一种低松弛预应力钢丝 本实用新型属于建筑行业用预应力混凝土构件用配筋,特别是大型铁路、公路、桥梁、屋梁用低松弛预应力混凝土构件配筋。
建筑行业用混凝土预制件,为增加其强度均加入钢丝作为配筋。传统的配筋采用国家标准GB5223-85规定的光面钢丝,由于光面钢丝表面是圆滑的与混凝土之间的结合不牢,即通常所说的握裹力差,满足不了建筑行业日益更新的需求。如用于桥梁的预应力混凝土预制块,原采用Φ3.0毫米的预应力光面钢丝作配筋,由于钢丝规格较小,且表面光滑,因此使用钢丝根数较多,造成布筋较密,既不利于施工,也不利于改善握裹力。
本实用新型的目的在于克服预应力混凝土构件用光面钢丝作为配筋的握裹力差、使用钢丝根数多、布筋密,砂石混合料掺入不均等缺点,设计一种在钢丝表面带有凹槽的低松驰预应力钢丝。
本实用新型主要靠如下结构实现。
在普通光面低松弛预应力钢丝表面,通过专用模具加工成带有2-6条螺旋绕行的凹槽,螺距L=5-24毫米,凹槽的横截面为倒梯形或U形。每个凹槽的宽a=1.0-5.0毫米,深b=0.3-0.6毫米。
上述的预应力钢丝,当其螺旋凹槽的横截面为倒梯形时,其凹槽的两个底角α=91°-120°,或其螺旋凹槽的横截面为U形。
上述带有螺旋凹槽的预应力钢丝,其螺旋绕行方向为左旋或右旋。
下面结合附图说明
附图1是本实用新型结构示意图。图2是图1横截面剖视图。图3是图1X-X方向剖视图,表示凹槽横截面为倒梯形的示意图。图4是图1X-X方向剖视图,表示凹槽横截面为U形的示意图。
如附图1所示,本实用新型设计的预应力钢丝,是在光面钢丝的表面上,通过专用模具,即在模具内孔工作锥和定径带上带有凸起台的模具,加工出钢丝表面带有凹槽。该凹槽有2-6条组成一组,并引以钢丝轴线为轴在钢丝表面螺旋绕行。螺旋绕行凹槽之间的距离即螺距L=5~24毫米。每一组的凹槽在其截面上均匀分布如附图2所示。螺旋绕行的方向分为左旋和右旋两种,依使用要求选择。
凹槽的横截面结构如图3.4所示,分别为倒梯形和U形。其凹槽的宽度a=1~5毫米,凹槽地深度b=0.3-0.6毫米。当凹槽截面为倒梯形时,其凹槽的两个底角为91°~120°,并且有(0.1-0.5)×135°的倒角或凹槽截面为U形。
本实用新型设计的预应力钢丝,其钢丝直径D分为3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、11.0八种规格,每种规格所对应的表面尺寸参数如表1所示。
表1钢丝表面各尺寸参数钢丝直径D (mm)条数螺距L凹槽宽a (mm)凹槽深b (mm)梯形底角α (α°) 3.0±0.04 2 8-15 1.0-2.0 0.3-0.5 91~95 3 5-10 4.0±0.04 2 12-20 3 8-13 5.0±0.05 4 7-13 2.0-3.5 95~100 6.0±0.05 4 9-15 7.0±0.07 4 10-17 3.0-4.0 0.4-0.6 100~110 8.0±0.07 4 12-20 6 7-13 9.0±0.08 4 12-24 3.5-5 100~120 6 8-15 11.0±0.08 6 10-18
本实用新型设计的带有螺旋凹槽的预应力钢丝,经张力回火处理使松弛值≤2.5%即达到Ⅱ级松弛值。其它力学性能如表2所示。
表2钢丝力学性能公称直径D (mm) 抗拉强度σb (MPa) 伸长率 (%) 弯曲次数 次数半径 4.0 1470-1570 4 3 10 5.0-6.0 1570-1770 4 4 15 7.0-8.0 1470-1570 4 4 20 9.0-11.0 1470-1570 4 4 25
本实用新型设计的低松弛预应力钢丝,可广泛应用于建筑物大面积平台的浇注,轨枕制作、超长电杆、超长预应力板。就预应力钢丝本身与混凝土之间的握裹力,优于国家标准《GB5223-85》中光面钢丝,是国家标准中规定产品的更新产品。
下面以生产5.0、9.0毫米预应力钢丝为例说明。
钢丝直径D=5.0,公差±0.05,在钢丝表面有4条凹槽并行绕行,其螺距L=7.5毫米,凹槽截面为倒梯形,其凹槽宽2.0毫米,凹槽深0.5毫米,槽的两个底角α=95°。
钢丝直径D=9.0毫米,公差±0.08,在钢丝表带有4条凹槽,其螺距L=23毫米,凹槽截面为倒梯形,其凹槽宽3.5毫米,凹槽深0.6毫米,槽的两个底角α=100°。