CN1995536A - 防腐钢绞线及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种防腐钢绞线，由中心丝和边丝捻合而成，在钢绞线中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的防腐材料以及涂覆在最外层边丝的外周形成防腐层的防腐材料均是热塑性高分子材料，在钢绞线中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的防腐材料与涂覆在边丝外周形成防腐层的防腐材料融成一体，其外层防腐层可以是带防滑结构的防腐层。该钢绞线的制造方法，是将钢绞线拆开，通过增压挤塑工艺使钢绞线中心丝和各根边丝被覆一层热塑性高分子材料，将其捻合后通过增压挤塑工艺，使钢绞线最外层边丝外周涂上一层热塑性高分子材料形成互相融成一体的内部填充料层和外部涂覆层，最后冷却。该钢绞线防腐能力强，使用寿命长，其外层防滑结构改善了施工性能，锚固效果好。

Description

防腐钢绞线及其制作方法

技术领域：

本发明涉及一种防腐预应力筋及其制作方法，特别是防腐材料是热塑性高分子材料的防腐钢绞线及其制作方法。

背景技术：

钢绞线一般由中心丝、边丝捻合而成，目前已有的各种防腐钢绞线一般有两种，第一种是直接在钢绞线外层涂复一层防腐层(参见图4)，第二种是将组成钢绞线的中心丝和各根边丝分别进行防腐处理后捻合成钢绞线(参见图5)或再在钢绞线外层涂复一层防腐层形成复合防腐层钢绞线(参见图6)，喷涂防腐钢绞线即是其中之一，目前已有喷涂防腐钢绞线主要是环氧涂层钢绞线，有环氧粉体全涂装钢绞线和外表整体涂装钢绞线两种，环氧粉体全涂装钢绞线制作方法的主要工序均是将钢绞线展开，使钢绞线以打开状态通过喷涂装置、对打开状态下的中心丝及每一根边丝进行涂装环氧树脂粉后经加热固化、冷却，再将边丝重新扭缠到中心丝上。

外表整体涂装钢绞线：是先将钢绞线拆开，对打开状态下的中心丝及每一根边丝加热进行涂装环氧树脂粉，先绕制成一根绞线，再冷却或再在外表喷涂一层环氧粉末后冷却而成。

由于环氧树脂是一种热固性高分子塑料，热固后，硬度高但韧性较差，因而上述两种环氧涂层钢绞线产品无论其涂层厚或薄，都有共同缺点，即：涂层易开裂、脱落，也易产生针孔，因而钢绞线易被腐蚀，从而影响钢绞线的使用寿命，此外，由于外表整体涂装钢绞线的涂层是热固性材料环氧树脂，使涂装后的钢绞线刚性大，弯曲性差。

此外，一般经过防腐处理的防腐钢绞线最外层都是是光滑的，当作为有粘结筋使用时，与水泥砂浆粘结时，摩擦力很小，于锚固不利。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是：提供一种内部完全被热塑性高分子材料填充、其外部完全被热塑性高分子材料覆盖而形成的防腐钢绞线及其制作方法，以克服已有环氧涂装钢绞线的环氧涂层易开裂、脱落，也易产生针孔，从而导致钢绞线使用寿命短的缺陷。

此外，在钢绞线的外部形状上作一些改进，以提高其施工性能。

解决其上述技术问题的技术方案是：一种防腐钢绞线，由中心丝和边丝捻合而成，在中心丝和边丝捻合的空隙中填充有防腐材料，在最外层边丝的外周有防腐层，其特征在于：在钢绞线中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的防腐材料以及涂覆在最外层边丝的外周形成防腐层的防腐材料均是热塑性高分子材料——聚乙烯或聚烯烃等，在钢绞线中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的防腐材料与涂覆在边丝外周形成防腐层的防腐材料融成一体。

作为本发明防腐钢绞线的又一特征是：在钢绞线中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的热塑性高分子材料以及在边丝的外周覆盖的热塑性高分子材料是-聚乙烯或聚烯烃。

作为本发明防腐钢绞线的又一特征是：所述钢绞线的最外层防腐层是带防滑结构的防腐层；即：该防腐层外侧分布有突起的细条螺旋线，或是在该防腐层外侧分布有规则或不规则分布的凸点，或是在该防腐层外侧有规则或不规则分布的不连续的凸线段。

本发明的又一特征是：上述防腐钢绞线的制作方法，它是先将钢绞线拆开，通过增压挤塑工艺使钢绞线中心丝和各根边丝被覆一层热塑性高分子材料——聚乙烯或聚烯烃，将其捻合后再通过增压挤塑工艺，使钢绞线最外层边丝外面再涂覆上一层热塑性高分子材料形成互相融成一体的内部填充料层和外部涂覆层，最后冷却，其具体步骤如下：

A、钢绞线前处理：

①清洗钢绞线，并烘干；

②将钢绞线拆分：将预应力钢绞线依次按所定长度打开；

③在钢绞线打开状态下对中心丝和边丝进行预加热；

B、热塑性高分子材料前处理：将热塑性高分子材料加入增压挤塑装置中，加热至60℃～280℃使之熔融至半流体状；

C、挤塑I：将拆分并清洗干净的钢绞线通过增压挤塑工艺，即：在温度T＝100℃～270℃，压力在10兆帕以上的条件下：使钢绞线中心丝和各根边丝被覆一层热塑性高分子材料——聚乙烯或聚烯烃；

D：捻合：将被覆了一层热塑性高分子材料的边丝绕中心丝捻合形成防腐钢绞线；

E、挤塑II：通过增压挤塑工艺，即：在温度T＝100℃～270℃，压力在10兆帕以上条件下：使钢绞线最外层边丝外面再涂覆上一层厚度为0.05～1.00mm的同种或不同种的聚乙烯或聚烯烃热塑性高分子材料，并与钢绞线内部的热塑性高分子材料融为一体；

F、冷却：将经过挤塑II工序的钢绞线水冷却；

G、检验：对钢绞线的外观检验；

H、产品成盘：将检验合格的防腐钢绞线通过牵引装置由成盘装置收卷成盘。

由于采用上述技术方案，本发明防腐钢绞线及其制作方法具有以下优点：

1、产品防腐性能大大提高：由于本发明之防腐钢绞线在钢绞线中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的防腐材料与涂覆在最外层边丝外周形成防腐层的防腐材料是具有良好的防水、防腐蚀性能，延展性和抗老化性能好的热塑性高分子材料——如聚乙烯、聚烯烃等，采用的是低温挤塑成型工艺，因而保证涂层不会产生针孔，不易开裂、脱落，能提高涂层钢绞线防腐能力，延长钢绞线使用寿命，同时，钢绞线的物理性能没有任何的改变。

2、施工性能好：由于本发明钢绞线的最外层防腐层是带防滑结构的防腐层；即：该防腐层外侧分布有突起的细条螺旋线，或是在该防腐层外侧有规则或不规则分布的凸点，或是在该防腐层外侧有规则或不规则分布的不连续的凸线段，因而，提高了钢绞线与混凝土的摩擦力和粘结力，锚固效果好。

附图说明：

图1～图2：本发明实施例一所述的防腐钢绞线结构示意图：

图1-横截面为花瓣形的7股防腐钢绞线，

图2-横截面为普通花瓣形的19股防腐钢绞线；

图3～图7：本发明最外层防腐层是带防滑结构的防腐钢绞线结构示意图：

图3-横截面结构示意图I，    图4-横截面结构示意图II，

图5-防滑结构为螺旋线，     图6：防滑结构是点状突起，

图7：防滑结构为不连续的线状突起；

图8～图10：已有的防腐钢绞线结构示意图。

具体实施方式：

实施例一：

一种防腐钢绞线，由中心丝1、边丝2捻合而成，在中心丝1和边丝2四周及其捻合的空隙中填充有防腐材料3，在最外层边丝的外周涂覆有防腐层4，在中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的防腐材料以及涂覆在最外层边丝外周构成防腐层的防腐材料均是同种热塑性高分子材料——聚乙烯或聚烯烃(参见图1、图2)，图1为7股钢绞线，图2为19股钢绞线，图2中：21为内层边丝，22为外层边丝，内层边丝21、外层边丝22统称边丝2。

作为本实施例的一种变换，所述在中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的防腐材料与涂覆在边丝外周的防腐层的防腐材料是不同的热塑性高分子材料，例如：可以是在中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充聚乙烯，而涂覆在边丝的外周的防腐层的防腐材料是聚烯烃，当然，也可以是在中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的是聚烯烃，而涂覆在边丝的外周的防腐层的防腐材料采用聚乙烯。

实施例二：

一种带防滑结构的防腐钢绞线，其基本结构同实施例一，仍由中心丝1、边丝2捻合而成，在中心丝1和边丝2四周及其捻合的空隙中填充有防腐材料3，在边丝的外周涂覆有防腐层4，在中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的防腐材料以及涂覆在边丝的外周的防腐层的防腐材料均是热塑性高分子材料——聚乙烯或聚烯烃，所不同之处在于：所述钢绞线的防腐层4的外侧是带防滑结构的防腐层。

所述钢绞线的防腐层4外侧的防滑结构可以是N条突起的细条螺旋线5，即：所述钢绞线的防腐层4外侧分布N条突起的细条螺旋线5，N的取值范围是1≤N≤200，参见图3、图4、图5。

作为本发明实施例二的一种变换，所述钢绞线的防腐层4外侧的防滑结构还可以是规则或不规则分布的点状突起，即：所述钢绞线的防腐层4外侧分布有规则或不规则分布的凸点6，该凸点6的横截面形状可以是圆形或方形或其他任意形状，其大小相同或不同，参见图6，图6所示为规则分布的小圆点(参见图2、图6)。

作为本发明实施例二的一种变换，所述钢绞线的防腐层4外侧的防滑结构是不连续的凸线段，即：所述钢绞线的防腐层4外侧有规则或不规则分布的不连续的凸线段7，该凸线段横截面的形状可以是圆形或方形或其他任意形状，其粗细可以相同或不同，参见图7，图7所示为规则分布的凸线段。

实施例三

实施例一所述防腐钢绞线的制作方法，它是先将钢绞线拆开，通过增压挤塑工艺在中心丝和边丝四周被覆一层热塑性高分子材料后捻合，再通过增压挤塑工艺，使钢绞线最外层边丝的外面再涂覆上一层热塑性高分子材料形成互相融成一体的内部填充层和外部涂覆层，其具体步骤如下：

A、钢绞线前处理：

①清洗钢绞线并烘干，

②将钢绞线拆分：将预应力钢绞线依次按所定长度打开，

③在钢绞线打开状态下对中心丝和边丝进行预加热；

B、热塑性高分子材料前处理：将热塑性高分子材料加入增压挤塑装置中，加热至60℃～280℃使之熔融至半流体状；

C、挤塑I：将拆分的钢绞线通过增压挤塑工艺，即：在温度T＝100℃～270℃，压力在10兆帕以上的条件下：使钢绞线中心丝和各根边丝被覆一层热塑性高分子材料——聚乙烯或聚烯烃；

D：捻合：将被覆了一层热塑性高分子材料的边丝绕中心丝捻合形成防腐钢绞线；

E、挤塑II：通过增压挤塑工艺，即：在温度T＝100℃～270℃，压力在10兆帕以上条件下：使钢绞线最外层边丝外面再涂覆上一层厚度为0.05～1.00mm的同种或不同种的聚乙烯或聚烯烃高分子材料，并与钢绞线内部的热塑性高分子材料融为一体；

F、冷却：将经过挤塑II工序的钢绞线水冷却；

G、检验：对钢绞线的外观检验；

H、产品成盘：将检验合格的防腐钢绞线通过牵引装置由成盘装置收卷成盘。

实施例四：

一种带防滑结构的防腐钢绞线的制作方法

其基本步骤同实施例三，所不同之处在E、挤塑II工序：将钢绞线通过带不同图案凹槽的挤塑模，并通过对该挤塑模的内腔施加压力，使钢绞线最外层防腐层外侧形成不同结构形式的防滑结构；再将经过挤塑II工序的钢绞线通过水冷却成型使之在钢绞线的防腐层4的外侧形成由各种凸起的图案构成的防滑结构；

例如：在E、挤塑II工序：将钢绞线通过带有N条细条螺旋线凹槽的挤塑模，并通过对该挤塑模的内腔施加压力，使钢绞线最外层均匀分布N条厚度为0.05～1.00mm的突起细条螺旋线，上述1≤N≤200；

F、冷却工序，将经过挤塑II工序的钢绞线通过水冷却成型使之在钢绞线的防腐层4的外侧形成均匀分布的N条突起细条螺旋线5(参见图2～图4)，N的取值范围是1≤N≤200。

作为本发明实施例四的一种变换，若采用其内部有点坑状凹槽的挤塑模，则可以制取钢绞线的防腐层外侧的防滑结构是规则或不规则分布的点状突起的防腐钢绞线。

作为本发明实施例四的又一种变换，若采用其内部有沟槽状凹槽的挤塑模，则可以制取钢绞线的防腐层外侧的防滑结构是规则或不规则分布的不连续的凸线段的防腐钢绞线。

实施例五：

一种防腐层外侧带突起螺旋线的防腐钢绞线的制作方法

其基本步骤同实施例三，所不同之处在E、挤塑II工序：后增加一个E2、滚花工序后再进入冷却工序，其余工序不变；

即：将挤塑后的钢绞线采用滚花工艺，使钢绞线最外层均匀分布N条厚度为0.05～1.00mm的突起细条螺旋线，上述1≤N≤200，再将钢绞线水冷却。

本发明上述各实施例中所述的热塑性高分子材料除了是聚乙烯或聚烯烃外，还可以是其它的热塑性高分子材料。

Claims (7)

1、一种防腐钢绞线，由中心丝和边丝捻合而成，在中心丝和边丝捻合的空隙中填充有防腐材料，在最外层边丝的外周有防腐层，其特征在于：在钢绞线中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的防腐材料以及涂覆在最外层边丝的外周形成防腐层的防腐材料均是热塑性高分子材料，在钢绞线中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的热塑性高分子材料与涂覆在边丝外周形成防腐层的热塑性高分子材料融成一体。

2、根据权利要求1所述的防腐钢绞线，其特征在于：在钢绞线中心丝和边丝四周及其捻合的空隙中填充的热塑性高分子材料以及涂覆在边丝的外周的热塑性高分子材料是—聚乙烯或聚烯烃。

3、根据权利要求1或2所述的防腐钢绞线，其特征在于：所述钢绞线的最外层防腐层是带防滑结构的防腐层；即：该防腐层外侧分布有N条突起的细条螺旋线，N的取值范围是1≤N≤200，或是在该防腐层外侧分布有规则或不规则分布的凸点，或是在该防腐层外侧有规则或不规则分布的不连续的凸线段。

4、一种防腐钢绞线的制造方法，其特征在于：它是先将钢绞线拆开，通过增压挤塑工艺使钢绞线中心丝和各根边丝被覆一层热塑性高分子材料——聚乙烯或聚烯烃，将其捻合后再通过增压挤塑工艺，使钢绞线最外层边丝外面再涂覆上一层热塑性高分子材料形成互相融成一体的内部填充料层和外部涂覆层，最后冷却，其具体步骤如下：

A、钢绞线前处理：

①清洗钢绞线并烘干，

②将钢绞线拆分：将预应力钢绞线依次按所定长度打开，

③在钢绞线打开状态下对中心丝和边丝进行预加热；

B、热塑性高分子材料前处理：将热塑性高分子材料加入增压挤塑装置中，加热至60℃～280℃使之熔融至半流体状；

C、挤塑I：将拆分并清洗干净的钢绞线通过增压挤塑工艺，即：在温度T＝100℃～270℃，压力在10兆帕以上的条件下：使钢绞线中心丝和各根边丝被覆一层热塑性高分子材料——聚乙烯或聚烯烃；

D：捻合：将被覆了一层热塑性高分子材料的边丝绕中心丝捻合形成防腐钢绞线；

E、挤塑II：通过增压挤塑工艺，即：在温度T＝100℃～270℃，压力在10兆帕以上条件下：使钢绞线最外层边丝外面再涂覆上一层厚度为0.05～1.00mm的同种或不同种的聚乙烯或聚烯烃热塑性高分子材料，并与钢绞线内部的热塑性高分子材料融为一体；

F、冷却：将经过挤塑II工序的钢绞线水冷却；

G、检验：对钢绞线的外观检验；

H、产品成盘：将检验合格的防腐钢绞线通过牵引装置由成盘装置收卷成盘。

5、根据权利要求4所述一种防腐钢绞线的制造方法，其特征在于：该方法是权利要求3所述带防滑结构的防腐钢绞线的制造方法，它在E、挤塑II工序：是将钢绞线通过带不同图案凹槽的挤塑模，并通过对该挤塑模的内腔施加压力，使钢绞线最外层防腐层外侧形成不同结构形式的防滑结构；再将经过挤塑II工序的钢绞线通过水冷却成型使之在钢绞线的防腐层的外侧形成由各种凸起的图案构成的防滑结构，其具体步骤是：

A、钢绞线前处理：

①清洗钢绞线并烘干，

②将钢绞线拆分：将预应力钢绞线依次按所定长度打开，

③在钢绞线打开状态下对中心丝和边丝进行预加热；

B、热塑性高分子材料前处理：将热塑性高分子材料加入增压挤塑装置中，加热至60℃～280℃使之熔融至半流体状；

C、挤塑I：将拆分并清洗干净的钢绞线通过增压挤塑工艺，即：在温度T＝100℃～270℃，压力在10兆帕以上的条件下：使钢绞线中心丝和各根边丝被覆一层热塑性高分子材料——聚乙烯或聚烯烃；

D：捻合：将被覆了一层热塑性高分子材料的边丝绕中心丝捻合形成防腐钢绞线；

E、挤塑II：通过增压挤塑工艺，即：在温度T＝100℃～270℃，压力在10兆帕以上条件下：使钢绞线最外层边丝外面再涂上一层厚度为0.05～1.00mm的同种或不同种的聚乙烯或聚烯烃，并将钢绞线通过带不同图案凹槽的挤塑模，并通过对该挤塑模的内腔施加压力，使钢绞线最外层防腐层外侧形成不同结构形式的防滑结构；并与钢绞线内部的热塑性高分子材料融为一体；

F、冷却：将经过挤塑II工序的钢绞线水冷却；

G、检验：对钢绞线的外观检验；

H、产品成盘：将检验合格的防腐钢绞线通过牵引装置由成盘装置收卷成盘。

6、根据权利要求5所述一种防腐钢绞线的制造方法，其特征在于：带不同图案凹槽的挤塑模，是指：带有N条细条螺旋线凹槽的挤塑模或其内部有点坑状凹槽的挤塑模，或是其内部有沟槽状凹槽的挤塑模。

7、根据权利要求4所述一种防腐钢绞线的制造方法，其特征在于：它是防腐层外侧带突起螺旋线的防腐钢绞线的又一种制作方法，它是在E、挤塑II工序后增加一个E2、滚花工序后再进入冷却工序，其余工序不变，即：将挤塑后的钢绞线采用滚花工艺，使钢绞线最外层均匀分布N条厚度为0.05～1.00mm的突起细条螺旋线，上述1≤N≤200，再将钢绞线水冷却。

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