预应力钢丝的分类和应用

预应力钢丝为采用碳钢线材加工而成的、应用于预应力混凝土结构或预应力钢结构的一种钢丝。

分类
  预应力钢丝可以按直径、强度级别、表面镀层或横截面形态分类:   
1、按直径可以分类为:4mm, 4.8mm, 5.0mm, 5.1mm, 6.0mm, 6.25mm, 7.0mm, 7.8mm, 8.0mm, 9.0mm, 9.5mm, 10.0mm, 11mm, 12mm等。   
2、按照强度级别可分类为:中强度预应力钢丝800~1200MPa;高强度预应力钢丝1470MPa, 1570MPa, 1670MPa, 1770MPa和1860MPa等。   
3、按照表面镀层可分类为:无镀层预应力钢丝、涂环氧树脂预应力钢丝和镀锌预应力钢丝。   
4、按照表面形态可分类为:光圆预应力钢丝、螺旋肋(spiral ribbed or helix grooved)预应力钢丝(左旋或右旋)、压波(crimped)预应力钢丝或刻痕(indented)预应力钢丝(两面刻痕、三面刻痕、四面刻痕)等。   
5、按照处理工艺可分类为:冷拉预应力钢丝(没有松弛性能要求)和低松弛预应力钢丝。

制造方法(工艺)
  冷拉(cold drawn)预应力钢丝用优质高碳钢盘条(high carbon wire rod)经表面处理后冷拔而成,钢的含碳量在0.6-0.9的范围选择,冷拔前要经过酸洗磷化或其它形式的表面处理,冷拔后横截面积一般会减少50-85%,通过冷加工硬化原理提高强度。冷拔预应力钢丝如再经稳定化处理(Stabilizing),就成为低松弛(low relaxation)预应力钢丝,获得低松弛特性,并明显改善屈服强度、延伸率和伸直性。如果经过镀锌就成为镀锌预应力钢丝,镀锌后经过稳定化处理的钢丝称为低松弛镀锌预应力钢丝。钢丝一般按盘卷状(coil)交付,应用于轨枕(railway sleeper)时,可根据需要定尺切断成捆交付。   预应力钢丝为直径一般在4-12毫米范围,目前中国常用5毫米和7毫米规格。   这种材料的高强度主要表现在轴线方向,径向明显更低。受热到400度或更高温度时,松弛性能及强度性能会出现明显损害。冷拉预应力钢丝应用于管道时,应注重检查其耐应力腐蚀性能。采用镀锌钢丝时,不应完全信赖其耐腐蚀性能,整个索系统应有其它防护措施。

应用
  冷拉预应力一般用于管道,尤其是用PCCP工艺制作的管道。低松弛预应力钢丝广泛应用于铁路轨枕和预应力混凝土电杆,少量用于建筑构件,预制梁已基本不采用。低松弛的镀锌预应力钢丝常用于斜拉桥(cable stayed bridge)的桥索、钢管拱桥的吊杆(tie rod)及制作用于大跨度建筑的预应力索,不经过稳定化处理的镀锌钢丝一般用于悬索桥(suspension bridge)的桥索。


 

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