CN1142351C

CN1142351C - 膨胀自粘结预应力筋

Info

Publication number: CN1142351C
Application number: CNB011069589A
Authority: CN
Inventors: 邱则有
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2004-03-17
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: CN1320754A

Abstract

一种膨胀自粘结预应力筋，包括钢绞线、外包覆套、预应力筋与外包覆套之间填充的浆料，其特征在于所述的浆料为其内含有固化过程中具有膨胀性的膨胀组分的自粘结浆料，膨胀组分为无机膨胀剂或有机膨胀剂或无机有机复合膨胀剂。具有预应力筋与砼握裹牢固、粘结强度高、能有效提高预应力筋的预应力强度、施工周期短、经济性能好、操作方便等特点，适用于各种预应力结构使用，特别适用于预应力空心楼盖、屋盖使用。

Description

膨胀自粘结预应力筋

(一)技术领域

本发明涉及一种预应力钢筋砼中使用的筋，特别涉及带套管的有粘结筋和无粘结筋的改进。

(二)背景技术

预应力筋是预应力砼中的关键部件，现在应用的有穿套管钢筋张拉后灌水泥浆的粘结预应力筋，或施工简便的无粘结预应力筋。

无粘结预应力筋其结构是在多束钢绞线外包覆聚乙烯或聚丙烯护套，在钢绞线和护套之间充含油脂。这种结构的预应力筋在张拉过程及受力过程中护套与钢绞线之间可产生滑移，张拉后的钢绞线其应力是依靠锚具传递到砼构件中，因此，钢绞线传递到砼中的预应力分布不均匀，不能充分发挥预应力钢筋砼的性能。由于钢筋无粘结，当出现火灾时，因温度使应力松驰而出现钢筋砼结构倒踏等严重问题。钢筋不能充分发挥效能，特别是建筑装修时不慎电钻将钢绞线打断时，钢绞线完全失去应力而使结构破坏。而有粘结预应力筋在其表面的砼凝固或半凝固后均无法再对预应力筋进行张拉、施加应力，因此主要用于预应力先张法施工工艺中，在后张法的施工工艺中仍然需要预留孔道，并在孔道外砼凝固至一定程度，对孔道内的预应力筋施加预应力后才可向孔道内灌注水泥砂浆，因而施工周期长而复杂，在曲线预应力孔道中，因水泥泌水或压浆不实，通常出现水室或气室，钢绞线在水气室中在应力状态下易锈蚀，最终导致钢绞线断裂失去应力而使结构失效。

CN2365295Y号实用新型专利公开了一种后粘结筋，护套采用粗糙外表面，光滑内表面，护套内充填环氧树脂型潜伏固化期粘合剂，此方案环氧树脂与聚乙烯护套结合强度低，与光滑内表面结合强度更低，加之环氧树脂固化时，产生固化收缩。因此环氧树脂的护套结合不紧密，护套与钢绞线粘结握裹力低。因此，无论外表面多粗糙，预应力与砼的粘结强度是很有限的，其次粗糙外表面生产工艺复杂、难度大、生产成本高。

又如日本专利JP2000282710A、名称为“塔状建筑物中的减震结构”，该减震结构中的预应力结构中的钢筋套管是用低屈服点金属制作，而且，金属套管与预应力钢丝(PC钢丝)之间使用的浆料是粘弹体，粘弹体浆料为水泥、沥青及砂浆的混合物。因而钢筋套管和粘弹性浆料均能有效吸收能量，达到减震的目的。但这种结构却不能使预应力钢丝通过钢筋套管与砼紧密握裹，传递预加应力，因此，研制一种新型的膨胀自粘结预应力筋已为急需。

(三)发明内容

本发明的目的为克服上述不足而提供一种能使预应力筋与砼握裹牢固，无需预留孔道直接采用后张法施工的膨胀自粘结预应力筋。

为实现上述目的，本发明包括钢铰线、外包覆套、预应力筋与外包覆套之间填充的浆料，其特征在于所述的浆料为其内含有固化过程中具有膨胀性的膨胀组分的自粘结浆料，膨胀组分为无机膨胀剂或有机膨胀剂或无机有机复合膨胀剂。所述浆料可由有机、无机物等组成，也可含有填料或骨料。浆料凝结固化过程中，膨胀组份产生适当的膨胀压力，使钢绞线通过外包覆护套与砼紧密握裹，传递预加应力，所述膨胀自粘结预应力筋外包覆套可以是金属、塑料或涂料或其它包覆物。

本发明的膨胀自粘结预应力筋的制作方法为将自粘结浆涂覆预应力筋外围后，再将外包覆套包覆自粘结浆料。

膨胀组分可为无机膨胀剂或有机膨胀或有机无机复合膨胀剂，聚合反应膨胀树脂，如明矾类膨胀剂，UEA膨胀剂，CP发泡剂，螺环原酸脂类树脂。

上述自粘结预应力筋，护套(膜)表面形状无特别要求。其现场施工方法为：将自粘结筋置于模具中，然后浇筑砼，自粘结浆料在护套中充当润滑介质，钢绞线在护套内可滑动，钢绞线与砼之间未粘结，这时张拉预应力筋，预应力筋靠锚具将应力传递到砼构件上，随后，自粘结浆料自行固化，也可通过加热或磁场或射线或微波等辅助工艺使自粘结浆料固化，凝结固化过程产生膨胀，使浆体胀满整体护套内道，特别是钢绞线的异型部位和护套内道。当硬化中期，产生一定的微膨胀作用以补偿固化(硬化)时浆体的收缩作用，使预应力筋与砼产生粘结力和膨胀压力，砼与预应力筋紧密握裹，形成先灌浆后固化的有粘结筋。

本发明最显著的优点是预应力筋与砼握裹牢固，粘结强度高。从而预应力传递给砼充分可靠、牢固，能有效提高预应力筋的预应力强度，更充分地发挥预应力钢筋砼的性能，提高预应力砼的安全性。其次，无需预留孔道直接采用后张法施工，施工周期短，经济性能好，操作方便适用。

(四)附图说明

图1是本发明实施例的立体结构示意图。

图2是本发明实施例的横向截面结构示意图。

(五)具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步的阐述。

如图1-2所示，本发明包括钢绞线1、外包覆套2，其特征在于预应力筋与外包覆套之间填充有其内含有固化过程中具有膨胀性的膨胀组分的自粘结浆料3。外包覆套2可以是金属、塑料或涂料或其它包覆物。

下面给出本发明中自粘结浆料3制作的实施例，实施例1：自粘结浆料的配方为硅酸盐水泥10％-95％、矾土水泥2-20％、石膏2-17％、FDN0.1-8％、硼砂0.1-3.5％、聚乙烯醇胶0.1-2％、酒石酸钾钠0.1-5.2％，加入适量水经混合搅拌加工而成。在该实施例中硅酸盐水泥、矾土水泥、石膏共同粉磨或分别粉磨进行混合，同时添加超缓凝剂、硼砂、酒石酸钾钠、减水剂FDN、增塑剂、聚乙烯醇等。矾土水泥、硅酸盐水泥在超缓凝剂的作用下，早期基本不水化硬化，一定时间后，矾土水泥中的铝酸盐与石膏遇水化合成晶状钙矾石；硅酸盐水泥中的C₃A，或C₃S、C₂S和f-CaO水化时，析出的Ca(OH)₂，也形成钙矾石反应，钙矾石生成时体积膨胀。通常将矾土水泥和石膏称为膨胀组份，硅酸盐水泥为主强度组份。铝酸盐含量越大，可能产生的膨胀量及膨胀速度越高。

实施例2：自粘结浆料配方为环氧树脂10-70％、丁腈橡胶0.1-30％、偶氮二异丁腈0.1％-12％、马来酸0.1-3.5％偶氮二甲酰胺0.001-1％、三氟化硼络合物0.1-3％、滑石粉5-30％、磁粉0.1-5％、CP发泡剂适量。在本实施例中，粘性液体的环氧树脂由于有反应活性的环氧基，三氟化硼络合物(如：三氟化硼-单乙胺)与环氧树脂混合后，在室温下是稳定的，不与环氧树脂反应。在较高温度下，络合物自动分解，很快固化环氧树脂，在较高温度下，CP发泡膨胀剂膨胀，膨化的树脂混合物使预应力筋与护套及砼结合牢固。其丁腈橡胶为改性剂。

实施例3：聚醚聚氨脂50％-90％、DOP增塑剂0.1-5％、CaCO₃8％-50％、DTP类膨胀剂适量。

Claims

1、一种膨胀自粘结预应力筋，包括钢绞线、外包覆套、预应力筋与外包覆套之间填充的浆料，其特征在于所述的浆料为其内含有固化过程中具有膨胀性的膨胀组分的自粘结浆料，膨胀组分为无机膨胀剂或有机膨胀剂或无机有机复合膨胀剂。

2、根据权利要求1所述膨胀自粘结预应力筋，其特征在于外包覆套，可以是金属、塑料或涂料或其它包覆物。

3、根据权利要求1所述膨胀自粘结预应力筋，其特征在于所述自粘结浆料的配方为硅酸盐水泥10％-95％、矾土水泥2-20％、石膏2-17％、FDN0.1-8％、硼砂0.1-3.5％、聚乙烯醇胶0.1-2％、酒石酸钾钠0.1-5.2％，加入适量水经混合搅拌加工而成。

4、根据权利要求1所述膨胀自粘结预应力筋，其特征在于所述自粘结浆料的配方为环氧树脂10-70％、丁腈橡胶0.1-30％、偶氮二异丁腈0.1-12％、马来酸0.1-3.5％、偶氮二甲酰胺0.001-1％、三氟化硼络合物0.1-3％、滑石粉5-30％、磁粉0.1-5％、CP发泡剂适量。

5、根据权利要求1所述膨胀自粘结预应力筋，其特征在于所述自粘结浆料的配方为聚醚聚氨脂50％-90％、DOP增塑剂0.1-5％、CaCO₃8％-50％、DTP类膨胀剂适量。