锌铝合金镀层钢丝缆索编制说明-钢铁标准网
锌铝合金镀层钢丝主缆索股耐腐蚀性能研究
ResearchofanticorrosionpropertyofZn-Alalloycoatsteelwiremaincable
HuangDongfang,ZhangHailiang,GuQinghua,SiXiaoqing
(ShanghaiPujiangCableCo.,Ltd.,Shanghai200120,China)
Байду номын сангаас
验证,为工程应 用 提 供 参 考 依 据,并 为 产 品 质 量 提 供技术保障。
2 试验 盐雾腐蚀是一种最常见的大气腐蚀,破坏性较
强。通常所说的盐雾是指含有氯化物的空气,氯离 子是主要腐蚀成分,其主要来源为海洋和内地盐碱 地区的氯化钠。盐雾对金属材料表面的腐蚀机制, 可以看作是其含有的氯离子,能穿透金属表面的氧 化膜及防护层,与 金 属 基 体 发 生 化 学 反 应 引 起 的。 同时,氯离子含 有 一 定 的 水 合 能,容 易 被 吸 附 在 金 属表面的裂缝、孔洞中,并把其中的氧排挤出来,破 坏表面钝化层,从而加速金属材料的腐蚀[4]。随着 大跨度海洋大桥不断兴建,缆索的主受力件———钢 丝,将长期处于 富 含 氯 粒 子 的 大 气 环 境 中,更 易 受 到腐蚀,因此需进行钢丝的盐雾试验以研究其耐腐 蚀性。
《热喷涂锌、铝及其合金》编制说明.doc-国家标准《金属覆盖层钢铁制
国家标准《热喷涂金属和其他无机覆盖层锌、铝及其合金》征求意见稿)编制说明武汉材料保护研究所二O 一O 年三月国家标准《热喷涂金属和其他无机覆盖层锌、铝及其合金》(征求意见稿)编制说明一、国内概况及制订本标准的目的随着现代工业的飞速发展,作为一种经济且有效的防腐手段,热喷涂锌、铝及其合金越来越广泛地应用于各种腐蚀环境。
由于各设计及生产单位水平参差不齐,热喷涂涂层产品质量很不稳定,必需有一个统一的标准来规范涂层设计、制备及检验,使热喷涂层设计、生产及检验有章可循,有规可依。
只有严格按照相应的热喷涂规范来施行,才能得到合格的热喷涂涂层。
从五十年代起,欧美发达国家就相继制订了喷锌、喷铝标准。
七十年代,国际标准化组织制订了ISO 2063:1973《金属涂层——钢铁的抗腐蚀防护——喷涂金属锌和铝》;九十年代,修订颁布了ISO 2063:1991《金属和其他无机覆盖层——热喷涂——锌、铝及其合金》;进入21世纪,又修订颁布了ISO 2063:2005《热喷涂——金属和其他无机覆盖层——锌、铝及其合金》。
在我国,1988年参照采用ISO 2063《金属涂层——钢铁的抗腐蚀防护——喷涂金属锌和铝》制订了GB 9793-88《热喷涂锌及锌合金涂层》、GB 9794-88《热喷涂锌及锌合金涂层试验方法》、GB 9795-88《热喷涂铝及铝合金涂层》、GB 9796-88《热喷涂铝及铝合金涂层试验方法》四个国家标准。
1997年,参照ISO 2063:1991等效制订颁布了GB/T 9793-1997《金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金》。
使用多年效果良好。
为使我国热喷涂专业水平与国际接轨,现参照新修订的ISO 2063:2005制订了本国家标准,本标准对热喷涂锌、铝及合金涂层的生产及应用具指导作用;对热喷涂行业整体水平的规范和提高具有积极的推动作用;对促进与国际间的经济技术合作与交流将具有不可替代的作用。
二、任务来源本标准列入“中机联标〔2009〕534号”《2009年第二批国家标准制修订计划——机械工业部分》,项目编号:20091732-T-604。
锌铝镁合金镀层高强度高耐腐蚀性能桥梁缆索技术应用研究
第46卷 第4期金 属 制 品2020年8月 Vol 46 No 4MetalProductsAugust2020 doi:10.3969/j.issn.1003-4226.2020.04.007锌铝镁合金镀层高强度高耐腐蚀性能桥梁缆索技术应用研究张海良1, 段武兵2, 汤 亮1(1.上海浦江缆索股份有限公司, 上海 200120; 2.贵州省公路工程集团有限公司, 贵州 贵阳 550001)摘要:随着桥梁建设技术的发展,超大跨径的桥梁对缆索系统提出了高负荷、长寿命的要求,需要桥梁缆索具有高强度和高耐腐蚀性能。
采用加速盐雾试验对比,锌铝镁合金镀层耐腐蚀性能是Galfan锌铝合金镀层的2.5倍以上,是纯锌镀层的5倍以上,同时锌铝镁合金镀层具有自修复涂层。
对锌铝镁合金镀层钢丝缆索进行研究,重点对锚固性能、耐腐蚀性能和抗滑移性能进行研究,并进行试验验证,开发了满足桥梁缆索规范的锌铝镁合金镀层高强度高耐腐蚀性能缆索。
关键词:锌铝镁合金镀层;桥梁缆索;耐腐蚀性能;抗滑移性能中图分类号:TG174.4 文献标识码:AResearchontechnologyapplicationofhighstrengthandcorrosionresistancebridgecablewithZn-Al-MgalloycoatingZhangHailiang1,DuanWubing2,TangLiang1(1.ShanghaiPujiangCableCo.,Ltd.,Shanghai200120,China;2.GuizhouHighwayEngineeringGroupCo.,Ltd.,Guiyang550001,China)Abstract:Withdevelopmentofbridgeconstructiontechnology,largespanbridgesrequirehighloadandlonglifeofcablesystem,whichrequireshighstrengthandcorrosionresistanceofbridgecables.ThecorrosionresistanceofZn-Al-Mgal loycoatingis2.5timesmorethanGalfanZn-Alalloycoatingand5timesmorethanpurezinccoating.Atthesametime,Zn-Al-Mgalloycoatinghasself repairingcoating.ThestudyofZn-Al-Mgalloycoatingsteelwirecable,theanchor ageperformance,corrosionresistanceandslipresistancearemainlystudied,andexperimenttestisdone,meetingexistingbridgecablespecificationofZn-Al-Mgalloycoatinghighstrengthandhighcorrosionresistancecableisdeveloped.Keywords:Zn-Al-Mgalloycoating;bridgecable;corrosionresistanceperformance;slipresistanceperformance 桥梁缆索系统是缆索承重体系桥梁的主要承载力构件,其使用寿命直接影响桥梁安全及使用寿命。
桥梁缆索用热镀锌铝合金钢丝技术研究
热镀锌的镀层结构
Zn FeZn13 FeZn7
Fe
一、锌铝合金镀层发展历史和防腐机理
• 近百年来,热镀锌防腐是金属构件的主要防腐方式。 • 但是,随着环境的污染,大气中氯、硫等含量渐高,热镀锌层不能
满足防腐发展需要; • 另外,随着对材料耐腐蚀标准的不断提高,普通的热镀锌产品已经
过渡层无束状结构,排列紧 密,这种紧密排列结构使得 有害物质难以进一步深入基 体和晶界之间,锌铝合金的 抗腐蚀能力得到增强。
一、锌铝合金镀层发展历史和防腐机理
热镀锌层的腐蚀过程分析:
在盐雾腐蚀的过程中,热镀锌镀层首先是表面形成氧化锌,然后发生 水化或快速碳酸化反应,形成碳酸盐化合物;
在氯化钠溶液的浸蚀下,局部氯离子逐渐积累并在潮湿气氛作用下, 难溶、密集的碳酸盐化合物被疏松、易于溶解的氯盐化合物 Zn6(OH)8Cl2H2O所取代。
过渡层是从钢基体中“长” 过渡层形 出来的,过渡层和钢基体之
态分析 问的交界处高低不平,有很 明显的空隙存在。
过渡层中锌以柱状或束状存
过渡层结 构分析
在,柱状锌与锌之间有很多 空隙,使过渡层中锌的晶界 间距拉大,空隙较大,加速
腐蚀。
锌铝合金镀层 过渡层与钢基体的结合要紧 密得多,它们之间基本不存 在空隙,结合很牢固。
汇报内容
一、锌铝合金镀层发展历史和防腐机理 二、锌铝合金镀层钢丝的质量评价指标 三、锌铝合金镀层钢丝及缆索的标准规范 四、缆索用锌铝合金镀层钢丝试验检测情况 五、锌铝合金镀层钢丝在桥梁中的应用
一、锌铝合金镀层发展历史和防腐机理
• 热镀是将被保护金属制品浸在低熔点、耐蚀的活性金属熔液中,使 其表面形成覆盖层,镀层材料一般是活性金属,如Al、Zn等。
锌-铝合金镀层钢丝缆索技术(20120420)
2、锌-铝合金镀层防腐机理及技术特点
锌-铝合金镀层的防腐机理
物理保护作用:镀层有效隔离了有害物质侵蚀钢基体。
化学保护作用:牺牲阳极的阴极保护。
2、锌-铝合金镀层防腐机理及技术特点 锌-铝合金镀层钢丝的防腐机理
防腐机理1:物理保护作用
1)镀层本身的隔离作用。
2)铝的化学性能十分活泼,热镀后钢丝表面会形成一层致密的 氧化铝,在腐蚀环境下就容易钝化形成保护层。
「海峡两岸悬索桥梁工程技术」研讨会
2012 4月 台湾
耐久型锌-铝合金镀层钢丝缆索技术发展概况 及工程应用案例
江苏法尔胜缆索有限公司
江苏技术发展历史
录
2、 锌-铝合金镀层防腐机理及技术特点
3、 锌-铝合金镀层钢丝及缆索各国相关标准及规范的情况 4、 锌-铝合金镀层钢丝相关实验 5、 锌-铝合金镀层钢丝索成品相关实验 6、 锌-铝合金镀层钢丝缆索桥梁工程应用案例
5、鋅-鋁合金鍍層鋼絲成品索的試驗 鋅-鋁合金鋼絲纜索成品相關試驗
序號 試驗名稱 驗證內容 試驗單位
1
靜載性能試驗
檢驗鋅-鋁合金鍍層鋼絲 江蘇省金屬製品
纜索的抗靜載能力 檢測中心
2
動載疲勞性能試驗
檢驗鋅-鋁合金鍍層鋼絲 美國結構技術試
纜索的抗動載疲勞能力 驗室
3
懸索橋主纜索股的放索 試驗
檢驗鋅-鋁合金鍍層的在 泰州大橋現場 施工過程中的可靠性
2、锌-铝合金镀层防腐机理及技术特点
锌-铝合金镀层钢丝的防腐机理
防腐机理2:牺牲阳极的电化学保护保护 在牺牲阳极的保护中,同样数量的锌-铝
合金镀层的消耗时间是热镀锌层的5倍,能提
供更长的牺牲防护时间,从而获得更好的耐 久性。
2、锌-铝合金镀层防腐机理及技术特点
桥梁缆索用锌铝镁合金镀层钢丝技术要求
桥梁缆索用锌铝镁合金镀层钢丝技术要求1 范围本标准规定了桥梁缆索用锌铝镁合金镀层钢丝的术语和定义、分类、标记、订货内容、尺寸、外形、质量及允许偏差、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志及质量证明书等。
本标准适用于桥梁的缆(拉)索、锚固拉力构件、提升和固定用拉力构件的建筑物和土木工程中其它应用的锌铝镁合金镀层圆钢丝(以下简称“钢丝”)。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 224 钢的脱碳层深度测定方法GB/T 228.1 金属材料拉伸实验第1部分室温试验方法GB/T 238 金属材料线材反复弯曲试验方法GB/T 239.1 金属材料线材第1部分:单向扭转试验方法GB/T 470 锌锭GB/T 1839 钢产品镀锌层质量实验方法GB/T 2103 钢丝验收、包装、标志及质量证明书的一般规定GB/T 2976 金属材料线材缠绕试验方法GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T 10125 人造气氛腐蚀试验盐雾试验 / 乙酸盐雾实验GB/T 12689-2010 锌及锌合金化学分析方法GB/T 21839 预应力混凝土用钢材试验方法GB/T 22315 金属材料弹性模量和泊松比试验方法YB/T 4264 桥梁缆索钢丝用热轧盘条YS/T 310 热镀用锌合金锭3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
锌铝镁合金镀层钢丝 Zinc-aluminum-magnesium alloy-coated steel wire for bridge cables 通过锌铝镁合金熔池热浸镀上锌铝镁合金镀层的钢丝。
4 分类4.1分类a)钢丝按抗拉强度级别分为1670、1770MPa、1860MPa、1960MPa、2060MPa、2160MPa。
镀锌钢丝GB3428_2002
GB/T17101-2007编制说明1、工作简况1.1任务来源根据国家标准化管理委员会2006年制修订国家标准项目计划,由江阴华新钢缆有限公司、上海申佳金属制品有限公司、冶金工业信息标准研究院承担制定国家标准《GB/T 17101-1997 桥梁缆索用热镀锌钢丝》的修订工作。
1.2工作过程2006年8月接到修订任务后即着手标准征求意见稿修订的起草准备工作,主要开展了以下几项工作:1.2.1收集分析、研究了目前国际上唯一的预应力镀锌钢丝的国家标准NF A35-035(1993版和2001版)。
1.2.2了解了国内外桥梁缆(拉)索用镀锌钢丝生产、使用、研究现状及发展趋势有关资料。
1.2.3收集分析了近十年来特别是最近几年国内大型悬索桥、斜拉桥缆(拉)索用镀锌钢丝设计采用的技术规范,研究了一些关键技术指标的发展变化。
1.2.4总结了江阴华新和上海申佳多年来在桥梁缆索用镀锌钢丝生产、供应、研发、服务等方面积累的经验。
1.2.5总结了多年来走访用户及在用户技术服务、项目技术交流中获得的用户信息,了解了国内桥梁界及设计院对桥梁镀锌钢丝的要求和关注方向。
1.2.6分析了国内外盘条厂家生产提供桥梁缆索镀锌钢丝用盘条的能力情况。
1.2.7对江阴华新和上海申佳桥梁缆索用镀锌钢丝实物质量进行了统计分析,掌握了实物水平。
为了使修订后的标准能更好地反应国内桥梁缆索用镀锌钢丝的生产、使用现状和发展趋势,适应国内桥梁建设对缆(拉)索用镀锌钢丝的要求,提高标准的适用性,在以上准备工作的基础上,2007年4月提出了桥梁缆索用镀锌钢丝标准的修订提纲,并进行了认真细致的讨论,确定了修订原则和修改设想。
2、修订原则2.1 以我国桥梁缆索用镀锌钢丝的生产、使用的实际情况为主要修订依据。
2.2 参考了NFA35-035中有关预应力镀锌钢丝的部分内容。
2.3 充分考虑国家桥梁建设将来对镀锌钢丝的要求和趋势,提高标准的适应能力。
2.4 兼顾国内外原料资源的供应情况。
钢丝热镀锌铝合金镀层中铝含量的测定-编制说明
钢丝热镀锌铝合金镀层中铝含量的测定-编制说明《钢丝热镀锌铝合金镀层中铝含量的测定》国家标准——编制说明(征求意见稿)1 工作概况1.1 任务来源本项目是依据国标委发〔2018〕60号国家标准化管理委员会关于下达2018年第三批国家标准制修订计划的通知,由杭州市余杭区质量计量监测中心等负责制定《钢丝热镀锌铝合金镀层中铝含量的测定》国家标准, 项目计划编号—20181960-T-605。
项目周期为24个月。
1.2标准化对象简要情况由于锌铝合金的耐腐蚀性能和热镀经济性优越,钢产品越来越多的应用热镀锌铝合金作为镀锌产品的升级或替代技术。
锌铝合金种类有锌-5%铝-稀土合金(著名的商标“g alfan”为国际烈日冶金集团首先开发应用的一种耐腐合金)、锌-10%铝-稀土合金、55%铝-锌合金等,其锌铝配比保证了耐腐性能,其他添加剂配方保证了热镀质量等性能。
其应用范围扩大到了板、带、线、管及型材。
产品广泛运用在电力输电线路,包括电气化铁路,室外通讯,水利工程、山体护坡、海洋围栏、高速公路护栏、养殖设备等。
热镀锌铝合金的钢产品的质量以锌铝合金材料成份及其控制工艺来保证的。
生产过程中因合金熔融状态时铝是极易氧化和富集需要补充和控制铝含量的稳定,以及钢铁热镀过程中钢基体表面的铁原子与铝的冶金结合和热运动的扩散成为渗透入镀层的必然,造成锌铝合金成份不断变化中。
所以检测镀层中铝含量是评价产品符合性或锌铝合金性能的最佳的方法。
国外对产品镀层的铝含量检测也没有参照的标准。
目前国内外锌铝合金产品对于原材料锌铝合金检测方法为GB/T12689.1-2010和ISO1169:2006,但对于热镀后产品镀层中铝含量测定均不适用,在现行钢丝产品标准GB/T20492-2006、YB/T4165-2018中的附录给出了钢丝镀层中铝含量的测定,以确保产品的质量。
但局限于某一产品,且方法不统一。
如GB/T20492-2006对于钢丝制样的量统一为6根5cm,未考虑规格变化镀层厚度的差异和镀层级别变化。
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GB/T XXX-XXXX《桥梁用锌铝合金镀层钢丝缆索》国家标准编制说明《锌铝合金镀层钢丝拉索》国家标准课题组二〇一四年十月GB/T XXX-XXXX《桥梁用锌铝合金镀层钢丝拉索》国家标准编制说明1工作概况1.1任务来源根据国家标准化管理委员会2011年第三批国家标准制定计划项目,由江苏法尔胜泓昇集团有限公司、冶金工业信息标准研究院等负责制定《锌铝合金镀层钢丝拉索》标准,计划编号:20111984-T-605。
1.2标准制定的目的和意义当前我国桥梁缆索用钢丝主要为热镀锌钢丝,根据相关理论研究表明,取一般腐蚀环境,比如海岸地区,暴露的镀锌钢丝其开始生锈发生腐蚀大致为20年左右。
然而随着桥梁缆索耐久性的飞速提高,尤其是桥梁缆索100年寿命的提出,镀锌防腐措施已不能很好的满足要求。
而锌铝合金镀层钢丝是代替传统镀锌钢丝的新一代桥梁缆索材料,这具有代表性及获得广泛应用的品种是美国伯利恒钢铁公司于20世纪60年代开发的55%Al-Zn-1.6%Si(Galvalume)和国际铅锌协会于20世纪80年代组织研发的Zn-5%Al-0.1%Ce、La(Galfan),因其具有较纯锌镀层明显高的耐腐蚀性能在各行业都得到了广泛的应用。
在日本,绝大部分镀锌钢丝已为锌-5%铝-稀土合金镀层钢丝所代替。
锌铝合金镀层,具有比纯锌镀层更高的耐腐蚀性能,其防腐机理如下:1)铝的化学性能十分活泼,热镀后钢丝表面会形成一层致密的氧化铝,在腐蚀环境下就容易钝化形成保护层。
在腐蚀介质中,表层富锌相作为阳极先被腐蚀,其铝含量会不断升高而使得氧化铝含量不断增加,使得镀层阻隔外界有害物质的能力更强。
同时铝的加入也抑制了防腐性能较弱的、组织疏松的锌铁合金过渡层的生成,有利于提高镀层整体的防腐能力。
2)锌-铝合金镀层发生破坏并露铁点,镀层作为铁-锌铝电池的阳极被溶解,钢基体受到保护。
锌-铝合金的腐蚀电位略低于纯锌层,为-0.87左右,但其腐蚀电流仅是热镀纯锌的1/5,在牺牲阳极的保护中,同样数量的锌-铝合金镀层的消耗时间是热镀锌层的5倍,能提供更长的牺牲防护时间,从而获得更好的耐久性。
在国内,此镀层技术起步较晚,我国电力行业和海底通信电缆行业于1990年前后开始组织相关产品的生产。
我国在2000年发布了相应的行业标准YB/T179、YB/T180。
2006年9月,国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会批准并发布《锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝、钢绞线》国家标准,标准编号为GB/T20492-2006,并于2007年2日1日正式实施。
国内已有国家标准GB/T20492-2006《锌-5%铝-混合稀土合金镀层钢丝、钢绞线》。
但是该标准中钢丝的直径较细,一般为2mm到3mm;镀层较薄,一般为100g/m2到200 g/m2之间;强度较低,一般为1120到1570MPa;盘重较小,一般为100kg左右。
而桥梁缆索用锌铝合金镀层钢丝直径一般在5mm和7mm之间,其合金镀层厚度一般在300g/m2,其盘重要求一般为2000kg左右。
由重庆公路研究所制定的GB/T 18365-2001 《斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝技术条件》中,桥梁缆索用钢丝只有广泛使用的镀锌钢丝,未有新开发的锌铝合金镀层钢丝。
因此上述标准不能用于桥梁缆索的设计、生产以及验收。
随着对钢丝表面耐腐蚀镀层的深入研究,性能更好的防腐镀层——锌铝合金镀层已经被开发出来,成功运用于实桥,这使得缆索的使用寿命上了一个台阶。
同时金属冶炼技术的快速发展及桥梁缆索材料的不断进步,目前强度为1860MPa、1960MPa的缆索也已经得到了开发应用。
因此需要进行《锌铝合金镀层钢丝拉索》的制定,以满足国家建设发展的趋势。
本次标准制定的目的是:能够成为桥梁用锌铝合金镀层钢丝缆索应用的技术和验收标准,能够满足桥梁发展的需要,能够体现良好的经济效益和社会效益。
1.3 标准编制的主要工作过程及计划为了做好《锌铝合金镀层钢丝拉索》标准的制定工作,江苏法尔胜泓昇集团有限公司于2011年12月成立了标准制定工作小组,开始了紧张的制定工作:1)2012年5月前进行标准编制前期调研,包括国内外相关标准的分析、研究,国内外桥梁缆索用锌铝合金镀层钢丝生产、使用资料和数据的收集等。
2)2013年9月完成征求意见稿,在标准征求意见稿阶段,将征求意见稿寄至相关设计院、业主、厂家及相关单位10家单位,收到了5份“回函意见”。
3)2014年3~4月对征求意见稿“回函意见”进行了汇总分析,对标准进行了修改。
4)2014年5月召开了该标准的讨论会。
5)2014年9月完成标准的《送审稿》编制。
2 标准的制修订原则2.1标准的制定原则(1)采用国外先进标准的原则。
(2)满足用户需求的原则。
力争达到“科学、合理、先进、使用”。
(3)产品系列化的原则。
(4)与国家标准体系协调一致的原则。
3 标准制定的主要内容3.1 目的和范围本标准规定了桥梁用锌铝合金镀层钢丝缆索的结构、规格与型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等,为桥梁用锌铝合金镀层钢丝缆索的设计、生产以及检验验收提供依据。
本标准适用于耐久性及强度要求较高的悬索桥主缆用预制平行锌铝合金镀层钢丝索股、斜拉桥用热挤聚乙烯锌铝合金镀层钢丝拉索,悬索桥吊索可参照使用。
3.2 定义本标准规定了锌铝合金镀层钢丝、锌铝合金镀层钢丝缆索、预制平行锌铝合金镀层钢丝索股、热挤聚乙烯锌铝合金镀层钢丝拉索、锚具以及公称破断索力的定义。
3.3 结构形式、型号与规格本标准锌铝合金镀层钢丝缆索包括预制平行锌铝合金镀层钢丝索股和热挤聚乙烯锌铝合金镀层钢丝拉索。
因此标准分别给出了索股和拉索的整体结构示意图、断面结构示意图、锚具结构示意图;同时也对索股、拉索、热铸锚、冷铸锚的型号作了规定。
3.4 技术要求3.4.1 由于实桥主缆索股用锌铝合金钢丝一般采用5mm系列,拉索用锌铝合金钢丝一般采用7mm系列。
因此根据直径的不同,标准中分别给出了两种类型的锌铝合金镀层钢丝技术指标。
索股用锌铝合金镀层钢丝强度跨越4个等级,为1670MPa、1770MPa、1860MPa以及1960MPa。
拉索用锌铝合金镀层钢丝强度跨越3个等级,为1670MPa、1770MPa以及1860MPa。
为了保证钢丝具有良好的疲劳性能,以上两种类型的钢丝疲劳范围区间也相应地进行了提高。
另一方面,在国内,桥梁缆索用钢丝不论是低松弛钢丝还是普通松弛钢丝,在热镀后都进行相应的稳定化处理。
由于主缆索股用钢丝对松弛性能要求较低,一般采用普通松弛的钢丝,因此稳定化后的钢丝扭转性能较好,标准中规定为不少于14次。
而斜拉索用钢丝对松弛性能要求较高,为低松弛钢丝,标准中规定不少于12次。
3.4.2 在锚具一节中,针对斜拉索钢丝的强度最高达到了1860MPa,相应的锚具所受的破断载荷也会提高。
根据不同强度的钢丝标准抗拉强度等级,规定了不同的锚杯和锚圈材质。
3.4.3 本标准“5.3力学性能”中,成品索股灌锚质量通过顶压工序来检验、而拉索则通过预张拉工序检验。
而作为型式检验内容,索股和拉索都需要进行静载试验,同时拉索还需进行疲劳试验以及水密性试验。
3.4.4 本标准中工艺性能一节,包括索股的标准丝、标志丝制作、合股成型、标记、灌锚、盘卷工序,拉索的扭绞、挤塑、灌锚、预张拉工序,以上内容的提出提高了锌铝合金镀层钢丝缆索生产过程的规范性,从而能够保证成品缆索的技术要求。
3.5 试验方法3.5.1 由于缆索采用非常规的镀锌钢丝,而是采用耐腐蚀性能更好的锌铝合金镀层钢丝,因此对钢丝的检验增加了镀层单位质量、镀层附着性、铝含量测定以及镀层均匀性等项目的检验。
3.5.2 锚具作为索体与结构的连接构件,是缆索的重要组成部分。
因此对锚具的检验尤为重要,本标准规定了锚杯和锚圈机械性能、化学成分、超声波检测、磁粉检测、镀层厚度、外形尺寸等方面的检测。
此外,作为斜拉索附属构件的锚具保护罩、拉索防护罩、拉索密封罩的检测本标准也作了规定。
3.5.3 由于斜拉索在实际使用过程中、以及斜拉索安装时的容许偏差、桥面弯沉和拉索垂度变化等原因,会不可避免的产生垂直于斜拉索方向上的运动,对锚固段附件拉索产生弯曲效应,造成目前的轴向疲劳试验与斜拉索的实际工作状态产生很大的差距,近年来已引起国内同行的广泛关注。
为全面提高我国桥梁缆索的制作水平,加快我国桥梁缆索制作领域同国际接轨,结合目前国内的实际状况,本标准提出了拉索弯曲疲劳试验的方法及要求。
3.5.4 在桥梁缆索领域采用锌铝合金镀层钢丝取代镀锌钢丝,很大程度上提升了缆索的防腐蚀性能。
但是应该注意的是,只有当水分浸入到拉索内部时,作为最后一道防腐屏障的锌铝合金镀层钢丝才起到作用,因此斜拉索的整体密闭防水性能至关重要,其与斜拉索整体的耐久性息息相关。
2002年法国预应力协会(French International Commission on Prestressing)出版的《CIP 斜拉索的建议》(CIP recommendations on cable stays)在斜拉索的验收规范中提出了斜拉索水密性试验。
因此本标准在参考上述规范,对热挤聚乙烯锌铝合金镀层钢丝拉索提出了动静态水密性试验要求,详见本标准中附录D、附录E。
3.6 检验规则本标准对桥梁用锌铝合金镀层钢丝缆索的检验进行了分类,具体分为“出厂检验”及“型式检验”。
其中索股原材料检验项目包括了:锌铝合金镀层钢丝、高强聚酯纤维带、锚具和锌铜合金。
拉索原材料检验项目包括了:锌铝合金镀层钢丝、高强聚酯纤维带、高密度聚乙烯护套料、锚具、冷铸锚固填料、热收缩套和附属件。
成品索股检验包括:索股外观、索股对角线尺寸、缠带间距、锚杯、锌铜合金、索股长度、弹性模量、预顶压、静载试验。
成品拉索检验包括:拉索外观、索体直径、护套厚度、锚杯和锚圈、冷铸锚固填料、拉索长度、弹性模量、预张拉、索端密封、附属件、静载试验、疲劳试验、动静态水密性试验。
成品索股和成品拉索分别明确了型式检验与出厂检验的项目。
4、与现行法律法规和强制性国家标准的关系本标准不违反现行法律法规和强制性国家标准。
5、标准属性本标准为推荐性国家标准。
标准起草小组2014-10-28。