CN117769638A - 带光纤的pc钢绞线、应变测定装置以及带光纤的pc钢绞线的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种带光纤的PC钢绞线，具有：PC钢绞线，由多根PC钢线绞合而成；以及光纤，所述光纤通过树脂固定于扭绞槽，其中，所述扭绞槽是配置于所述PC钢绞线的外表面的邻接的两根所述PC钢线之间的槽，在与所述PC钢绞线的长度方向垂直的十个截面中测定出的、构成所述扭绞槽的邻接的两根所述PC钢线的公切线与所述光纤的中心之间的距离的变异系数为0.5以下。
Description
技术领域
本公开涉及带光纤的PC钢绞线、应变测定装置以及带光纤的PC钢绞线的制造方法。
本申请主张基于2021年8月20日申请的日本申请第2021－134853号的优先权，并援引记载于所述日本申请的全部记载内容。
背景技术
在专利文献1中公开了一种PC钢绞线，其特征在于，具备：PC钢线组，具有被绞合的多个PC钢线；以及光纤构件，具有光纤和树脂制的填料，所述光纤包括光纤线材和覆盖该光纤线材的被覆，所述填料包围所述光纤，所述光纤构件被设置为在所述PC钢线彼此之间沿着该邻接的PC钢线延伸，在与所述PC钢线组的长度方向正交的截面内，所述光纤构件容纳于由所述邻接的PC钢线各自的表面和所述邻接的PC钢线的公切线围成的区域内。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016－57231号公报
发明内容
本公开的带光纤的PC钢绞线具有：PC钢绞线，由多根PC钢线绞合而成；以及光纤，所述光纤通过树脂固定于扭绞槽，其中，所述扭绞槽是配置于所述PC钢绞线的外表面的邻接的两根所述PC钢线之间的槽，在与所述PC钢绞线的长度方向垂直的十个截面中测定出的、构成所述扭绞槽的邻接的两根所述PC钢线的公切线与所述光纤的中心之间的距离的变异系数为0.5以下。
附图说明
图1是本公开的一个方案的带光纤的PC钢绞线的立体图。
图2是图1的带光纤的PC钢绞线的与长度方向垂直的面处的剖视图。
图3是放大地示出图2的光纤周边的图。
图4是具有缓蚀被覆的情况下的带光纤的PC钢绞线的、与长度方向垂直的面处的剖视图。
图5是本公开的一个方案的散射光测定装置的说明图。
图6是本公开的一个方案的散射光测定装置的说明图。
图7是带光纤的PC钢绞线的制造装置的说明图。
具体实施方式
[本公开所要解决的问题]
混凝土结构物具有拉伸力弱这一特性。因此，为了预先对混凝土结构物施加压缩力，控制混凝土结构物承受载荷时的拉伸应力，从而防止产生裂纹等，使用了PC钢绞线等张紧材料。
此外，作为张紧材料，例如使用专利文献1所公开的具有光纤的PC钢绞线，通过该光纤和散射光来进行沿着PC钢绞线的长度方向的PC钢绞线的应变分布的测定、导入至PC钢绞线的张紧力的评价等。
在牵引以往的带光纤的PC钢绞线的端部而导入均匀的张紧力之后，使用光纤来测定出应变分布时，有时根据沿着该带光纤的PC钢绞线的长度方向的位置而会在测定值上出现差异。
就带光纤的PC钢绞线而言，根据设置的场所等，有时会要求进一步提高应变的测定精度。因此，要求一种带光纤的PC绞线，其能抑制由沿着带光纤的PC钢绞线的长度方向的位置引起的测定值的差异的产生，能进行应变的精密测定。
本公开的目的在于提供一种能进行应变的精密测定的带光纤的PC钢绞线。
[本公开的效果]
根据本公开，能提供一种能进行应变的精密测定的带光纤的PC钢绞线。
[本公开的实施方式的说明]
首先，列举本公开的实施方案来进行说明。在以下的说明中，对相同或对应的要素标注相同的附图标记，并对它们不重复进行相同的说明。
(1)本公开的一个方案的带光纤的PC钢绞线具有：PC钢绞线，由多根PC钢线绞合而成；以及光纤，所述光纤通过树脂固定于扭绞槽，其中，所述扭绞槽是配置于所述PC钢绞线的外表面的邻接的两根所述PC钢线之间的槽，在与所述PC钢绞线的长度方向垂直的十个截面中测定出的、构成所述扭绞槽的邻接的两根所述PC钢线的公切线与所述光纤的中心之间的距离的变异系数为0.5以下。
通过使本公开的一个方案的带光纤的PC钢绞线的上述变异系数为0.5以下，意味着所测定的十个截面中的构成扭绞槽的邻接的两根PC钢线的公切线与光纤的中心之间的距离的不均得到抑制。就是说，意味着与PC钢绞线的长度方向垂直的截面中的光纤的位置的不均得到抑制。因此，在使用该带光纤的PC钢绞线在均匀地导入了张紧力的状态下沿着带光纤的PC钢绞线的长度方向测定出应变的分布的情况下，能抑制由沿着该长度方向的位置引起的应变的测定值的差异的产生，即能抑制变异幅度。因此，通过使用该带光纤的PC钢绞线，能进行应变的精密测定。
需要说明的是，变异系数是指表示测定值的不均的程度的参数，是将测定值的标准差除以该测定值的平均值而得到的值，其为无量纲数。
(2)也可以是，在与所述PC钢绞线的长度方向垂直的截面中，所述光纤位于由与所述公切线平行并且比所述公切线向所述PC钢绞线的内侧离开0.1mm的直线和构成所述扭绞槽的邻接的两根所述PC钢线的表面围成的区域内。
通过将光纤配置于上述区域内，能以接近PC钢绞线的方式配置光纤，能更高精度地测定PC钢绞线的应变。
(3)也可以是，在与所述PC钢绞线的长度方向垂直的截面中，所述光纤的外表面被所述树脂覆盖。
通过用树脂覆盖光纤的外表面，能将光纤牢固地固定于PC钢绞线，能使光纤特别准确地追随PC钢绞线的伸缩。因此，在PC钢绞线产生的应变的状态被特别准确地反映至光纤，能使用该光纤来特别高精度地测定PC钢绞线的应变。此外，通过用树脂覆盖光纤的外表面，能保护光纤，从而防止光纤发生损伤。
(4)也可以是，具有两根以上所述光纤。
在带光纤的PC钢绞线具有两根以上光纤的情况下，例如即使在施工时一根光纤发生了损伤或者由于经年劣化等而一根光纤发生了损伤的情况下，也能使用其他光纤来进行应变测定等。
此外，能使用光纤通过散射光来测定PC钢绞线的应变、温度，但例如也存在同时测定应变和温度的情况、根据应变、温度的测定方式而需要两根以上光纤的情况。因此，为了应对多样的测定方式，带光纤的PC钢绞线优选具有两根以上光纤。
(5)也可以是，所述树脂的断裂时伸长率为3.5％以上。
根据JIS G 3536(2014)，PC钢绞线的断裂时伸长率为3.5％以上。因此，通过使树脂的断裂时伸长率也为3.5％以上，意味着：即使在对带光纤的PC钢绞线施加了力直至PC钢绞线、树脂发生断裂的情况下，树脂也能追随PC钢绞线的变形而变形。因此，通过使树脂的断裂时伸长率为3.5％以上，在对带光纤的PC钢绞线导入了张紧力的情况下，树脂易于与PC钢绞线相匹配地变形，能提高带光纤的PC钢绞线的耐久性。
(6)也可以是，具有覆盖所述PC钢绞线的外表面的缓蚀被覆。
通过带光纤的PC钢绞线具有缓蚀被覆，能保护PC钢绞线免受外部环境影响，从而抑制PC钢绞线的腐蚀。
(7)本公开的一个方案的应变测定装置具有：(1)至(6)中任一项所述的带光纤的PC钢绞线；以及散射光测定装置，与所述带光纤的PC钢绞线连接。
根据本公开的一个方案的应变测定装置，使用本公开的一个方案的带光纤的PC钢绞线，因此，能抑制由沿着带光纤的PC钢绞线的长度方向的位置引起的应变的测定值的变异幅度，能高精度地测定应变等。
根据本公开的一个方案的应变测定装置，能使用带光纤的PC钢绞线来进行应变、温度的测定，因此，即使在该带光纤的PC钢绞线被进行埋设等从而从外部难以进行测定的情况下，也能容易地测定应变、温度。此外，与例如使用带光纤的PC钢绞线以外的温度计来测定温度的情况等相比较，应变的测定点与温度的测定点接近，因此能高精度地进行基于温度的应变的校正。
而且，根据本公开的一个方案的应变测定装置，使用散射光来测定应变、温度，现场的计测负担少，能容易地进行测定。
(8)也可以是，所述散射光测定装置具有输出测定数据的接口。
通过散射光测定装置具有接口，能将测定出的应变或温度的数据、校正后的应变的数据输出至外部。例如，也可以构成为能从接口经由网络等向外部的信息终端输出上述应变等的数据。通过具有该构成，能容易地获取远处的混凝土结构物的应变等的数据。
(9)本公开的一个方案的带光纤的PC钢绞线的制造方法具有：配置工序，将光纤配置于由多根PC钢线绞合而成的PC钢绞线的扭绞槽，其中，所述扭绞槽是配置于所述PC钢绞线的外表面的邻接的两根所述PC钢线之间的槽；以及固定工序，通过树脂将所述光纤固定于所述扭绞槽，在所述配置工序中，对所述光纤施加大于0N且小于等于20N的张力。
通过预先对光纤施加大于0N的张力，易于使供给的光纤的位置对准，能将光纤设置于PC钢绞线11的扭绞槽的所希望的位置。因此，能抑制带光纤的PC钢绞线的与长度方向垂直的多个截面中的、配置于扭绞槽的光纤的位置的不均。因此，在使用所得到的带光纤的PC钢绞线在均匀地导入了张紧力的状态下沿着该带光纤的PC钢绞线的长度方向测定出应变的分布的情况下，能抑制由沿着该长度方向的位置引起的应变的测定值的变异幅度。即，通过使用该带光纤的PC钢绞线，能进行应变的精密测定。
通过使施加于光纤的张力小于等于20N，能防止光纤发生破损。
(10)也可以是，在所述配置工序后且在实施所述固定工序之前，具有向所述扭绞槽供给所述树脂的树脂供给工序。
通过在配置工序后且在实施固定工序之前向扭绞槽供给树脂，能遍及光纤的外表面的宽广范围供给树脂。因此，能将光纤牢固地固定于PC钢绞线，能使光纤特别准确地追随PC钢绞线的伸缩。其结果是，在PC钢绞线产生的应变的状态被特别准确地反映至光纤，能使用该光纤来特别高精度地测定PC钢绞线的应变。
(11)也可以是，所述树脂的固化时间为1分钟以下。
通过作为树脂而使用固化时间为1分钟以下的树脂，能缩短在将光纤配置于扭绞槽的规定的位置之后直至通过树脂将光纤固定为止的时间。因此，能防止在直至树脂固化为止的期间光纤的位置偏移。其结果是，在带光纤的PC钢绞线的与长度方向垂直的多个截面中，能将光纤高精度地设置于扭绞槽内的所希望的位置，例如将光纤配置于扭绞槽时的初始位置。因此，在使用所得到的带光纤的PC钢绞线在均匀地导入了张紧力的状态下沿着该带光纤的PC钢绞线的长度方向测定出应变的分布的情况下，能特别抑制由沿着该长度方向的位置引起的应变的测定值的变异幅度。即，能特别高精度地测定应变。
(12)也可以是，所述树脂是紫外线固化树脂，在所述固定工序中，对所述树脂照射紫外线。
紫外线固化树脂仅通过照射紫外线就能使树脂固化，因此，与进行加热等的情况相比较，能抑制对光纤等树脂以外的构件的影响。此外，紫外线固化树脂与热固化树脂、二液混合型树脂等相比较，固化时间短的情况多，能特别防止在直至树脂固化为止的期间，扭绞槽中的光纤的位置偏移。
[本公开的实施方式的详情]
以下，参照附图对本公开的一个实施方式(以下记为“本实施方式”)的带光纤的PC钢绞线、应变测定装置以及带光纤的PC钢绞线的制造方法的具体例进行说明。需要说明的是，本发明并不限定于这些示例，而是由权利要求书示出，意图在于包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。
1.带光纤的PC钢绞线
使用图1～图4对本实施方式的带光纤的PC钢绞线的构成例进行说明。
图1是本实施方式的带光纤的PC钢绞线的立体图，图2示出了图1所示的带光纤的PC钢绞线10、PC钢绞线11的与长度方向垂直的截面的构成例。图3是图2的局部放大图。图4是具有缓蚀被覆的情况下的带光纤的PC钢绞线的与长度方向垂直的截面的说明图。
本实施方式的带光纤的PC钢绞线可以具有：PC钢绞线，由多根PC钢线绞合而成；以及光纤。并且，光纤通过树脂固定于扭绞槽，其中，所述扭绞槽是配置于PC钢绞线的外表面的邻接的两根PC钢线之间的槽。
需要说明的是，PC钢绞线、PC钢线的PC是指预应力混凝土(prestressedconcrete)。
]首先，对作为本实施方式的带光纤的PC钢绞线所具有的构件的PC钢绞线、光纤、树脂进行说明。
(1)关于带光纤的PC钢绞线所具有的构件
(1－1)PC钢绞线
图1所示的带光纤的PC钢绞线10具有将多根作为钢制的线材的PC钢线111绞合而成的PC钢绞线11。在对带光纤的PC钢绞线10导入了张紧力的情况下，各PC钢线111负担张紧力。
图1中的X轴为沿着带光纤的PC钢绞线10、PC钢绞线11的长度方向的轴。此外，由与X轴正交的Y轴和Z轴形成的YZ平面为与带光纤的PC钢绞线10、PC钢绞线11的长度方向垂直的截面。
构成PC钢绞线11的PC钢线111的根数不被特别限定。可以根据带光纤的PC钢绞线所要求的性能、使用方式等来选择构成PC钢绞线11的PC钢线111的根数，可列举出七根、十九根等。在PC钢线111的根数为七根的情况下，如图1、图2所示，PC钢绞线11的结构可以设为将六根作为外周线材的PC钢线111B呈螺旋状扭绞于一根作为中心线材的PC钢线111A的外周而成的一层扭绞结构。在该情况下，作为外周线材的PC钢线111B位于PC钢绞线11的最外周。在图1、图2中，示出了将相同外径的PC钢线用作作为中心线材的PC钢线111A和作为外周线材的PC钢线111B的例子，但不限定于该方式。例如，也可以是作为中心线材的PC钢线111A的外径与作为外周线材的PC钢线111B的外径不同。
另一方面，在PC钢线的数量为十九根的情况下，虽然省略图示，但PC钢绞线的结构可以设为从内侧依次将作为内周线材的PC钢线和作为外周线材的PC钢线呈螺旋状扭绞于一根作为中心线材的PC钢线而成的两层扭绞结构。代表性地，存在内周线材与外周线材的根数的组合不同的两种类型。
具体而言，存在由一根中心线材、九根内周线材以及九根外周线材构成的类型和由一根中心线材、六根内周线材以及十二根外周线材构成的类型。在前者的类型中，中心线材和外周线材可以由大致相等的外径的PC钢线构成，内周线材可以由外径比中心线材的外径小的PC钢线构成。
在后者的类型中，中心线材和内周线材可以由大致相等的外径的PC钢线构成。外周线材可以将与中心线材大致相等的外径的PC钢线和外径比其小的PC钢线交替地配置来构成。
如图2所示，PC钢绞线11具有扭绞槽21，其中，该扭绞槽21是在配置于PC钢绞线11的外表面11A的邻接的两根PC钢线111B之间形成的凹部，即外周线材之间的槽。此外，PC钢绞线11具有内部空隙22，该内部空隙22是被相互邻接的三根PC钢线111包围的空间。这些扭绞槽21、内部空隙22以沿着PC钢绞线11的长度方向延伸的方式具有以中心轴A为中心的螺旋状的形状。
如图1、图2所示，在PC钢绞线11为一层扭绞结构的情况下，即在PC钢绞线11所具有的PC钢线的数量为七根的情况下，内部空隙22的间隙形成于作为中心线材的PC钢线111A与两根作为外周线材的PC钢线111B之间。
在PC钢绞线为两层扭绞结构的情况下，即在例如PC光线的数量为十九根的情况下，内部空隙的间隙形成于中心线材与两根内周线材之间、一根内周线材与两根外周线材之间、两根内周线材与一根外周线材之间。
(1－2)光纤
如上所述，带光纤的PC钢绞线可以具有光纤。
光纤可以优选利用具有纤芯和包层的光纤。纤芯和包层的材质可列举出塑料、石英玻璃。作为光纤，可以利用在包层的外周具备一次被覆的光纤线材、进一步具备二次被覆的光纤芯线、进一步在二次被覆的外周具备增强材料和覆盖增强材料的外周的外皮的光纤缆线(optical fiber cord)等。一次被覆的材质例如可列举出紫外线固化树脂。二次被覆的材质例如可列举出阻燃性聚酯弹性体等。增强材料的材质例如可列举出玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺纤维等。外皮的材质可列举出阻燃性聚乙烯等阻燃性聚烯烃、阻燃性交联聚乙烯等阻燃性交联聚烯烃、耐热乙烯基(vinyl)等。
带光纤的PC钢绞线所具有的光纤的种类并不被特别限定。带光纤的PC钢绞线所具有的光纤例如优选为选自单模光纤、多模光纤以及保偏光纤中的一种以上。
通过使用带光纤的PC钢绞线所具有的光纤并利用散射光，能测定PC钢绞线的应变、温度。在测定应变、温度的情况下，作为散射光，可以优选使用布里渊散射光、瑞利散射光、拉曼散射光等。因此，可以根据所使用的散射光、所要求的测定精度等来选择合适的光纤。
本实施方式的带光纤的PC钢绞线可以仅具有一根光纤，也可以具有两根以上光纤。例如，可以使用本实施方式的带光纤的PC钢绞线的光纤来测定应变、温度。因此，本实施方式的带光纤的PC钢绞线也可以根据测定用途而具有例如应变测定用光纤和温度测定用光纤。作为应变测定用光纤、温度测定用光纤，可以使用与各自所使用的散射光等的测定条件等相应的适当的种类的光纤。
光纤的外径不被特别限定。在本实施方式的带光纤的PC钢绞线中，光纤配置于扭绞槽内。因此，优选以能容纳于该扭绞槽内的方式选择光纤的外径。光纤的外径例如优选为1.5mm以下，更优选为1.0mm以下。
通过使光纤的外径为1.5mm以下，能容易地将该光纤容纳于PC钢绞线的扭绞槽内。
光纤的外径的下限值不被特别限定，但光纤的外径优选为0.235mm以上，更优选为0.8mm以上。在带光纤的PC钢绞线的制造过程中、将带光纤的PC钢绞线设置于结构物时，有时会有热、外力施加于光纤，因此优选光纤的耐久性也优异。通过使光纤的外径为0.235mm以上，能提高耐久性。
需要说明的是，上述光纤的外径是指包括上述的一次被覆、二次被覆等被覆的整个光纤的外径。
此外，光纤的断裂时伸长率优选为3.5％以上。
光纤优选能追随PC钢绞线的变形。根据JIS G 3536(2014)，PC钢绞线的断裂时伸长率为3.5％以上。因此，通过使光纤的断裂时伸长率也为3.5％以上，意味着：即使在对带光纤的PC钢绞线施加了力直至PC钢绞线、光纤发生断裂的情况下，光纤也能追随PC钢绞线的变形而变形。因此，通过使光纤的断裂时伸长率为3.5％以上，在对带光纤的PC钢绞线导入了张紧力的情况下，光纤易于与PC钢绞线相匹配地变形，能提高带光纤的PC钢绞线的耐久性。需要说明的是，在本说明书中，光纤、树脂的断裂时伸长率可以根据在该带光纤的PC钢绞线中应用的PC钢绞线的条件，依据JIS G 3536(2014)来测定。
具体而言，例如可以通过在制成带光纤的PC钢绞线之后实施拉伸试验来评价断裂时伸长率。在对带光纤的PC钢绞线实施拉伸试验时，在带光纤的PC钢绞线的伸长率为3.5％以上的情况下，如果光纤、树脂未发生断裂，则对于这些构件也可以评价为断裂时伸长率为3.5％以上。
光纤的拉伸强度优选为100MPa以上且1500MPa以下，更优选为120MPa以上且1300MPa以下。
带光纤的PC钢绞线在使用时例如设置于混凝土结构物内。并且，通过牵引带光纤的PC钢绞线的端部而导入张紧力，对混凝土结构物施加压缩力，控制混凝土结构物承受载荷时的拉伸应力，从而防止在混凝土结构物产生裂纹等。在牵引带光纤的PC钢绞线而导入张紧力时，力也会施加于光纤。并且，在光纤的拉伸强度为100MPa以上的情况下，如果是对带光纤的PC钢绞线导入了通常的张紧力的情况，则能防止光纤发生断裂。不过，无需过度提高光纤的拉伸强度，因此光纤的拉伸强度优选为1500MPa以下。
需要说明的是，在本说明书中，光纤、树脂的拉伸强度通过如下方式来计算出：将使用拉伸试验机在拉伸速度5mm/min、支承间隔150mm的条件下测定出的强度值除以用于评价的试样的截面积。
(1－3)树脂
在本实施方式的带光纤的PC钢绞线10中，光纤12通过树脂13固定于PC钢绞线11的扭绞槽21。
本发明的发明人研究了在对带光纤的PC钢绞线导入均匀的张紧力之后，使用光纤来测定出应变分布的情况下，根据沿着该带光纤的PC钢绞线的长度方向的位置而在测定出的应变的测定值上产生差异的原因。其结果是，发现了：在带光纤的PC钢绞线的与长度方向垂直的多个截面中配置于扭绞槽的光纤的位置不均是在上述应变的测定值上产生差异的原因。
以往，例如制成将光纤配置于树脂等中的光纤构件，将该光纤构件配置于PC钢绞线的扭绞槽，并通过粘接剂等来进行固定，由此制成带光纤的PC钢绞线。
然而，在直至将光纤构件固定于扭绞槽为止的期间，使光纤构件的外形与扭绞槽的形状完全一致并维持该形状是困难的。因此，有时会在光纤构件与扭绞槽之间产生间隙等，从而光纤构件、配置于光纤构件的内部的光纤在扭绞槽内的位置不稳定。
此外，光纤构件包括光纤和树脂等，与只有光纤的情况相比较，刚性变高，因此，将光纤构件配置、固定于PC钢绞线的扭绞槽时的操作是困难的。从如上所述的将光纤构件装配于PC钢绞线时的操作的困难性考虑，有时光纤构件、配置于光纤构件的内部的光纤在扭绞槽内的位置也不稳定。
因此，在本实施方式的带光纤的PC钢绞线中，优选通过树脂将光纤固定于PC钢绞线的扭绞槽。即，在本实施方式的带光纤的PC钢绞线中，优选将光纤直接配置于扭绞槽并通过树脂来进行固定，而不是预先用树脂等被覆光纤。
该树脂13不被特别限定，但优选为在短时间内固化的树脂，以使在将光纤12配置于PC钢绞线11的扭绞槽21的所希望的位置之后，该光纤12的位置不发生位移。
具体而言，例如，树脂13的固化时间优选为1分钟以下，更优选为50秒以下。
通过作为树脂13而使用固化时间为1分钟以下的树脂，能缩短在将光纤12配置于扭绞槽21的规定的位置之后直至通过树脂将光纤12固定为止的时间。因此，能防止在直至树脂13固化为止的期间光纤12的位置偏移。其结果是，在带光纤的PC钢绞线的与长度方向垂直的多个截面中，能将光纤12高精度地设置于扭绞槽21内的所希望的位置，例如将光纤12配置于扭绞槽21时的初始位置。
树脂13的固化时间的下限值不被特别限定，但固化时间优选为0.1秒以上，优选为0.3秒以上。通过使固化时间为0.1秒以上，例如能防止供给树脂13的喷嘴等堵塞。
上述固化时间是指从在根据树脂的种类而预先确定出的固化条件下开始固化处理起至树脂固化为止的时间。根据树脂的种类而预先确定出的固化条件是指，如果是热固化树脂，则为加热温度等加热条件，如果是紫外线固化树脂，则可列举出紫外线的照射条件。此外，树脂固化是指成为在用指尖轻轻触摸树脂的试验体的表面的情况下树脂不附着于指尖的状态。
树脂13不被特别限定，例如可以使用热固化树脂、紫外线固化树脂、二液混合型树脂等。二液混合型树脂是指通过将两种液体混合来开始固化的树脂。
特别是，作为树脂13，可以优选使用紫外线固化树脂。这是因为：紫外线固化树脂仅通过照射紫外线就能使树脂固化，因此，与进行加热等的情况相比较，能抑制对光纤等树脂13以外的构件的影响。此外，这是因为：紫外线固化树脂与热固化树脂、二液混合型树脂等相比较，固化时间短的情况多，能特别防止在直至树脂13固化为止的期间，扭绞槽21中的光纤12的位置偏移。
此外，树脂的断裂时伸长率优选为3.5％以上。
树脂优选能追随PC钢绞线的变形。根据JIS G 3536(2014)，PC钢绞线的断裂时伸长率为3.5％以上。因此，通过使树脂的断裂时伸长率也为3.5％以上，意味着：即使在对带光纤的PC钢绞线施加了力直至PC钢绞线、树脂发生断裂的情况下，树脂也能追随PC钢绞线的变形而变形。因此，通过使树脂的断裂时伸长率为3.5％以上，在对带光纤的PC钢绞线导入了张紧力的情况下，树脂易于与PC钢绞线相匹配地变形，能提高带光纤的PC钢绞线的耐久性。
树脂的拉伸强度优选为100MPa以上且300MPa以下，更优选为120MPa以上且250MPa以下。
带光纤的PC钢绞线在使用时例如设置于混凝土结构物内。并且，通过牵引带光纤的PC钢绞线的端部而导入张紧力，对混凝土结构物施加压缩力，控制混凝土结构物承受载荷时的拉伸应力，从而防止在混凝土结构物产生裂纹等。在牵引带光纤的PC钢绞线而导入张紧力时，力也会施加于固定光纤的树脂。并且，在树脂的拉伸强度为100MPa以上的情况下，如果是对带光纤的PC钢绞线导入了通常的张紧力的情况，则树脂不会发生断裂，能继续固定光纤，因此可以优选使用。不过，无需过度提高树脂的拉伸强度，因此树脂的拉伸强度优选为300MPa以下。
(2)关于带光纤的PC钢绞线的结构
接着，对带光纤的PC钢绞线的优选结构的构成例进行说明。
如图2所示，在带光纤的PC钢绞线10中，在与PC钢绞线11的长度方向垂直的截面、即与中心轴A垂直的截面中，可以将光纤12配置于PC钢绞线11的扭绞槽21，并通过上述的树脂13来进行固定。
通过将光纤12配置于PC钢绞线11的扭绞槽21，易于使光纤12追随PC钢绞线11的伸缩。因此，在PC钢绞线11产生的应变的状态被反映至光纤12，能使用该光纤12来高精度地测定PC钢绞线11的应变等。
在通过树脂13来固定光纤12时，该树脂13的量不被特别限定，例如，被配置为能将光纤12固定于PC钢绞线11的程度即可。不过，优选的是，如图2所示，在与PC钢绞线11的长度方向垂直的截面中，光纤12的外表面被树脂13覆盖。
通过用树脂13覆盖光纤12的外表面，能将光纤12牢固地固定于PC钢绞线11，能使光纤12特别准确地追随PC钢绞线11的伸缩。因此，在PC钢绞线11产生的应变的状态被特别准确地反映至光纤12，能使用该光纤12来特别高精度地测定PC钢绞线11的应变。此外，通过用树脂13覆盖光纤12的外表面，能保护光纤12，从而防止光纤12发生损伤。
(2－1)构成扭绞槽的邻接的两根PC钢线的公切线与光纤的中心之间的距离的变异系数
就本实施方式的带光纤的PC钢绞线而言，在与PC钢绞线的长度方向垂直的十个截面中测定出的、构成扭绞槽的邻接的两根PC钢线的公切线与光纤的中心之间的距离的变异系数优选为0.5以下。上述变异系数更优选为0.4以下。
如上所述，本发明的发明人研究了产生以下情况的原因：在沿着导入了均匀的张紧力的带光纤的PC钢绞线的长度方向测定出应变的分布的情况下，根据沿着该长度方向的位置而在应变的测定值上出现差异。其结果是，发现了：在带光纤的PC钢绞线的与长度方向垂直的多个截面中配置于扭绞槽的光纤的位置不均是上述测定值的差异的产生、即产生变异幅度的原因。
在此，在图3中示出将图2的光纤12周边放大的图。图3与图2同样地是带光纤的PC钢绞线10、PC钢绞线11的与长度方向垂直的面处的剖视图。
如图3所示，将本实施方式的带光纤的PC钢绞线10中的、构成PC钢绞线11的扭绞槽21的邻接的两根PC钢线111B的公切线311与光纤12的中心121之间的距离设为距离L12。并且，通过使在与PC钢绞线11的长度方向垂直的十个截面中测定出的上述距离L12的变异系数为0.5以下，意味着所测定的十个截面中的距离L12的不均得到抑制。就是说，意味着与PC钢绞线的长度方向垂直的截面中的光纤12的位置的不均得到抑制。因此，在使用该带光纤的PC钢绞线在均匀地导入了张紧力的状态下沿着该带光纤的PC钢绞线的长度方向测定出应变的分布的情况下，能抑制由沿着该长度方向的位置引起的应变的测定值的差异的产生，即能抑制变异幅度。因此，通过使用该带光纤的PC钢绞线，能进行应变的精密测定。
如图3所示，公切线311是在上述截面中以与两根PC钢线111B的切点成为两点的方式并且以该两个切点位于PC钢绞线11的露出于外部的面上的方式引出的公切线。
需要说明的是，变异系数是指表示测定值的不均的程度的参数，是将测定值的标准差除以该测定值的平均值而得到的值，其为无量纲数。
测定上述距离L12时使用的十个截面的选择方法不被特别限定，但优选以进行评价的截面间的距离相等的方式选择该截面。虽然也取决于试验片的长度，但优选以例如邻接的截面间的距离成为50cm的方式选择进行评价的截面。
上述变异系数的下限值不被特别限定，但上述变异系数例如优选为0.05以上，更优选为0.1以上。通过使变异系数为0.05以上，在制造带光纤的PC钢绞线时，能抑制光纤的对位所需的时间，因此能提高生产率。
在本实施方式的带光纤的PC钢绞线具有多根光纤的情况下，优选至少一根光纤满足上述变异系数，更优选全部光纤满足上述变异系数。
(2－2)关于扭绞槽中的光纤的位置
通过以满足上述变异系数的方式配置光纤，能抑制沿着带光纤的PC钢绞线的长度方向的、光纤的位置的不均。其结果是，能使用该带光纤的PC钢绞线来高精度地测定应变。
不过，从使光纤根据PC钢绞线的伸缩而追随，从而使在PC钢绞线产生的应变的状态准确地反映至光纤的观点考虑，光纤优选该光纤整体容纳于PC钢绞线的扭绞槽内。光纤特别是更优选配置于接近PC钢绞线的扭绞槽的底部的位置。
例如，如图3所示，在带光纤的PC钢绞线10的与PC钢绞线11的长度方向垂直的截面中，将与公切线311平行并且比公切线311向PC钢绞线11的内侧离开0.1mm的直线设为直线312。如图3所示，直线312配置于比公切线311离PC钢绞线11的中心A1近的位置。中心A1是与PC钢绞线11的长度方向垂直的截面中的、PC钢绞线11的外切圆C1的中心(参照图2)。此外，图3中的公切线311与直线312之间的距离L312为0.1mm。
在该情况下，优选的是，光纤12位于由上述直线312和构成扭绞槽21的邻接的两根PC钢线111B的表面32围成的区域33内。需要说明的是，光纤12位于区域33内是指，在进行评价的上述截面中，整个光纤12位于区域33内。
关于上述扭绞槽21中的光纤12的位置的评价优选在多个截面中进行，例如优选在十个截面中进行评价。十个截面例如优选使用与求出构成扭绞槽21的邻接的两根PC钢线111B的公切线311与光纤12的中心121之间的距离L12的变异系数时使用的截面相同的十个截面。
并且，优选在进行了评价的十个截面中在八个以上截面中光纤12位于区域33内，更优选在九个以上截面中光纤12位于区域33内。特别是，进一步优选在进行了评价的全部截面中光纤12位于区域33内。
通过将光纤12配置于上述区域33内，能以接近PC钢绞线11的方式配置光纤12，能更高精度地测定PC钢绞线的应变。
在本实施方式的带光纤的PC钢绞线具有多根光纤的情况下，优选至少一根光纤配置于上述区域33内，更优选全部光纤配置于上述区域33内。
(2－3)关于光纤的根数、配置
本实施方式的带光纤的PC钢绞线10所具有的光纤的根数不被特别限定，可以仅为一根，也可以具有多根。不过，本实施方式的带光纤的PC钢绞线10优选具有两根以上光纤。
这是因为：在带光纤的PC钢绞线具有两根以上光纤的情况下，例如即使在施工时一根光纤发生了损伤或者由于经年劣化等而一根光纤发生了损伤的情况下，也能使用其他光纤来进行应变测定等。
此外，能使用光纤通过散射光来测定PC钢绞线的应变、温度，但例如也存在同时测定应变和温度的情况、根据应变、温度的测定方式而需要两根以上光纤的情况。因此，为了应对多样的测定方式，带光纤的PC钢绞线优选具有两根以上光纤。
使用图2对带光纤的PC钢绞线具有两根以上光纤的情况下的构成例进行说明。例如，带光纤的PC钢绞线10优选在与PC钢绞线11的长度方向垂直的截面中，在以PC钢绞线11的外切圆C1的中心A1为对称点的点对称位置具有一对光纤12A、12B。即，例如带光纤的PC钢绞线10优选在PC钢绞线11的外切圆C1的直径的两端部具有一对光纤12A、12B。具体而言，可以以沿着作为以PC钢绞线11的外切圆C1的中心A1为对称点的点对称位置的扭绞槽21A和扭绞槽21B的方式分别配置光纤12A、12B。
通过如上所述将一对光纤12A、12B配置于以PC钢绞线11的外切圆C1的中心A1为对称点的点对称位置，能在带光纤的PC钢绞线10内分散地配置光纤。因此，例如即使在损伤了光纤12A的情况下，也能抑制被分散地配置的光纤12B发生损伤。
需要说明的是，在带光纤的PC钢绞线具有多根光纤的情况下，光纤的配置不限定于上述方式，例如也可以在相同的扭绞槽配置多根光纤。
(3)关于缓蚀被覆
本实施方式的带光纤的PC钢绞线也可以还具有覆盖PC钢绞线的外表面的缓蚀被覆。
图4示出了具有缓蚀被覆的带光纤的PC钢绞线40的、与PC钢绞线11的长度方向垂直的面处的剖视图。需要说明的是，带光纤的PC钢绞线40除了具有以下说明的缓蚀被覆41、外侧被覆42这一点以外可以设为与此前说明的带光纤的PC钢绞线相同的构成。
具有缓蚀被覆的带光纤的PC钢绞线40可以具有覆盖PC钢绞线11的外表面11A的缓蚀被覆41。
通过带光纤的PC钢绞线具有缓蚀被覆41，能保护PC钢绞线11免受外部环境影响，从而抑制PC钢绞线11的腐蚀。缓蚀被覆41的外表面41A例如也可以具有沿着PC钢绞线11的外周轮廓的形状，但不限定于该方式。
缓蚀被覆41的材料(材质)不被特别限定，例如可以优选使用耐腐蚀性优异的树脂、润滑脂。作为上述树脂，例如可列举出环氧树脂、聚乙烯树脂等。作为聚乙烯树脂，可以特别优选使用高密度聚乙烯树脂。高密度聚乙烯树脂是指材料的密度为0.942g/cm3以上的聚乙烯树脂。材料的密度依据JIS K 6922(2018)来测定。
需要说明的是，也可以在内部空隙22也配置缓蚀被覆。在内部空隙22配置缓蚀被覆的情况下，作为缓蚀被覆的材料，可以优选使用润滑脂。润滑脂例如可以含有石油系烃、增稠剂、润滑油添加剂等。润滑脂也可以如上所述用于覆盖PC钢绞线11的外表面11A的缓蚀被覆41。
带光纤的PC钢绞线40也可以具有进一步覆盖缓蚀被覆41的外表面41A的外侧被覆42。需要说明的是，缓蚀被覆41和外侧被覆42也可以由相同的材料形成，但优选由不同的材料构成。这是因为：外侧被覆42可以主要具有防止由紫外线引起的劣化的功能，但若仅用外侧被覆42的材料连缓蚀被覆41也一起形成，则成本恐怕会变高。
外侧被覆42的材料(材质)不被特别限定，例如可列举出聚乙烯树脂。作为聚乙烯树脂，可以特别优选使用高密度聚乙烯树脂。
2.应变测定方法、应变测定装置
对本实施方式的应变测定方法和应变测定装置的一个构成例进行说明。
(1)应变测定方法
对本实施方式的应变测定方法的一个构成例进行说明。
本实施方式的应变测定方法是使用本公开的带光纤的PC钢绞线来测定PC钢绞线的应变的应变测定方法，可以具有以下的工序。
应变测定工序：使用带光纤的PC钢绞线所具有的光纤，通过散射光来进行PC钢绞线的应变的测定。
此外，本实施方式的应变测定方法也可以使用光纤来测定温度，对在上述应变测定工序中测定出的应变进行校正。
在该情况下，可以还具有以下的工序。
温度测定工序：使用带光纤的PC钢绞线所具有的光纤，通过散射光来测定温度。
校正工序：使用在温度测定工序中测定出的温度来校正在应变测定工序中测定出的PC钢绞线的应变。
对各工序进行说明。
(应变测定工序)
在应变测定工序中，可以使用本公开的带光纤的PC钢绞线所具有的光纤来进行应变的测定。需要说明的是，在应变测定工序中，可以测定沿着光纤的长度方向的任意位置的应变、沿着光纤的长度方向的应变分布。
在应变测定工序中使用的散射光不被特别限定，例如可以使用选自布里渊散射光、瑞利散射光、拉曼散射光中的一种以上。
应变的测定方式不被特别限定，例如可列举出BOCDA(Brillouin OpticalCorrelation Domain Analysis：布里渊光相关域分析)、BOTDR(Brillouin Optical TimeDomain Reflectometry：布里渊光时域反射计)、FBG(Fiber Bragg Grating：光纤布拉格光栅)、BOTDA(Brillouin Optical Time Domain Analysis：布里渊光时域分析)、BOCDR(Brillouin Optical Correlation Domain Reflectometry：布里渊光相关域反射计)等。
用于测定的带光纤的PC钢绞线所具有的光纤的根数可以根据测定方式等来选择。例如，优选的是，在将测定方式设为BOCDA、BOTDA的情况下，光纤的数量设为两根以上的偶数根，在将测定方式设为BOTDR、FBG、BOCDR的情况下，光纤的数量设为一根以上。
然后，在将与测定方式对应的散射光测定装置连接于带光纤的PC钢绞线的光纤之后，可以在任意的定时实施应变测定。
(温度测定工序)
在温度测定工序中，可以使用本公开的带光纤的PC钢绞线所具有的光纤来进行温度的测定。需要说明的是，在温度测定工序中，可以测定沿着光纤的长度方向的任意位置的温度、沿着光纤的长度方向的温度分布。不过，如下所述，利用在温度测定工序中测定出的温度来校正在应变测定工序中测定出的应变，因此优选在与在应变测定工序中测定出应变、应变分布的位置对应的部位测定温度、温度分布。
在温度测定工序中使用的散射光不被特别限定，例如可以使用选自布里渊散射光、瑞利散射光、拉曼散射光中的一种以上。
温度的测定方式不被特别限定，例如可列举出BOCDA、BOTDR、FBG、BOTDA、BOCDR、ROTDR(Raman Optical Time Domain Reflectmeter：拉曼光时域反射计)等。
用于测定的带光纤的PC钢绞线所具有的光纤的根数可以根据测定方式等来选择。例如，优选的是，在将测定方式设为BOCDA、BOTDA的情况下，光纤的数量设为两根以上的偶数根，在将测定方式设为BOTDR、FBG、BOCDR、ROTDR的情况下，光纤的数量设为一根以上。
然后，在将与测定方式对应的散射光测定装置连接于带光纤的PC钢绞线的光纤之后，可以在任意的定时实施温度测定。
需要说明的是，散射光不仅受到与PC钢绞线的应变对应地在光纤产生的应变的影响，有时还受到光纤周边的温度的影响，因此优选在应变测定工序和温度测定工序中使用不同种类的散射光。
]例如，优选的是，在应变测定工序中，使用光纤通过布里渊散射光、瑞利散射光来进行应变的测定，在温度测定工序中，使用光纤通过拉曼散射光来进行温度的测定。通过这样在应变测定工序和温度测定工序中使用不同的散射光，能分别高精度地测定应变和温度。
在进行应变测定工序和温度测定工序时，可以使用本公开的带光纤的PC钢绞线，但该带光纤的PC钢绞线优选具有多根光纤。带光纤的PC钢绞线例如优选包括应变测定用光纤和温度测定用光纤来作为上述光纤。
这是因为：通过使用具有应变测定用光纤和温度测定用光纤的带光纤的PC钢绞线，还能同时测定应变和温度，能提高测定精度，能缩短测定所需的时间。
并且，应变测定用光纤和温度测定用光纤分别优选使用选自单模光纤、多模光纤以及保偏光纤中的一种以上光纤。
特别是，应变测定用光纤和温度测定用光纤分别优选选择适合在应变测定工序和温度测定工序中使用的散射光的光纤。
例如，在使用布里渊散射光、瑞利散射光的情况下，可以优选使用单模光纤，在使用拉曼散射光的情况下，可以优选使用多模光纤。这是因为：在通过布里渊散射光、瑞利散射光来进行测定时，若使用单模光纤，则能得到特别尖锐的峰。此外，这是因为：在通过拉曼散射光来进行测定时，若使用多模光纤，则能得到特别高的峰强度。
如上所述，例如，在应变测定工序中，可以优选使用布里渊散射光、瑞利散射光，因此优选将应变测定用光纤设为单模光纤。此外，在温度测定工序中，可以优选使用拉曼散射光，因此优选将温度测定用光纤设为多模光纤。
通过这样在各测定工序中根据所使用的散射光来使用适合的种类的光纤，能特别提高测定精度。
(校正工序)
在校正工序中，可以使用在温度测定工序中测定出的温度来校正在应变测定工序中测定出的应变。
在校正工序中，例如可以根据以下的式(1)来计算出校正后的应变。
(校正后的应变(％))＝(在应变测定工序中测定出的应变(％))－(在温度测定工序中测定出的温度(℃))×(温度系数(％/℃))……(1)
需要说明的是，也可以使用从作为基准的温度起的温度变化来代替上述式(1)中的“在温度测定工序中测定出的温度”。
温度系数例如可以使用与用于测定的带光纤的PC钢绞线相同的带光纤的PC钢绞线，根据已知的温度与已知的应变量的关系来预先计算出。
通过除了应变测定工序之外还实施温度测定工序、校正工序，能利用温度来校正测定出的应变、应变分布。因此，通过实施温度测定工序、校正工序，能特别高精度地测定应变。
根据本实施方式的应变测定方法，使用本公开的带光纤的PC钢绞线，因此，能抑制误差，能高精度地测定应变等。
此外，根据本实施方式的应变测定方法，能使用带光纤的PC钢绞线来进行应变、温度的测定，因此，即使在该带光纤的PC钢绞线被进行埋设等从而从外部难以进行测定的情况下，也能容易地测定应变、温度。此外，与例如使用带光纤的PC钢绞线以外的温度计来测定温度的情况等相比较，应变的测定点与温度的测定点接近，因此能高精度地进行基于温度的应变的校正，能高精度地测定应变。
而且，根据本实施方式的应变测定方法，使用散射光来测定应变、温度，现场的计测负担少，能容易地进行测定。
(2)应变测定装置
接着，对可以在上述应变测定方法中优选使用的应变测定装置的构成例进行说明。
本实施方式的应变测定装置可以具有本公开的带光纤的PC钢绞线和与该带光纤的PC钢绞线连接的散射光测定装置。
使用图5、图6对散射光测定装置的具体的构成例进行说明。需要说明的是，为了示出与带光纤的PC钢绞线的连接方式，在图5、图6中还一并示出带光纤的PC钢绞线，设为应变测定装置500、600。
图5所示的散射光测定装置50是从光纤的两端输入\输出激光的类型的散射光测定装置。例如，可以在通过BOCDA、BOTDA来进行测定时使用。
图6所示的散射光测定装置60是从光纤的一端输入\输出激光的类型的测定装置。例如，可以在通过BOTDR、FBG、BOCDR、ROTDR来进行测定时使用。
散射光测定装置50、60具有：光信号发送部501，发送光信号；以及光信号接收部502，接收来自光纤的光信号。此外，散射光测定装置50、60具有分析部503，该分析部503对由光信号接收部502接收到的光信号进行分析，并获取选自光纤的应变和温度中的一种以上信息。根据需要，散射光测定装置50、60也可以具有显示部504，该显示部504显示由分析部503获取到的信息。
光信号发送部501和光信号接收部502例如可以被构成为一体的测定器。分析部503例如是计算机等运算装置，显示部504例如是对由运算装置得到的运算结果进行画面显示的显示监视器(display monitor)。也可以采用一体地具备分析部503和显示部504的个人计算机等。
就与散射光测定装置50连接的带光纤的PC钢绞线51的光纤511、512而言，将各光纤的第一端部511A、512A从带光纤的PC钢绞线的第一端部51A引出。并且，将该第一端部511A、512A彼此连接。此外，就带光纤的PC钢绞线51所具有的光纤511、512而言，将各光纤的第二端部511B、512B从带光纤的PC钢绞线51的第二端部51B引出并连接于散射光测定装置50。
此外，就与散射光测定装置60连接的带光纤的PC钢绞线52的光纤521而言，将一根光纤521的第一端部521A配置于带光纤的PC钢绞线52的第一端部52A。并且，将带光纤的PC钢绞线52所具有的光纤521的第二端部521B从带光纤的PC钢绞线52的第二端部52B引出并连接于散射光测定装置60。
在散射光测定装置50、60中，光信号发送部501、光信号接收部502以及光纤511、512、521经由光分路器506、耦合器507等而适当连接。
需要说明的是，本实施方式的应变测定装置可以具有与使用散射光来测定应变和温度时使用的测定方式相应的散射光测定装置，也可以具有散射光测定装置50和散射光测定装置60这两方。
在上述的应变测定方法中使用的带光纤的PC钢绞线也可以具有应变测定用光纤和温度测定用光纤。因此，本实施方式的应变测定装置例如也可以具有与应变测定用光纤连接的散射光测定装置和与温度测定用光纤连接的散射光测定装置。此外，本实施方式的应变测定装置例如也可以构成为：具有一台散射光测定装置，在测定应变的情况和测定温度的情况下，变更散射光测定装置内或者与散射光测定装置连接的光纤等的连接。
此外，在上述的应变测定方法的校正工序中，可以利用在温度测定工序中测定出的温度来校正在应变测定工序中测定出的应变。因此，散射光测定装置50、60也可以具有进行用于该校正的运算的运算部505。在本实施方式的应变测定装置具有多台散射光测定装置的情况下，也可以由多个散射光测定装置共享一个运算部505。此外，也可以构成为：预先在各散射光测定装置50、60设置运算部505，能在多个运算部505之间共享校正所需的信息。需要说明的是，运算部505也可以与散射光测定装置分开设置。
此外，散射光测定装置50、60也可以具有接口508，该接口508将测定出的应变、温度、校正后的应变的数据等测定数据输出至外部。该接口508的构成不被特别限定，例如可列举出LAN(Local Area Network：局域网)用的接口、用于与记录介质等连接的各种接口。通过散射光测定装置具有接口，能将测定出的应变或温度的数据、校正后的应变的数据输出至外部。例如，也可以构成为能从接口经由网络等向外部的信息终端输出上述应变等的数据。通过具有该构成，能容易地获取远处的混凝土结构物的应变等的数据。
根据以上说明的本实施方式的应变测定装置，使用本公开的带光纤的PC钢绞线，因此，能抑制由沿着带光纤的PC钢绞线的长度方向的位置引起的应变的测定值的变异幅度，能高精度地测定应变等。
根据本实施方式的应变测定装置，能使用带光纤的PC钢绞线来进行应变、温度的测定，因此，即使在该带光纤的PC钢绞线被进行埋设等从而从外部难以进行测定的情况下，也能容易地测定应变、温度。此外，与例如使用带光纤的PC钢绞线以外的温度计来测定温度的情况等相比较，应变的测定点与温度的测定点接近，因此能高精度地进行基于温度的应变的校正。
而且，根据本实施方式的应变测定装置，使用散射光来测定应变、温度，现场的计测负担少，能容易地进行测定。
3.带光纤的PC钢绞线的制造方法
接着，对本实施方式的带光纤的PC钢绞线的制造方法进行说明。本实施方式的带光纤的PC钢绞线的制造方法可以具有以下的配置工序和固定工序。
在配置工序中，可以将光纤配置于由多根PC钢线绞合而成的PC钢绞线的扭绞槽，其中，该扭绞槽是配置于PC钢绞线的外表面的邻接的两根PC钢线之间的槽。
在固定工序中，可以通过树脂将光纤固定于上述扭绞槽。
并且，在配置工序中，可以对光纤施加大于0N且小于等于20N的张力。
使用图7对本实施方式的带光纤的PC钢绞线的制造方法所具有的各工序进行说明。
图7是示意性地示出实施本实施方式的带光纤的PC钢绞线的制造方法的、带光纤的PC钢绞线的制造装置70。在图7中，PC钢绞线11沿着箭头B1被从左向右输送。输送PC钢绞线11的方法不被特别限定，例如也可以通过辊对辊(roll to roll)方式来输送，也可以通过用绞车等进行牵引来输送。
(1)配置工序
在配置工序中，如上所述，可以将光纤12配置于PC钢绞线11的扭绞槽21。
如上所述，以往在制成用树脂等覆盖光纤的外表面的光纤构件之后，将该光纤构件配置于PC钢绞线11的扭绞槽21。与此相对，在本实施方式的带光纤的PC钢绞线的制造方法中，将光纤12直接配置于扭绞槽21。光纤与制成光纤构件的情况相比较，刚性小，因此处理性优异。因此，与制成光纤构件的情况相比较，能提高配置工序的操作性。
其中，在配置工序中，优选预先对光纤施加张力，例如优选预先施加大于0N且小于等于20N的张力，更优选预先施加7N以上且15N以下的张力。
通过预先对光纤施加大于0N的张力，易于使供给的光纤12的位置对准，能将光纤12设置于PC钢绞线11的扭绞槽21的所希望的位置。因此，能抑制带光纤的PC钢绞线的与长度方向垂直的多个截面中的、配置于扭绞槽的光纤的位置的不均。因此，在使用所得到的带光纤的PC钢绞线在均匀地导入了张紧力的状态下沿着该带光纤的PC钢绞线的长度方向测定出应变的分布的情况下，能抑制由沿着该长度方向的位置引起的应变的测定值的变异幅度。即，通过使用该带光纤的PC钢绞线，能进行应变的精密测定。
通过使施加于光纤12的张力小于等于20N，能防止光纤12发生破损。
对光纤12施加张力的方法不被特别限定，例如可列举出如下方法：沿着图7中箭头B2牵引供给光纤12的卷轴71，即向与PC钢绞线11进行输送的箭头B1相反的方向牵引供给光纤12的卷轴71。通过调整牵引卷轴71的力，能调整施加于光纤12的张力的大小。
此外，可以在开始配置工序之前，将光纤12的端部固定于PC钢绞线11的扭绞槽21，在配置工序的期间，将光纤12与PC钢绞线11一起沿着图7中箭头B1从图中的左向右牵引。因此，作为对光纤12施加张力的方法，还可列举出一并调整牵引PC钢绞线11和光纤12的力的方法。
优选的是，在配置工序中从卷轴供给光纤12后直至在固定工序中光纤12被树脂固定为止的期间，对光纤12施加大于0N且小于等于20N的张力。
需要说明的是，优选以如下方式进行调整：一边沿着箭头B1牵引PC钢绞线11，一边使PC钢绞线11沿着中心轴A旋转，扭绞槽21始终位于从卷轴71供给光纤12的地点。
在带光纤的PC钢绞线具有两根以上光纤的情况下，优选的是，根据光纤的根数来设置多个卷轴71，同时供给多根光纤。在该情况下，优选预先对各光纤赋予上述的张力。然后，可以将各光纤配置于规定的扭绞槽。
在配置工序中，也可以在位于光纤12的输送路径上的卷轴71与PC钢绞线11之间设置引导光纤12的引导路，以便能将从卷轴71供给的光纤12特别准确地配置于扭绞槽21的所希望的位置。该引导路可以由引导用辊、形成有供光纤12通过的槽的引导件等构成。
此外，在配置工序中，也可以构成为：在将光纤12配置于PC钢绞线11的扭绞槽21之后，用插入辊等按压该光纤12，从而将该光纤12插入至扭绞槽21内的所希望的位置。此时，也可以一并进行后述的树脂供给工序。就上述插入辊而言，优选的是，在从该插入辊的中心轴(旋转轴)通过的截面中，与光纤12相接的部分具有与光纤12的外形对应的曲线形状。此外，就上述插入辊而言，优选的是，在上述截面中，与扭绞槽21相接的部分具有与扭绞槽21对应的形状。
通过利用上述插入辊等将光纤按压、插入至扭绞槽，能使施加于光纤的张力特别稳定化，能特别提高扭绞槽21中的光纤的位置精度。
(2)固定工序
在固定工序中，可以通过树脂将光纤固定于扭绞槽。具体而言，例如可以通过使树脂固化来将光纤固定于扭绞槽。
使树脂固化的方法不被特别限定，可以根据树脂的种类来选择。在树脂是热固化树脂的情况下，在固定工序中，可以以满足树脂固化的固化条件的方式对树脂进行加热，来使树脂固化。此外，在树脂是紫外线固化树脂的情况下，在固定工序中，可以以满足树脂固化的固化条件的方式对树脂照射紫外线，来使树脂固化。
因此，带光纤的PC钢绞线的制造装置70可以具有树脂固化装置73。在树脂是热固化树脂的情况下，树脂固化装置73可以设为具备加热器等的加热装置。此外，在树脂是紫外线固化树脂的情况下，树脂固化装置73可以设为具备对树脂等照射紫外线的紫外线灯的紫外线照射装置。
(3)树脂供给工序
在树脂供给工序中，向扭绞槽供给树脂。实施树脂供给工序的定时不被特别限定，例如可以在预先向扭绞槽供给树脂之后，将光纤配置于该扭绞槽。即，也可以按树脂供给工序、配置工序、固定工序的顺序实施。
此外，也可以在将光纤配置于扭绞槽之后，向该扭绞槽供给树脂。即，树脂供给工序可以在配置工序后且在实施固定工序之前实施，按配置工序、树脂供给工序、固定工序的顺序实施。通过在配置工序后且在实施固定工序之前实施向扭绞槽供给树脂的树脂供给工序，能遍及光纤的外表面的宽广范围供给树脂。因此，能将光纤牢固地固定于PC钢绞线，能使光纤特别准确地追随PC钢绞线的伸缩。其结果是，在PC钢绞线产生的应变的状态被特别准确地反映至光纤，能使用该光纤来特别高精度地测定PC钢绞线的应变。
为了实施树脂供给工序，带光纤的PC钢绞线的制造装置70也可以具有树脂供给装置72。树脂供给装置72的构成不被特别限定，例如可以使用利用空气从喷嘴挤出树脂来供给树脂的空气式的树脂供给装置、用螺杆计量树脂并且将其向喷嘴输送来供给树脂的容积计量式的树脂供给装置等。
树脂的供给量不被特别限定，相对于一个扭绞槽，每单位长度的扭绞槽的树脂的供给量优选为15g/m以下，更优选为10g/m以下。这是因为：通过使树脂的供给量为15g/m以下，能防止滴液等。
树脂的供给量的下限值不被特别限定，相对于一个扭绞槽，每单位长度的扭绞槽的树脂的供给量优选多于1g/m，更优选为2g/m以上。通过以多于1g/m的方式供给树脂，能将光纤以足够的强度固定于扭绞槽。
在树脂供给工序中，可以至少向配置光纤12的扭绞槽21供给树脂，但也可以还向不配置光纤的扭绞槽21供给树脂。此外，例如也可以不仅向扭绞槽21供给树脂，还向PC钢绞线11的整个表面供给树脂，在该情况下，树脂供给装置72例如可以以PC钢绞线从储存有树脂的树脂槽内通过的方式构成。
树脂供给装置72例如也可以具有树脂去除装置，以便能在过剩地供给了树脂的情况下去除过剩供给量的树脂。树脂去除装置可以设为例如具有刮刀、冲模的装置，以便能去除附着于PC钢绞线11表面的过剩的树脂。
在树脂供给工序中供给的树脂不被特别限定。例如如在带光纤的PC钢绞线的“(1－3)树脂”中说明的那样优选为在短时间内固化的树脂，以使在将光纤12配置于PC钢绞线11的扭绞槽21的所希望的位置之后，该光纤12的位置不发生位移。
因此，在树脂供给工序中供给的树脂13的固化时间优选为1分钟以下，更优选为50秒以下。
通过作为树脂13而使用固化时间为1分钟以下的树脂，能缩短在将光纤12配置于扭绞槽21的规定的位置之后直至通过树脂将光纤12固定为止的时间。因此，能防止在直至树脂13固化为止的期间光纤12的位置偏移。其结果是，在带光纤的PC钢绞线的与长度方向垂直的多个截面中，能将光纤12高精度地设置于扭绞槽21内的所希望的位置，例如将光纤12配置于扭绞槽时的初始位置。因此，在使用所得到的带光纤的PC钢绞线在均匀地导入了张紧力的状态下沿着该带光纤的PC钢绞线的长度方向测定出应变的分布的情况下，能特别抑制由沿着该长度方向的位置引起的应变的测定值的变异幅度。即，能特别高精度地测定应变。
树脂13的固化时间的下限值不被特别限定，但固化时间优选为0.1秒以上，优选为0.3秒以上。通过使固化时间为0.1秒以上，例如能防止供给树脂13的喷嘴等堵塞。
树脂13不被特别限定，例如可以使用热固化树脂、紫外线固化树脂、二液混合型树脂等。
特别是，作为树脂13，可以优选使用紫外线固化树脂。这是因为：紫外线固化树脂仅通过照射紫外线就能使树脂固化，因此，与进行加热等的情况相比较，能抑制对光纤等树脂13以外的构件的影响。此外，这是因为：紫外线固化树脂与热固化树脂、二液混合型树脂等相比较，固化时间短的情况多，能特别防止在直至树脂13固化为止的期间，扭绞槽21中的光纤12的位置偏移。
在作为树脂而使用紫外线固化树脂的情况下，在固定工序中如上所述可以对树脂照射紫外线。
关于树脂，其他的点已经进行了说明，因此在此省略说明。
(4)缓蚀被覆形成工序、外侧被覆形成工序
本实施方式的带光纤的PC钢绞线如上所述也可以具有缓蚀被覆。因此，本实施方式的带光纤的PC钢绞线的制造方法也可以根据需要而具有以下的缓蚀被覆形成工序、外侧被覆形成工序。
在缓蚀被覆形成工序中，例如可以向通过树脂将光纤固定于PC钢绞线的表面的带光纤的PC钢绞线的外表面供给、涂布缓蚀被覆的构成树脂等。在缓蚀被覆形成工序中，可以根据需要进一步进行加热等，在带光纤的PC钢绞线的外表面形成缓蚀被覆。
此外，在外侧被覆配置工序中，例如可以通过挤压成型等使外侧被覆42的构成树脂成型于缓蚀被覆41的外周，形成外侧被覆42。
能适合用作缓蚀被覆、外侧被覆的树脂等已叙述，因此在此省略说明。
实施例
以下列举具体的实施例来进行说明，但本发明并不限定于这些实施例。
(评价方法)
首先，对在以下的实验例中制作出的带光纤的PC钢绞线的评价方法进行说明。
(1)构成扭绞槽的两根PC钢线的公切线与光纤的中心之间的距离的变异系数
对于在以下的实验例中制作出的带光纤的PC钢绞线，在与长度方向垂直的十个测定截面(以下，也记载为“变异系数测定用的测定截面”)中，测定出构成扭绞槽21的邻接的两根PC钢线111的公切线311与光纤12的中心121之间的距离。
如图3所示，在上述测定截面中，以与两根PC钢线111B的切点成为两点并且该两个切点位于PC钢绞线11的露出于外部的面上的方式引出了公切线311。
对于在各实验例中制作出的带光纤的PC钢绞线，将一部分用于本试验，将剩余部分用于以下的应变的分布的测定。
需要说明的是，以邻接的测定截面间的距离成为50cm的方式选择了上述测定截面。
然后，根据十个截面中的测定值来计算出变异系数。
在以下的实验例中，制造了包括两根光纤的带光纤的PC钢绞线。因此，对于各光纤，求出了上述公切线与光纤的中心之间的距离的变异系数。
在以下的实验例中将两根光纤在相同的条件下固定于PC钢绞线的扭绞槽，因此，在相同的实验例的带光纤的PC钢绞线中，变异系数为大致相同的值。因此，在表1中示出了关于在各实验例中测定出的两根光纤的变异系数中的、变异系数较大的光纤的测定结果。
(2)应变的分布的测定
在牵引在以下的实验例中制造出的带光纤的PC钢绞线而导入了张紧力的状态下测定出应变的分布。在测定应变的分布时，对带光纤的PC钢绞线导入了JIS G 3536(2014)所记载的最大试验力的下限值的0.7倍的张紧力。
应变的测定通过以下的过程来进行。
如图6所示那样将散射光测定装置60连接于在以下的实验例中制作出的带光纤的PC钢绞线所具有的光纤，使用布里渊散射光通过BOTDR来测定出应变分布(应变测定工序)。
然后，根据以下的式(2)来计算出变异幅度比例，该变异幅度比例是应变分布中的最大值与最小值之差即变异幅度相对于最大值的比例。
(变异幅度比例(％))＝[(变异幅度)÷(最大值)]×100……(2)
并且，在变异幅度比例为3％以下的情况下评价为A，在变异幅度比例大于3％且为6％以下的情况下评价为B，在变异幅度比例大于6％的情况下评价为C。在评价结果为A或B的情况下，意味着能抑制由沿着带光纤的PC钢绞线的长度方向的位置引起的应变的测定值的变异幅度。与此相对，在评价结果为C的情况下，意味着由沿着带光纤的PC钢绞线的长度方向的位置引起的应变的测定值的变异幅度大。评价结果示于表1中的“应变的变异幅度比例”栏。
应变的变异幅度比例使用应变分布的结果来计算出，该应变分布是使用在表1中示出变异系数的光纤来测定出的。
(关于实验例)
以下，对实验条件进行说明。实验例1～实验例3为实施例，实验例4为比较例。
[实验例1]
除了使用两个供给光纤的卷轴并从该卷轴供给两根光纤这一点以外，使用与图7所示的带光纤的PC钢绞线制造装置相同的装置来制造出带光纤的PC钢绞线。
就制造出的带光纤的PC钢绞线而言，该带光纤的PC钢绞线的与长度方向垂直的截面具有图2所示的结构，具有由七根PC钢线111绞合而成的PC钢绞线11。需要说明的是，PC钢绞线11的外径为15.2mm。并且，将光纤12A、12B分别配置于扭绞槽21A、21B，该扭绞槽21A、21B形成于PC钢绞线11的邻接的作为外周线材的PC钢线111之间。需要说明的是，作为光纤12A、12B，使用了外径为0.9mm且断裂时伸长率为3.5％以上的单模光纤。
此外，如图3所示，光纤12A、12B分别配置于由直线312和构成扭绞槽的邻接的两根PC钢线111的表面32围成的区域33内。直线312与邻接的两根PC钢线111的公切线311平行，并且与公切线311之间的距离L312为0.1mm。
在评价上述扭绞槽中的光纤的位置时，对于所得到的带光纤的PC钢绞线，在十个变异系数测定用的测定截面中进行了光纤12A、12B的位置的观察。其结果是，在全部变异系数测定用的测定截面中，光纤12A、12B分别配置于上述区域33内。在以下的实验例2、实验例3中也是，在十个变异系数测定用的测定截面中进行了光纤12A、12B的位置的观察，结果为在全部变异系数测定用的测定截面中，光纤12A、12B配置于区域33内。
按以下的过程制造出上述带光纤的PC钢绞线。
(配置工序)
如图7所示，牵引由七根PC钢线绞合而成的PC钢绞线11的图7中的右侧端部，由此沿着箭头B1从图中的左向右输送了该PC钢绞线11。
此时，将从卷轴71供给的光纤12预先固定于PC钢绞线11的图7中的右侧端部的扭绞槽21，将该光纤12与PC钢绞线一起沿着箭头B1牵引、输送。调整牵引PC钢绞线11的力和沿着图7中箭头B2牵引卷轴71的力，调整为施加于各光纤12的张力成为3N。在配置工序中从卷轴供给各光纤12后直至在固定工序中各光纤12被树脂固定为止，对各光纤12施加上述张力。
然后，如上所述，一边输送PC钢绞线11和光纤12，一边使光纤12的位置对准到PC钢绞线11的扭绞槽21内的所希望的位置，将光纤配置于PC钢绞线的扭绞槽。
(树脂供给工序)
向PC钢绞线的扭绞槽21和光纤12供给了树脂。
作为树脂，使用了拉伸强度为200MPa、断裂时伸长率为3.5％以上的紫外线固化树脂。需要说明的是，所使用的紫外线固化树脂在使用紫外线灯来照射紫外线的情况下，在0.5秒内固化。即，所使用的紫外线固化树脂是固化时间为0.5秒的树脂。
树脂使用空气式的树脂供给装置72来供给。
此时，以相对于一个扭绞槽，每单位长度的扭绞槽的涂布量成为5g/m的方式供给。
(固定工序)
通过具备紫外线灯的树脂固化装置73对在树脂供给工序中供给的树脂照射紫外线，使该树脂固化，由此将光纤固定于PC钢绞线的扭绞槽。
确认了通过以上的工序而得到的带光纤的PC钢绞线的、与PC钢绞线的长度方向垂直的截面，结果为能确认到如图2所示光纤12的整个外表面被树脂覆盖。
将所得到的带光纤的PC钢绞线的评价结果示于表1。需要说明的是，在实验例1中所得到的带光纤的PC钢绞线中，计算出表1所示的变异系数时所求出的标准差为0.095cm。
[实验例2、3]
除了在配置工序中将施加于各光纤的张力设为10N(实验例2)、20N(实验例3)这一点以外，在与实验例1相同的条件下制造带光纤的PC钢绞线，并进行了评价。
确认了在实验例2、实验例3中所得到的带光纤的PC钢绞线的、与PC钢绞线的长度方向垂直的截面，结果为能确认到光纤12的整个外表面被树脂覆盖。
将所得到的带光纤的PC钢绞线的评价结果示于表1。
[实验例4]
除了在配置工序中未对光纤施加张力这一点以外，在与实验例1相同的条件下制造带光纤的PC钢绞线，并进行了评价。即，施加于各光纤的张力为0N。
对于所得到的带光纤的PC钢绞线，在十个变异系数测定用的测定截面中进行了光纤12A、12B的位置的观察。其结果是，在六个变异系数测定用的测定截面中，光纤12A、12B配置于区域33之外。
将所得到的带光纤的PC钢绞线的评价结果示于表1。
[表1]
根据表1所示的结果，能确认到：在配置工序中对光纤施加大于0N且小于等于20N的张力而制造出的实验例1～实验例3的带光纤的PC钢绞线中，与实验例4的带光纤的PC钢绞线相比较，能抑制变异系数。即，能确认到：在实验例1～实验例3的带光纤的PC钢绞线中，与实验例4的带光纤的PC钢绞线相比较，能抑制与长度方向垂直的截面中的、配置于扭绞槽内的光纤的位置的不均。
并且，在使用实验例1～实验例3的带光纤的PC钢绞线沿着带光纤的PC钢绞线的长度方向测定出应变的分布的情况下，能确认到：应变的变异幅度比例的评价为A或B。即，在沿着实验例1～实验例3的带光纤的PC钢绞线的长度方向测定出应变的分布的情况下，能确认到：能抑制由沿着该长度方向的位置引起的应变的值的变异幅度。因此，能确认到：通过使用实验例1～实验例3的带光纤的PC钢绞线，能进行应变的精密测定。
附图标记说明
10、40、51、52：带光纤的PC钢绞线
11：PC钢绞线
11A：外表面
111、111A、111B：PC钢线
12、12A、12B、511、512、521：光纤
121：光纤的中心
L12：距离
13：树脂
X：X轴(长度方向)
Y：Y轴
Z：Z轴
C1：外切圆
A：中心轴
A1：中心
21、21A、21B：扭绞槽
22：内部空隙
311：公切线
312：直线
L312：距离
32：邻接的两根PC钢线的表面
33：区域
41：缓蚀被覆
41A：外表面
42：外侧被覆
50、60：散射光测定装置
500、600：应变测定装置
501：光信号发送部
502：光信号接收部
503：分析部
504：显示部
505：运算部
506：光分路器
507：耦合器
508：接口
51A、52A：第一端部
51B、52B：第二端部
511A、512A、521A：第一端部
511B、512B、521B：第二端部
70：带光纤的PC钢绞线的制造装置
71：卷轴
72：树脂供给装置
73：树脂固化装置
B1：箭头
B2：箭头。
Claims (12)
1.一种带光纤的PC钢绞线，具有：
PC钢绞线，由多根PC钢线绞合而成；以及
光纤，
所述光纤通过树脂固定于扭绞槽，其中，所述扭绞槽是配置于所述PC钢绞线的外表面的邻接的两根所述PC钢线之间的槽，
在与所述PC钢绞线的长度方向垂直的十个截面中测定出的、构成所述扭绞槽的邻接的两根所述PC钢线的公切线与所述光纤的中心之间的距离的变异系数为0.5以下。
2.根据权利要求1所述的带光纤的PC钢绞线，其中，
在与所述PC钢绞线的长度方向垂直的截面中，所述光纤位于由与所述公切线平行并且比所述公切线向所述PC钢绞线的内侧离开0.1mm的直线和构成所述扭绞槽的邻接的两根所述PC钢线的表面围成的区域内。
3.根据权利要求1或2所述的带光纤的PC钢绞线，其中，
在与所述PC钢绞线的长度方向垂直的截面中，所述光纤的外表面被所述树脂覆盖。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的带光纤的PC钢绞线，其中，
具有两根以上所述光纤。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的带光纤的PC钢绞线，其中，
所述树脂的断裂时伸长率为3.5％以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的带光纤的PC钢绞线，其中，
具有覆盖所述PC钢绞线的外表面的缓蚀被覆。
7.一种应变测定装置，具有：
如权利要求1至6中任一项所述的带光纤的PC钢绞线；以及
散射光测定装置，与所述带光纤的PC钢绞线连接。
8.根据权利要求7所述的应变测定装置，其中，
所述散射光测定装置具有输出测定数据的接口。
9.一种带光纤的PC钢绞线的制造方法，具有：
配置工序，将光纤配置于由多根PC钢线绞合而成的PC钢绞线的扭绞槽，其中，所述扭绞槽是配置于所述PC钢绞线的外表面的邻接的两根所述PC钢线之间的槽；以及
固定工序，通过树脂将所述光纤固定于所述扭绞槽，
在所述配置工序中，对所述光纤施加大于0N且小于等于20N的张力。
10.根据权利要求9所述的带光纤的PC钢绞线的制造方法，其中，
在所述配置工序后且在实施所述固定工序之前，具有向所述扭绞槽供给所述树脂的树脂供给工序。
11.根据权利要求9或10所述的带光纤的PC钢绞线的制造方法，其中，
所述树脂的固化时间为1分钟以下。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的带光纤的PC钢绞线的制造方法，其中，
所述树脂是紫外线固化树脂，
在所述固定工序中，对所述树脂照射紫外线。
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