可回收的缓粘结预应力筋及其制作方法与流程

文档序号:16795336发布日期:2019-02-01 19:50阅读:343来源:国知局
本发明涉及工程建造领域,具体涉及可回收缓粘结预应力筋及其制作方法。
背景技术
:缓粘结预应力筋是处于无粘结筋与有粘结筋之间的一种新型的预应力筋粘结形式。当缓粘结剂未固化时,其相当于无粘结预应力筋,因此,其具有摩擦系数小、不用预埋套管和张拉之后灌浆等优点。然而,当缓粘结剂经过一定时间固化后,由于最外层的塑料护套表面压有波纹,又使得缓粘结预应力钢绞线相当于有粘结预应力筋,而具有有粘结筋在后期使用上安全性高的特点。近年来,由于施工工艺简单,力学性能和耐久性能优良,缓粘结预应力技术被广泛应用于市政公路、桥梁、铁路桥梁这类承受动荷载较大,且需周期反复疲劳荷载作用的工程领域中。然而,结构长期处于较大行车荷载及自然环境不利因素共同作用,导致其使用性能逐渐降低,大规模裂缝的出现将严重导致其承载能力不足。需要拆除或对部分结构段落进行更换时,若能将设置于内部的缓粘结预应力筋先行撤除,将大大降低施工难度,并且,拆除的缓粘结预应力筋还能回收、再利用,节约成本。技术实现要素:为解决上述技术问题,本发明的目的是提供可回收缓粘结预应力筋及其制作方法,此种预应力筋是将包裹在钢绞线上的塑料护套中加入微波吸收剂,使得在外加微波场的作用下塑料护套内部温度快速升高,在高温下自行熔化,进而钢绞线与锚具自动脱离。采用此种可回收的缓粘结预应力筋的结构,拆除施工时,难度大大降低,对邻近建筑的扰动小,并实现了对钢绞线的回收、再利用。本发明提供可回收的缓粘结预应力筋,包括钢绞线、缓粘结剂和塑料护套层;所述钢绞线的外表面涂覆有缓粘结剂,在缓粘结剂外面包裹塑料护套层,钢绞线、缓粘结剂和塑料护套层紧密连接成为一体;所述钢绞线结构为1×7,公称直径为15.20mm,所述缓粘结剂为环氧树脂胶粘剂,每米重量200-210克,固化时间为9-24个月,所述塑料护套层中加有微波吸收剂,在外加微波场的作用下塑料护套层内部温度快速升高,并在高温下自行熔化,使得钢绞线与锚具自动脱离。在本发明的可回收的缓粘结预应力筋中,所述塑料护套层采用如下重量比的组分混合制成:合成树脂80-90份,填充剂5-10份,增塑剂10-15份、滑润剂2-5份、固化剂5-7份、微波吸收剂40-50份。在本发明的可回收的缓粘结预应力筋中,所述微波吸收剂为羟基铁粉、纳米氧化铁、碳纳米管纤维、纳米碳化硅纤维中的一种。在本发明的可回收的缓粘结预应力筋中,所述合成树脂为高密度聚乙烯。在本发明的可回收的缓粘结预应力筋中,所述填充剂为玻璃纤维、硅藻土或石棉中的一种或多种。在本发明的可回收的缓粘结预应力筋中,所述增塑剂为邻苯二甲酸酯。在本发明的可回收的缓粘结预应力筋中,所述润滑剂为硬脂酸或钙镁盐中的一种或多种。在本发明的可回收的缓粘结预应力筋中,所述固化剂为双苄胺基醚。本发明还提供可回收的缓粘结预应力筋的制作方法,包括如下步骤:步骤1:在钢绞线的外表面涂覆缓粘结剂,涂覆厚度1-20mm,备用;步骤2:按如下组分配比称重:合成树脂80-90份,填充剂5-10份,增塑剂10-15份、滑润剂2-5份、固化剂5-7份、微波吸收剂40-50份;步骤3:将上述组份共同放入高速混合机中进行搅拌,搅拌时间10-20分钟,搅拌过程中温度控制在100-150℃,得到混合好的母料;步骤4:将步骤3制备好的母料通过挤塑机挤包在步骤1中涂覆缓粘结剂的钢绞线上,以形成塑料护套层,并对其进行压纹,使缓粘结剂和塑料护套层经压制后共同形成肋,制成可回收的缓粘结预应力筋。本发明的可回收的缓粘结预应力筋及其制作方法,至少具有如下有益效果:本发明设计合理,成本低、制备过程简单。本发明的可回收的缓粘结预应力筋的塑料护套中添加有微波吸收剂组分,当需要拆除混凝土构件并回收钢绞线时,向锚头处施加微波场,塑料护套内部的微波吸收剂在微波场的作用下,将微波能量转化成热量。高温作用下,致使锚头区域内的塑料护套熔化,锚具与预应力钢绞线分离,缓粘结预应力筋便可拆除,减小对邻近建筑物的扰动,此外,还可实现对钢绞线的回收,节约资源。具体实施方式本发明的可回收的缓粘结预应力筋,包括钢绞线、缓粘结剂和塑料护套层;所述钢绞线的外表面涂覆有缓粘结剂,在缓粘结剂外面包裹塑料护套层,钢绞线、缓粘结剂和塑料护套层紧密连接成为一体;所述钢绞线结构为1×7,公称直径为15.20mm,所述缓粘结剂为环氧树脂胶粘剂,每米重量200-210克,固化时间为9-24个月,所述塑料护套层中加有微波吸收剂,在微波场的作用下塑料护套层内部温度快速升高,并在高温下自行熔化,使得钢绞线与锚具自动脱离。所述塑料护套层采用如下重量比的组分混合制成:合成树脂80-90份,填充剂5-10份,增塑剂10-15份、滑润剂2-5份、固化剂5-7份、微波吸收剂40-50。其中,所述合成树脂为高密度聚乙烯。所述填充剂为玻璃纤维、硅藻土或石棉中的一种或多种。所述增塑剂为邻苯二甲酸酯。所述润滑剂为硬脂酸或钙镁盐中的一种或多种。所述固化剂为双苄胺基醚。所述微波吸收剂为羟基铁粉、纳米氧化铁、碳纳米管纤维、纳米碳化硅纤维中的一种。本发明的可回收的缓粘结预应力筋的制作方法,包括如下步骤:步骤1:在钢绞线的外表面涂覆缓粘结剂,涂覆厚度1-20mm,备用;步骤2:按如下组分配比称重:合成树脂80-90份,填充剂5-10份,增塑剂10-15份、滑润剂2-5份、固化剂5-7份、微波吸收剂40-50份;步骤3:将上述组份共同放入高速混合机中进行搅拌,搅拌时间10-20分钟,搅拌过程中温度控制在100-150℃,得到混合好的母料;步骤4:将步骤3制备好的母料通过挤塑机挤包在步骤1中涂覆缓粘结剂的钢绞线上,以形成塑料护套层,并对其进行压纹,使缓粘结剂和塑料护套层经压制后共同形成肋,制成可回收的缓粘结预应力筋。下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明。实施例1本实施例中可回收的缓粘结预应力筋的塑料护套层采用如下重量比的组份混合制成:合成树脂80份,填充剂5份,增塑剂10份、滑润剂2份、固化剂5份、微波吸收剂40份,所述前述组份混合后制备的塑料护套层密度为0.85g/cm3。其中,合成树脂为高密度聚乙烯,填充剂为玻璃纤维,增塑剂为邻苯二甲酸酯,润滑剂为硬脂酸,固化剂为双苄胺基醚,微波吸收剂为碳纳米管纤维上述可回收的缓粘结预应力筋的制作方法,包括如下步骤:步骤1:在钢绞线的外表面涂覆缓粘结剂,涂覆厚度1-20mm,备用;步骤2:按如下组分配比称重:合成树脂80份,填充剂5份,增塑剂10份、滑润剂2份、固化剂5份、微波吸收剂40份;步骤3:将上述组份共同放入高速混合机中进行搅拌,搅拌时间10-20分钟,搅拌过程中温度控制在100-150℃,得到混合好的母料;步骤4:将步骤3制备好的母料通过挤塑机挤包在步骤1中涂覆缓粘结剂的钢绞线上,以形成塑料护套层,并对其进行压纹,使缓粘结剂和塑料护套层经压制后共同形成肋,制成可回收的缓粘结预应力筋。上述可回收的缓粘结预应力筋主要应用于市政公路、桥梁、铁路桥梁的缓粘结预应力混凝土结构中。实施例2本实施例的可回收的缓粘结预应力筋的塑料护套采用如下重量比的组份混合制成:合成树脂85份,填充剂8份,增塑剂13份、滑润剂3份、固化剂6、微波吸收剂45份,所述前述组份混合后制备的塑料护套密度为1.02g/cm3。其中,合成树脂为高密度聚乙烯,填充剂为硅藻土,增塑剂为邻苯二甲酸酯,润滑剂为硬脂酸,固化剂为双苄胺基醚,微波吸收剂为纳米碳化硅纤维。上述可回收的缓粘结预应力筋的制作过程与实例1相同。实施例3本实施例的可回收的缓粘结预应力筋的塑料护套采用如下重量比的组份混合制成:合成树脂90份,填充剂10份,增塑剂15份、滑润剂5份、固化剂7份、微波吸收剂50份,所述前述组份混合后制备的塑料护套密度为1.12g/cm3。其中,合成树脂为高密度聚乙烯,填充剂为石棉,增塑剂为邻苯二甲酸酯,润滑剂为钙镁盐,固化剂为双苄胺基醚,微波吸收剂为羟基铁粉上述可回收的缓粘结预应力筋的制作过程与实例1相同。按照上述实施例1~3制得的可回收缓粘结预应力筋的塑料护套的密度、熔化温度及熔化时间可以采用密度计、温度计和秒表来测定。测试结果如表1所示。表1实施例1实施例2实施例3密度(g/cm3)0.851.021.12熔化温度(℃)135140150熔化时间(t)283042本发明的可回收缓粘结预应力筋,将包裹在钢绞线最外面的塑料护套中加入微波吸收剂,使得在微波场的作用下,微波吸收剂吸收微波,将微波能转化为热能,在高密度聚乙烯达到其熔点后,塑料护套熔化。塑料护套中加入玻璃纤维、硅藻土或石棉,提高塑料护套的强度,并降低成本。塑料护套中加入邻苯二甲酸酯,增加了塑料的可塑性和柔软性,降低脆性,使塑料易于加工成型。塑料护套中加入硬脂酸或钙镁盐,防止塑料护套在成型时粘在金属模具上,同时可使塑料的表面光滑美观。塑料护套中加入双苄胺基醚,使塑料护套固化速度快,易于成型。以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明的思想,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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