影響預應力鋼絞線表面質量的因素

胡郵郵

摘 要：預應力鋼絞線在各項工程中的應用頗為廣泛，例如在公路橋梁建設用在鋼筋混凝土結構中、在建筑工程中作為房屋的結構索等。但在鋼絞線的生產過程中，常會出現表面生銹、刮傷、不平整、折彎等表面質量問題，難以滿足客戶對鋼絞線的要求，使得生產出來的部分鋼絞線滯銷，對企業造成不必要的損失。故本文將從各個生產工藝中進行分析，找出影響預應力鋼絞線表面質量的因素。

關鍵詞：預應力；鋼絞線；表面質量；影響因素

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.039

1 預應力鋼絞線的概念及重要性

1.1 預應力鋼絞線的概念

預應力鋼絞線通常是由多根高強度鋼絲構成的鋼纜，并有相應的穩定化處理。這種鋼絞線是一種現有較為優秀的建筑材料，其自身的強度、韌性、松弛性等性能在各種建筑材料中都是較為優秀的，故在各領域中都有所應用，例如公路、核電、房屋等工程。一般根據表面狀態的不同來分類，包含光面鋼絞線、刻痕鋼絞線、模拔鋼絞線和涂環氧樹脂鋼絞線等。

1.2 預應力鋼絞線的重要性

一般的鋼絞線就是一種強度較高的抗拉材料，但如果在預應力混凝土結構中想要使用鋼絞線，就需要對鋼絞線加上預應力，否則，如果混凝土開裂，或者裂縫較大的時候，鋼絞線本身的應力就消耗掉了一部分，從而導致自身的高強度特性難以發揮，所以，為了防止混凝土開裂，以及確保鋼絞線能夠發揮自身的應力，就對鋼絞線加上預應力，即對其進行張拉，這樣一來，就能夠給混凝土一個壓力，從而實現了兩方面的優勢都能夠發揮出來，既發揮了鋼絞線的強度優勢，又能夠防止混凝土的開裂。

2 影響原料表面質量的因素

2.1 酸洗不徹底

所用來制作鋼絞線的原料需要進行的第一步處理就是進行酸洗，目的是除去原料表面的一層氧化膜。但有時因為酸洗所用的鹽酸濃度較低，浸酸時間不夠，緩蝕劑添加比例不合適或者酸液沒有及時的更換等原因，都會導致酸洗過程不徹底，難以將其表面的氧化膜除去，從而使得在后續的制作中，原料拉拔存在缺陷。所以，在進行酸洗過程時，務必確保原料浸酸時間充足，并且也要防止浸酸時間過長，同時添加合適比例的緩蝕劑；此外，也要及時的更換所用的酸液，避免酸液中的亞鐵離子含量過高，無法除去原料表面上的氧化膜。

2.2 磷化膜質量差

磷化膜的作用主要是使得鋼絲表面形成一層不溶于水的結晶型磷酸鹽外膜。該層外膜能夠在一定程度上防止金屬被腐蝕。而在這一過程中，有許多的因素會影響磷化膜的質量。首先，在酸洗之后，需要進行水沖洗、表調液清洗等步驟，其目的在于將原來表面所殘留的酸液洗去，防止酸液酸根離阻止磷化的生成，從而破壞磷化膜的保護特性。其次，磷化作用也需要合適的磷化液參數，如果磷化液的酸度沒有達標，假如濃度較低，就會使得難以將原料表面的鐵充分溶解，難以形成完整的磷化膜，膜結構較薄，所形成的結晶不夠細致；假如所使用酸液的濃度過高，則會促進原料表面鐵的溶解，從而導致所形成的磷化膜結構較為疏松，難以有效地防護鋼絞線。最后，如果酸液中存在較多的廢渣，也會使得磷化膜的厚度不均勻。

3 影響鋼絲表面質量的因素

3.1 拉絲的潤滑程度

拉絲就是指通過拉絲模，將盤條通過塑性變形拉拔至需要的尺寸。在這個過程中，常常會因為潤滑度的原因，對鋼絲表面質量產生一定的影響，主要原因有兩方面。一方面是因為拉絲模具工作錐角度不合理，使得在拉絲過程中，鋼絲與模具之間的摩擦力加大，并且在一定程度上影響潤滑劑的滲入，從而導致在拉絲過程中摩擦阻力加大，使得鋼絲受到損傷，在其表面和組織產生缺陷。另一方面，在拉絲過程中，因為拉絲速度快，鋼絲與模具之間容易產生高溫高壓的環境，這使得潤滑劑較易在鋼絲與模具之間形成結塊，從而降低了潤滑劑的潤滑效果，導致鋼絲表面形成橫裂紋。

3.2 拉拔速度

在拉絲過程中，拉絲的速度是極為關鍵的一步，需要合適地進行控制。拉絲速度過快，易使得鋼絲表面的溫度快速升高，從而使得潤滑劑焦化，在模具和鋼絲之間形成結塊，降低了潤滑效果。所以在拉絲過程中，通常情況都是速度較快，此時就需要通過水冷進行冷卻作用，確保在鋼絲性能。

3.3 鋼絲的儲存環境

鋼絲的儲存環境也是至關重要的一點，其要求主要有：不能在潮濕環境或者含有腐蝕性氣體環境下存放。如果在潮濕環境下存放鋼絲，容易發生緩慢氧化過程，使得鋼絲表面原有的磷化膜被破壞，從而進一步破壞鋼絲的表面結構。

4 影響鋼絞線表面質量的因素

4.1 捻制過程

鋼絞線在捻制過程中，需確保工裝的完好有效，過線模塊完好、壓線瓦無刮傷、過線輥正常運轉等。否則會造成鋼絞線表面刮傷，刮傷深度超過線徑了的5%，只能作廢處理。

4.2 水冷處理

中頻爐回火后的絞線，需進行水冷處理，以確保鋼絞線平直度。水冷過大，吹刷不凈，鋼絞線內層還含有水分，會導致鋼絞線生銹。水冷過小，會造成鋼絞線平直度過大，弦高不喝過，用戶在使用過程中，穿線困難。

4.3 包裝步驟

對于鋼絞線的包裝而言，一般是采用三層包裝的形式，包裝材料通常使用塑料編織布、吹膜。這種材料一方面可以有效地隔離有害物質，另一方面，其價格相對來說較為便宜，可以對鋼絞線進行多層包裝，從而避免在運輸或者儲存過程中，出現鋼絞線表面磕損的情況。而在裝卸過程中，也需要進行注意，防止鋼絞線的外包裝受到損壞。

5 結語

對于預應力鋼絞線的表面質量問題，我們需要從多個方面下手，進行全方位的處理：首先，在選取原料時，所選原料質量一定要過關，偏析率低，拉拔后的鋼絲不脆斷；其次，在原料表面處理過程中，合適的酸洗參數選擇，以及緩蝕劑的添加量，確保氧化鐵去除干凈；再者，在對盤條進行拉拔處理時，一方面要選取好相應的模具，工作錐角度的選擇，另一方面，也要控制拉絲速度，保證水冷效果，防止因溫度多高造成的鋼絲損壞；最后，在鋼絞線捻制過程中，確保中頻參數、工裝的完好有效，控制水冷冷卻，保證吹刷效果，防止鋼絞生銹和弦高超標，包裝過程中，包裝緊密不松散。

參考文獻：

[1]鄧宗才，李輝.預應力鋼絞線加固混凝土短柱抗震性能研究[J].預應力技術，2016（05）：12-18+21.endprint