《土建工程》建筑鋼材：鋼材的冷加工

金屬材料在常溫下進(jìn)行的加工稱(chēng)為冷加工，包括冷拉、冷拔或冷軋。將金屬材料進(jìn)行冷加工，能使之產(chǎn)生一定的塑性變形，其強(qiáng)度將明顯提高，塑性和韌性有所降低，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為金屬材料的冷加工強(qiáng)化。

鋼材的性質(zhì)隨時(shí)間延長(zhǎng)而變化的性質(zhì)叫做時(shí)效。經(jīng)過(guò)冷拉的鋼筋，于常溫下存放15～20d，或加熱到100～200℃，并保持2～3h，則鋼筋強(qiáng)度進(jìn)一步提高，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為時(shí)效處理。時(shí)效處理有自然時(shí)效和人工時(shí)效。

1．冷拉

冷拉加工就是將鋼筋拉至其&sigma；—&epsilon；曲線的強(qiáng)化階段內(nèi)的任一點(diǎn)K處，然后緩慢卸去荷載，則此時(shí)的&sigma；—&epsilon；曲線將沿著與OA近于平行的直線KO&rsquo；回落到O&rsquo；點(diǎn)如圖2-2-9，OO&rsquo；表示殘留下來(lái)的塑性應(yīng)變。若卸荷后重新加載張拉，應(yīng)力與應(yīng)變又重新按正比關(guān)系增加，并且&sigma；—&epsilon；曲線仍沿著O&rsquo；K直線上升到K1點(diǎn)，然后由K1點(diǎn)開(kāi)始按原來(lái)的&sigma；—&epsilon；曲線變化。由此可見(jiàn)，若使材料受拉進(jìn)入強(qiáng)化階段后卸載，則當(dāng)再度加載時(shí)，其屈服極限將有所提高，而其塑性變形能力卻有所降低。鋼筋經(jīng)冷拉后，再經(jīng)過(guò)時(shí)效處理，再次拉伸，其應(yīng)力應(yīng)變曲線為O&rsquo；K1C1D1?？梢?jiàn)，經(jīng)冷拉，再經(jīng)時(shí)效處理，鋼材的屈服強(qiáng)度提高，而屈強(qiáng)比降低。

2．冷拔

冷拔加工是強(qiáng)力拉拔鋼筋通過(guò)截面小于鋼筋截面積的拔絲模。冷拔作用比純拉伸的作用強(qiáng)烈，鋼筋不僅受拉，而且同時(shí)受到擠壓作用。經(jīng)過(guò)一次或多次冷拔后得到的冷拔低碳鋼絲，其屈服點(diǎn)可提高40％～60％，但已失去軟鋼的塑性和韌性，具有硬鋼的特點(diǎn)。

3．冷軋

冷軋是將圓鋼在軋鋼機(jī)上軋成斷面按一定規(guī)律變化的鋼筋，可提高其強(qiáng)度及與混凝土的粘接力。鋼筋在冷軋時(shí)，縱向與橫向同時(shí)產(chǎn)生變形，因而能較好地保持其塑性和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的均勻性。

建筑工程中大量使用的鋼筋采用冷加工強(qiáng)化具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。鋼筋經(jīng)冷拉后，一般屈服點(diǎn)可提高20％～25％。冷拔鋼絲的屈服點(diǎn)可提高40％～60％。由此可適當(dāng)減小鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)截面，或減少混凝土中配筋數(shù)量，從而達(dá)到節(jié)約鋼材的目的。鋼筋冷拉還有利于簡(jiǎn)化施工工序。冷拉盤(pán)條鋼筋可省去開(kāi)盤(pán)和調(diào)直工序；冷拉直條鋼筋則可與矯直、除銹等工序一并完成。但冷拔鋼絲的屈強(qiáng)比較大，相應(yīng)的安全儲(chǔ)備較小。因此在強(qiáng)調(diào)安全性的重要建筑物的施工現(xiàn)場(chǎng)，已越來(lái)越難見(jiàn)到鋼筋的冷加工車(chē)間。