預注漿PC鋼材以及使其預注漿層硬化的方法技術

本發明專利技術提供了一種預注漿PC鋼材，其包括：由多根鋼絲構成的絞合PC鋼絲；設置于所述絞合PC鋼絲的外周以將該絞合PC鋼絲包埋的預注漿層；包覆所述預注漿層的外周的套管；以及介于構成所述絞合PC鋼絲的鋼絲之間的膠囊，各膠囊均包括預注漿硬化劑以及包覆該硬化劑的膜，其中所述膠囊的強度使得所述膠囊不會在張拉所述絞合PC鋼絲之前破裂，而是會在所述張拉過程中在張力的作用下發生破裂。本發明專利技術還提供了使預注漿層硬化的方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本專利技術提供了一種預注漿PC鋼材，其包括：由多根鋼絲構成的絞合PC鋼絲；設置于所述絞合PC鋼絲的外周以將該絞合PC鋼絲包埋的預注漿層；包覆所述預注漿層的外周的套管；以及介于構成所述絞合PC鋼絲的鋼絲之間的膠囊，各膠囊均包括預注漿硬化劑以及包覆該硬化劑的膜，其中所述膠囊的強度使得所述膠囊不會在張拉所述絞合PC鋼絲之前破裂，而是會在所述張拉過程中在張力的作用下發生破裂。本專利技術還提供了使預注漿層硬化的方法。【專利說明】預注漿PC鋼材以及使其預注漿層硬化的方法
本專利技術涉及用于PC施工法(如PC后張法施工)中的預注楽(pregrouted) PC (預應力混凝土，Prestressed Concrete)鋼材，以及使預注楽PC鋼材中的預注楽層硬化的方法。
技術介紹
一般的后張法施工是這樣一種施工方法，其將PC鋼材穿入預先埋于混凝土中的筒狀套管內，并對PC鋼材進行張拉和固定，從而通過張力的反作用力向混凝土施加壓縮應力，這種壓縮應力抵消了混凝土的抗拉強度弱的缺點。 在這種后張法施工中，會在套管與PC鋼材之間注入或混入注漿材料(如水泥漿)，從而實現PC鋼材與混凝土間的粘結并防止PC鋼材腐蝕。 由于注入注漿材料的操作是在施工現場處進行的，因而該操作繁雜并增加了成本。因此，目前使用一種預先配有套管、PC鋼材以及注漿材料的預注漿PC鋼材。這種預注楽PC鋼材具有:PC鋼絞線，其中多根鋼絲(素線(element wires))絞合在一起；預注楽層(pregrout layer)，其位于PC鋼絞線的外周以容納PC鋼絞線；以及覆蓋預注楽層的外周的套管(參見日本專利公開N0.2003-172001(專利文獻I)，0005段和圖2 ;日本專利公開N0.2007-211486(專利文獻 2) ,0017 段和圖1)。 需要注意的是，在本說明書中，將用于預注漿PC鋼材的注漿材料以及該預注漿PC鋼材的注漿層(由注漿材料構成的層)分別稱作預注漿材料和預注漿層。 在采用預注漿PC鋼材的后張法施工中，要求在張拉PC鋼絞線之前不使預注漿材料(預注漿層)硬化(以獲得長的適用時間(pot life))，并且在張拉PC鋼絞線并將其固定至混凝土之后使預注漿材料于常溫下硬化。作為能滿足這種所要求的特性的預注漿材料，已提出了幾種能夠在預定時間內硬化的預注漿材料。 例如，上述專利文獻I和日本專利公開N0.2000-281967(專利文獻3)分別提出了這樣的預注漿材料，該預注漿材料的硬化需要預定的天數，并且具有預定的組成和粘度(各專利文獻的權利要求1)。通過調節使預注漿材料硬化的硬化劑的混合量來控制硬化所需的天數。 另一方面，日本專利公開N0.2009-108497(專利文獻4)提出了由熱塑性樹脂組合物構成的預注漿材料。這種預注漿材料在加熱下軟化，并且在冷卻時固化。 引用列表 專利文獻 專利文獻1:日本專利公開N0.2003-172001 專利文獻2:日本專利公開N0.2007-211486 專利文獻3:日本專利公開N0.2000-281967 專利文獻4:日本專利公開N0.2009-108497
技術實現思路
技術問題 在預注漿PC鋼材中預注漿層的硬化過程中，預注漿層在硬化劑的作用下硬化，預注漿層的硬化進度根據環境(如環境溫度)的不同而改變。在許多情況中，無法在預定的工期內完成施工。在工期延長的情況中，預注漿材料可能會發生硬化，從而影響PC鋼絞線的張拉作業。 鑒于這種實際情況，通常需要盡可能長的可張拉階段(tens1nable per1d)。因此，目前使用的構成預注漿層的預注漿材料(如樹脂)是混合設計的，以延長其適用時間。然而，由于適用時間與硬化時間(完成硬化所須的時間)之間是一種權衡關系，通常需要若干年的時間來實現預注漿層的完全硬化。 另一方面，作為使預注漿層在任意時間硬化的手段，上述專利文獻2提出了在套管內設置發熱元件并向該發熱元件通電，從而促進預注漿層的硬化。然而，需要在張拉PC鋼絞線之后通電，這使得作業變得繁雜。 鑒于上述實際情況，本專利技術的目的是提供這樣一種預注漿PC鋼材、以及使預注漿層硬化的方法，其中在該預注漿PC鋼材中，可在需要開始促進預注漿層的硬化時，通過加熱之外的其他手段來開始預注漿層的硬化。 解決問題的手段 需要促進上述預注漿層的硬化的開始時間為完成混凝土澆注之后向混凝土施加預應力時的時間，即:當張拉并固定PC鋼絞線從而通過張力的反作用力來向混凝土施加壓縮應力時的時間。因此，為了實現上述目的，本專利技術使得在通過張力的反作用力向混凝土提供壓縮應力時，能夠使預注漿層的硬化得以促進。 為了能夠在施加預應力時促進預注漿層的硬化，本專利技術的預注漿PC鋼材包括含有硬化劑的膠囊(下文中也稱作“膠囊”)，這種膠囊介于構成PC鋼絞線的鋼絲之間。該膠囊由預注漿硬化劑(其為用于硬化預注漿材料的硬化劑，下文也稱作“硬化劑”)以及包覆該硬化劑的膜構成。該膠囊設計如下:(例如)在張拉PC鋼絞線之前膜不會破裂，而在張拉并固定PC鋼絞線的過程中，通過使構成PC鋼絞線的鋼絲之間的空隙變窄從而使膜破裂。即，膜的破裂使得其中的硬化劑滲出并使預注漿層硬化。 根據具有上述構成的預注漿PC鋼材，在張拉PC鋼絞線之前硬化劑不會流出至預注漿層。因此，預注漿層的硬化不會對PC鋼絞線的張拉和固定作業構成任何不便。另一方面，當張拉PC鋼絞線時，各鋼絲之間的間隙會變窄。隨著間隙的變窄，會對位于間隙之中的膠囊施加壓應力和剪切力從而使膜破裂。在此情況下，膠囊中的硬化劑才第一次流出(滲出)至預注漿層，從而促進了預注漿層的硬化。即，促進預注漿層的硬化時的開始時間為在完成混凝土澆注之后，PC鋼絞線被張拉并固定以向混凝土提供壓縮應力時的時間(向混凝土施加預應力時的時間)。 需要注意的是，上述專利文獻I在0022段中提出了向預注漿層中加入微膠囊的想法，其中在該微膠囊中，硬化劑被膜包覆。然而，專利文獻I并未提及使該微膠囊介于鋼線之間，也未提及通過PC鋼絞線的張力使微膠囊破裂。已認識到，專利文獻I中記載的微膠囊是在膜溶解于預注漿層中的水等中時破裂的，或者是在通過加熱使膜熔融從而使其中的硬化劑流出至預注漿層。即，專利文獻I中并無通過PC鋼絞線的張力使膠囊膜破裂的想法，并且如上所述，為了通過水等的作用使預注漿層完全硬化，需要三年以上的時間。 下面將描述根據本專利技術的預注漿PC鋼材的特定構成。本專利技術的預注漿PC鋼材包括:PC鋼絞線，其中多根鋼絲絞合在一起；預注漿層，其位于PC鋼絞線的外周以容納PC鋼絞線；覆蓋預注漿層的外周的套管；以及膠囊，其包括預注漿硬化劑以及包覆該硬化劑的膜，該膠囊介于構成PC鋼絞線的鋼絲之間。該膠囊的強度使得在張拉PC鋼絞線之前膠囊不會破裂，而是通過張拉過程中的張力而破裂。 在本文中，“在張拉PC鋼絞線之前膠囊不會破裂”的表述并非僅指膠囊完全未破裂的情況，而是還包括膠囊破裂，但其破裂程度不會對從PC鋼絞線的制造至其施工的過程中造成施工不便的情況。“強度使得膠囊可通過PC鋼絞線的張力而破裂”的表述不僅包括所有膠囊均破裂的情況，而且還包括一些膠囊破裂從而使足以令預注漿層硬化的量的硬化劑流出膠囊的情況。 膠囊被本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種預注漿PC鋼材，包括：由多根鋼絲構成的PC鋼絞線；預注漿層，其設置于所述PC鋼絞線的外周以容納所述PC鋼絞線；包覆所述預注漿層的外周的套管；以及膠囊，其包括預注漿硬化劑和用以包覆該預注漿硬化劑的膜，所述膠囊介于構成所述PC鋼絞線的所述鋼絲之間，所述膠囊具有這樣的強度，所述強度使得所述膠囊不會在張拉所述PC鋼絞線之前破裂，而是會在所述張拉過程中在張力的作用下發生破裂。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：齋木俊秀，山田真人，東田義彥，市來隆志，松下公則，大島克仁，菅原潤，中島晉吾，前田修平，
申請(專利權)人：住友電工鋼線株式會社，住友電氣工業株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP