用于预应力混凝土钢筋束的涂料组合物制造技术

本发明专利技术公开了一种用于预应力混凝土钢筋束的涂料组合物；其中，它被涂布于预应力混凝土钢筋束的钢筋束表面上；该组合物含有脂肪酸改性的氧化－固化型树脂以及促进树脂固化的金属催化剂；调节它的固化时间使得可以在混凝土浇注后３０天或更长时间通过钢筋束实施拉伸。此涂料组合物可以安全地使用，它几乎没有皮肤刺激性，当被应用于大体积混凝土结构时，即使在混凝土硬化后也能够有效地拉伸。此外，此涂料组合物显示了极好的储存稳定性。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于PC(预应力混凝土)钢制品等表面的涂料组合物，这种钢制品在预应力混凝土的后拉伸(tensioning)体系中用作钢筋束，其目的不仅使钢筋束和混凝土结成整体，还为了防止生锈和腐蚀。
技术介绍
用于各种建筑物的混凝土具有易被张力所损坏的缺点。为了补偿这一缺点，已经认识到使用PC钢筋束预先施加压缩力来改进混凝土的拉伸强度。这种混凝土被称作预应力混凝土。已经了解后拉伸体系是生产这种预应力混凝土的典型方法。下文叙述通过这种后拉伸体系生产预应力混凝土的一般方法。在混凝土浇注之前将钢筋鞘管部件放入混凝土中。然后将PC钢筋束(PC钢丝、PC螺旋钢丝、PC硬钢丝、PC钢条、连续纤维等)插入钢筋鞘管部件中。在混凝土硬化以后使用拉力机拉伸PC钢筋束。然后，为了防止PC钢筋束生锈及受到腐蚀，以及为了使PC钢筋束和混凝土间附着并结成整体，在钢筋鞘管部件和PC钢筋束之间注入水泥浆等。然而，根据此方法，将PC钢筋束插入钢筋鞘管部件中及注入水泥浆等的操作是非常复杂的。结果是该方法需要很多的时间和劳动，导致了成本上升的缺点。此外，鉴于插入的PC钢筋束和钢筋鞘管部件之间的空间非常狭小，PC钢筋束被排列成弯曲的状态，用水泥浆等完全填充全部钢筋鞘管部件是很困难的，以至未被填充区域的钢筋束有可能被腐蚀。为了解决上述问题，所建议的方法是预先用涂料涂布钢筋束的表面(例如参阅日本已审查专利出版物编号HEI 3-28551(1991)、日本已审查专利出版物编号SHO 53-47609(1978)等)。一般可将这些方法分类为(1)起防锈和防腐蚀作用的那些方法，及(2)在起防锈和防腐蚀作用的同时能抑制混凝土和钢筋束之间附着作用的那些方法。在方法(1)的一个典型的实例中，作为涂料的环氧树脂被静电涂布到作为钢筋束的PC钢材表面上。尽管这种方法可发挥防锈和防腐蚀作用，此涂料在钢筋束表面进入完全固化的状态。因此在后拉伸体系中使用这种方法时，仍需要如同常规后拉伸体系的情况，将钢筋束插入钢筋鞘管部件，以及为了使混凝土和钢筋束结成整体而进行灌浆操作，所以成本上升问题仍然没有解决。另一方面，上述第(2)类方法的一个实例使用了所谓非结合型PC钢材。得到这种非结合型PC钢材是使用油脂作为涂料涂在钢筋束的PC钢材表面上，并用钢筋鞘管部件如聚乙烯等套住所生成的PC钢材。在此方法中，上述非结合型PC钢材在混凝土浇注之前已经排列好。在混凝土硬化以后拉伸PC钢材。因为在混凝土和PC钢材之间存在流动性油脂，在PC钢材拉伸时，拉伸强度沿着PC钢材的全长传递。从而，不再需要常规后拉伸体系使用的金属钢筋鞘管部件，结果也不再需要将钢筋束插入钢筋鞘管部件以及注入水泥浆等的灌浆操作。因此可解决成本上升的问题，成本上升是常规后拉伸体系的缺点。然而上述方法具有混凝土弯曲强度差和疲劳强度差的缺点，因为作为涂料的油脂将根本不固化，并且此钢筋束将不会与混凝土结合。还提出了一种方法作为解决上述缺点的技术，该技术兼顾使用了上述非结合型钢材的方法，即使用热固化组合物在其未固化状态作涂料涂在PC钢材表面上。然后所生成的PC钢材以与上述非结合型PC钢材的情形相同的方式排列在混凝土中。在PC钢材被拉伸以后，使用高频加热等将钢材加热，让涂在钢材上的热固化组合物固化。结果是此PC钢材与混凝土粘接在一起。然而在此项技术中，由于需将被拉伸的钢筋束加热，钢筋束的强度会由于加热而降低。这种情形是非常冒风险的。此外，在大体积混凝土结构中很难准确地仅加热特定的材料区域，所造成的缺点是使得沿着钢全长和混凝土的粘接不可能实现。从解决这些问题的角度看，在日本已审专利出版物编号HEI8-11791(1996)中提出了一种技术，即在PC钢筋束表面上涂上可控制固化时间的涂料(可固化涂料组合物)。此项技术显示了防止PC钢筋束生锈和防止PC钢筋束腐蚀的效果，确保了混凝土和PC钢筋束之间的粘合力而不会引起上述各种问题。该技术中使用的可固化组合物是以环氧树脂为基础，并混合了潜在固化剂以及如果需要加有固化促进剂，潜在固化剂如二酰肼、二苯基二氨基砜、双氰胺、咪唑及其衍生物，固化促进剂如叔胺化合物。此项技术的发展使得有可能有效地显示了PC钢筋束的有利作用，但尽管是这种技术，仍有一些问题有待解决。用作上述可固化组合物主要成分的液体环氧树脂及任意加入的胺类化合物二者都对皮肤有刺激。这样就出现工人在其涂布工作期间或埋入PC钢筋束的工作期间得皮疹的问题。在大体积混凝土建筑的情况下，混凝土浇注后的放热温度会超过90℃，且高温还会长时间地保持。结果是使可固化涂料组合物开始固化，以致于可能在混凝土硬化后不能对PC钢筋束施加应力。还提出了一种在混凝土硬化过程中高放热温度下可以使用的技术，即可在高温下采用通过控制固化时间在PC钢筋束表面涂上可固化涂料组合物的技术，这种可固化涂料组合物包含环氧树脂和湿固化剂(参阅如日本未审查专利出版物编号2000-281967)。在这项技术中使用酮亚胺作为湿固化剂。上述酮亚胺与湿气反应产生固化剂。工业生产的酮亚胺是被酮封闭的伯胺，封闭的百分数为大约80～90％；因此它包含大约10～20％的剩余活性胺。换句话说，此技术中使用的可固化组合物包含液体环氧树脂和酮亚胺，以及此酮亚胺也是强烈刺激皮肤的材料。因此，工人得皮疹的问题没有克服。此外，在这种可固化涂料中，因为剩余的活性胺使粘度逐渐增加，其储存稳定性是不够令人满意的。在储存稳定性不足的可固化涂料组合物中，粘度的增加是由于在其生产后并在涂在PC钢筋束之前出现的反应，增加的粘度会削弱涂布操作中的适用性以及缩短产品的使用期。在这种情形下产生了本专利技术。本专利技术的目的是提供一种PC钢筋束的涂料组合物，这种组合物几乎不刺激皮肤，可安全地使用；在此组合物用于大混凝土建筑时，即使在混凝土硬化后这种组合物也能够使其有效地施加应力；此外这种组合物还具有出色的储存稳定性。
技术实现思路
本专利技术可达到上述目的的PC钢筋束涂料组合物的要点如下一种涂在预应力混凝土钢筋束表面的涂料组合物；它含有脂肪酸改性的氧化-固化型树脂及促进树脂固化的金属催化剂；以及调节其固化时间，使得混凝土可在浇注后30天或更长时间后通过钢筋束实施拉伸。此涂料组合物可进一步含有填料。优选用于改性的脂肪酸的碘值为50或50以上。本专利技术中“氧化-固化型树脂”是指在空气中氧气的作用下经过氧化聚合形成网状结构的树脂。本专利技术用于PC钢筋束的涂料组合物中，为了促进氧化-固化型树脂的固化，组合物中所含金属催化剂的优选实例包括环己烷甲酸(naphthenicacid)盐和/或辛酸盐。优选含有金属催化剂的数量级为其中金属催化剂所含的金属相对于氧化-固化型树脂的重量比为0.05～0.5％。实施本专利技术的最佳方式为了获得一种可达到上述目的的PC钢筋束涂料组合物，本专利技术人从不同的角度进行了研究。结果本专利技术人发现，通过使用一种由制备氧化-固化型树脂、并在其中加入金属催化剂得到的组合物，作为用于PC钢筋束的涂料组合物，就可满意地达到上述目的，该树脂对皮肤没有刺激性，是组成上述组合物的原料；加入金属催化剂是为了调节组合物的固化时间，使得能从混凝土浇注时起30天或更长时间以后对钢筋束施加应力。这样完成了本专利技术。氧化-固化型树脂是组成本专利技术涂料组合物的成分，它不受任本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于预应力混凝土钢筋束的涂料组合物；其中，它被涂布于预应力混凝土钢筋束的表面上；它含有脂肪酸改性的氧化－固化型树脂及促进树脂固化的金属催化剂；及调节它的固化时间使得可以在混凝土浇注后３０天或更长时间通过钢筋束来实 施拉伸。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：平田诚一郎，白滨昭二，小林利男，青山一郎，
申请(专利权)人：神钢钢线工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]