[发明专利]热带海洋大气环境混凝土结构用耐蚀钢筋用钢及生产方法

说明书

本发明公开一种热带海洋大气环境混凝土结构用耐蚀钢筋及其生产方法，属于耐蚀材料技术领域。钢筋的化学成分重量百分比为：C：0.16～0.21％、Si：0.35～0.65％、Mn：0.70～1.20％、P：≤0.030％、S：≤0.030％、Cr：0.40～1.00％、Cu:≤0.35、Ni：≤0.45％；Mo：0.10～0.20％、Ti：≤0.025％、V：0.030～0.050％，N≤0.0080％，余量为Fe及不可避免的杂质。在碳钢钢筋基础上添加少量合金元素，通过优化合金元素含量及比例，得到耐蚀性能优异的新型钢筋。本发明的耐蚀钢筋用钢满足热带海洋大气环境混凝土结构的力学性能和焊接性能要求，其耐蚀性能是HRB400E钢筋的2～4倍，可以有效的延长钢筋混凝土结构耐久性。

技术领域

本发明属于耐蚀材料领域，涉及到一种热带海洋大气环境混凝土结构用耐蚀钢筋用钢及生产方法。

背景技术

钢筋在混凝土结构中起着骨架支撑作用，是目前工程建材中一种主要的常用材料，在房屋、跨海大桥以及公路等工业与民用建筑领域应用广泛。钢筋混凝土的理论服役年限较长，但在实际工程中却存在许多的钢筋混凝土过早失效的案例，不仅增加了维护成本，还造成了能源与资源的极大浪费。据统计，我国内陆民用建筑的混凝土结构在使用15～25年后就会出现混凝土剥落的现象；然而沿海地区民用建筑使用10年左右就已经出现钢筋锈蚀、剥落的现象，造成这种现象的原因是由于地区环境条件差异造成的。泰国的气候条件相比我国更为苛刻，对钢筋混凝土结构的耐久性要求更高。为了延长热带海洋大气环境钢筋混凝土结构的耐久性，重点在于解决钢筋母材耐蚀性。因此，开发耐蚀性能高的钢筋成为国内外工程界关注的热点问题。

目前，国内外对提高钢筋耐蚀性的的防护技术主要包括两大类：(1)表面涂镀层钢筋，是在钢筋表面添加具有保护性的涂层，使钢基体与腐蚀介质分离开来，从而降低钢筋的腐蚀速率；(2)基体耐蚀钢筋，是指通过在普通钢筋中添加一定量的合金元素，从而提高钢筋基体的耐蚀性。专利号为201020574823.2的“一种环氧钢筋的改进结构”发明专利，该专利在钢筋上先利用化学方法镀覆有镀锌层，再在镀锌层之利用物理方法涂覆了一层环氧树脂涂层，双重的保护作用令钢筋的耐腐蚀能力更强，然而，镀锌钢筋表面镀锌层腐蚀快、耐蚀性提升有限且焊接困难；专利号为201510549858的“一种耐氯离子腐蚀的不锈钢钢筋的制备方法”，该专利研发了一种不锈钢钢筋，其耐蚀性于316L不锈钢钢筋，但是钢筋中含有2.0～8.0％的Cr和1.50～2.50％的Mo，合金元素含量较高，钢筋的成本高昂。《海洋工程混凝土用高耐蚀性合金带肋钢筋》标准规定合金元素含量：C≤0.08％、Si≤0.80％、Mn≤2.50％、P≤0.02％、S≤0.02％、Cu≤0.50％、Cr：7.0～10.0％、Mo：0.8～1.8％、Sn≤0.3％、V：0.03～0.15％，该钢筋合金元素含量较高，价格远高于普通钢筋，工程中无法大量使用；钢铁研究总院于2014年发布了《钢筋混凝土用耐蚀钢筋》行业标准，标准规定合金元素含量C≤0.21％、Si≤0.80％、Mn≤1.60％、P≤0.03％、S≤0.03％、Cu：0.2～0.6％、Cr：0.3～1.6％、Ni≤0.65％、Mo≤0.3％，该钢筋生产成本低，耐蚀性增强，但目前尚不清楚最优耐蚀性能低合金钢筋中合金元素含量与配比。

基于以上原因，开发一种耐氯离子腐蚀性能优良，且制造成本相对低廉的新型耐蚀钢筋产品具有广阔的应用前景。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种热带海洋大气环境混凝土结构用耐蚀钢筋用钢及生产方法，依照《钢筋混凝土用耐蚀钢筋》行业标准，在碳钢钢筋基础上添加少量合金元素，通过优化合金元素含量及比例，得到具有相对优异耐腐蚀性能的低合金钢筋，同时该钢筋生产成本较低，工艺操作性强，适合企业大量推广使用。