一文读懂高强度、高效能预应力钢丝


发布时间:

2021-09-15

  1 预应力钢丝概念

  预应力混凝土结构配筋用钢丝简称。(Prestressing wire)

  2 预应力钢丝的分类

  (1)按表面形状分:

  光圆的(光面)和规律变形的(刻痕的、阴螺纹的、阳螺纹的、带肋的)。

  (2)按加工方法分:

  冷拉的、矫直回火的、秘定化处理的、冷轧成形的、调质处理的(油、水、淬火)。

  (3)按抗拉强度分:

  低强度的低碳冷拔丝,其抗拉强度在800MPa以下;

  中强预应力钢丝,其抗拉强度为800~1470MPa:

  高强预应力钢丝,其抗拉强度为1470~1860MPa;

  超高强预应力钢丝,其抗拉强度为1860MPa以上。

  (4)按横截面形状分:

  圆的、椭圆的、半圆的、扭耳的、花键轴式等。

  (5)按松弛级别分:

  普通松弛级(Ⅰ级松弛);低松弛级(Ⅱ级松弛)。

  (6)按表面有无镀(涂)层分:

  光面无镀层、镀锌、镀锌铝稀土镀层、环氧涂层、其他镀(涂)层。

  (7)按化学成分:

  碳素钢丝和低(微)合金钢丝。

 

  3 预应力钢丝的特点

  预应力钢丝的钢含碳量一般在0.6%~0.90%之间。应符合国家相关标准规定。盘条直径为φ6.5~14.0mm,盘条金相组织主要为索氏体组织,不应有马氏体、网状渗碳体及对性能有害的组织。

  材质特点

  高效能结构预应力混凝土用钢丝需要优良的洁净钢线材来制造。

  预应力混凝土要求预应力钢丝具有足够的抗拉强度、优良的韧性、高的疲劳强度、低的应力松驰等综合力学性能。选择预应力钢材专用线材制造的PC钢丝、PC钢绞线、PC钢棒等预应力钢丝应用于混凝土制品时,不仅能节约钢材,而且显着改善混凝土使用阶段的性能,延缓裂缝出现、降低高载荷水平下裂缝扩展宽度、降低甚至消除使用载荷下的挠度,能够提高混凝土制品的受剪承载力和耐疲劳强度。

  原材料质量控制

  尺寸控制—控制轧制温度,使同批轧制温度趋于一致,尽量降低因温度变化影响变形抗力和宽展而造成的轧件尺寸波动。实施微张力轧制,将造成轧件尺寸精度的最主要因素轧制张力的影响降低至最低。优化轧辊孔型设计,增强孔型系统在轧制过程中的消差功能。采用摩根六代精轧机组,配备ORBIS光学测径仪,在线检测线径偏差、椭圆度等指标。

  表面质量—实施钢坯修磨,控制坯料质量,去除钢坯表面各种缺陷,防止带入盘条而形成结疤、凹坑、折迭、裂纹、夹杂等表面缺陷;避免因钢坯处理不当形成深沟在轧制线材时出现折迭。将钢坯头尾料去除彻底,避免缩孔、疏松、分层、夹杂等各种缺陷带入线材。

  化学成分—通过长流程转炉或高比例铁水热装电炉炼钢工艺来提高钢水的纯净度。进口优质铁矿石,选用高纯度的原辅材料,减少杂质元素进入钢液。采用LF炉或辅以VD法或RH法进行二次精炼,精确调整钢液化学成分。

  洁净度—对钢包精炼、中间包冶金、连铸过程进行严格管控,使非金属夹杂物充分被去除,实现钢的高洁净化,以利于提高冷镦钢线材的加工性能和综合力学性能。

  偏析—在连铸时采用末端电磁搅拌及先进的动态模块式轻压下技术,将钢坯中心偏析降至最低程度,避免了线材中带状组织和中心偏析的形成。

  均匀性—为使钢具有高度均匀性,在钢材制造过程中采用了极低过热度浇注,结晶器电磁搅拌、末端电磁搅拌、动态轻压下、恒拉速浇注、均匀化加热等各种技术。

  金相组织—在摩根六代轧机上实施控轧控冷,使线材获得有利于拉拔或冷镦加工的金相组织。

  检测与发货

  线材的检测项目包括化学成分、力学性能、表面质量、尺寸偏差、偏析、脱碳、晶粒度、洁净度。

  4预应力钢丝的应用

  预应力钢丝主要应用于工业厂房、多层级高级建筑、预应力看台建筑及各种基础、建筑物的楼柱改选及加固、预应力钢结构、铁路和公路的各种桥梁、城市立交桥、核电站的安全壳、电视塔、水塔、混凝土筒仓、污水处理池、岩土锚固工程、水利水电工程、预应力混凝土标准构件,等等。其应用领域还在不断扩大。

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