预注浆pc钢材以及使其预注浆层硬化的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于PC(预应力混凝±，PrestressedConcrete)施工法（如PC后张 法）中的预注浆（pregrouted)PC钢材，W及使预注浆PC钢材中的预注浆层硬化的方法。
【背景技术】
[0002] 典型的后张法通过将PC钢材插入预先埋于混凝±中的筒状套管内，从而对PC钢 材进行张拉和固定，并通过张拉力的反作用力向混凝±施加压缩应力。该方法抵消了混凝 ±的抗拉强度低的缺点。
[0003] 在运种后张法中，在套管与PC钢材之间注入并混合注浆材料（如水泥浆），从而防 止PC钢材与混凝±间的粘结W及PC钢材的腐蚀。
[0004] 由于注入注浆材料的操作是在施工现场处进行的，因而该操作繁杂并增加了成 本。因此，使用了一种预先配有上述套管、PC钢材W及注浆材料的预注浆PC钢材。运种预 注浆PC钢材包括通过缠绕多根钢丝（单丝）而形成的PC绞线；设置在PC绞线的外周W容 纳PC绞线的预注浆层；W及包覆预注浆层的外周的套管（参见专利文献1的第0005段W 及图2)。
[0005] 在采用该预注浆PC钢材的后张法中，要求预注浆材料（预注浆层）具有长的可张 拉期，在该可张拉期内直到对PC绞线进行张拉时PC注浆材料才会硬化，并且需要在通过对 PC绞线施加张拉力而固定后（在混凝±压缩后）在常溫下硬化。
[0006] 因此，为了支持该作用，已经提出了各种注浆材料，即，根据在所要求的时间内使 注浆材料硬化的硬化时间而确定组成、粘度等的注浆材料（专利文献1，权利要求1)，根据 硬化时间确定硬化剂的混合比的注浆材料（专利文献2,权利要求1)、W及配合经过设计的 注浆材料（专利文献3,权利要求1)。
[0007] 引用列表 阳00引专利文献
[0009] 专利文献1:日本未审专利申请公开No. 2003-172001
[0010] 专利文献2:日本未审专利申请公开No. 2000-281967
[0011] 专利文献3:日本未审专利申请公开No. 2009-108497
[0012] 专利文献4:日本未审专利申请公开No. 2007-211486
[0013] 专利文献5:日本未审专利申请公开No. 2012-154097
[0014] 专利文献6:日本未审专利申请公开No. 05-200825
【发明内容】
阳〇1引技术问题
[0016] 在任一种上述现有技术的预注浆PC钢材中，将硬化剂预先混合，或对注浆材料的 配合等进行了设计。然而，硬化程度根据环境（如溫度）的不同而改变，并且施工期经常偏 离计划时间。在施工期延长的情况中，注浆材料发生硬化，运可能会妨碍PC钢材的张拉作 业。
[0017] 鉴于运种情况，通常需要尽可能长的可张拉期。为此，对目前使用的预注浆层中树 脂的配合进行了设计，W延长可张拉期。然而，由于可张拉期与硬化时间之间是一种权衡关 系，通常在预注浆层完全硬化之前需要经过若干年的时间。
[0018] 与此相反的是，作为使预注浆层在任意时间硬化的手段，提出了在套管内设置加 热元件（专利文献4)。然而，需要在张拉PC绞线之后将该加热元件通电，运使得作业变得 繁杂。
[0019] 此外，将包含硬化剂的胶囊混合在预注浆层内（专利文献5,摘要）。然而，在该 技术中，在PC钢材的张拉力作用下通过预注浆层使胶囊破裂，从而使硬化剂流入预注浆层 内。因此，胶囊可能无法顺利破裂。目P，预注浆层的硬化时间是不稳定的。
[0020] 同时，专利文献1的第0022段也公开了运样一种构想，即在预注浆层内混合微胶 囊，其中在各微胶囊中，硬化剂被覆膜包裹，通过预注浆层中的水等或者通过加热处理使覆 膜溶解W使运些胶囊破裂，从而使其中的硬化剂流入预注浆层内。
[0021] 鉴于上述情况，本发明的目的在于：从需要促进硬化的初始阶段开始，通过利用不 同于上述加热手段的方式使预注浆层硬化。
[00巧 问题的解决方案
[0023] 为了完成上述目的，根据本发明的预注浆PC钢材包括：通过缠绕多根钢丝而形成 的PC绞线；设置在所述PC绞线的外周W容纳所述PC绞线的预注浆层；和配置为包覆所述 预注浆层的外周的套管。配置为促进预注浆层的硬化的填充树脂被填充在所述PC绞线中 的钢丝之间。在张拉所述PC绞线之前所述填充树脂不会渗出至所述预注浆层，而是会在张 拉过程中因张拉力而渗出至所述预注浆层。
[0024] 发明的有益效果
[00巧]由于本发明具有上述特征，因此，从需要促进预注浆层的硬化并通过张拉PC绞线 而向混凝±施加压缩应力的初始阶段起，填充树脂开始流出至预注浆层并进行硬化。由此 可W缩短施工期，而不会阻碍PC绞线的张拉作业。
【附图说明】
[0026] [图1]图1为根据本发明实施方案的预注浆PC钢材的截面视图。
[0027] [图2A]图2A为示出该实施方案的制作的说明图。
[0028] [图2B]图2B为示出该实施方案的制作的说明图。
[0029] [图2C]图2C为示出该实施方案的制作的说明图。
[0030] [图3]图3为另一实施方案的截面视图。
[0031] [图4]图4为示出该实施方案的制作的说明图。
[0032] [图引图5为另一实施方案的截面视图。
[0033] [图6]图6为示出该实施方案的制作的说明图。
[0034] [图7]图7为又另一实施方案的截面视图。
[0035] [图引图8为又另一实施方案的截面视图。
【具体实施方式】
[0036] [本发明实施方案的说明]
[0037] 根据本发明的预注浆PC钢材包括：通过缠绕多根钢丝而形成的PC绞线；设置在 PC绞线的外周W容纳PC绞线的预注浆层；和配置为包覆预注浆层的外周的套管。预注浆 PC钢材采用运样一种结构，其中用于促进预注浆层的硬化的填充树脂（下文中称为填充树 脂）被填充在PC绞线的钢丝之间，并且在张拉PC绞线之前填充树脂不会渗出至预注浆层， 而是会在张拉过程中因张拉力而渗出至预注浆层。
[0038] 目P，需要促进预注浆层的硬化的初始阶段为在混凝±诱筑后对其进行预拉伸时， 良P，对PC钢材进行张拉并固定，并且通过张拉力的反作用力向混凝±施加压缩应力时。因 此，首先，当通过张拉力向混凝±施加压缩应力时，促进预注浆层的硬化。
[0039] 接着，为了促进预注浆层的硬化，在预拉伸过程中，用于促进预注浆层的硬化的填 充树脂填充在PC绞线的钢丝之间。根据该结构，在张拉PC绞线之前（在张拉和固定开始 之前），位于PC绞线的钢丝之间的填充树脂不会渗出，而是仅在张拉过程中钢丝之间的间 隙缩小后填充树脂才会渗出，从而使预注浆层硬化。 W40] 根据上述说明，在该结构中，直到张拉PC绞线之后填充树脂才会流出至预注浆 层，并且运不会阻碍通过使预注浆层硬化而进行的PC绞线的张拉作业。与之相反，当张拉 PC绞线时，钢丝间的间隙必然缩小。由此，填充树脂仅在间隙缩小后才流出（渗出）至预注 浆层并使其硬化。目P，促进预注浆层的硬化的初始阶段为当混凝±诱筑后张拉PC绞线W向 混凝±施加压缩应力时的预拉伸时期。
[0041] 在该结构中，当通过在钢丝的层之间插入隔离物等来拓宽将被填充树脂所填充的 层之间的间隙时，可增加间隙中的填充树脂的填充量。由此，易于调节预注浆层的硬化度。
[0042] 作为预注浆层，可W采用常规使用的公知树脂，例如，环氧树脂、或主要由环氧树 脂构成的树脂。
[00创 由于在张拉作业期间钢丝间的间隙缩小，所W填充树脂由PC绞线的钢丝之间渗 出至注浆树脂层（预注浆层），从而促进注浆树脂层的硬化。当预注浆层由环氧树脂、或主 要由环氧树脂构成的树脂形成时，例如，可设想将环氧树脂用硬化剂作为填充树脂。填充树 脂可W是粉末或通过将粉末粒状化而获得的微珠，其也可W是被覆膜包裹的微胶囊（其填 充有填充树脂），所述覆膜在吸湿后会溶解，或者在PC绞线的张拉力作用下被破坏。
[0044] 尽管可仅（单独）使用硬化剂作为填充树脂中所使用的环氧树脂硬化剂，然而可 W适当地在其中混合粘结剂树脂。对于粘结剂树脂的种类没有特别限制，优选使用能够与 注浆树脂最终一起硬化的环氧树脂。
[0045] 作为环氧树脂用硬化剂的例子，可列举胺类化合物、酸酢类化合物、酷胺类化合 物、酪类化合物和簇酸类化合物。运些硬化剂可W单独使用，或者两种或多种组合使用。对 于硬化剂的种类没有特别限制，从钢材的可张拉期的角度考虑，酬亚胺是合适的。
[0046] 作为粘结剂中使用的环氧树脂的例子，可列举酪醒环氧树脂、双酪A环氧树脂、联 苯环氧树脂、Ξ苯甲烧环氧树脂、W及酪芳烷基环氧树脂。运些环氧树脂可W单独使用，或 者两种或多种组合使用。对于环氧树脂的种类没有特别限制，双酪A环氧树脂因其粘度和 易于处理而是适合的。
[0047] 当填充树脂为环氧树脂和环氧树脂硬化剂的混合物时，环氧树脂硬化剂的最佳配 合量根据其组合的不同而变化。例如，当将双酪A环氧树脂与酬亚胺组合时，酬亚胺的配合 量为2. 5p虹至30地r，优选为3. 5p虹至20地r，更优选为4. 5p虹至15地r。
[0048] 当酬亚胺的配合量过低时，硬化速度可能不足，当酬亚胺的配合量过高时，钢材的 可张拉期可能不够长。
[0049] 根据需要，可W将有机填料添加至填充树脂。填料的添加可W提高填充树脂的 增粘性、触变性W及防滴落性。作为有机填料的例子，可列举结晶二氧化娃、烙融石英、氧 化侣、错石、娃酸巧、碳酸巧、氧化巧、碳化娃、氮化娃、氮化棚、氧化错、儀橄揽石、滑石、尖晶 石、二氧化铁和云母的粉末，或通过球化运些粉末而形成的小珠，但有机填料不限于此。运 些填料可W单独使用，或两种或者多种组合使用。有机填料的含量占本发明的可硬化树脂 复合材料的0至95重量％。此外，可向本发明的填充树脂中加入硅烷偶联剂、脱模剂（如 硬脂酸、栋桐酸、硬脂酸锋和硬脂酸巧）、各种配合剂（例如颜料）和各种热塑性树脂。
[0050] 类