[发明专利]一种填充粘结防腐型智能钢绞线的制作方法

说明书

技术领域

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的制作方法。

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CN 101210983B，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。

发明内容

本发明提供一种填充粘结防腐型智能钢绞线的制作方法，该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有粘结材料（如环氧树脂粉末、聚乙烯树脂、或聚脲高分子材料等），并在外层钢丝的外周涂覆有涂覆层（涂覆层的材料为环氧树脂粉末、聚乙烯树脂、或聚脲高分子材料等），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。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种填充粘结防腐型智能钢绞线的制作方法，所述方法包含有以下步骤：

1）中心丝为含有光纤及光纤光栅传感器的条形线材；制作好的中心丝的外围缠绕外层钢丝构成光面钢绞线；

2）前处理，对步骤1）中的钢绞线的表面进行除油、除锈和清洗处理；

3）预加热处理工序，将钢绞线预热加温处理；

4）钢绞线开扭工序，将经过扭绞闭合的钢绞线的外层钢丝和中心丝进行开扭处理，使各外层钢丝和中心丝处于独立分散状态，为使各丝之间填充粘结材料做好准备；

5）在各丝之间、以及外层钢丝外周表面喷涂粉末状粘结材料，从而在中心丝和外层钢丝之间的间隙内填充上粘结材料，并在外层钢丝外周形成涂覆层；同时再进行闭扭处理，使外层钢丝和中心丝恢复闭合的扭绞状态；

6）后加热处理工序，对经过上述工序形成的钢绞线进行加温处理，使填充以及涂覆的粉末状粘结材料与中心丝和外层钢丝充分熔融结合。

7）冷却处理工序，上述步骤6）中加热后的钢绞线进入水槽进行冷却处理，使填充以及涂覆的步骤6）中的熔融结合的粘结材料冷却。

本发明一种填充粘结防腐型智能钢绞线的制作方法，所述粉末状粘结材料为环氧树脂粉末，所述涂覆层的材质为环氧树脂。

本发明一种填充粘结防腐型智能钢绞线的制作方法，步骤1）中的中心丝为长条形线材，沿中心丝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的制作方法，步骤1）中的中心丝为长条形线材，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的制作方法，步骤1）中的中心丝为长条形线材，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的制作方法，所述中心丝的材质为金属或玻璃纤维或碳纤维增强复合筋。

本发明一种填充粘结防腐型智能钢绞线的制作方法，所述方法包含有以下步骤：

1）中心丝为含有光纤及光纤光栅传感器的条形线材；制作好的中心丝的外围缠绕外层钢丝构成光面钢绞线；

2）前处理，对步骤1）中的钢绞线的表面进行除油、除锈和清洗处理；