单丝涂覆环氧涂层预应力钢绞线是一种每根钢丝表面单独静电喷涂环氧粉末,形成致密环氧涂层保护膜的7根钢丝预应力钢绞线。采用环氧钢绞线预应力体系,解决了普通预应力钢绞线由于腐蚀应力失效的问题,起到了长期有效、耐久的防腐效果,大大提高了建筑物的使用寿命1。
简介随着我国预应力行业的发展,预应力钢绞线的防腐陛能越来越受到重视,从普通预应力光面钢绞线、无黏结钢绞线、镀锌钢绞线发展到环氧涂层预应力钢绞线。环氧涂层预应力钢绞线作为新型预应力材料,以其优异的防腐性能,在我国桥梁工程中大量应用,涉及斜拉索、体外索、体内索、吊杆索、系杆索、岩土锚索和锚碇预应力索等诸多索结构领域。
抗疲劳性能单丝涂覆钢绞线由喷涂环氧涂层的7根钢丝捻制而成,中心丝与外围的6根钢丝在同样的荷载下其伸长量不同,造成7根钢丝之间的微动摩擦错动。当有动载受力情况下,产生微动磨损疲劳 的现象更为突出。填充环氧钢绞线的7根钢丝之问填充环氧树脂,不仅使钢丝紧密融合黏结成一个整体,而且在钢丝之间形成减摩层,减少了丝与丝之间在荷载作用下的摩擦错动,避免了微动磨损疲劳的产生,提高了抗疲劳性能。另外,填充环氧钢绞线破断拉力比单丝涂覆钢绞线提高3%-4%,钢绞线的疲劳试验规范规定应力上限取钢绞线公称最大力计算,不是按实际破析拉力计算,同样的疲劳试验,填充环氧钢绞线比单丝涂覆钢绞线疲劳试验更容易通过,因此,填充环氧钢绞线抗疲劳性能比单丝涂覆钢绞线优越。
防腐蚀性能环氧涂层有很好的耐酸、碱、盐和大气腐蚀性能,相对于普通预应力光面钢绞线、无黏结钢绞线、镀锌钢绞线的最大优势是其卓越的防腐性能,能够起到长期有效的防腐效果。
环氧涂层预应力钢绞线的防腐效果主要体现在环氧涂层的针孔数量上,水气、酸、碱、盐等腐蚀介质通过涂层针孔进入钢绞线钢基而腐蚀钢丝,环氧涂层针孔数越多,环氧钢绞线防腐性能越差。单丝涂覆钢绞线表面环氧涂层厚度只有0.17mm左右,经检测,18m长的试样有20个针孔,而填充环氧钢绞线相同长的试样没有针孔,实际上3000m左右长的填充环氧钢绞线涂层表面针孔数只有0~5个,远远少于单丝涂覆钢绞线;另外填充环氧钢绞线7根钢丝之间填充环氧树脂,使钢丝紧密融合黏结形成实心整体,避免了水气、酸、碱、盐等腐蚀介质通过钢绞线端部钢丝之间的间隙进入环氧钢绞线内部而腐蚀钢绞线。以下通过耐腐蚀试验验证填充环氧钢绞线防腐性能优于单丝涂覆钢绞线。
总结填充环氧钢绞线相对单丝涂覆钢绞线,不仅抗拉强度高,抗疲劳性能好,而且具有更加卓越的耐腐蚀性能。采用环氧钢绞线预应力体系,解决了普通预应力钢绞线由于腐蚀应力失效的问题,起到了长期有效、耐久的防腐效果,大大提高了建筑物的使用寿命1。
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徐恒山 - 讲师 - 西北农林科技大学