satunya pilihan untuk beban dinamik.
• Keluli vs. Plastik: Plastik mempunyai kekuatan 20x lebih rendah daripada keluli rebar dan cair pada 100 ° C. Mereka digunakan untuk konkrit bukan struktur (Mis., Panel hiasan) tetapi bukan struktur beban beban.

6. Pandangan Teknologi Yigu mengenai Rebar Steel

Di Yigu Technology, Kami mengesyorkan keluli rebar sebagai tetulang utama untuk konkrit -ia keseimbangan kekuatan, ikatan, dan kos tidak dapat ditandingi untuk pembinaan dan infrastruktur. Kami menawarkan gred 60/80 rebar dengan salutan epoksi/galvanized untuk pelbagai projek, Plus profil tulang rusuk tersuai untuk meningkatkan ikatan dengan konkrit. Untuk pelanggan membina naik tinggi, Jambatan, atau empangan, Rebar Steel bukan sekadar bahan -ia adalah asas selamat, struktur tahan lama. Walaupun komposit mempunyai kegunaan khusus, Keluli rebar kekal paling dipercayai, Pilihan kos efektif untuk 90% projek konkrit.

Soalan Lazim Mengenai Rebar Keluli

1. Gred rebar keluli yang harus saya gunakan untuk rumah kediaman?

Gred 60 (ASTM A615) sangat sesuai - mempunyai kekuatan yang mencukupi (≥415 MPa) untuk asas rumah, papak, dan lajur, dan kos efektif. Untuk rumah pantai, Gunakan gred bersalut epoksi 60 untuk menahan kakisan air masin.

2. Boleh rebar keluli dibengkokkan di lokasi?

Ya-rendah karbon rebar (Gred 60) boleh bengkok 180 ° pada suhu bilik dengan alat standard. Rebar kekuatan tinggi (Gred 80) Mungkin memerlukan pemanasan hingga 150-200 ° C untuk mengelakkan retak -selalu periksa garis panduan pengeluar.