[发明专利]超大规格低松弛预应力钢绞线及其制造方法

说明书

本发明属于预应力钢绞线技术领域，包括一根中心丝和六根外层边丝，所述中心丝的直径为8.16～8.26毫米，每根所述外层边丝的直径为7.78～7.88毫米，中心丝加大比为4％～6％，合股后外层边丝和中心丝捻制后的公称直径为23.6毫米，所述超大规格低松弛预应力钢绞线的制造方法包括拉拔、捻制和张力回火下的稳定化处理,所述中心丝拉拔后的拉力值大于等于96.82千牛，外层边丝拉拔后的拉力值大于等于88.60千牛，捻制和稳定化处理后的超大规格低松弛预应力钢绞线的抗拉强度大于等于1770兆帕，最大力大于等于602.00千牛，最大力总伸长率达到4.5％以上，1000小时松弛值小于2.5％。

技术领域

本发明属于预应力钢绞线技术领域，涉及1×7结构的钢绞线，尤其是超大规格低松弛预应力钢绞线及其制造方法。

背景技术

预应力施工技术在高速公路、城际快速铁路、超高层建筑、水利水电工程、核电站工程、煤炭开采等应用领域中得到了快速发展，有些领域中需要用预应力岩土锚固技术进行边坡加固、地质灾害防护、深基坑开掘、铁(公)路隧道及采煤巷道的支护。

预应力钢绞线主要用于铁路公路桥梁、大跨度斜拉桥、矿井巷道支护、岩土锚固工程。对钢绞线的尺寸和承载力要求越来越大。国家标准GB/T5224-2014《预应力混凝土用钢绞线》，1×7结构最大规格规定到Φ21.6毫米，国际上各个国家的标准只规定到Φ17.8毫米。这就制约了对施工技术条件复杂，对超大承载力要求高的工程项目的实施建设发展。

目前我国在预应力建筑工程领域中普遍采用1×7结构的预应力钢绞线，只有部分煤矿支护领域采用了1×19结构的钢绞线。因为1×19结构钢绞线为三层多丝结构组成，在产品制造和施工过程，钢丝与钢丝之间的匹配，钢丝与锚夹具之间的匹配存在着一定的技术缺陷，受到张拉力后容易造成滑丝，使预应力构件的整体承载力下降影响施工质量。行业内正在做着这方面的技术研发工作，距离达到使用的理想状态还有一定的时日。这在一定程度上制约了1×19结构钢绞线在建筑工程领域的应用和发展。

因而建筑工程上大多使用1×7结构的预应力钢绞线，超大规格，高承载力，较高延伸力，低松弛的预应力钢绞线仍然是目前和今后的发展方向和主流。目前，1×7结构预应力钢绞线的最大规格为21.6毫米，大多数生产厂家受生产设备的限制尚不能生产Φ21.6毫米及以上规格的产品，并且就目前现有原料的轧制水平，普通YL82B原料的规格强度很难保证Φ21.6毫米成品抗拉强度达到1770MPa级,实际最大力只能达到510kN。目前1×7结构最大规格的Φ21.6毫米很难实现超大承载力预应力施工技术的要求。

钢绞线是将7根钢丝在机器上按规定一次捻制成绞线，同时进行稳定化处理。每根钢丝进行盘条表面处理、拉拔、捻制、稳定化处理，得到具有抗拉强度高、较高的延展性、低松弛，恶劣条件中使用具有高的承载力，高延伸、寿命长的优点，被应用于超大跨度桥梁建设、建筑工程、超深煤矿巷道支护等行业。目前，钢绞线的工艺是：包括原料的确定，原料的拉拔处理，钢丝的捻制和张力下回火的稳定化处理、水冷却处理，上述过程中，不仅原料要精心设计化学成分，而且还需要进行设计组成钢绞线的钢丝的结构尺寸，使捻制后组成钢绞线的钢丝之间既有缝隙，又紧密不松散。而且每个步骤中的工艺参数均需要反复试验以获得最优选的方案，但现有的工艺中存在方方面面的问题，比如：原料轧制水平不高，造成大规格(普通YL82BΦ14.0毫米)盘条组织状态不理想，原始抗拉强度达不到要求，拉拔强化系数不高，造成钢丝抗拉强度低，原料拉拔工艺参数设计粗糙，或者捻制后的稳定化参数选择的不当，这就造成超大规格钢绞线的成品存在结构不紧密、抗拉强度降低，松弛性能不理想或是达不到低松弛性能等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供1×7结构，Φ23.6毫米超大规格，成品抗拉强度高、承载力大的一种超大规格低松弛预应力钢绞线及其制造方法。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：