镀锌钢绞线通常指用于承力索(messenger wire)、拉线(guy wire)、加强芯(core wire or strength member)等,也可以作为架空输电的地线(earth wire/ground wire)、公路两边的阻拦索(barrier cable)或建筑结构中的结构索(structure cable)。预应力钢绞线中常用的预应力钢绞线为无镀层的低松弛预应力钢绞线(uncoated steel strand for prestressed concrete),也有镀锌的(galvanized),常用于桥梁、建筑、水利、能源及岩土工程等,无粘结预应力钢绞线(unbonded steel strand or monostrand)常用于楼板、地基工程等。
钢绞线的用途与市场
钢绞线(又称钢缆)主要用作桥梁建筑的荷重结构材料。钢绞线产品对防腐和耐盐雾性能要求非常高(特别是沿海或跨海桥梁),应通过3000h的盐雾试验指标。高等级公路冬季为防止路面结冰,常在路面洒盐防冻,因而要求水泥制品中的钢筋具有优异的耐盐水腐蚀性能。高层建筑使用的钢筋也要求具有抗腐蚀性能以延长使用寿命。环氧涂层钢绞线(钢筋)可使建筑物用寿命提高3~6倍。这种新颖的防腐蚀性能优异的钢绞线(钢筋)受到国内外的广泛关注,这是粉末涂装工艺又一崛起的应用新领域。
目前我国钢绞线的年产量约为160~200万t。其中环氧涂层钢绞线(钢筋)按20%计,其产量为32~40万t。每吨环氧涂层钢绞线(钢筋)需用环氧粉末涂料约50~70kg,意味着目前我国该领域年需求1.6~2万t环氧粉末涂料。我国钢绞线(钢筋)产量的年增长率超过20%。环氧涂层钢绞线(钢筋)的应用比例也在逐年速增。因此对粉末涂料行业来说环氧涂层钢绞线(钢筋)是很有吸引力的市场。
在全球经济危机的今天,大力发展交通设施建设成为拉动内需的重要动力之一。按照《中长期铁路网规划调整方案》精神,到2020年包括“四纵四横”八条高速客运专线、三大经济区域城际客运专线等在内的新建高铁里程将达到1.6万km,另外在这些铁路线上需要架设的桥梁数量是相当可观的,公路网的发展也同样需要架设大量桥梁。铁路及桥梁建设对环氧涂层钢筋的需求量将成倍增长,市场潜力巨大。
环氧粉末涂料
涂覆填充式环氧涂层钢绞线用的环氧粉末涂料有2个技术指标要求非常高。其一是冲击强度,按标准要求在测试温度23±2℃,涂层厚度400~700μm条件下需要通过9N·m(90kgNaN)的冲击试验。其二是抗弯曲性能:按标准要求测试温度20~30℃,线芯冠顶涂层厚度400~700μm条件下应通过180°弯曲试验。最为严酷的技术要求是线芯之间超过1000μm的涂层厚度下也不允许出现裂纹或裂缝。涂覆填充式环氧涂层钢绞线用的环氧粉末主要性能要求见表1。
全涂覆环氧涂层钢绞线的环氧涂层厚度为120~200μm。涂层性能要求虽然不如涂覆填充式环氧涂层钢绞线那样严酷,但因固化时间极短(只有10s),在生产过程中环境温度对固化程度影响较大。为确保涂层充分固化,涂装厂家必须严格控制生产工艺参数。
对制粉厂家来说,要实现粉末涂料的快速固化,将给粉末涂料的生产、运输和储存带来一定的影响,直接影响涂层钢绞线的质量。