一种填充粘结防腐型智能钢绞线的制作方法

本发明涉及一种钢绞线技术领域，具体涉及一种具有防腐涂层并设置有光纤光栅智能筋的钢绞线。

背景技术：

钢绞线作为一种高强度预应力材料，广泛应用于桥梁拉索、预应力混凝土构件、岩土锚索等工程结构中，是关键性的受力构件。钢绞线容易受到周围环境的影响，发生腐蚀生锈，产生预应力损失，甚至发生断裂，严重时将危及工程结构安全，所以对钢绞线的受力使用状态进行长期实时监测，通过监测数据可掌握钢绞线的受力状态是否安全，起到预先警示作用，确保工程结构的使用安全。

授权公告号为cn101210983b，名称为“光纤光栅智能钢绞线及其制作方法”发明专利，其钢绞线的中心丝采用纤维增强光纤复合筋，该纤维增强光纤复合筋中设置有光纤光栅传感器，复合筋中的传输光纤可从钢绞线端部引出，再运用光学仪器解调反射波长信号，可以达到检测钢绞线受力状态的目的。该技术存在以下不足：1）组成智能钢绞线的外层钢丝和中心丝（纤维增强光纤复合筋）之间分散独立，没有粘结在一起，当钢绞线受力拉伸时，中心丝和外层钢丝之间存在相对滑移，甚至会出现中心丝脱丝现象；2）由于存在相对滑移变形，在反复张拉卸荷后，测量数据不能复位，即其作为一种传感器技术，不能进行有效标定，限制了其在工程实际中的应用；3）钢绞线没有防腐涂层，依然不能有效解决钢绞线腐蚀生锈的问题，影响钢绞线应用的耐久性，已不适应当前工程结构耐久性的发展趋势。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种填充粘结防腐型智能钢绞线，使中心丝和外层钢丝之间能有效粘结，使中心丝与外层钢丝真正实现谐调受力变形，不会出现滑丝或脱丝现象，确保监测精度，并使之具有防护层，以解决已有技术存在的上述问题。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：

一种填充粘结防腐型智能钢绞线，所述钢绞线包含有中心丝和围绕中心丝缠绕的外层钢丝，中心丝和外层钢丝之间的间隙内填充有粘结材料，所述外层钢丝的外周上设置有涂覆层；所述中心丝为包含有光纤及光纤光栅传感器的长条形线材。

本发明一种填充粘结防腐型智能钢绞线，沿长条形线材的长度方向设置有光纤及光纤光栅传感器。

本发明一种填充粘结防腐型智能钢绞线，所述中心丝的表面沿其长度方向加工有凹槽，光纤及光纤光栅传感器镶嵌在凹槽内，封装胶料填充于凹槽内。

本发明一种填充粘结防腐型智能钢绞线，所述中心丝为空心管状结构，光纤及光纤光栅传感器位于该空心管状结构的管腔内。

本发明一种填充粘结防腐型智能钢绞线，所述光纤及光纤光栅传感器中的光纤从钢绞线的端部引出。

本发明一种填充粘结防腐型智能钢绞线，所述中心丝和外层钢丝之间的间隙内填充有粘结材料为粘结树脂材料，所述外层钢丝的外周上设置的涂覆层为树脂涂覆层。

本发明一种填充粘结防腐型智能钢绞线，所述粘结树脂材料及树脂涂覆层的材质为金属或环氧树脂或高密度聚乙烯树脂或聚脲高分子。

本发明一种填充粘结防腐型智能钢绞线，所述中心丝的材质为玻璃纤维或碳纤维增强复合筋。

由于采用上述方案，本发明与现有技术相比，本发明的优点在于：

（1）填充的粘结树脂材料将中心丝和外层钢丝粘结在一起，使中心丝与外层钢丝真正实现谐调受力变形，不会出现滑丝或脱丝现象；

（2）由于消除了相对滑移变形，在反复张拉卸荷后，测量数据可以弹性复位，可以实现有效标定，解决了其在工程实际中的应用难题；

（3）由于钢绞线外周涂覆有树脂材料提供保护，提高了钢绞线的使用寿命，保障工程结构的耐久性。

附图说明

图1为填充粘结防腐型智能钢绞线的立体图；

图2为填充粘结防腐型智能钢绞线的横断面结构示意图。

图3中心丝为表面加工有凹槽并镶嵌有光纤及光纤光栅传感器的实心线材的填充粘结防腐型智能钢绞线的横断面结构示意图。

图中：

钢绞线1；

中心丝2，即为含有光纤和光纤光栅传感器的长条形线材；

光纤及光纤光栅传感器21；

封装胶料22；

凹槽23；

外层钢丝3；

粘结树脂材料4，填充于中心丝和外层钢丝之间；

树脂涂覆层5，涂覆于外层钢丝的外周上。

具体实施方式

实施例一：一种填充粘结防腐型智能钢绞线。如图1～图2所示，一种填充粘结防腐型智能钢绞线1，由中心丝2和围绕中心丝缠绕的外层钢丝3扭绞成型构成，所述中心丝2是含有光纤及光纤光栅传感器21的纤维增强复合智能筋，纤维增强复合智能筋中的光纤可从钢绞线1端部引出；中心丝2和外层钢丝3之间的间隙内填充粘结树脂材料4，并在外层钢丝的外周也涂覆树脂材料5。

作为本实施例的变换，所述填充树脂材料4及涂覆的树脂材料5可采用环氧树脂材料，或为高密度聚乙烯树脂材料，或为聚脲高分子材料。

实施例二：一种填充粘结防腐型智能钢绞线，其中心丝为表面加工有凹槽的线材。如图1～图3所示，一种填充粘结防腐型智能钢绞线1，由中心丝2和围绕中心丝缠绕的外层钢丝3扭绞成型构成，所述中心丝2是表面加工有凹槽23的线材，光纤及光纤光栅传感器21镶嵌在的凹槽23，并用封装胶料22固定封装，光纤及光纤光栅传感器21中的光纤可从钢绞线1端部引出；中心丝2和外层钢丝3之间的间隙内填充粘结树脂材料4，并在外层钢丝的外周也涂覆树脂材料5。

作为本实施例的变换，所述填充树脂材料4及涂覆的树脂材料5可采用环氧树脂材料，或为高密度聚乙烯树脂材料，或为聚脲高分子材料、或为金属。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种填充粘结防腐型智能钢绞线，由中心丝和围绕中心丝缠绕的外层钢丝扭绞成型构成，所述中心丝是含有光纤及光纤光栅传感器长条形线材，在长条形线材的沿长度方向分布设置了光纤及光纤光栅传感器，光纤可从钢绞线端部引出；中心丝和外层钢丝之间的间隙内填充粘结树脂材料，并在外层钢丝的外周也涂覆树脂材料。粘结树脂材料将中心丝和外层钢丝粘结在一起，使中心丝与外层钢丝真正实现谐调受力变形，不会出现滑丝或脱丝现象，可使传感器实现重复测量标定，提高了监测精度，解决了工程实际应用问题，并提高了钢绞线的使用寿命，保障工程结构的耐久性。

技术研发人员：金平;王继成;单继安;费汉兵;向中富;杨晓海;王茜;袁丹;许奇峰;姜平;游晓祥;朱峰;李涛
受保护的技术使用者：江阴法尔胜住电新材料有限公司;重庆交通大学
技术研发日：2017.06.22
技术公布日：2017.09.29