CN113463417A - 一种钢绞线及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢绞线及其生产工艺，其特征在于：包括钢绞线、缓凝粘合剂和护套；具体生产工艺为：S1：钢绞线裸线供给；S2：缓凝粘合剂混合上料；S3：护套涂覆；S4：护套压痕；S5：成品缠绕；本发明中钢绞线结构的生产中，直接将混合调配好的缓凝粘合剂在钢绞线上进行涂覆，并包覆护套，压痕冷却后完成成品，生产工艺简单；此外，采用的缓凝粘合剂中设置耐磨粉，一方面可以延长缓粘结预应力钢绞线生产后的到使用前的龄期，降低摩擦损失，另一方面，在低温状态下，超细化加工过的耐磨粉降低缓凝粘合剂的结块，提高分散性，在温度降低时，也能提高缓凝粘合剂的流动性，减少冻固现象。

Description

一种钢绞线及其生产工艺
技术领域
本发明涉及缓粘结预应力钢绞线领域，尤其涉及一种钢绞线及其生产工艺。
背景技术
预应力钢绞线是由2、3、7或19根高强度钢丝构成的绞合钢缆，并经消除应力处理(稳定化处理)，适合预应力混凝土或类似用途，预应力钢绞线，采用高碳钢盘条，经过表面处理后冷拔成钢丝，然后按 钢绞线结构将一定数量的钢丝绞合成股，再经过消除应力的稳定化处理过程而成，为延长耐久性，钢丝上可以有金属或非金属的镀层或涂层，如镀锌、涂环氧树脂等，为增加与混凝土的握裹力，表面可以有刻痕等，模拔的预应力钢绞线在绞合后经过一次模具压缩过程，结构更加密实，表层更加适合锚具抓握，制作无粘结预应力钢绞线，采用普通的预应力钢绞线，涂防腐油脂或石蜡后包高密度聚乙烯合成。
缓粘接是指在施工阶段预应力筋可伸缩自由变形、不与周围缓凝粘合剂产生粘结，而在施工完成后的预定时期内预应力筋通过固化的缓凝粘结剂与周围混凝土产生粘结作用，预应力筋与周围混凝土形成一体，共同工作，达到有粘效果；
缓粘结预应力混凝土技术秉承了无粘结预应力结构施工简便易行的优点；又具备有粘结预应力混凝土结构的传力机制，抗震性能优良；
常见的缓粘结预应力钢绞线中，缓粘结预应力钢绞线使用前摩擦损失大，耐寒性能差，导致缓凝粘合剂出现冻固现象的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种钢绞线及其生产工艺；能够解决一般的缓粘接预应力钢绞线在使用前摩擦损失大，耐寒性能差，低温下易出现冻固现象的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种钢绞线，其创新点在于：包括钢绞线、缓凝粘合剂和护套；
所述钢绞线由若干钢丝单元加捻形成的绞丝状结构，所述钢绞线至少具有一中心股钢丝和加捻在中心股的周向环绕钢丝；所述护套包裹在钢绞线的外侧对钢绞线进行保护，缓凝粘合剂填充在钢绞线与护套之间形成的间隙内。
进一步的，所述缓凝粘合剂包括环氧树脂、外加剂、填料和热固型固化剂；所述缓凝粘合剂的初始粘度为1.0×104 -1.0×105mPa.s；固化后力学性能中弯曲强度≥20MPa，抗压强度≥50MPa，拉伸剪切强度≥10MPa；耐湿热老化性能中拉伸剪切强度下降率不大于15%，高低温交变性能中拉伸剪切强度下降率不大于15%。
进一步的，所述护套的外表面上沿着延伸方向形成肋状结构，与周围混凝土咬合，达到共同受力。
一种钢绞线的生产工艺，其创新点在于：具体生产工艺如下：
S1：钢绞线裸线供给：将缠绕在卷筒上的钢绞线按照1m/min的输出速度将钢绞线裸线从卷筒上向缓凝粘合剂涂覆设备进行输送；
S2：缓凝粘合剂混合上料：准备环氧树脂、固化剂、稀释剂和改性填料；将重量份的环氧树脂100份，固化剂15-40份，添加至反应器内进行均匀搅拌，然后加入重量份的稀释剂5-15份，改性填料30-80份，耐磨粉3-6份；至反应器内进行均匀搅拌；将混合均匀的原料进行真空脱泡得到缓凝粘合剂，并通过输送管道泵送至缓凝粘合剂涂覆设备内；
S3：护套涂覆：在缓凝粘合剂涂覆设备内完成钢绞线上缓凝粘合剂的涂覆后，钢绞线输送至护套涂覆设备；护套为高密度聚乙烯材料且通过护套涂覆设备挤出成型包裹在涂覆有缓凝粘合剂的钢绞线表面上；
S4：护套压痕：将完成护套涂覆的钢绞线送入压痕机，通过肋条状模具在钢绞线的护套外表面上压出肋条结构；
S5：成品缠绕：将完成护套压痕后的缓粘结预应力钢绞线通过冷却设备进行冷却后，缠绕在输出的卷筒上，完成缓粘结预应力钢绞线的生产。
本发明的优点在于：
1）本发明中缓粘结预应力钢绞线结构的生产中，直接将混合调配好的缓凝粘合剂在钢绞线上进行涂覆，并包覆护套，压痕冷却后完成成品，生产工艺简单；此外，采用的缓凝粘合剂中设置耐磨粉，一方面可以延长缓粘结预应力钢绞线生产后的到使用前的龄期，降低摩擦损失，另一方面，在低温状态下，超细化加工过的耐磨粉降低缓凝粘合剂的结块，提高分散性，在温度降低时，也能提高缓凝粘合剂的流动性，减少冻固现象。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1至图3为本发明的一种钢绞线的结构示意图。
图4为本发明的一种钢绞线的生产工艺图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1至图3所示的一种钢绞线，包括钢绞线1、缓凝粘合剂2和护套3。
钢绞线1由若干钢丝单元加捻形成的绞丝状结构，钢绞线1至少具有一中心股钢丝和加捻在中心股的周向环绕钢丝；护套3包裹在钢绞线的外侧对钢绞线进行保护，缓凝粘合剂2填充在钢绞线1与护套3之间形成的间隙内。
缓凝粘合剂2包括环氧树脂、外加剂、填料和热固型固化剂；缓凝粘合剂的初始粘度为1.0×104 -1.0×105mPa.s；固化后力学性能中弯曲强度≥20MPa，抗压强度≥50MPa，拉伸剪切强度≥10MPa；耐湿热老化性能中拉伸剪切强度下降率不大于15%，高低温交变性能中拉伸剪切强度下降率不大于15%。
护套的外表面上沿着延伸方向形成肋状结构，与周围混凝土咬合，达到共同受力。
实施例1：
如图4所示的一种钢绞线的生产工艺，具体生产工艺如下：
S1：钢绞线裸线供给：将缠绕在卷筒上的钢绞线按照1m/min的输出速度将钢绞线裸线从卷筒上向缓凝粘合剂涂覆设备进行输送；
S2：缓凝粘合剂混合上料：准备环氧树脂、固化剂、稀释剂和改性填料；将重量份的环氧树脂100份，固化剂15份，添加至反应器内进行均匀搅拌，然后加入重量份的稀释剂5份，改性填料30份，耐磨粉3份；至反应器内进行均匀搅拌；将混合均匀的原料进行真空脱泡得到缓凝粘合剂，并通过输送管道泵送至缓凝粘合剂涂覆设备内；
S3：护套涂覆：在缓凝粘合剂涂覆设备内完成钢绞线上缓凝粘合剂的涂覆后，钢绞线输送至护套涂覆设备；护套为高密度聚乙烯材料且通过护套涂覆设备挤出成型包裹在涂覆有缓凝粘合剂的钢绞线表面上；
S4：护套压痕：将完成护套涂覆的钢绞线送入压痕机，通过肋条状模具在钢绞线的护套外表面上压出肋条结构；
S5：成品缠绕：将完成护套压痕后的缓粘结预应力钢绞线通过冷却设备进行冷却后，缠绕在输出的卷筒上，完成缓粘结预应力钢绞线的生产。
实施例2：其余与实施例1相同，不同之处在于S2中：将重量份的环氧树脂100份，固化剂28份，添加至反应器内进行均匀搅拌，然后加入重量份的稀释剂10份，改性填料55份，耐磨粉5份，至反应器内进行均匀搅拌；
实施例3：其余与实施例1相同，不同之处在于S2中：将重量份的环氧树脂100份，固化剂40份，添加至反应器内进行均匀搅拌，然后加入重量份的稀释剂15份，改性填料80份，耐磨粉6份，至反应器内进行均匀搅拌；
下表为不同实施例在40天和60天进行不同温度下的摩擦损失数据表。
Figure 962124DEST_PATH_IMAGE001
通过上表可以看出，在40天和60天进行张拉时，60天时的张拉局部偏差摩擦系数大，摩擦系数也大，说明局部偏差系数、摩擦系数与钢绞线生产后的龄期有关，随着龄期增大，系数增大，摩擦损失增大，因此应该控制在张拉适用期内张拉；此外，局部偏差系数、摩擦系数也因调配不同的缓凝粘合剂可实现摩擦系数的降低，减少摩擦损失；
在相同天数时，低温下的张拉局部偏差摩擦系数大，摩擦系数也大，说明局部偏差系数、摩擦系数与钢绞线生产后张拉的温度有关，随着温度的降低，系数增大，摩擦损失增大，因此应该控制在张拉的合适温度内张拉；此外，局部偏差系数、摩擦系数也因调配不同的缓凝粘合剂可实现摩擦系数的降低，减少摩擦损失，减少冻固现象。
若工程需要在温度低于0℃进行张拉时，采用专业电加热设备对钢绞线加热，通电电压不应大于安全电压36V，减小由粘滞力产生的预应力损失。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种钢绞线，其特征在于：包括钢绞线、缓凝粘合剂和护套；
所述钢绞线由若干钢丝单元加捻形成的绞丝状结构，所述钢绞线至少具有一中心股钢丝和加捻在中心股的周向环绕钢丝；所述护套包裹在钢绞线的外侧对钢绞线进行保护，缓凝粘合剂填充在钢绞线与护套之间形成的间隙内。
2. 根据权利要求1所述的一种钢绞线，其特征在于：所述缓凝粘合剂包括环氧树脂、外加剂、填料和热固型固化剂；所述缓凝粘合剂的初始粘度为1.0×104 -1.0×105mPa.s；固化后力学性能中弯曲强度≥20MPa，抗压强度≥50MPa，拉伸剪切强度≥10MPa；耐湿热老化性能中拉伸剪切强度下降率不大于15%，高低温交变性能中拉伸剪切强度下降率不大于15%。
3.根据权利要求1所述的一种钢绞线，其特征在于：所述护套的外表面上沿着延伸方向形成肋状结构，与周围混凝土咬合，达到共同受力。
4.一种钢绞线的生产工艺，其特征在于：具体生产工艺如下：
S1：钢绞线裸线供给：将缠绕在卷筒上的钢绞线按照1m/min的输出速度将钢绞线裸线从卷筒上向缓凝粘合剂涂覆设备进行输送；
S2：缓凝粘合剂混合上料：准备环氧树脂、固化剂、稀释剂和改性填料；将重量份的环氧树脂100份，固化剂15-40份，添加至反应器内进行均匀搅拌，然后加入重量份的稀释剂5-15份，改性填料30-80份，耐磨粉3-6份；至反应器内进行均匀搅拌；将混合均匀的原料进行真空脱泡得到缓凝粘合剂，并通过输送管道泵送至缓凝粘合剂涂覆设备内；
S3：护套涂覆：在缓凝粘合剂涂覆设备内完成钢绞线上缓凝粘合剂的涂覆后，钢绞线输送至护套涂覆设备；护套为高密度聚乙烯材料且通过护套涂覆设备挤出成型包裹在涂覆有缓凝粘合剂的钢绞线表面上；
S4：护套压痕：将完成护套涂覆的钢绞线送入压痕机，通过肋条状模具在钢绞线的护套外表面上压出肋条结构；
S5：成品缠绕：将完成护套压痕后的钢绞线通过冷却设备进行冷却后，缠绕在输出的卷筒上，完成钢绞线的生产。
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