JP2998146B2 - Pc鋼撚り線の製造方法 - Google Patents

Pc鋼撚り線の製造方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐疲労性及び耐食性に
優れたPC鋼撚り線の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】PC鋼撚り線の耐食性及び耐疲労性の向
上に関する技術には、従来より種々のものが提案されて
いる。
【0003】まず、耐食性の向上に関しては、中心素線
の周りに複数の外周素線が螺旋状に撚り合わされた線材
の表面に、ショットブラストを行い、撚り線のまま粉体
塗装を行う技術(特公平3−28551号公報)や、一
旦撚り線の撚りを開き中心素線と外周素線の間にまで樹
脂を充填し、各素線間の隙間に水分が浸透しないように
する技術等(特公平1−54142、特公平2−531
39、特公平3−1436、特開昭62−133194
号公報参照)がある。
【0004】又、耐疲労性の向上に関しては、PC鋼撚
り線の構造そのものに関するものと、定着具に関するも
のが考えられるが、従来より定着具の形状や構造につい
ての提案は種々なされているものの、PC鋼撚り線その
ものに関する効果的な技術の提案はなされていない。
【0005】ところで、PC鋼撚り線に繰り返し応力が
かかった場合、定着具とPC鋼撚り線の接触部分のフレ
ッチングが金属疲労を招く大きな要因であるが、撚り線
を構成する素線同志の相対的移動が存在する限り、定着
部分のフレッチングが防止できても疲労特性値は撚り線
そのものの値に収束する。PC鋼撚り線の疲労特性を向
上するためには、これを構成する素線全体の相対的移動
が発生しないよう固定させると共に、酸素の供給をでき
る限り遮断する必要があり、上記のような樹脂塗装もそ
のために行われてきた。
【0006】そして、特に耐食性の向上を目的としたア
ンボンドPC鋼撚り線としては、特公昭53−4760
9、特開昭61−122360、実開昭61−6931
8、特公昭56−36264、特公平2−60504、
特開平1−260082号公報等に記載されたものがあ
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のいずれ
の従来技術によっても、各素線間の移動を防止すること
はできない。即ち、PC鋼撚り線は、撚り加工を行う前
に素線の強度向上のため、ダイスを用いて伸線引き抜き
加工を行う。このとき、ダイスと鋼材の金属接触を防止
するため、潤滑剤として石けんが用いられているが、こ
れが撚り加工後も鋼材表面に残存する。石けんのような
油脂分が鋼材表面に付着していると、ここに樹脂塗装を
行っても十分な接着強度を得ることができず、素線の移
動を防止することはできない。
【0008】この点、前記従来例は、既に撚り加工がさ
れた線材表面にブラストを行ってるが、これにより脱脂
されるのは撚り線表面だけであり、脱脂されていない中
心素線や外周素線の内面について、高い接着強度をもつ
樹脂被覆を施すことはできない。この部分での十分な接
着強度が得られない場合、次のような問題があった。
PC鋼撚り線をハンドリング又は緊張時、鋼材に曲げや
引張の歪みが発生した場合、容易に鋼材表面から樹脂が
剥離し、切断端面から水分などが毛細管現象により浸透
していく。
【0009】素線同志を十分に固定することができ
ず、又素線付近に酸素が供給され、耐疲労性向上を達成
し得ない場合がある。
【0010】又、前記従来のアンボンドPC鋼撚り線
は、ロックアンカー、アースアンカー等に用いられた場
合(図参照)、定着長部Aが直接腐食環境にさらされ
るものや、定着長部Aの撚り線に樹脂被覆がなされてい
るものでも、この樹脂被覆と、モルタルなどとの十分な
付着性が得られないものがあった。さらに、各素線間の
隙間には樹脂が充填されていないため、PC鋼撚り線の
端部から腐食環境水が浸透するという問題もあった。
【0011】本発明は、このような問題を改善するため
になされたものであって、その目的は、耐食性及び耐疲
労特性の高いPC鋼撚り線の製造方法を提供することに
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明PC鋼撚り線の製造方法は、次の各構成を特
徴とする。
【0013】複数の素線を撚り合わせてなる線材の撚
りを一旦開き、この状態で脱脂剤に浸漬して素線全面の
油脂分を取り除き、これを加熱した後、各素線全面に粉
体塗装又は押出加工にて樹脂被覆を施し、その後元の撚
り合わせ状態に戻して樹脂被覆を硬化させる。
【0014】複数の素線を撚り合わせてなる線材の撚
りを一旦開き、この状態で脱脂剤に浸漬して素線全面の
油脂分を取り除いた後、リン酸亜鉛などに浸漬して全面
に化成被膜を形成させ、これを加熱した後、各素線全面
に粉体塗装又は押出加工にて樹脂被覆を施し、その後元
の撚り合わせ状態に戻して樹脂被覆を硬化させる。
【0015】複数の素線を撚り合わせてなる線材の撚
りを一旦開き、この状態で各素線にブラスト処理又は酸
洗を施して全面を脱脂、粗面化し、これを加熱した後、
各素線全面に粉体塗装又は押出加工にて樹脂被覆を施
し、その後元の撚り合わせ状態に戻して樹脂被覆を硬化
させる。
【0016】 複数の素線を撚り合わせてなる線材の撚
りを一旦開き、この状態で各素線にブラスト処理又は酸
洗を施して全面を脱脂、粗面化した後、リン酸亜鉛など
に浸漬して全面に化成被膜を形成させ、これを加熱した
後、各素線全面に粉体塗装又は押出加工にて樹脂被覆を
施し、その後元の撚り合わせ状態に戻して樹脂被覆を硬
化させる。
【0017】ここで、素線の脱脂は、脱脂剤に浸漬する
ことで行うが、その手順は「既に撚り合わされた線材の
撚りを一旦開き、この状態で各素線の全面を脱脂する」
ことで行う。
【0018】このように素線表面の脱脂を行えば実用上
十分な接着強度を有する樹脂被覆を行うことができる
が、前記脱脂に加えて、素線表面にクロム系薬剤などで
化成被膜を形成してもよい。又、ブラスト処理若しくは
酸洗によるエッチング効果により素線表面を脱脂、粗面
化させたり、さらにはこの脱脂、粗面化された上に化成
被膜を形成すれば、一層高い接着強度を得ることができ
る。これらの各処理は、前記脱脂手順に引き続いて行
う。
【0019】そして、このような撚り線に樹脂被覆を施
す手段は、撚り線を加熱した後、例えば、撚り拡げ機に
送り込んで一旦撚りを開き、この状態で各素線の全周に
粉体塗装又は押出加工にて樹脂被覆を施し、その後元の
撚り合わせ状態に戻して前記樹脂被覆を硬化させるので
ある。尚、前述したように、既に撚り合わされた線材の
撚りを一旦開き、この状態で各素線の全面を脱脂するの
で、その時点で撚りが開かれた状態にあり、このまま引
き続いて加熱を行い、樹脂塗装を施す。
【0020】樹脂被覆の際に撚りを一旦開く方法は、例
えば、特公平1−54142、特公平2−53139、
特公平3−1436号公報等に示されるものがあり、脱
脂の段階で、既に撚り合わされた撚り線の撚りを一旦開
く場合にもこれを応用することができる。
【0021】又、被覆に用いる樹脂は、熱硬化性或は経
時硬化性樹脂で、接着性及び抗張力性に優れたものがよ
く、エポキシ樹脂やポリエステル樹脂等が用いられる。
【0022】上記のように各素線の脱脂を行うことで、
従来樹脂被覆の接着性の妨げとなっていた油脂分を、ほ
ぼ素線全周にわたって取り除き、高い接着性を有する樹
脂被覆を行うことができる。更に、化成被膜を形成した
り、又はブラスト処理若しくは酸洗によるエッチング効
果により素線表面を粗面化させれば、より高い接着強度
を得ることができる。
【0023】この樹脂被覆は、一旦PC鋼撚り線の撚り
を開いて行うため、中心素線及び外周素線との隙間に
も、確実に樹脂が充填される。前記脱脂により、素線と
樹脂被覆は高い接着性を有するため、素線及び素線相互
間を堅固に固定して、その移動を防止すると共に、毛細
管現象により腐食水が素線間を浸透するのを防止して、
耐疲労性及び耐食性を改善することができる。
【0024】さらに、線材を構成する各素線の隙間に
は、プラスチックが充填され、素線表面の脱脂、粗面化
により、前記隙間におけるプラスチックの密着性をも向
上できるため、PC鋼撚り線の先端部分から毛細管現象
により腐食水が浸透することも防止できる。
【0025】
【実施例】(実施例1) 本発明方法によりPC鋼撚り線を製作し、その耐食性及
び耐疲労性に関する試験を行った。以下にその詳細を説
明する。
【0026】試験に用いた撚り線は、1本の中心素線の
周りに6本の外周素線を螺旋状に撚り合わせたもので、
樹脂被覆前の線径が15.2mmである。又、その製造
段階における脱脂及び樹脂被覆の条件はそれぞれ次の通
りである。 処理:既に撚り加工された撚り線の表面にショットブ
ラスト処理を行い、表面を粗面化したもの(従来例)。 処理:伸線加工後、素線表面にショットブラスト処理
を行って粗面化し、その後撚り加工をしたもの(比較
例)。 処理:伸線加工後、素線表面にショットブラスト処理
を行って粗面化し、これをリン酸亜鉛溶液に浸漬して、
その後撚り加工をしたもの(比較例)。 処理:撚り線の撚りを一旦開き、この状態で5%HC
lに10秒間浸漬したもの(実施例)。 処理:撚り線のままで、5%HCl溶液に20秒間、
超音波振動を与えながら浸漬したもの(比較例)。
【0027】以上の処理により得られた各撚り線を23
0℃に加熱し、一旦撚りを開いた状態で、エポキシ粉体
塗装(膜厚600μm)を施して、その後撚りを戻した
状態で樹脂被覆を硬化させた。
【0028】(耐食性の比較) 上記各PC鋼撚り線を、全てグラインダカッタにて10
0mmの長さに切断し、これを各処理条件ごとに3サン
プルずつ用意して、切断端面はそのままで、1000時
間の腐食促進試験(キャス試験)を行った。評価は10
00時間経過後の各サンプルを解体し、端部からの腐食
進展距離を測定した。その結果を表1に示す。
【0029】
【表1】
【0030】同表に示すように、PC鋼撚り線を構成す
る素線のほぼ全周を脱脂してから樹脂被覆を設けること
で、腐食進展は従来例のほぼ1/10に抑えられること
が確認された。特に、処理の腐食は、中心素線上に観
察され、中心素線と外周素線との間における樹脂被覆の
接着性が十分でないことも確認された。又、脱脂後、素
線表面に化成被膜を形成することで(処理)、さらに
効果が上がっていることが確認された。但し、通常PC
鋼撚り線の場合、定着具から20〜30mmは余長とし
て荷重を受けない部分を残しているため、脱脂処理を行
うだけでも実用上何等問題がないといえる。
【0031】(耐疲労性の比較) 次に、上記5通りのプロセスにて処理され、樹脂被覆さ
れたPC鋼撚り線と、脱脂、粗面化などの処理を何も行
わず、樹脂塗装も行わない、通常のPC鋼撚り線(未処
理材)を用いて、疲労試験を実施した。疲労試験は、定
着具の影響を避けるため、通常使用される鋼の歯がPC
鋼撚り線に食い込む形式の定着具を用いず、長い定着長
を樹脂で固めて保持させた。試験条件は、規格引張荷重
の45%(11970kgf)を上限として、種々変化
させた振幅で、繰り返し応力を与えた。耐疲労性の代用
特性値として、200万回の繰り返しにて破断しない最
大の振幅応力を用い比較を行った、その結果を図1に示
す。
【0032】同図から明らかなように、本発明方法によ
り製造されたPC鋼撚り線は、素線全周を脱脂してから
樹脂被覆を行うことで、素線全体が固定され、耐疲労性
を大きく向上できることが確認された。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明方法によれ
ば、撚りを一旦開いた状態で素線表面の脱脂と樹脂被覆
を行うため、素線と樹脂被覆の接着性、特に中心素線と
外周素線の間における樹脂被覆の接着性を向上させるこ
とができる。これにより、毛細管現象によって腐食水が
素線間を浸透することを防止して耐食性を改善すると共
に、素線の移動を抑制して、耐疲労性を改善することが
できる。従って、耐食性及び耐疲労性が要求される斜長
橋ケーブル、吊材、海洋,港湾構造物等の重要構造物に
用いるPC鋼撚り線の製造に有効利用することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】耐疲労性の試験結果を示すグラフ。
【図2】(A)は従来からのPC鋼撚り線をアンカーに
用いた場合の説明図、(B)は(A)図シール部分の拡
大図。
【符号の説明】
10 線材 11 潤滑剤 12 プラスチック 20 モルタル 21 プレート 22 クリップ 30 シール
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) E04C 5/08 B21F 7/00 D07B 1/16

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の素線を撚り合わせてなる線材の撚
    りを一旦開き、この状態で脱脂剤に浸漬して素線全面の
    油脂分を取り除き、これを加熱した後、各素線全面に粉
    体塗装又は押出加工にて樹脂被覆を施し、その後元の撚
    り合わせ状態に戻して樹脂被覆を硬化させることを特徴
    とするPC鋼撚り線の製造方法。
  2. 【請求項2】 複数の素線を撚り合わせてなる線材の撚
    りを一旦開き、この状態で脱脂剤に浸漬して素線全面の
    油脂分を取り除いた後、リン酸亜鉛などに浸漬して全面
    に化成被膜を形成させ、これを加熱した後、各素線全面
    に粉体塗装又は押出加工にて樹脂被覆を施し、その後元
    の撚り合わせ状態に戻して樹脂被覆を硬化させることを
    特徴とするPC鋼撚り線の製造方法。
  3. 【請求項3】 複数の素線を撚り合わせてなる線材の撚
    りを一旦開き、この状態で各素線にブラスト処理又は酸
    洗を施して全面を脱脂、粗面化し、これを加熱した後、
    各素線全面に粉体塗装又は押出加工にて樹脂被覆を施
    し、その後元の撚り合わせ状態に戻して樹脂被覆を硬化
    させることを特徴とするPC鋼撚り線の製造方法。
  4. 【請求項4】 複数の素線を撚り合わせてなる線材の撚
    りを一旦開き、この状態で各素線にブラスト処理又は酸
    洗を施して全面を脱脂、粗面化した後、リン酸亜鉛など
    に浸漬して全面に化成被膜を形成させ、これを加熱した
    後、各素線全面に粉体塗装又は押出加工にて樹脂被覆を
    施し、その後元の撚り合わせ状態に戻して樹脂被覆を硬
    化させることを特徴とするPC鋼撚り線の製造方法。
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