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1、预应力钢绞线的防腐措施撰写人：___________日期：___________预应力钢绞线的防腐措施摘要介绍预应力钢绞线的防腐措施和相关材料的特点,指出各种材料防腐适用的环境。先张预应力混凝土结构,在轻微腐蚀环境中可以直接使用光面PC钢绞线,腐蚀严重或者有氯离子的环境可以选择环氧树脂涂层钢绞线;无黏结是后张预应力结构较理想的防腐方式,但要处理好锚固端的密封防腐。钢绞线体外索(拉索)防腐中,透明波纹管的使用范围受限制且污染环境;环氧树脂钢绞线在制作过程中,松弛损失增加约2.5倍,制造过程难度大、成本高;一般腐蚀环境选择PC预应力钢绞线+内涂层+HDPE套管的方式,腐蚀严重的环境选择
2、镀锌钢绞线(或环氧树脂涂层钢绞线)+内涂层+HDPE套管的方式。关键词预应力钢绞线;无黏结;镀锌;环氧树脂涂层中图分类号TG17采用钢绞线的预应力结构中,钢绞线(束)是关键的承载构件,其防腐直接关系到结构的耐久性和安全性。许多工程因钢材锈蚀而被破坏,维修费用大大超过建造费,使用寿命远低于设计寿命,特别对于海岸、跨海工程而言,氯盐腐蚀的严重性不能忽视,必要的防腐措施是工程设计时必须考虑的内容。经过多年的探索,预应力钢绞线的防腐体系得到了发展。已开发的钢绞线防腐体系有灌浆保护、镀(涂)层保护、多层复合保护等,适合各种结构形式的预应力体系。1先张混凝土结构的防腐第11页共11页先张混凝土
3、结构采用光面钢绞线作预应力筋,由于钢绞线材料采用高碳钢,索氏体化处理后铁素体和渗碳体的片层间距较小,有更多、分布更广的渗碳体充当腐蚀微电池的阴极,因此,在非氧化型酸溶液中,钢绞线容易发生全面腐蚀,其腐蚀速率相对中、低碳钢更快,抗腐蚀性能较差。其防腐主要依靠混凝土保护层的保护,一般环境下保护层的厚度不低于3cm,欧洲有些国家设计要求4cm以上,但过大的保护层会加大构件的尺寸,因而光面钢绞线只能在无腐蚀或轻微腐蚀的环境中使用。先张法的钢绞线被直接埋置在混凝土中,保持不腐蚀的基本条件是原始碱度不变(或pH不小于9),以及在钢绞线附近的空隙空间不超过14%;氯化物会引起钢的氢脆,美国将氯离
4、子的质量限制在混凝土质量的0.014%~0.025%。要求在腐蚀环境中,特别是海洋性环境中的先张混凝土结构,应选用环氧涂层预应力钢绞线。为了增加环氧涂层与混凝土的结合力,制作产品时,可在涂层表面嵌入砂粒。由于环氧涂层钢绞线生产难度较大,国内仅有少数厂家能生产高质量的产品,成本较高,而且存在一些影响使用的问题,所以环氧涂层钢绞线只在腐蚀特别严重的环境中使用。2后张混凝土结构的防腐后张混凝土结构的防腐方式主要有预制管道灌浆保护和无黏结保护。2.1灌浆保护在早期的工程中,后张施工灌浆保护的预应力结构得到广泛使用,但由于灌浆存在密实性差和不充分等问题,致使灌浆预应力结构受到质疑。通过先进的
5、测试手段检测,证实了人们的担心。根据日本道路建设公团的数据,用xx射线对灌浆预应力结构进行探测,仅有30%的结构灌浆密实,30%左右完全是空的,第11页共11页40%的部位勉强灌满,因而灌浆体内索在日本不受欢迎。灌浆保护虽有一定的局限性,但由于成本低、操作简单,在很多防腐要求不太高的场合得到应用,是桥梁及建筑结构上应用最多的防腐方式。2.2无黏结保护无黏结钢绞线是专门为后张结构和施工开发生产的产品。在普通钢绞线上涂上防腐油脂,外包高密度聚乙烯(禁止使用聚氯乙烯),施工中免去了预制管和灌浆,在混凝土浇注前预先无张力布筋,养护后再作预应力张拉,由于塑料管中有充足的油脂,张拉时绞线与塑料
6、管产生相对位移,完成张拉操作。预应力锚索在拉应力状态下长期处于围岩、土壤中,且大多数要穿过地层破碎带或软弱夹层,工作环境比较恶劣,往往受到地下水、气体湿度和岩石成分的影响。这类腐蚀有电化学腐蚀、应力腐蚀、化学腐蚀和生物腐蚀等,因此实际使用中,无黏结钢绞线发生的腐蚀几乎都是由锚固端密封不当造成的。在后张混凝土结构服役过程中,塑料护套和防腐油脂将钢绞线与混凝土及周围介质隔开,起到良好的保护作用,只要注意锚固端的防腐处理,无黏结保护是一种具有良好防腐性能的技术。3缓黏结钢绞线缓黏结钢绞线(在日本被称为后黏结钢绞线)是一种介于无黏结和有黏结钢绞线之间的产品,它是在钢绞线表面涂覆缓凝结树脂,
7、外包高密度聚乙烯,再压波成型而成。缓凝结树脂在预定(3个月~2a)的时间内慢慢凝固,完全固化后具有比混凝土更高的强度,并与预应力钢绞线或钢丝束成为一体,通过波纹形状表面的嵌固作用使预应力钢绞线或钢丝束与混凝土之间不能滑移。第11页共11页胶黏剂的主剂选用环氧树脂和聚酯树脂,固化剂选用使主剂缓慢固化的材料,填料选用碱性或中性的粉剂材料。根据不同的使用要求,胶黏剂可用一些稀释剂和增塑剂来调节胶黏剂固化后的韧性。缓黏结钢绞线在张拉施工中与无黏结的作用一致,所不同的是,经过一
