预应力混凝土用钢绞线Steel Strand for Prestressed Concrete,实际常用“预应力钢绞线”这种简称Prestressing steel strand, PC Strand。预应力钢绞线是由3、7或19根高强度钢丝构成的绞合钢缆,并经消除应力处理(稳定化处理),适合叠合板、SP板、预应力屋架、大直径水泥管、轨枕、公路及铁路桥梁、各种混凝土结构、预应力钢结构或类似用途。
按照一根钢绞线中的钢丝数量可以分为2丝钢绞线、3丝钢绞线、7丝钢绞线及19丝钢绞线。按照表面形态可以分为光面钢绞线、刻痕钢绞线、模拔钢绞线(compact)、镀锌钢绞线、涂环氧树脂钢绞线等。还可以按照直径、或强度级别、或标准分类。
主要采用标准:中国标准GB/T 5224-2003、美标ASTM A416、英标BS 5896及日标JIS G3536、澳新标AS/NZS 4672、巴西标准NBR-7483等。
主要原材料:常用的钢号为72A、72MnA、80MnA、82MnA,但各盘条厂及钢丝厂都习惯用日本牌号82B、77B、87B 等,执行JISG3506 标准为主。规格以Φ6.5-12.5mm为主,盘重约1.5~2t,部分大规格的82B 需求,主要集中在Φ14-15mm,用来生产1*7 17.8mm18.6mm21.6mm预应力钢绞线和Φ7~10mm桥梁缆索用高强度钢丝,该产品属于SWRH82B 的高端规格和用途。
钢绞线产品结构
钢绞线一般由7根钢丝(线芯)绞制而成,绞线直径规格有¢9.3、¢9.5、¢10.8、¢11.1、¢12.4、¢12.7和¢15.2等多种。如图1所示,6根线芯围绕中心钢丝绞合制成单元钢绞线。根据需要再由多根单元钢绞线拼合成不同规格的钢缆(大直径达1m左右)。本文将主要介绍单元钢绞线产品及制作工艺。
一代钢绞线是由涂敷防锈油脂的线芯绞制而成的,其外挤包热塑性材料护套,如图1所示。这类钢绞线的抗盐雾性能不理想,但价格相对较低,在目前市场上仍占有相当份额。
第二代钢绞线是由镀锌线芯绞合制成的。镀锌层具有阴极保护作用,有效提高了钢绞线的防腐蚀性能和使用寿命,是当前国内防腐要求高的桥梁所选用最多的钢绞线产品。但是沿海或跨海桥梁因盐雾中的氯离子对镀锌层的腐蚀危害很大,其使用寿命受到限制。
第三代钢绞线是带有环氧涂层的钢绞线。优质的环氧涂层能有效阻止氯离子的渗透。有机涂层受盐雾侵蚀比金属镀层要小得多,所以其抗腐蚀性能明显优于镀锌钢绞线。因而国内外对它的研究和应用都非常重视。
原材料过剩利用钢绞线缩减成本
预应力钢绞线,其原材料为SWRH77B、82B,常见规格为Φ15.2mm此类品种在预应力钢材总两种约占75%,为预应力钢绞线中具有代表性的品种。2014年,国内在轧的SWRH77B、82B钢铁企业达32家,样本企业钢企产量485万吨。
华东区域钢厂以高达170.4万吨的优势,主要以中天、永钢、沙钢三个钢厂为主,这个三个钢厂贡献产量占比70%左右。
此外,华北区域钢企产量也不敢示弱,贡献产量约154万吨,屈居第二,而华北的钢企产量集群明显,主要位于河北和天津俩地,以邢钢、河钢、澳森、天钢、荣钢为代表。而随着环保风在华北区域的盛行,导致部分钢企停业整顿,预计2015年华北区域产量有所下降。
据我网站不完全统计,到2015年,国内82B生产线数量约37条,预计产量达450万吨,相比国内大约350-370万吨的年市场需求,这是一种严重的产能过剩,将来市场需求规模萎缩后,竞争将更加惨烈。当然,这对钢绞线行业来说是一个持续的利好,有助于进一步压缩生产成本。