[发明专利]预应力混凝土用钢材及其张拉方法

说明书

本发明涉及在通过后张拉法进行预应力处理的混凝土中使用的钢材及其张拉方法。

混凝土的抗拉强度较低。为了克服这个缺点，人们已开发了预应力混凝土。通过使用高强度的钢丝、钢筋或钢缆将混凝土构件进行预压。当该构件承受负荷时，通常承受拉力的那个部位的压力就被抵消。

进行预应力处理的方法一般有两种，即：先张拉法和后张拉法。本发明讲的则是通过后张拉法进行预应力处理的那种混凝土中使用的钢材。

图1和图2显示了用来防止钢材与周围的预应力混凝土直接接触的结构设计。图1所示的设计可用于钢丝、钢筋或钢缆等形式的钢材。其中一个涂有一层油脂（2）的钢部件（1）被套在一条聚乙烯管（3）中。当把带有聚乙烯套管（3）的该钢部件（1）放入一混凝土构件（4）中时，中间的油脂涂层（2）的润滑作用使钢部件与混凝土之间的摩擦系数降低到0.002至0.005m^-1的范围内。由于摩擦系数这么低，图1所示的设计就极大地便利了对混凝土中的长钢缆进行后张拉预应力处理。然而，倘若钢部件尺寸较短，则要防止油脂从聚乙烯套管的两端泄漏，这又给安装和处理该钢部件带来很大困难。而且，两端带螺纹或突出部分的钢部件则难以连续的方式生产。

图2所示的钢部件（1）是包在沥青（5）中的，它的摩擦系数略大于图1中所示结构的摩擦系数。这种设计广泛地被应用于钢材较短的情况，因为它构造简单，不会产生泄漏，易于将钢材从混凝土中拆出，即使在钢部件端部有螺纹或有突出部分的情况下亦然。

图2所示之设计产生的一个问题是使用沥青（或代替沥青的油漆）可能会对工作环境产生不良的影响，因为其中含有易挥发的有机溶剂。而且，地板可能会被溅出的沥青或油漆玷污。另一个问题是在干燥处理时及定位于钢筋架时处理涂沥青的钢材会遇到很大的困难，除非很仔细地采取措施保证涂层厚度达到要求，否则，很容易发生沥青涂层分离的情况。

综上所述，本发明的主要目的是提供一种用于预应力混凝土中的钢材，它能避免先有技术里产生的有关问题。

本发明通过给预应力混凝土的钢材套上热缩性的合成树脂套管或泡沫合成树脂套管来达到本发明的这些目的及其它目的。

图1、图2是钢材用于后张拉法进行预应力处理的混凝土中的传统设计之示意图。

图3是根据本发明的钢材用于预应力混凝土中的示意图。

图4表示了一根按本发明方法套有合成树脂管的钢缆的截面图。

下面，我们将参照图3和图4详细地描述本发明。图中标号1是指钢部件（1），标号6（7）是指热缩性的合成树脂套管（泡沫合成树脂套管）。

实施方案1

在本实施方案中，将热缩性合成树脂套管通过用粘合剂套在钢部件上。

不一定要用粘合剂材料将钢材与热缩性合成树脂套管结合。如果要求改善防锈和防腐蚀效果的话，则可以使用粘合剂材料将钢部件与合成树脂套管结合。如果钢部件是一根钢筋，则将一种遇热溶化的合成树脂涂在合成树脂套管内壁或钢筋的表面，把合成树脂套管套在钢筋上滑动之后，进行加热，使合成树脂套管收缩，同时树脂粘合剂溶化，将钢筋与套管牢固地粘合。由此可以看出粘合剂的熔点低于热缩性合成树脂套管的熔点。此方法是确保钢筋与套管牢固结合的最简单、最好的方法。

图3图示本实施方案的预应力混凝土的钢材，其中标号1为钢部件，标号6代表套在钢部件外面的热缩合性合成树脂套管。在一个优选的实例中，钢部件（1）被插入预制的热缩性合成树脂套管，然后用热空气、蒸汽或红外线对该套管进行加热，使其收缩并紧密地包在钢部件（1）的表面。

该热缩性合成树脂套管壁厚至少须有300微米，以便足以能分隔钢部件（1）与周围的混凝土层，并在两者间提供适当的滑动量。经热缩后的合成树脂套管的壁厚可由下列等式估算出来：