帶聚脲防護涂層的鋼絲及帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋼絲及其鋼絲拉索，特別是一種帶防護涂層的鋼絲及鋼絲拉索。
【背景技術】
[0002]預應力鋼絲拉索是橋梁結構中一種關鍵的受力部件，要求具有較高的防腐耐久性；目前預應力用橋梁鋼絲拉索通常參照國家標準GB/T 18365-2001《斜拉橋熱擠聚乙烯高強鋼絲拉索技術條件》進行生產制造。
[0003]預應力鋼絲的腐蝕是在應力和腐蝕復合作用下的應力腐蝕(屬電化腐蝕范疇)，其特點是在金屬內部先形成裂紋，內裂紋發(fā)生后便形成應力集中，加速裂紋的發(fā)展，進而產生嚴重腐蝕。預應力鋼絲的防腐鍍(涂)層鋼材總是在腐蝕介質的條件下服役，按保護層的種類，可分為非金屬保護層(稱為涂層)，化學保護層和金屬保護層(稱為鍍層)三類。1、非金屬保護涂層預應力鋼材的非金屬涂層目前主要有塑料、環(huán)氧樹脂和防腐油脂三種，但非金屬涂層的抗老化問題尚未解決，且其力學性能較金屬鍍層低得多。因此，應用范圍受到限制。2、化學保護層通過化學法，在金屬表面形成保護層，如鋅層的鈍化、鋁層的氧化、鐵基的磷化等。該類保護層往往不是作為單一的鋼材保護層，而是與金屬鍍層兼并使用。3、金屬保護鍍層在電化腐蝕中，處于陽極的金屬首先被溶解，為此在鋼絲表面鍍以較鐵活潑的金屬，如鋅、鋁等。在腐蝕介質的環(huán)境中，使鋅首先被溶解而保護鐵基，稱為陽極鍍層保護。由于鍍鋅(或鋅-鋁合金)存在“氫脆”現(xiàn)象，降低鋼絲的強度等級，一直備受爭議。因此預應力鋼絲的防腐是至關橋梁工程質量壽命的重大問題，對于預應力用鋼絲必須加強確實可行的防腐措施，以減少預應力鋼絲因腐蝕造成先期失效而帶來的巨大損失。
[0004]聚脲材料是由異氰酸酯組份與氨基化合物組份反應生成的一種彈性體物質，分為純聚脲和半聚脲，聚脲的最基本的特性就是防腐、防水、耐磨等，目前大多用在航天領域。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種帶聚脲防護涂層的鋼絲以及鋼絲拉索，該帶聚脲防護涂層的預應力鋼絲拉索利用聚脲材料的優(yōu)異性能，能大大提高鋼絲拉索的防腐、減震、抗滑性能，延遲拉索使用壽命。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明采用的技術方案是:一種帶聚脲防護涂層的鋼絲，由單根光面鋼絲及涂覆在單根光面鋼絲外的防護涂層構成，該帶聚脲防護涂層的鋼絲或是由單根光面鋼絲以及涂覆在單根光面鋼絲外周的聚脲防護涂層I構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲，或是由單根光面鋼絲以及單根光面鋼絲外的復合防護涂層構成的具有復合防護涂層的帶聚脲防護涂層的鋼絲，所述的復合防護涂層是在單根光面鋼絲的外周附著有的環(huán)氧涂層、鍍鋅涂層、塑料涂層、防腐油脂涂層、油性蠟或金屬鍍層之表面附著涂層或鍍層與涂覆在表面附著涂層或鍍層上的聚脲防護涂層I共同形成的復合防護涂層。
[0007]其相關的另一技術方案是:一種帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索，包括η根鋼絲以及纏繞在η根鋼絲外的纏包帶，所述的鋼絲是本發(fā)明上述的帶聚脲防護涂層的鋼絲，所述的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索包括由光面鋼絲構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I a或是由具有復合防護涂層的帶聚脲防護涂層的鋼絲構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索II a ；n為大于等于I的整數(shù)。
[0008]其進一步的技術方案是:該帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索是在纏包帶外層或是涂覆有聚脲防護涂層II的纏包帶的外層還有一單層HDPE套管構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I al、II al或是帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I bl、II bl。
[0009]其更進一步的技術方案是:該帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索是在纏包帶外層或是涂覆有聚脲防護涂層II的纏包帶的外層還有由內層HDPE套管和外層HDPE套管組成的雙層HDPE套管構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I a2、II a2或是帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索
Ib2、II b2。
[0010]該帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索是在單層HDPE套管外層還涂覆有一層聚脲防護涂層III構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I ale、II ale或是帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索
Iblc、II bl。。
[0011 ] 該帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索是在的雙層HDPE套管的外層HDPE套管的外層還涂覆有一層聚脲防護涂層III構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I a2c、II a2c或是帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I b2c、II b2c。
[0012]所述的聚脲防護涂層的材料是純聚脲或半聚脲材料。
[0013]由于采取以上技術方案，本發(fā)明之帶聚脲防護涂層的鋼絲及帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索及其制作方法具有以下特點和有益效果:
1.能大大提高鋼絲拉索的防腐、減震、抗滑性能，延遲拉索使用壽命。
[0014]由于本發(fā)明之帶聚脲防護涂層鋼絲拉索是由帶聚脲防護涂層的鋼絲組成的鋼絲組合體組成，所述帶聚脲防護涂層的鋼絲是由單根光面鋼絲及涂覆在單根光面鋼絲外的防護涂層構成，該帶聚脲防護涂層的鋼絲外的防護涂層或是涂覆在單根光面鋼絲外周的聚脲防護涂層或是在單根光面鋼絲的外周附著有的環(huán)氧涂層、鍍鋅涂層、塑料涂層、防腐油脂涂層、油性蠟或金屬鍍層之表面附著涂層或鍍層與涂覆在表面附著涂層或鍍層上的聚脲防護涂層共同形成的復合防護涂層，由于聚脲材料具有優(yōu)良的耐磨性、抗沖擊性和減震性，涂覆于鋼絲拉索基體的鋼絲表面，它涂層連續(xù)、致密，可以做到無接縫、無針孔，隔絕空氣中的水份和氧氣的滲入，能保護鋼絲以及鋼絲表面附著有的環(huán)氧涂層、塑料涂層或防腐油脂涂層不易老化，能減緩鍍鋅涂層易損耗、易受針孔等局部缺陷的影響，大大提高該類鋼絲拉索的防腐能力，并增加其耐磨性能，延長鋼絲拉索的使用壽命；同時聚脲材料具有優(yōu)異的抗張強度、耐老化、耐磨損等特性，可減少生產制造及安裝過程中因施工操作不當造成的損傷，不易產生開裂、脫落現(xiàn)象，大大提高鋼絲拉索的防腐能力、延長使用壽命。
[0015]2.結構緊湊、鋼絲之間摩擦力大，增強其抗滑性能，抗疲勞強度提高:
本發(fā)明之帶聚脲防護涂層鋼絲拉索之鋼絲最外表面及間隙中均涂覆或填充有聚脲材料，由于聚脲材料具有高耐磨的物理性能，因此，聚脲涂層不必很厚，將他們組成預應力筋時，各根鋼絲之間可以呈正六邊形或缺角六邊形緊密排列或其他形式排列，結構緊湊、能增強鋼絲拉索的摩擦力，增強其抗滑性能；更有利于在橋梁拉索在索塔兩側受不平衡力的工況下使用。
[0016]3.本發(fā)明能改善現(xiàn)有涂層或鍍層鋼絲的性能，因而也大大提高鋼絲拉索的防腐能力，并增加其耐磨性，延長鋼絲拉索的使用壽命。
[0017]4.本發(fā)明之帶聚脲防護涂層的鋼絲能進一步拓寬單根鋼絲拉索的使用范圍。
[0018]下面，結合附圖和實施例對本發(fā)明之帶聚脲防護涂層的鋼絲及帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索的技術特征作進一步的說明。
【附圖說明】
[0019]圖1-1?圖1-2是本發(fā)明實施例一之帶聚脲防護涂層的鋼絲的結構示意圖:
圖1-1:由光面鋼絲構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲；
圖1-2:具有復合防護涂層的帶聚脲防護涂層的鋼絲。
[0020]圖2-1?圖2-6是本發(fā)明實施例二之帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索的結構示意圖: 圖2-1:由光面鋼絲構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索
Ia ；
圖2-2:由具有復合防護涂層的帶聚脲防護涂層的鋼絲構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索II a ；
圖2-3?圖2-4:帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I a、II a外層有單層聚乙烯護套構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I al、II al ；
圖2-5?圖2-6:帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I a、II a外層有雙層HDPE護套構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I a2、II a2。
[0021]圖3-1?圖3-6是本發(fā)明實施例三之纏包帶外層涂覆有聚脲防護涂層II的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索的結構示意圖:
圖3-1:纏包帶外層涂覆有聚脲防護涂層II的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I b ；
圖3-2:纏包帶外層涂覆有聚脲防護涂層II的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索II b ；
圖3-3?圖3-4:帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I b、II b外層有單層聚乙烯護套構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I bl、II bl ；
圖3-5?圖3-6:帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I b、II b外層有雙層HDPE護套構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I b2、II b2。
[0022]圖4-1?圖4-4是本發(fā)明實施例四之PE套外層涂覆有聚脲防護涂層III的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索的結構示意圖；
圖4-1?圖4-2:鋼絲拉索I al、II al的單層HDPE套管外層還涂覆有一層聚脲防護涂層III構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I ale、II ale ；
圖4-3?圖4-4:鋼絲拉索I a2、II a2的雙層HDPE套的外層HDPE套管之外層涂覆有聚脲防護涂層III構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I a2c、II a2c。
[0023]圖5-1?圖5-4是本發(fā)明實施例五之外層涂覆有聚脲防護涂層III的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索的結構示意圖:
圖5-1?圖5-2:鋼絲拉索I bl、II bl的單層HDPE套管外層還涂覆有一層聚脲防護涂層III構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I blc、II blc ；
圖5-3?圖5-4:鋼絲拉索I b2、II b2的雙層HDPE套的外層HDPE套管之外層涂覆有聚脲防護涂層III構成的帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I b2c、II b2c。
[0024]圖中: 1-單根光面鋼絲，2-表面附著涂層或鍍層，5-纏包帶，6-單層或內層HDPE套管，7-外層HDPE套管；
31a-聚脲防護涂層I，31b-聚脲防護涂層II，31c-聚脲防護涂層III ；
41-帶聚脲防護涂層的鋼絲，42-具有復合防護涂層的帶聚脲防護涂層的鋼絲；
81a-帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I a，82a-帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索II a;
Slal-帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I al，82al_帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索II al ； 81a2_帶聚脲防護涂層的鋼絲拉索I a2，82a2_