一種斜拉橋用復合防護層耐腐蝕拉索的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于橋梁纜索技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種斜拉橋用復合防護層耐腐蝕拉 索。
【背景技術(shù)】
[0002] 拉索是橋梁及結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件，其布置于梁體外部，并長期處于高應力狀態(tài) 下，且界面尺寸小，故對腐蝕作用非常敏感，因此拉索腐蝕一直是人們面臨的一個十分嚴重 的問題。以往的拉索采用的鋼絲為冷拔碳素鋼絲，鍍層為純鋅鍍層。這種鋼絲的顯著特點是 含碳量高，抗拉強度大，鍍鋅層單位質(zhì)量2 300g/m2，根據(jù)國家建筑防腐手冊，該鍍層在海岸 地區(qū)的抗腐蝕壽命可達到20年到25年。近幾年來，橋梁纜索用鋅鋁合金鍍層鋼絲已經(jīng)被開 發(fā)出來，并用于橋梁建設。鋅鋁合金鍍層單位質(zhì)量2 300g/m2，經(jīng)抗鹽霧驗證，其抗鹽霧腐蝕 性能為熱鍍鋅的2倍，理論上該鍍層在海洋環(huán)境下抗腐蝕壽命可達到40~50年。
[0003] 環(huán)氧樹脂是分子中含有兩個或兩個以上環(huán)氧基團的一類高分子化合物。環(huán)氧樹脂 涂層主要包括有機環(huán)氧樹脂與固化劑、填料、顏料及流量控制劑，當環(huán)氧樹脂粉末受熱熔解 后，與各組成成分相互反應形成復雜的交聯(lián)聚合物。根據(jù)有關(guān)試驗和應用實踐，厚度在〇. 2 ~0.4mm環(huán)氧樹脂涂層的抗腐蝕壽命可達50年以上。
[0004] 隨著我國的橋梁建設地點從內(nèi)陸發(fā)展到了沿海，橋梁建設環(huán)境越來越復雜，拉索 的使用環(huán)境更加惡劣，開發(fā)一種耐腐蝕性能更好的拉索用鋼絲，提高拉索的使用壽命是擺 在本領(lǐng)域技術(shù)人員面前的一道課題。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)提供一種斜拉橋用復合防 護層耐腐蝕拉索，具有鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹脂涂層，使采用該鋼絲制備的拉索具有更強的耐 腐蝕性能。
[0006] 本實用新型解決上述問題所采用的技術(shù)方案為:一種斜拉橋用復合防護層耐腐蝕 拉索，由若干鋼絲呈六邊形緊密排列成鋼絲束，沿所述鋼絲束外沿連續(xù)纏繞聚酯纖維帶，并 外置聚乙烯護套，拉索伸入至錨杯內(nèi)的鋼絲外層剝除環(huán)氧樹脂涂層，錨杯內(nèi)腔與鋼絲束之 間填充環(huán)氧樹脂填料以形成冷鑄錨或填充鋅銅合金以形成熱鑄錨;所述鋼絲包括芯部的光 面鋼絲，所述光面鋼絲外層依次包覆有鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹脂涂層。
[0007] 優(yōu)選地，所述環(huán)氧樹脂涂層的厚度為0.2~0.4mm，試驗發(fā)現(xiàn)該厚度的環(huán)氧樹脂涂 層的抗腐蝕壽命可達50年以上，且在鋼絲極限抗拉強度、扭轉(zhuǎn)、彎曲、纏繞等條件下不會發(fā) 生開裂、分層、剝落等現(xiàn)象。
[0008] 上述拉索用鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹脂涂層的鋼絲制備方法，具體工藝包括:將盤條經(jīng) 拉拔后的光面鋼絲浸入熔融的鋅鋁合金液中，在光面鋼絲表面鍍上鋅鋁鍍層，鋅鋁鍍層的 單位質(zhì)量2 300g/m2,鋅鋁鍍層中鋁的含量為4.2~7.然后對表面鍍有鋅鋁鍍層的鋼 絲進行靜電噴涂環(huán)氧樹脂涂料形成環(huán)氧樹脂涂層，利用電泳的物理現(xiàn)象，使霧化的環(huán)氧樹 脂涂料顆粒在直流高壓電場中帶上負電荷，并在靜電場的作用下，定向地流向帶正電荷的 的鋅鋁合金鍍層鋼絲，原本互不粘連的粉末粒子經(jīng)加熱熔融形成均勻、平整、光滑的涂層， 環(huán)氧樹脂涂層的厚度為0.2~0.4_，得到鋼絲成品。
[0009] 優(yōu)選地，在鋅鋁鍍層完成后，采用皂化液給鋅鋁鍍層表面去油污，并在靜電噴涂環(huán) 氧樹脂涂層之前對鋼絲進行預熱，以提高靜電噴涂效果，使環(huán)氧樹脂涂層與鋅鋁鍍層之間 結(jié)合地更加可靠，防止開裂、分離。
[0010] 所述環(huán)氧樹脂涂料主要包括環(huán)氧樹脂、固化劑、填料、顏料及流量控制劑。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于：
[0012] (1)構(gòu)成拉索的鋼絲表面由內(nèi)向外設置有鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹脂涂層，顯著提高了 纜索的耐腐蝕性能，提高了拉索的耐久性，能夠滿足橋梁壽命大于1〇〇年的壽命要求。
[0013] (2)同時具有鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹脂涂層的復合鋼絲具有與單獨鋅鋁鍍層鋼絲相同 的力學性能，即外層涂設的環(huán)氧樹脂涂層不會對鋼絲的機械性能造成影響，并且本實用新 型中的環(huán)氧樹脂涂層和鋅鋁鍍層在鋼絲的極限抗拉強度、扭轉(zhuǎn)、彎曲、纏繞等條件下不會發(fā) 生開裂、分層、剝落等現(xiàn)象。
[0014] (4)本實用新型所涉及的拉索與錨具之間可灌注鋅銅合金形成熱鑄錨或環(huán)氧鐵砂 形成冷鑄錨適應性強，位于錨杯內(nèi)腔的為剝除環(huán)氧樹脂涂層后的鋅鋁鍍層鋼絲。
【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型實施例中鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹脂涂層的鋼絲結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖2為本實用新型實施例中鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹脂涂層的鋼絲斷面剖視圖；
[0017] 圖3為本實用新型實施例中鋼絲的側(cè)視圖；
[0018] 圖4為本實用新型實施例中拉索的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖5為本實用新型實施例中拉索索端結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0021] 如圖1至圖5所示，本實施例中的拉索用鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹脂涂層的鋼絲，包括芯 部的光面鋼絲1，所述光面鋼絲1外層依次包覆有鋅鋁鍍層2和環(huán)氧樹脂涂層3,其中鋅鋁鍍 層2中鋁含量為4.2~7.2wt%，環(huán)氧樹脂涂層3的厚度為0.2~0.4_。
[0022] 上述鋼絲的制備工藝為，將盤條經(jīng)拉拔后的光面鋼絲1浸入熔融的鋅鋁合金液中， 在光面鋼絲表面鍍上鋅鋁鍍層2,鋅鋁鍍層2的單位質(zhì)量2 300g/m2,鋅鋁鍍層2中鋁的含量 為4.2~7.采用硫酸銅試驗檢驗鋅鋁鍍層的均勻性:硫酸銅浸泡次數(shù)2 4次，每次浸 泡時間60秒。鋅鋁鍍層2完成后利用皂化液給鋅鋁鍍層2表面除油污，隨之利用高頻加熱器 對鋼絲進行預熱，緊接著鋅鋁鍍層2外表面進行靜電噴涂環(huán)氧樹脂涂料以形成環(huán)氧樹脂涂 層3,利用電泳的物理現(xiàn)象，使霧化的環(huán)氧樹脂涂料顆粒在直流高壓電場中帶上負電荷，并 在靜電場的作用下，定向地流向帶正電荷的的鋅鋁合金鍍層外周面，原本互不粘連的粉末 粒子經(jīng)加熱熔融形成均勻、平整、光滑的涂層，環(huán)氧樹脂涂層3的厚度為0.2~0.4mm后即獲 得鋼絲成品。
[0023 ]所述環(huán)氧樹脂涂料主要包括環(huán)氧樹脂、固化劑、填料、顏料及流量控制劑。
[0024]上述復合鋼絲的性能檢測結(jié)果應符合表1的要求。 [0025]表1復合鋼絲技術(shù)指標
[0027]
[0028] 見圖4、圖5,對于本實用新型的拉索結(jié)構(gòu)，是由若干上述鋼絲呈六邊形緊密排列成 鋼絲束4,沿所述鋼絲束4外沿連續(xù)纏繞聚酯纖維帶6,并外置聚乙烯護套7,拉索中伸入至固 定錨杯5內(nèi)的鋼絲外層剝除環(huán)氧樹脂涂層，錨杯5內(nèi)腔與鋼絲束4之間填充環(huán)氧樹脂填料以 形成冷鑄錨或填充鋅銅合金以形成熱鑄錨。
[0029] 上述結(jié)構(gòu)的拉索中鋼絲表面由內(nèi)向外設置有鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹脂涂層，提高拉索 的耐腐蝕性能。
【主權(quán)項】
1. 一種斜拉橋用復合防護層耐腐蝕拉索，其特征在于：由若干鋼絲呈六邊形緊密排列 成鋼絲束(4)，沿所述鋼絲束(4)外沿連續(xù)纏繞聚酯纖維帶，并外置聚乙烯護套(7)，拉索伸 入至錨杯(5)內(nèi)的鋼絲外層剝除環(huán)氧樹脂涂層，錨杯(5)內(nèi)腔與鋼絲束(4)之間填充環(huán)氧樹 脂填料以形成冷鑄錨或填充鋅銅合金以形成熱鑄錨;所述鋼絲包括芯部的光面鋼絲（1)，所 述光面鋼絲(1)外層依次包覆有鋅鋁鍍層(2)和環(huán)氧樹脂涂層(3)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的斜拉橋用復合防護層耐腐蝕拉索，其特征在于:所述環(huán)氧樹脂 涂層(3)的厚度為0.2~0.4mm。
【專利摘要】本實用新型涉及斜拉橋用復合防護層耐腐蝕拉索，由若干鋼絲呈六邊形緊密排列成鋼絲束，沿所述鋼絲束外沿連續(xù)纏繞聚酯纖維帶，并外置聚乙烯護套，拉索伸入至錨杯內(nèi)的鋼絲外層剝除環(huán)氧樹脂涂層，錨杯內(nèi)腔與鋼絲束之間填充環(huán)氧樹脂填料以形成冷鑄錨或填充鋅銅合金以形成熱鑄錨；所述鋼絲包括芯部的光面鋼絲，所述光面鋼絲外層依次包覆有鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹脂涂層。構(gòu)成拉索的鋼絲表面由內(nèi)向外設置有鋅鋁鍍層和環(huán)氧樹脂涂層，防腐蝕壽命可達100年以上，提高拉索的耐腐蝕性能。
【IPC分類】E01D19/16, D07B7/14
【公開號】CN205347993
【申請?zhí)枴緾N201620097724
【發(fā)明人】梁振西, 劉翔
【申請人】梁振西, 劉翔
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月30日
【公告號】CN104947591A, CN105507150A