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替代钢筋，浦项制铁SP-CIP桩出炉
2020-12-19 09:53:54 点击数：
本报记者 张鹰
近日，韩国浦项制铁推出INNOVILT（优质建筑钢材）新品——SP-CIP桩（高强度钢管灌注桩），其强度是传统钢筋网桩的2倍，且重量轻、质量优、价格低。研发这款新品的初衷是什么？研发过程中有哪些困难？这些困难又是如何被一一破解的？下面，让我们走近浦项制铁，揭开SP-CIP桩的面纱。
屈服强度800兆帕，高强度钢管性能优异
钢筋是建筑工地上最常用的材料之一。但是，它的缺点也很明显：太重。同时，钢筋很难通过焊接的方式连接起来，通常是由工人将它们用金属丝绑扎在一起，这使得钢筋的加工工作高度依赖人力。因此，钢筋的重量过大，不仅会给建筑工人带来极大的不便，还是许多建筑工人饱受肌肉和骨骼疾病困扰的主要原因之一。
那么，是否必须使用如此沉重的钢筋？如何制造出更轻便、更坚固的钢筋替代品？基于这些问题，浦项制铁进行了相关探索，并给出答案：用轻质钢管来替代钢筋，推出建筑材料——SP-CIP桩。
由钢筋制成的网桩通常用于地基加固，可以防止建筑物开裂和性能退化。浦项制铁指出，如果将钢筋替换为钢管，则网桩将更轻、更坚固。
目前市场上钢筋的屈服强度在400兆帕左右。这意味着，如果对钢筋施加400兆帕或以上的力，它将变形并且无法恢复。考虑到钢管是空心的，浦项制铁决定采用屈服强度为800兆帕的高强度钢管。
在浦项制铁的客户——MS Pipe和Hankook Material（韩泰材料公司）的协助下，SP-CIP桩出炉。SP-CIP桩的主钢筋被钢管代替，螺旋钢筋和用于紧固的金属丝被原样使用。浦项制铁制作了测试样本，将常规钢筋网桩和SP-CIP桩进行了性能对比。结果显示，SP-CIP桩表现出优异的性能，且重量更轻、具备较高的价格竞争力。
解决焊接难题，100%使用浦项制铁钢材
产品的重量已按预期大幅减少，但还有一项要解决的任务——焊接。钢筋中各种化学成分的含量，对其可焊性的影响极大。含碳量越高，也即强度越高的钢筋，可焊性越低。为将产品升级为可完全焊接的产品，浦项制铁又开启了进一步的探索。
浦项制铁考虑通过在钢管表面布置两排或更多排钢丝的方式进行焊接，由于其成品形状类似于钢筋，且钢丝质量满足KS标准（韩国工业标准）要求，焊接后可以替代螺旋形钢筋。接下来，韩泰材料公司对3种产品组合进行了焊接测试：一是螺纹钢和螺纹钢，二是钢管和螺纹钢，三是钢管和钢丝。结果表明，“钢管和钢丝”是唯一可以实现高质量焊接的产品组合。
以钢管替代钢筋的研发为起点，以实现产品焊接并100%使用浦项制铁钢材生产SP-CIP桩为终点，这是一项耗时4年的成果。目前，浦项制铁的这项成果已获得韩国建筑联合会（Korean Construction Joints Association）颁发的官方使用认证。
4大优势集一身，质优价廉
2020年1月份，浦项制铁SP-CIP桩首次应用于韩国首尔的建筑工地。在接下来的6个月中，首尔的其他4个建筑工地也采用了该产品。根据客户的使用反馈，浦项制铁SP-CIP桩具备以下4个优势。
首先是经济。钢管的屈服强度是传统钢筋的两倍，因此所需钢管的截面积减少了一半。尽管每吨钢管的价格比钢筋高，但每米钢管的重量减少了一半。因此，每米钢管的价格也比钢筋便宜。
其次是质量稳定。对于传统的钢筋网桩来说，由于无法实现高质量焊接，通常使用金属丝将材料绑扎在一起。与高质量焊接后的产品相比，其稳定性和安全性可想而知。
再其次是重量轻。浦项制铁SP-CIP桩的使用，大大减轻了建筑工人的劳动强度。
最后是可预制，使用起来既灵活又方便。浦项制铁SP-CIP桩既可以预制，也可以在现场制造，目前大多采用在工厂预先生产并发往施工现场的方式。
使用浦项制铁SP-CIP桩的建筑工地的负责人说：“质量优良的预制SP-CIP桩，使用起来非常方便，特别适合位于市区的小型建筑工地。同时，由于该产品发往施工现场时已经是完整的状态，省去了处理多余建筑材料的麻烦。另外，用金属丝绑扎起来的钢筋网桩在移动或施工时容易变形，而SP-CIP桩是通过焊接的方式连接的，因此施工过程变得更加安全。”
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