專(zhuān)利名稱(chēng)：預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及建筑行業(yè)用預(yù)應(yīng)力混凝土制品用鋼材的技術(shù)領(lǐng)域，特別 是預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中所使用作配筋的鋼絞線(xiàn)鋼筋的生產(chǎn)工藝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在建筑行業(yè)用預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中，為增加構(gòu)件抗壓、抗震等力學(xué)性能,
使用鋼絞線(xiàn)作配筋。目前在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5224-2003《預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞 線(xiàn)》中的lx2、 1x3、 lx7的鋼絞線(xiàn)，分別是由2根、3根、7根光圓鋼絲捻 制成的標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線(xiàn)。
如lx7結(jié)構(gòu)鋼絞線(xiàn)，是由7根光圓鋼絲捻制而成，在先張法預(yù)應(yīng)力混凝 土構(gòu)件施工中，邊部6根扭轉(zhuǎn)變形的光圓鋼絲與混凝土直接接觸粘結(jié)，鋼絞 線(xiàn)張拉放張后對(duì)混凝土構(gòu)件形成回壓應(yīng)力，而鋼絞線(xiàn)中間1根直線(xiàn)狀態(tài)的光 圓芯絲與邊部6根光圓鋼絲直接線(xiàn)式接觸，依靠相互間的摩擦力對(duì)混凝土構(gòu) 件形成間接回壓應(yīng)力。
這種結(jié)構(gòu)型鋼絞線(xiàn)，存在著兩大不足， 一是如lx7結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)型鋼絞線(xiàn)由 于光圓芯絲與邊部6根光圓鋼絲之間為非有效接觸，僅僅依靠非有效接觸的 摩擦力產(chǎn)生對(duì)混凝土構(gòu)件的回壓應(yīng)力，在先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件放張鋼絞 線(xiàn)后極易產(chǎn)生芯絲邊部滑移回縮，致使芯絲應(yīng)力減少或完全失去應(yīng)力。二是 實(shí)際上鋼絞線(xiàn)起作用的是邊部6根光圓鋼絲，中間芯線(xiàn)失效，造成鋼絞線(xiàn)整 體抗拉強(qiáng)度降低，應(yīng)力降低，混凝土構(gòu)件性能降低，也降低了鋼絲絞線(xiàn)與混 凝土的握裹力。
為克服這種1x7結(jié)構(gòu)型鋼絞線(xiàn)，以及最近根據(jù)用戶(hù)需求開(kāi)發(fā)的1x19結(jié) 構(gòu)型鋼絞線(xiàn)在先張法預(yù)應(yīng)力混凝土施工中放張后芯絲滑移回縮問(wèn)題以及鋼絞線(xiàn)與混凝土的握裹力不足的問(wèn)題，日前已有刻痕鋼絞線(xiàn)產(chǎn)品的試制、試生 產(chǎn)，為穩(wěn)定該刻痕鋼絞線(xiàn)產(chǎn)品的質(zhì)量，從而實(shí)現(xiàn)該刻痕鋼絞線(xiàn)產(chǎn)品所要解決 的問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種主要由7根和19根刻痕鋼絲捻制成的鋼絞線(xiàn)的
生產(chǎn)工藝，其中的刻痕鋼絲為表面帶有3條并圍繞鋼絲圓周的凹槽或規(guī)則壓
痕。從而解決了芯絲滑移回縮問(wèn)題，增強(qiáng)了鋼絞線(xiàn)與混凝土的握裹力，提高 了鋼絞線(xiàn)的力學(xué)性能，韌性好，可廣泛用于高層建筑、橋梁、大跨度橋梁、 煤礦支護(hù)和鐵路、公路、穿越山區(qū)橋梁兩邊的巖石。

發(fā)明內(nèi)容
預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，釆用酸^^fe—皂化一烘干一 拉拔一刻痕一捻制一熱處理一收線(xiàn)一成品包裝，其特征在于經(jīng)檢驗(yàn)合格的鋼
絲用80 180克/升濃度的鹽酸酸洗一用以磷酸鋅作為膜層種類(lèi)、以2 3ml 濃度的亞硝酸鹽作為促進(jìn)劑進(jìn)行磷化一采用15% 22%的皂片進(jìn)行皂化一采 用90。C 10(TC的溫度烘干一光圓鋼絲經(jīng)過(guò)5 10道次的冷拔一經(jīng)過(guò)三輥 120°在線(xiàn)對(duì)鋼絲刻痕一捻制一施加張力中頻穩(wěn)定化處理一收線(xiàn)一成品包 裝。
如上所述的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，在酸洗工序中，酸 洗液其中的FeCl2《250克/升。在磷化工序中，磷化時(shí)間3 5min，總酸度 15 22ml，游離酸點(diǎn)6 10ml。在皂化工序中，其皂化溫度控制在80°C 90 °C。在烘干工序中，烘干時(shí)間控制在10min 20min。在冷拔工序中，冷拔 的每道次壓縮率15% 22%，總壓縮率^70%。在刻痕工序中，采用三輥 120°對(duì)稱(chēng)帶有圓弧凸起軋制模具，在線(xiàn)對(duì)鋼絲軋制一拉拔加工，形成表面 帶3條并行的并有規(guī)則間隔的壓痕、刻痕或凹槽，其壓縮率^15%。在捻制 工序中，捻距為鋼絲直徑的12 16倍。在熱處理工序中，施加張拉力為鋼 絞線(xiàn)破斷力的40 45%，中頻加熱熱處理溫度380°C 410°C。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)，在刻痕工序中，通過(guò)控制其 壓縮率，控制鋼絞線(xiàn)有效面積不小于公稱(chēng)面積，外徑最大不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)公差，用制造光面鋼絞線(xiàn)同等的原料，可生產(chǎn)產(chǎn)品強(qiáng)度級(jí)別，達(dá)到同規(guī)格光面鋼絞 線(xiàn)產(chǎn)品的公稱(chēng)強(qiáng)度。
采用本發(fā)明設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝， 一是實(shí)現(xiàn)了 新近發(fā)明的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)產(chǎn)品要解決的問(wèn)題；二是對(duì)生產(chǎn)大 規(guī)格、高強(qiáng)度、低松弛預(yù)應(yīng)力混凝土用鋼絞線(xiàn)產(chǎn)品，有可借鑒作用；三是
采用該工藝生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)產(chǎn)品，可廣泛用于高層建筑、 橋梁、大跨度橋梁、煤礦支護(hù)和鐵路、公路、穿越山區(qū)橋梁兩邊的巖土錨固。


下面結(jié)合

。圖1是本發(fā)明設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生 產(chǎn)工藝流程示意圖。在附圖中，鋼絲表面處理包括酸洗一磷化一皂化一烘干 等四個(gè)工序，鋼絞線(xiàn)穩(wěn)定化處理包括中頻加熱回火一施加張拉力一收線(xiàn)等三 個(gè)工序。
具體實(shí)施例方式
如附圖所示，是本發(fā)明設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝流 程，采用酸洗一磷化一皂化一烘干一拉拔一刻痕一捻制一熱處理一收線(xiàn)一成
品包裝，經(jīng)檢驗(yàn)合格的鋼絲用80 180克/升濃度的鹽酸酸洗，酸洗液其中 的FeCl2《250克/升一用以磷酸鋅作為膜層種類(lèi)、以2 3ml濃度的亞硝酸鹽 作為促進(jìn)劑進(jìn)行磷化，磷化時(shí)間3 5min，總酸度15 22ml，游離酸點(diǎn)6 10ml—采用15% 22%的皂片進(jìn)行皂化，其皂化溫度控制在8(TC ％°C—采 用9(TC 10(TC的溫度烘干，烘干時(shí)間控制在10min 20min—光圓鋼絲經(jīng) 過(guò)5 10道次的冷拔，冷拔的每道次壓縮率15% 22%，總壓縮率^70%—經(jīng) 過(guò)三輥120°在線(xiàn)對(duì)鋼絲刻痕，即采用三輥120°對(duì)稱(chēng)帶有圓弧凸起拉拔模 具，在線(xiàn)對(duì)鋼絲拉拔加工，形成表面帶3條并行的并有規(guī)則間隔的壓痕、刻 痕或凹槽，其壓縮率^15%，控制鋼絞線(xiàn)有效面積不小于公稱(chēng)面積，外徑最 大不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)公差，用制造光面鋼絞線(xiàn)同等的原料，可生產(chǎn)產(chǎn)品強(qiáng)度級(jí)別，達(dá)到同規(guī)格光面鋼絞線(xiàn)產(chǎn)品的公稱(chēng)強(qiáng)度。捻制，捻距為鋼絲直徑的12 16
倍一施加張力中頻穩(wěn)定化處理，即施加張拉力值為鋼絞線(xiàn)破斷力的40 45%，中頻加熱熱處理溫度38(TC 41(TC —收線(xiàn)，已有的大工字輪收線(xiàn)一成 品包裝。
其可生產(chǎn)的產(chǎn)品主要包括lx7預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)和1x19預(yù) 應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)。即由七根或十九根鋼絲捻制而成，捻制鋼絞線(xiàn)的 鋼絲采用一種沿鋼絲長(zhǎng)度方向上帶有規(guī)則間隔的刻痕鋼絲捻制，該刻痕鋼絲 為在其圓周均勻分布有3條沿鋼絲長(zhǎng)度方向的規(guī)則間隔的刻痕或凹槽。
在上述的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)中，其中，在lx7刻痕鋼絞線(xiàn)中， 芯絲可以采用光圓鋼絲，也可以采用三面刻痕鋼絲；考慮增加與混凝土的握 裹力，六根邊絲必須采用三面刻痕鋼絲；在lxl9刻痕鋼絞線(xiàn)中，芯絲可以 為光面鋼絲，也可以采用三面刻痕鋼絲；中間絲可采用光圓鋼絲也可采用刻 痕鋼絲，同樣考慮增加與混凝土的握裹力，邊絲必須采用刻痕鋼絲。其中， 刻痕鋼絲的刻痕深度Ll=0.12mm 0.15mm ;刻痕長(zhǎng)度L2=3.5mm 5.0 mm;亥'J痕節(jié)距L3^5.5mm 8.0mm。
制造預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)的芯絲和邊絲，采用符合YB/T146《預(yù) 應(yīng)力鋼絲及鋼絞線(xiàn)用熱軋盤(pán)條》標(biāo)準(zhǔn)，或符合YB/T170《制絲用非合金鋼盤(pán) 條》標(biāo)準(zhǔn)的盤(pán)條做原料。盤(pán)條采購(gòu)進(jìn)廠(chǎng)經(jīng)化學(xué)檢驗(yàn)和金相檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行 表面處理(酸洗-磷化-皂化-烘干)—光圓拉拔(拉拔5 10道，總壓縮率 270%) ^刻痕鋼絲120。三輥刻痕形成凹槽(壓縮率^15%)—捻制鋼絞線(xiàn)— 穩(wěn)定化處理(中頻加熱回火，施加張力，收線(xiàn))4成品包裝。
1x7結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)力學(xué)性能符合GB/T5224-2003《預(yù) 應(yīng)力混凝土用鋼絞線(xiàn)》標(biāo)準(zhǔn)。其鋼絞線(xiàn)公稱(chēng)直徑為9.53mm 21.8mm。
新近開(kāi)發(fā)的lxl9結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)，其鋼絞線(xiàn)公稱(chēng)直徑 為17.8 mm-28 mm。鋼絞線(xiàn)捻制前，做鋼絲刻痕形成帶凹槽鋼絲，是原料盤(pán)條經(jīng)表面處理后， 進(jìn)行5 10道次光圓拉拔，再通過(guò)三輥圓弧凹槽拉拔模具，拉拔加工成表面
帶3條并行的并有規(guī)則間隔的壓痕、刻痕或凹槽。刻痕的深度Lb0.12mm 0.15mm，公差士0.05mm ;刻痕長(zhǎng)度L2=3.5mm 5.0 mm，公差士0.05mm; 刻痕節(jié)距L3=5.5mm 8.0mm，公差±0.05 mm。
例如本發(fā)明設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)，在1x7和lxl9結(jié)構(gòu)預(yù) 應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)時(shí)，刻痕尺寸如下表所示。
鋼絞線(xiàn) 規(guī)格刻痕尺寸鋼絞線(xiàn) 結(jié)構(gòu)鋼絞線(xiàn) 芯絲結(jié)構(gòu)
深度L1 (mm)長(zhǎng)度L2(mm)節(jié)距L39.53-21.80.13 0.153.7 5.05.7 8.01x7芯絲為光面
17,8-280.12 0.143.5 4.85.5 7.81x19芯絲和中間 層絲為光面
使用本發(fā)明設(shè)計(jì)的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，其產(chǎn)品避免了 由于芯絲邊部滑移回縮，造成的鋼絞線(xiàn)整體抗拉強(qiáng)度降低、應(yīng)力降低、混凝
土構(gòu)件性能降低，從而增強(qiáng)了鋼絞線(xiàn)與混凝土的握裹力，既采用lx7普通預(yù) 應(yīng)力混凝土用鋼絞線(xiàn)較采用lx7刻痕鋼絞線(xiàn)，采用lxl9普通預(yù)應(yīng)力混凝土 用鋼絞線(xiàn)較采用lxl9刻痕鋼絞線(xiàn)，分別提高了鋼絞線(xiàn)的力學(xué)性能，可更廣 泛適用于高層建筑、橋梁、大跨度橋梁、煤礦支護(hù)和鐵路、公路、穿越山區(qū) 橋梁兩邊的巖土錨固。
權(quán)利要求
1、預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，采用酸洗→磷化→皂化→烘干→拉拔→刻痕→捻制→熱處理→收線(xiàn)→成品包裝，其特征在于經(jīng)檢驗(yàn)合格的鋼絲用80～180克/升濃度的鹽酸酸洗→用以磷酸鋅作為膜層種類(lèi)、以2～3ml濃度的亞硝酸鹽作為促進(jìn)劑進(jìn)行磷化→采用15％～22％的皂片進(jìn)行皂化→采用90℃～100℃的溫度烘干→光圓鋼絲經(jīng)過(guò)5～10道次的冷拔→經(jīng)過(guò)三輥120°在線(xiàn)對(duì)鋼絲刻痕→捻制→施加張力中頻穩(wěn)定化處理→收線(xiàn)→成品包裝。
2、 如權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，其特 征在于在酸洗工序中，酸洗液其中的FeCl2《250克/升。
3、 如權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，其特 征在于在磷化工序中，磷化時(shí)間3 5min，總酸度15 22ml，游離酸點(diǎn)6 編。
4、 如權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，其特 征在于在皂化工序中，其皂化溫度控制在8(TC 9(TC。
5、 如權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，其特 征在于在烘干工序中，烘干時(shí)間控制在IO min 20min。
6、 如權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，其特 征在于在冷拔工序中，冷拔的每道次壓縮率15% 22%，總壓縮率》70%。
7、 如權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，其特 征在于在刻痕工序中，采用三輥120。對(duì)稱(chēng)帶有圓弧凸起拉拔模具，在線(xiàn)對(duì) 鋼絲拉拔加工，形成表面帶3條并行的并有規(guī)則間隔的壓痕、刻痕或凹槽， 其壓縮率《15%。
8、 如權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，其特 征在于在捻制工序中，捻距為鋼絲直徑的12 16倍。
9、 如權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土用刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，其特 征在于在熱處理工序中，施加張拉力值為鋼絞線(xiàn)破斷力的40 45%，中頻加 熱熱處理溫度380。C 41(TC。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑行業(yè)用預(yù)應(yīng)力混凝土制品用鋼材的技術(shù)領(lǐng)域。在1×7結(jié)構(gòu)和后期開(kāi)發(fā)的1×19結(jié)構(gòu)是由光圓鋼絲捻制成的鋼絞線(xiàn)。使用時(shí)光圓芯絲與邊部絲之間為非有效接觸，極易產(chǎn)生芯絲邊部滑移回縮，降低了握裹力；造成鋼絞線(xiàn)整體抗拉強(qiáng)度降低。為克服這種結(jié)構(gòu)的不足，已開(kāi)始試制刻痕鋼絞線(xiàn)。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)該刻痕鋼絞線(xiàn)產(chǎn)品，發(fā)明了刻痕鋼絞線(xiàn)生產(chǎn)工藝，即采用80～180克/升濃度的鹽酸酸洗→以2～3ml濃度的亞硝酸鹽作為促進(jìn)劑進(jìn)行磷化→采用15％～22％的皂片進(jìn)行皂化→采用90℃～100℃的溫度烘干→光圓鋼絲經(jīng)過(guò)冷拔→經(jīng)過(guò)三輥120°在線(xiàn)對(duì)鋼絲刻痕→捻制→施加張力中頻穩(wěn)定化處理→收線(xiàn)→成品包裝。采用此工藝實(shí)現(xiàn)了刻痕鋼絞線(xiàn)產(chǎn)品要解決的問(wèn)題；對(duì)生產(chǎn)大規(guī)格、高強(qiáng)度、低松弛鋼絞線(xiàn)產(chǎn)品有可借鑒作用；其產(chǎn)品可廣泛用于高層建筑、大跨度橋梁、煤礦支護(hù)等。
文檔編號(hào)D07B1/06GK101446051SQ20081015286
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月6日
發(fā)明者屠月輝, 徐典偉, 李建富, 趙學(xué)剛, 明 魏 申請(qǐng)人:天津鋼鐵有限公司