4.2.2 鍍鋅鋼絞線體系
早期的鋼絞線拉索都用光面鋼絞線，套管內(nèi)灌注水泥砂漿作防腐處理，現(xiàn)普遍使用鍍鋅鋼絞線加工成單獨的護套鋼絞線，大大提高了防腐性能，使拉索的耐久性得到更可靠的保障。拉索主體材料采用鍍鋅鋼絞線，涂覆油脂或石蠟后外包HDPE護套，每根鋼絲均做鍍鋅處理。鍍鋅鋼絞線體系的優(yōu)點是防腐性能優(yōu)良，鋅層提供的犧牲陽極保護作用，即使在內(nèi)涂層及護套失效的情況下，也能較長時間保護鋼基不受銹蝕，對施工中造成的材料外層防腐體系的破損有較好的彌補作用。
美國德克薩斯大學就斜拉索防腐體系在世界范圍內(nèi)作過調(diào)查¨3|，在收集到的意見中，采用鍍鋅鋼絞線+內(nèi)涂層+HDPE套管的斜拉索防腐體系獲得了最高的得分，高于環(huán)氧樹脂涂層體系的得分，反映了各國橋梁界對斜拉索防腐體系的綜合意見，也是鍍鋅鋼絞線體系較完美的防腐能力的體現(xiàn)。鍍鋅鋼絞線為低松弛產(chǎn)品，目前可選擇的強度級別有1770，l860MPa2種，本世紀1860MPa級鍍鋅鋼絞線的應用已成為主流。國內(nèi)采用鍍鋅鋼絞線拉索體系的橋梁有已建成的云南景洪大橋、廣東覺石大橋、福建青州大橋、宜昌夷陵大橋、福建漳州戰(zhàn)備大橋等，在建的有湖南郴州赤石大橋、武漢二七長江大橋等。
4.2.3 環(huán)氧樹脂鋼絞線體系
這類拉索材料的制作是將PC鋼絞線拆股，每根鋼絲靜電涂覆環(huán)氧樹脂并熔融同化形成致密涂層。有一些工程設計將環(huán)氧樹脂涂層鋼絞線再涂覆油脂或石蠟，外包HDPE護套。
環(huán)氧樹脂鋼絞線最早由美國開發(fā)應用，初期的涂膜厚度最低0.2mm，結(jié)果發(fā)現(xiàn)易銹蝕、耐久性差，由于沒有預期的防腐效果，美國已不再推廣使用。新的ASTM A882規(guī)定的環(huán)氧樹脂涂層厚度要求在0.38-1.14mm。日本開發(fā)的環(huán)氧樹脂涂層鋼絞線基本沿用了美國的標準，通過實踐證明能滿足體外索的應用要求，在日本體外索上的應用僅次于透明波紋管灌漿技術(shù)。
環(huán)氧樹脂鋼絞線體系的優(yōu)點是具有優(yōu)良的防腐能力。由于每根鋼絲及間隙均勻噴涂了環(huán)氧樹脂，實現(xiàn)了鋼絲與大氣(腐蝕介質(zhì))的隔絕，環(huán)氧樹脂穩(wěn)定的化學性能提供了良好的物理保護。鹽霧試驗中環(huán)氧樹脂涂層的耐蝕性遠大于鍍鋅層，是氯離子或鹽分含量相對較高的環(huán)境理想的防腐材料，在德克薩斯大學收集的意見中，環(huán)氧樹脂鋼絞線體系的得分僅次于鍍鋅鋼絞線體系，其綜合防腐能力在橋梁界有較高的聲譽。
環(huán)氧樹脂鋼絞線體系的缺點是制造過程難度大、成本高。目前國內(nèi)能生產(chǎn)環(huán)氧樹脂涂層鋼絞線的廠家很少，特別是滿足ASTM A882標準要求的廠家更少，選擇余地很小。施工中的專業(yè)化要求也很高。
環(huán)氧樹脂鋼絞線使用中要特別注意：
(1)環(huán)氧樹脂鋼絞線在制作過程中，拆股再合股會破壞絞線的屈服強度和松弛性能，特別是松弛損失會增加約2．5倍，而松弛損失2．5％以下的絞線經(jīng)過環(huán)氧樹脂涂覆后會升至4．0％以上，這對設計中采用低松弛材料的工程會有影響。要保證最終成品較小的松弛損失，噴涂環(huán)氧前的鋼絞線必須是超低松弛(松弛損失小于1．5％)鋼絞線，這就需要絞線廠生產(chǎn)時特制，非絞線生產(chǎn)廠購進絞線加工會有困難。
(2)環(huán)氧樹脂鋼絞線優(yōu)良的防腐性能建立在環(huán)氧涂層無破損或開裂的基礎上，如果環(huán)氧樹脂涂層質(zhì)量不佳或運輸、施工中發(fā)生難以發(fā)現(xiàn)的破損，由于環(huán)氧樹脂提供的是物理防護，無陰極保護作用，破損或開裂處會成為腐蝕的薄弱環(huán)節(jié)，此處與光面鋼絞線無異，會大大影響結(jié)構(gòu)的耐久性。
(3)環(huán)氧樹脂鋼絞線錨同時因環(huán)氧涂層的存在，會影響錨固效率系數(shù)，一般要與專門開發(fā)的錨具配套使用，而且要由專業(yè)人員施工，而圍內(nèi)工程實例剛開始，從錨具到施工技術(shù)的成熟性有待檢驗，首次使用時有一定風險。
(4)環(huán)氧涂層在紫外線作用下易老化。因成本關系，環(huán)氧樹脂鋼絞線在使用中一般不再有其他防護，涂層老化是對結(jié)構(gòu)安全的一大隱患，也是日本橋梁中慎用環(huán)氧絞線的主要原因。
4.2.4 護套鋼絞線的應用
3種護套鋼絞線體系各有優(yōu)勢，PC鋼絞線體系相對成本較低，技術(shù)成熟，工程造價低；鍍鋅鋼絞線體系相對成本較高，技術(shù)成熟，腐蝕較嚴重的環(huán)境中有明顯優(yōu)勢；環(huán)氧樹脂鋼絞線體系相對成本較高，腐蝕嚴重特別是海洋性氣候的環(huán)境中具有獨特的優(yōu)勢，國內(nèi)屬新興技術(shù)，其有效性有待檢驗。在國外PC鋼絞線體系用得多一些，國內(nèi)鍍鋅鋼絞線體系和PC鋼絞線體系應用相對多一些，環(huán)氧樹脂鋼絞線體系在國外一些沿海地區(qū)已有應用，國內(nèi)目前有少量工程上采用了環(huán)氧鋼絞線體系。
就國內(nèi)的整體情況而言，鍍鋅鋼絞線體系是首選的防腐體系，該產(chǎn)品在國內(nèi)的生產(chǎn)已有10年以上的歷史，技術(shù)成熟，成本適中，并已成功地在許多斜拉橋拉索和橋面箱梁體外索(廣東覺石橋、宜昌夷陵橋)上獲得應用，在建的湖南郴州赤石大橋、武漢二七長江大橋也設計采用鍍鋅鋼絞線，市場前景看好，綜合優(yōu)勢明顯。
5 結(jié)語
預應力鋼絞線防腐體系的有效性關系到結(jié)構(gòu)的耐久性，根據(jù)工程所處的環(huán)境選擇合適的結(jié)構(gòu)形式和防腐形式可以兼顧經(jīng)濟性和耐久性。
(1)先張預應力混凝土結(jié)構(gòu)，在輕微腐蝕環(huán)境中可以直接使用光面PC鋼絞線，腐蝕嚴重或者有氯離子的環(huán)境可以選擇環(huán)氧樹脂涂層鋼絞線。
(2)后張灌漿體內(nèi)索的應用要慎重，除非有可靠的灌漿技術(shù)和措施；無黏結(jié)形式是較理想的后張預應力結(jié)構(gòu)防腐方式，但要處理好錨固端的密封防腐。
(3)緩黏結(jié)鋼絞線體系兼有黏結(jié)與無黏結(jié)的優(yōu)點，是追求結(jié)構(gòu)耐久性時考慮的理想材料。
(4)體外索(拉索)是橋梁建設中重要的結(jié)構(gòu)形式，它有施工、監(jiān)測、維修更換方面的優(yōu)勢，一般腐蝕環(huán)境選擇PC預應力鋼絞線+內(nèi)涂層+HDPE套管的方式，腐蝕嚴重(如氯離子)的環(huán)境選擇鍍鋅鋼絞線(或環(huán)氧樹脂涂層鋼絞線)+內(nèi)涂層+HDPE套管的方式。
預應力鋼絞線的防腐措施（三）
發(fā)布時間：2011年10月05日 點擊數(shù)：
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