KR100253758B1 - 방청 피복의 pc 스트랜드와 그 제조방법 - Google Patents

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가즈요시 치끼리
유끼히로 히가시
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타구찌 야스오
타임스엔지니어링
야마토리 사쿠오
히엔덴코 가부시키가이샤
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Abstract

PC 스트랜드를 풀지 않고 중심선과 각 측선간의 공간을 방청재로 완전히 메우고 동시에 각 측선의 최외층을 피목한 방청피목의 PC 스트랜드와 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 그 구성은 중심선(a)의 외주에 복수의 측선(b1)-(b6)을 꼬아맞춘 PC 스트랜드(3)에 있어서, 열가소성 수지로된 방청 피복층과 PC 스트랜드가 가열상태에서 일체로 가압성형된 것으로 되며, 이 PC 스트랜드의 중심선(a) 및 각 측선(b1)-(b6) 주위에 방청피복층(d)를 밀착 형성시킨 방청 피복의 PC 스트랜드 및 중심선(a)의 외주에 복수의 측선(b1)-(b6)을 꼬아맞춘 PC 스트랜드를 가열하면서 압출성형기(5)에 도입하는 공정과, 가열용융된 열가소성 수지로된 방청재를 크로스 헤드부(6)에 연결한 가압보조헤드부(7) 선단의 성형 다이스(8)로 부터 압출하는 공정으로 되며, PC 스트랜드의 중심선(a) 및 각 측선(b1)-(b6)의 전체주의에 방청 피목층(d′)를 빌착형성 시킨 PC 스트랜드의 방청 피복방법을 구성하는 것이다.

Description

방청 피복의 PC 스트랜드와 그 제조방법
제1도는 본발명의 제조방법에 의한 1실시예의 측면도.
제2도는 제1도의 압출기의 크로스헤드부 주변설비를 확대한 측면도.
제3도는 종래의 압축기의 크로스헤드부 주변 설비를 확대한 측면도.
제4도는 본발명의 방청피복의 PC 스트랜드의 단면도.
제5도는 시험에 제공된 시료 1의 측면도.
제6도는 시험에 제공된 시료 2의 측면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : PC 스트랜드코일 2 : 공급장치
3 : PC 스트랜드소재 4 : 가열장치
5 : 압축기 6 : 크로스헤드부
7 : 가압보조헤드부 8 : 성형 다이스
9 : 인발장치 10 : 권취장치
11 : 릴 12 : 히타
13 : 압력계 14 : 성형보조다이스
15 : 냉각장치 16 : 권취장치
17 : 릴 18 : 코로나 방전 가공기
31 : 종래의 압축기 32 : 크로스헤드부
33 : 성형 다이스 a : 중심선
b1-b6 : 측선 c : 공간
d : 방청피복층
본발명은 프리스트데스 콘크리이트(이하 PC 콘크리이트라함)의 긴장에 사용하고 방청피복을 한 PC 스트랜드와 그 제조방법에 관한 것이다.
종래, PC 스트랜드는 합성수지관(sheath)내에 삽입하고, 이 합성수지관과 스트랜드와의 사이에 그리스등의 방청제를 충전하여 소위 언본드케이블(unvonded cable)로 하고 이것을 콘크리트내에 매설하여 긴장하는 언본드공법이 있었다.
또한, 콘크리이트내에 매설한 강관내에 스트랜드를 삽입하여 긴장한 후에, 시멘트 밀크 등의 그라우트 재를 관내에 충전하여 콘크리이트와 일체화 시키는 포스트텐션 본드공법도 있었다. 그리고, 관을 사용하지 않고 미리 스트랜드를 긴장해 놓고 이것을 콘크리트내에 매설하여 콘트리이드의 고화 후에 단부를 절단하는 프리덴션 본드공법도 있었다.
이들 공법중에서, 언본드공법은 방청제를 사용하고 있으나, 그외의 공법은 PC 스트랜드가 직접 콘크리이트와 접촉하기 때문에 콘크리이트를 통하여 물이 PC 스트랜드에 접촉하게 되는 결점을 갖고 있었다.
그러나, 언본드공법에 있어서도, 최외부의 관이 파손된 경우에는 관내에 물이 침투하여 PC 스트랜드에 접촉하기 때문에 이것도 충분한 방청피복이 되었다고는 말할수 없었다.
그래서 근년에, PC 스트랜드의 외면을 접착성을 갖는 합성수지로 피복하고 그 바깥쪽에 윤활제층을 통하여 합성수지관내에 끼워 통과시켜, 포스트렌션본드 공법에 사용하는 것이나, 합성수지 피복한 것을 긴장한후 직접 콘크리이트내에 매립한 프리텐션 본드공법에 사용하는 것이 개발되기에 이르렀다.
그러나, 이러한 PC스트랜드는 제4도에 나타난 바와같이, 합성수지 피복은 되어 있어서도, 스트랜드를 구성하고, 있는 중심선 a나 각측선 b1·····b6간에 공간 c····c가 있기 때문에, 이공간 c-c내에 단부로 부터 물이나 공기가 침입하여 PC 스트랜드를 부식시키는 것이 문제로 되고 있다.
이점에 대해, 일본국 특개평 3-28444호 공보나 특공평 3-1436호 공보에는, 이러한 문제를 해결한 것으로 PC 스트랜드를 일단 중심선이나 각측선간이 상호 넓혀 풀린 상태의 PC 스트랜드에 합성수지를 주입하거나, 분말도장을 하는 등의 방법으로 전기한 공간을 메우는 기술을 개시하고 있다.
그러나 통상 PC 스트랜드는 건아 맞추는 가공후에 약 400℃ 정도로 가열하고, 가공후의 잔류응력을 제거(이하 블루우잉(blueing)이라 함)하고 꼬는것을 안장화 시키는 것이다.
그러나, 변형(잔류응력)을 발생시켜 안정되게 꼬인 상태를 다시 현저히 저하시키게 되어 바람직한 방법은 못된다.
한편, 프리텐션 공법에서는, 직접 콘크리이트내에 PC 스트랜드를 메우기 때문에, 콘크리이트와의 접착력이 문제가 된다. 이점에 관해, 일본국 특개소 59-130960호 공보에는 피복층의 표면에 모래 모양 입자를 메워 부착시키는 방법이 개시되어 있다. 그러나 이 방법은 아직 실용화되지 못하고 현재 프리 텐션공법에는 방청처리하지 않는 PC 스트랜드가 일반적으로 사용되고 있다.
상기한 사정을 감안하여 본 발명은, PC 스트랜드를 풀지 않고 중심선을 각 측선간의 공간을 방청재로 완전히 메우고, 동시에 각측선의 최외층을 피복한 방청피복의 PC스트랜드와 그 제조방법의 제공을 주목적으로 하고, 또한 PC 스트랜드 최외층이 콘크리이트와의 접착성이 양호한 것으로 된 방청피복의 PC 스트랜드와 그 제조방법의 제공을 부수목적으로 하는 것이다.
본발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 중심선의 외주에 복수의 측선을 꼬아 맞춘 PC 스트랜드에 있어서, 열가소성수지로된 방청피복층과 PC 스트랜드가 가열상태에서 가압 성형된 것으로 되며, PC 스트랜드의 중심선 및 각 측선의 전체층에 방청피복층을 밀착 형성시킨 방청피복의 PC 스트랜드를 구성하는 것으로, 또한 중심선의 외주에 복수의 측선을 꼬아 맞춘 PC스트랜드를 가열하면서 압출성형기에 도입하는 공정과, 가열용융시킨 열가소성 수지로된 방청재를 크로스헤드부에 연결한 가압보조 헤드부 선단의 성형 다이스로 부터 압출하는 공정으로 되며, PC 스트랜드의 중심선 및 각 측선의 전체 주변에 방청피복층을 밀착형성 시키도록 한 PC 스트랜드의 방청피복 방법을 구성하는 것이다.
본발명은 상기와 같이 구성된 것으로, 특히 가입하에서의 피복이 앞의 공간을 완전히 방청재로 밀착하여 메울수 있는 것이다.
통상 PC 스트랜드 소재는, 제4도의 중심선(a)의 외주에 6개의 측선(b1)·····(b6)을 꼬아 맞추고 있으나, 측선보다 중심선은 직경이 적어도 0.03-0.08mm 큰 것을 사용(JISG 3536에서 규정)하고 있기 때문에 각 측선간에 다소의 공간(C)·····(C)가 있어서 이 공간을 방청재로 완전히 밀착하여 메꾸도록 하면 완전한 방청피복이 가능하며 꼰 것을 풀필요는 없다.
또한, 콘크리트와의 접착을 양호하게 하기 위해서는 필요에 따라 코로나 방전 가공에 의해 피복층의 표면을 적당히 거칠게 하면 좋다.
[실시예]
이하, 본발명의 실시예에 기초하여 좀더 상세히 설명한다.
제1도는 본발명의 제조방법에 의한 1실시예의 개략적 측면도이고, 제2도는 제1도의 압출기의 크로스헤드 주변설비(제1도의 6, 7)을 확대한 개략 측면도이다.
우선 PC 스트랜드 코일(1)을 공급장치(2)에 올려 PC 스트랜드 소재(3)을 연속하여 풀릴수 있도록 한다.
이 PC 스트랜드 소재(3)은 제4도의 단면도에 나타낸 바와같이 중심선(a)의 외주에 본실시예의 경우는 6가닥으로된 복수의 측선(b1)·····(b6)꼬아 맞춘것으로 되어 있다.
PC 스트랜드 소재(3)은 본발명의 경우 가열장치(4)를 통해 가열하면서 압출기(5)로 도입한다. 이 가열은 200℃ 정도의 고온으로 유지된다.
제3도에 나타낸 바와같이 종래의 압출기(31)은 크로스헤드와 선단에 L1길이의 짧은 성형 다이스(33)을 부착한 크로스헤드부(32)였다.
이에 반해 본발명의 압출기(5)는, 크로스헤드부(6)에 가압 보조헤드부(7)을 연결하고 그 선단에 성형다이스(8)을 부착하도록 되어 있으므로 그 길이는 종래의 것보다 L1길이 만큼 길게되어 있다.
가열장치(4)를 통하여 가열된 PC 스트랜드 소재(3)은 압출기(5)의 크로스헤드부(6)으로부터, 여기에 연결된 본발명의 가압보조헤드부(7)과 성형다이스(8)을 통과하고, 여기서 선도와이어(도시않음)에 결합한다. 이 선도와이어는 안발장치(9)에 의해 뽑아지고 선도와이어 권취장치(10)에 의해 선도와이어 용릴(11)에 감겨버린다.
한편, 열가소성 수지로된 방청재는, 본 실시예의 경우 압출기(5)에서 약 200℃로 가열 용융되고 크로스 헤드부(6)으로부터 가압보조헤드부(7)을 통과하고 성형 다이스(8)로 나오면서 PC 스트랜드(3)의 중심선(a) 및 각측선(b1)·····(b6)의 전체 주변에 피복층(d)를 밀착 형성시켜 공간(c)·····(c)를 완전히 메운다.
열가소성 수지는 본실시예의 경우 폴리에틸렌 수지를 사용했으나, 폴리프로필렌 수지 또는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌의 혼성중합체 및 그 변성체나 나일론 수지등의 합성수지로 사용할수 있다.
본발명의 크로스헤드부(6) 연결한 가압보조헤드부(7)은 히타(12)에 의해 가열이 가능하게 되고, 용융한 열가소성 수지가 PC 스트랜드 소재(3)내에 충분히 들어가도록 되어 있으나, 열가소성수지가 분자량이 작은 비정성 폴리머 일때는 다시 가열을 필요로 하지 않는다.
압출되는 열가소성 수지로된 방청재는 가압보조헤드부(7)의 선단에 부착된 성형다이스(8)로 부터 PC 스트랜드 소재(3)을 피복하여 되나, 성형다이스(8)은 원하는 크기와 작은 구멍으로 되어 있기 때문에 가압보조헤드부(7)내에는 종래의 수지압 이상의 고압이 발생하는 것으로 된다. 즉 제3도와 같은 종래의 크로스 헤드부(32)내의 수지압은 40 내지 50 kgf/㎠이었으나, 이것으로는 앞의 공간(c)·····(c)를 메울수는 없다. 본발명의 방법에 의한 가압보조 헤드부(7)의 수집압은 100kgf/㎠ 이상이며 이 고압으로 공간 (c)·····(c)를 메우게 된다. 이 수지압은 압력계(13)에 표시되어 조정하도록 한다.
본발명의 가압보조헤드부(7)의 길이 L2는, 종래의 성형 다이스 길이 L1보다 길게 되어 있다.
이것은 저분자량의 비정성 폴리머의 경우는 L1의 2배 이상으로 좋으나, 그외의 열가소성 수지의 경우는 L1의 3배이상인 것이 좋다.
그리고, L1의 5배이상인 경우에는 성형보조 다이스(14)를 통하여 다시 조정하는 것이 바람직하다. 그것은 L1의 5배를 넘으면, 과압력에 의해 다이스(8)을 통해 피복층이 부풀어 오르고 소정의 외측이 얻어지기 어렵기 때문이다.
이와같이, 열가소성 수지로된 방청재로 피복된 PC 스트랜드(3)은 성형다이스(8) 또는 필요에 따라 성형 보조 다이스(14)로 부터 압출한후, 냉각장치(15)를 통해 냉각되고, 권취장치(16)에 의해 릴(17)에 감기게 된다.
또한, 냉각장치(15)를 통과한 후에, 코로나 방전가공기(18)을 통과하는 경우가 있다. 이것은 특히 콘크리이트와의 접착성이 요구되는 경우에, 방청피복된 PC 스트랜드의 표면을 적당히 상처내도록 코로나 방전을 위한 것이다.
이와같이 하여 제조된 방청피복의 PC 스트랜드(3)은 제4도와 같이 중심선(a) 및 각 측선(b1)·····(b6)의 전체주변에 방청피복층(d)가 완전히 밀착성형시킨것이 얻어진다.
그 다음, 본발명의 방법에 의한 방청 피복의 PC 스트랜드를, 표면만 방청피복한 종래의 비교품인 방청피복의 PC 스트랜드와를 대비하여 시험했다. 시료는 SWPRB 7 가닥끈 12.7mm의 PC 스트랜드소재에, 폴리에틸렌 수지 300미크론의 피복을 한 200mm길이의 시험편을, 제5도와 같이 양단을 캇타로 절단한 시료1과 제6도와 같이 양단의 절단면을 합성수지 CR1, CR2로 밀폐하고, 중앙을 폭 3mm, 길이 50mm 피복층을 제거한 시험편을 사용했다. 시험은 염수에 2000시간 침투시킨후, 표면피복층을 벗겨내고 측선을 풀어 하나씩으로 하여 흐르는 물로 수세한 후 방치하여 2시간이내에 육안으로 녹의 발생 상황을 관찰했다.
시험결과는 다음과 같다.
이상과 같이 본발명의 방법은, 블루우잉되어 안정한 꼬임상태의 PC 스트랜드 소재를 풀지 않고 PC 스트랜드의 중심선 및 각측선의 전체주위에 완전한 방청 피복층을 밀착 형성시킬수 있다.
본발명의 방법으로 제조된 방청피복의 PC 스트랜드는 녹의 발생을 방지할 수 있는 완전한 방청피복을 할수 있다.
또한 본발명의 방법으로 제조된 방청피복의 PC 스트랜드는 외층도 동시에 형성할수 있고, 콘크리이트와의 부착접착성을 양호하게 하기 위한 배려가 되어 있다.
또한 본발명의 방법은 연속적으로, 경제적으로 간단하게 완전한 방청 피복 가공을 가능하게 할수 있다.

Claims (4)

  1. 중심선(a)의 외주에 복수의 측선(b1)-(b6)을 꼬아 맞춘 PC 스트랜드에 있어서, 열가소성 수지로된 방청피복층과 PC스트랜드가 가열상태에서 일체로 가압성형된 것으로 되며, 상기 PC 스트랜드의 중심선(a) 및 각측선(b1)-(b6)의 전체주위에 방청 피복층(d)를 밀착 형성시킨 것을 특징으로 하는 방청 피복의 PC 스트랜드.
  2. 중심선(a)의 외주에 복수의 측선(b1)-(b6)을 꼬아 맞춘 PC 스트랜드를 가열하면서 압출기(5)에 도입하는 공정과, 가열용융된 열가소성수지로된 방청재를 크로스헤드부(b)에 연결한 가압보조 헤드부(7) 선단의 성형다이스(8)에서 압출하는 공정으로 이루어지고, PC 스트랜드의 중심선(a) 및 각 측선(b1)-(b6)의 전체주위에 방청피복층(d)를 밀착 형성 시키는 것을 특징으로 하는 PC 스트랜드의 방청 피복 방법.
  3. 제2항에 있어서, 열가소성 수지로된 방청재가 비정성 폴리머로 된 것을 특징으로 하는 PC 스트랜드의 방청 피복 방법.
  4. 제2항에 있어서, 가압보조 헤드부(7)에 가열장치(4)를 설치하는 것을 특징으로 하는 PC 스트랜드의 방청 피복 방법.
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