中国冶金报社
记者 赵萍 报道
记者 朱亚明 摄影

“不锈钢是一种兼具卓越耐腐蚀性和良好力学特性的高性能绿色建筑材料,也是解决严苛环境下工程结构高安全性和长耐久性的重要材料。”4月16日,东南大学钢结构研究设计发展中心主任舒赣平教授在中国钢铁工业协会不锈钢分会一届常务理事(扩大)会六次会议上做主旨报告时介绍,应用于高铁站、跨海大桥、沿海厂房等工程现场的传统钢结构因防腐涂料失效,正面临着锈蚀、强度下降等问题,而不锈钢凭借其独特优势,有望为工程结构材料的选择提供新方案!
不锈钢结构应用边界不断拓展
长期以来,不锈钢在工程领域的应用多局限于装饰层面,如建筑幕墙、电梯壁板、扶手栏杆等。但随着技术的进步和市场需求的升级,不锈钢的应用边界正不断向建筑结构、桥梁工程、地下工程等重要领域拓展。
从建筑工程领域看,不锈钢的高强度、耐腐蚀特性和丰富的艺术表现力,可提升建筑效果和使用寿命,正开始用于厂房、仓库、展览馆等大跨度建筑的承重骨架,如江西不锈钢榕树用不锈钢制造的460吨重的树状异形空间网格结构等。
从海洋工程领域看,不锈钢结构的应用也在拓展。从海上光伏支架、海上储能装置到跨海大桥的关键构件,不锈钢凭借其卓越的耐腐蚀性,在高盐雾、高湿度的海洋环境中表现出色。尤其是海上风电项目采用不锈钢制作的塔筒,不仅可以有效抵御海水的腐蚀,还可以降低后期维护成本,提升了项目整体效益。在“十五五”规划纲要提出加快建设海洋强国的背景下,不锈钢结构在海洋、海岸基础设施中的应用将有着巨大的提升空间。
此外,不锈钢在桥梁工程、地下工程等领域的应用也在逐步推进。在桥梁建设中,不锈钢不仅可用于桥梁的栏杆,还用于重要的桥墩(塔)等;在地下工程中,不锈钢可用于制作通风管道、支护结构等,其耐腐蚀、高强度的特性,能够有效提升地下工程的使用寿命和安全性。
不锈钢结构相关标准有待完善
尽管不锈钢在工程结构领域的应用前景广阔,但目前仍面临着诸多发展瓶颈,其中标准规范的不完善是制约其大规模应用的关键因素。
首先,不锈钢结构的设计标准体系尚不完善。与传统钢结构相比,不锈钢的力学性能与碳钢存在显著差异,不同牌号的不锈钢性能也各不相同。目前,国内虽然已经初步建立了以《不锈钢结构技术规程》CECS410为核心的规范体系,但在抗震、抗火等关键性能的设计标准上,仍存在不少空白。
其次,不锈钢型材和相关标准缺失。目前市场上不锈钢板材供应充足,但适合工程结构使用的型钢产品却十分匮乏。目前不锈钢结构工程用高强度紧固件标准尚未颁布,不锈钢与碳钢等焊接工艺要求及防腐处理措施还需完善。这些细节问题如果处理不好,会直接影响不锈钢结构的安全性和可靠性。不过也有积极进展,不锈钢高强紧固件等配套连接件的相关规范标准已获批。
此外,不锈钢结构的施工技术和质量验收标准也有待进一步细化。不锈钢的加工硬化现象明显,需要特殊的设备和技术来处理;不锈钢屋面板的咬合精度要求极高,否则容易出现漏水等问题。这些都对施工单位的技术水平提出了更高的要求,而目前相关的施工规范和质量验收标准还不够具体,给实际施工带来了一定的难度。
对此,舒赣平教授指出,为了突破发展瓶颈,推动不锈钢结构在工程领域的规模化应用,需要构建一个涵盖行业协会、高等院校、钢铁企业、施工单位、设计单位的创新联盟,形成一个完善的技术生态圈。此外,他还特别指出,现有对不锈钢结构的研究及应用,着重于发挥不锈钢的耐腐蚀特性,而部分不锈钢拥有耐高温、抗震、抗冲击等特性,如果将其与耐腐蚀结合研发创新成果,将进一步拓宽不锈钢结构应用领域。
从装饰构件到承重结构,不锈钢正以其卓越的性能和全生命周期的性价比优势,逐步成为工程结构领域的新宠。尽管目前还面临着标准规范不完善、配套产品不足等问题,但随着技术的进步和行业生态圈的不断完善,不锈钢结构有望在更多的工程领域得到广泛应用,为我国基础设施建设的高质量发展提供有力支撑。




























