高强不锈结构钢模架

    

    一、S600E高强不锈结构钢概况

    根据中船重工725/713所、美国哥伦比亚大学、新加坡国立大学、东南大学、中冶集团建筑研究院、中国电力科学研究院、中石油管材研究所,郑煤机等十多家研究机构及用户反复检测的数据,索氏体高强不锈结构钢S600E在600MPa屈服强度下,具有大于20%的延伸率,与碳钢相近的膨胀系数,大于碳钢的弹性模量,耐中性盐雾腐蚀性能是一般碳钢的150倍以上,疲劳实验在456-256 MPa应力循环,频率98.2 Hz条件下,疲劳寿命2000万次不断裂,表现无异常现象,即使在-40℃条件下也表现出良好的抗冲击性能,冲击率达到40J以上。同时解决了该钢种工程应用中的连接方法,即焊接和栓接问题。在此基础上,郑州永通特钢开发了相应的焊接工艺规程和焊条,开发了8.8-12.9级、直径60毫米以下大螺栓,具有抗氢脆、耐腐蚀、防脱扣、防抱死的特性。

    根据中船重工725所和北京建筑研究总院的检测报告,在600兆帕屈服强度下,S600E仍有大于20%的延伸率,是性能优良的抗震钢,强度与日本最高水平的高强抗震钢相当,地震能量吸收能力却是其2-3倍。因此,在用钢量不减的条件下,采用S600E建设抗震建筑,抗震能力可提高1-2个烈度等级。

    适用领域包括:电力、石油、建筑、公路桥梁、机械工业、军工等多个领域。

    1.S600E钢疲劳寿命试验数据

    2. S600E与Q460E普碳钢、2304/2507双相钢以及日本SUS 201/304钢的性能比较

    3.S600E应力MPa的检测数据

    拉伸曲线所包围的面积,表示了钢在拉伸过程中對能量的吸收,即强塑积。

    拉伸曲线所包围的面积,表示了钢在拉伸过程中对能量的吸收,即强塑积。根据现有中外文资料,永通S600E是当今世界最好的抗震钢(数据来源:永通S600E来自中冶建筑研究总院检测数据,其他来自国际不锈钢论坛ISSF)

    4.S600E耐腐蚀性对比图

    S600E耐腐蚀性能是结构用碳钢的150-300倍。考虑到各种因素,保守估计S600E将使桥梁寿命达到300年,建筑寿命达到500年以上。

    二、S600E高强不锈结构钢在脚手架方面的应用

    S600E高强不锈结构钢焊接钢管的优良性能,使其应用于脚手架方面有着三大优势:

    (1)安全有保障:高强、高韧、高耐蚀、抗疲劳;

    (2)环保+易保养:免酸洗、免镀锌、免涂漆;

    (3)资产保值增值:比普通管使用寿命延长100倍、比传统材料高出120%以上强度效益。

    1.应用案例

    北京安德固脚手架工程有限公司是将S600E高强不锈结构钢应用于脚手架产品的第一家公司,该公司从法国引进的脚手架产品,公司技术人员在对法国CRAB脚手架技术引进、吸收、转化基础上,依据中国建筑市场的特征对产品进行了多项改进和技术创新。安德固ADG 插接自锁式脚手架投入市场十多年以来,以其安全牢固、承载力强、灵活美观、安装便捷等突出特点已成功应用于如国家体育场(鸟巢)转换梁支撑、国家游泳中心(水立方)内外膜结构安装施工平台、首都机场T3航站楼钢网架安装等多项国家重点建设工程。

    目前脚手架市场工人年纪偏大,需要脚手架轻量化设计,选用高强不锈结构钢焊接钢管搭设ADG脚手架,会减少钢管的使用量,对此北京安德固脚手架工程有限公司专门进行了理论研究和实验测试,得出的结论是高强不锈结构钢应用在ADG脚手架产品上是非常可行的,与公司现在的每吨生产成本基本持平,承载力却增加很多。新型钢管的使用也大大减轻了环保压力,目前还要继续完善产品体系。

    2.新钢联盟

    S600E高强不锈结构钢性能好,会让大部分客户担心使用成本略高。怎样使这个具有创新价值的好钢材能让用户尽快使用,扩大在脚手架方面的应用,河南新钢建筑设备租赁有限公司总经理胡晓宇介绍了S600E新钢在脚手架领域市场化思考。基本理念就是:组成新钢联盟,共同受益,让使用者用现有的市场价,获得使用安全、高效、环保的新材料S600E。

    索氏体不锈钢的诞生孕育出新钢联盟,何谓新钢联盟?就是以3S商标系列脚手架产品,为会员提供服务的资金管理平台。即用五位一体的产业链金融思维,找到合理利润分配模式,把大家链接到一起。五位一体,就是钢厂、新钢销售、新钢租赁、租赁企业、建筑企业,基于专利和独家授权,构建从生产到回收的闭环体系。

    钢厂:精选优质炼钢企业,通过专利授权生产,构建产能平台;

    新钢销售:通过唯一性专利授权,组织3S专利产品生产,全部产品都委托新钢租赁独家运营;

    新钢租赁:行业会员联盟,品牌管理及推广,建立管理平台。

    租赁企业:通过取得会籍,获得新产品租赁使用权(全行业按照新钢联盟 NSL标准精选300-500家会员);

    建筑企业:建筑施工单位按照以往价格获得安全高效的新标准脚手架租赁服务;

    五位一体联盟,就是采用新钢租赁全闭环平台架构,专利产品只授权会员使用,坚持不对体系外销售原则,充分保障会员的核心权益,让联盟成员获取高资金回报率。

    三、S600E高强不锈结构钢在模板方面的应用

    S600E高强不锈结构钢应用于模板方面的三大优势:

    (1)安全有保障:高强度、不生锈、高韧、抗疲劳;

    (2)环保+易保养:免脱模剂、表面光洁、容易清洁;

    (3)资产保值增值:经久耐用。

    1.尝试S600E新钢模板产品

    目前市场上模板五大材料,钢(占45%)、木(占20%)、竹(占3%)、塑(占5%)、铝(25%)。80年代曾经的模板主导产品钢模板,由于人力操作偏重等问题,而由竹木胶合板代替,现在钢制模板主要用于交通、铁路、桥梁等建设。近年来,受环保风暴影响,竹木胶合板受到限制,仅山东地区就关停了上千家以上的胶合板企业,北京地区被禁用。铝合金模板是后起之秀,近几年迎来了历史上最高速的发展机遇,在模板传统5大类钢、木、竹、塑、铝中,铝模板处于价值链的顶端,价格高昂,全产业链属资金密集型产业,近4年来,年增长率都在30%以上,当前的中高层住宅市场占有率已达25%。由于过热,引得每年新上铝模板厂家过百,但铝模板造价成本高,用户买的少租的多,所以铝模板厂家不得不投巨资增大资产总量扩大市场,此外铝模板表面喷涂、翻新,清理所带来的环保问题,也使得资金链跟不上的铝模板企业经营困难,目前关停也很多。当前面对总量之大的铝合金旧模板,不仅回收翻新将要出现价格的冲击竞争,同时如何再利用也是面临的一大难点。目前模板材料市场状况,为开发新的模板品种带来了新的机遇。

    经过研究测算,计划开发65铝框+S600E新钢模板可以成为具有一定竞争性的升级换代模板产品。理由:(1)S600E新钢作为模板表面最大的优势是板面清理方便,因为它不附着或很少附着水泥,不用借助脱模剂,轻轻一抹即可。(2)S600E新钢强度大,可以减薄钢板,测试用1.5毫米厚的新钢面板代替4毫米厚铝合金面板,测算重量基本一样,成本略有降低。这种铝框+S600E新钢模板产品如果试验成功,便克服了铝合金模板的两大问题:一是工地刷脱模剂的成本;二是收回后的模板不用翻新处理,减少了环保压力。对这个值得开发的模板产品,太行钢模板公司很有信心,如果成功,能和现有的铝合金模板体系对接组合通用,市场前景广阔。

    2. S600E新钢应用设想

    高强不锈结构钢是制作模板面的最佳材料,与其他模板材料相比较,它符合一种材料作为模板面的所有要求,比如高強度、不生锈、表面光洁、容易清洁、经久耐用等优点。那么这种新材料做桥梁模板怎么用?直接用较厚的高强不锈结构钢板做模板既不经济,又难加工。目前,世界上许多国家都在研究在原有模板上覆盖一层膜,来达到延长模板使用寿命和性能优化的目的。譬如德国,在木模板上涂一层环氧树脂,以增强原有模板的使用次数达到300次。而S600E新钢的性能远比世界上任何一种涂层都适合做模板面,如果这种新钢能够研发出超薄板或膜,用点焊、热压或粘合等方法粘合在已有的模板面上,那么将是模板行业的壮举。若解决了S600E新钢覆膜问题,可以在任何旧模板面上覆一层S600E新钢薄板或膜,那么目前市场上使用后的大量普通钢模板都可以通过加膜办法得以“复活”,既节约了材料、延长了旧模板的使用寿命、又能打出光洁平整的混凝土面,这是S600E新钢给桥梁模板带来的欣欣向荣的生机。

    (1)异型桥梁钢模板面板覆盖S600E新钢面板成型膜确实是一个性价比高、易推广的很好建议;

    (2)在一些可重复利用、对自重要求轻量化的受拉杆件中,比如桥梁施工用的悬浇挂篮、衬砌台车门架、以及军用梁等,要求自重轻、强度高、使用寿命长, 这些都非常符合S600E新钢特点,合适推广应用。

    (3)对混凝土成型质量、防腐、使用寿命等要求非常高,以及在一些封闭腔内连续施工、模板清理空间狭小、或模板周转快、模板清理工作量成为很大负担等工况情况下,采用轻量、高强、耐用、易清理模板体系有着很大优势,S600E新钢可以在这些方面探索和推广;

    (4)建议研发生产出经济型的、大型工程中使用的建筑工具杆件材料,比如抗混凝土高强受压、抗弯的钢管等。

    四、协会团体标准助力S600E新钢推广应用

    由郑州永通特钢有限公司主编的《脚手架用S600E高强不锈结构钢焊接钢管》团体标准已经正式发布和推广应用。该标准已经具有法律效力,是国家正式出版物,可以在国家标准化管理委员会所属的全国团体标准信息平台公开查询。

    中国建筑金属结构协会一直致力于推动行业技术进步共同为行业上下游提供良好的服务,通过团体标准把优秀的产品推介出去,把产品规范起来,更是按照一带一路国家战略,通过标准的应用把我国产品推向国际。中国建筑金属结构协会希望S600E高强不锈结构钢在建筑工程模架领域能够得到更广泛的应用,让良好的性能转化成价值,也希望S600E新钢在这个领域形成系列产品和系列团体标准,为模架行业,为工程建设领域做出应有的贡献。

    【文献标识码】D

    【文章编号】1671-3362(2019)09-0046-03