本发明涉及土木工程材料领域，具体涉及一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线及其制备方法和应用。
背景技术：
1、缓粘结预应力技术可以应用于土木工程结构领域，土木工程结构常常会有部分结构暴露于水，如何提高结构的防水性能对于满足土木工程安全性和持久性要求尤为重要。
2、缓粘结预应力技术的核心是其缓粘结预应力钢绞线，它由预应力钢绞线、缓凝粘合剂和聚乙烯外护套经现代生产工艺制备而成。当前的缓粘结预应力钢绞线护套均采用聚乙烯材料(如高密度聚乙烯hdpe、低密度聚乙烯ldpe、线性低密度聚乙烯lldpe)等单独或混合材料制成。聚乙烯亲水性差，如图1(a)所示，亲水角θ≥80°，导致在缓粘结预应力混凝土结构中，混凝土与缓粘结钢绞线护套不能高效粘结，如图2(a)和图3(a)所示，水在压力下沿着护套表面向其它方向渗透，降低了结构的防水性能和结构的整体力学性能。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明的第一目的是提供一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，该高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线与混凝土的粘结力强，能够阻止水沿高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线护套表面向其他方向渗透。
2、本发明的第二目的是提供该高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线的制备方法，该制备方法具有步骤简单等优点。
3、本发明的第三目的是提供该高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线在土木工程结构中的应用。
4、为实现本发明的第一目的，本发明提供了一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，其包括预应力钢绞线、缓凝粘合剂层和高粘抗渗护套，缓凝粘合剂层包裹在预应力钢绞线的外侧，高粘抗渗护套包裹在缓凝粘合剂层的外侧，高粘抗渗护套的表面亲水角θ≤60°。
5、在本发明的一些实施例中，高粘抗渗护套包含亲水材料，亲水材料选自亲水性聚乙烯、聚乙烯醇中的至少一种。
6、在本发明的一些实施例中，高粘抗渗护套还包含聚乙烯，聚乙烯选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的至少一种。
7、在本发明的一些实施例中，在高粘抗渗护套中，聚乙烯和亲水材料混合均匀。
8、在本发明的一些实施例中，亲水材料的质量占亲水材料与聚乙烯的总质量1％～90％。
9、在本发明的另一些实施例中，作为可替代的技术方案，高粘抗渗护套包含聚乙烯，还包含抗静电母料或亲水母粒。
10、在本发明的一些实施例中，聚乙烯选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的至少一种。
11、在本发明的一些实施例中，在高粘抗渗护套中，聚乙烯和抗静电母料或亲水母粒混合均匀。
12、在本发明的一些实施例中，抗静电母料或亲水母粒的质量占抗静电母料或亲水母粒与聚乙烯的总质量的1％～30％。
13、在本发明的又一些实施例中，作为另一可替代的技术方案，高粘抗渗护套由聚乙烯接枝改性引入亲水性基团而制得。
14、在本发明的一些实施例中，聚乙烯选自高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯、茂金属聚乙烯中的至少一种。
15、在本发明的一些实施例中，接枝改性是采用溶液法、固相法、熔融法中的至少一种方法进行接枝改性。
16、在本发明的一些实施例中，亲水基团包括羟基、羧基中的至少一种。
17、在本发明的一些实施例中，缓凝粘合剂层由环氧树脂组合物制成，缓凝粘合剂层的拉伸剪切强度≥10mpa，弯曲强度≥18mpa，抗压强度≥50mpa。
18、在本发明的一些实施例中，高粘抗渗护套包括在高粘抗渗护套表面凹凸设置的横肋，横肋垂直于高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线的长度方向，横肋的凸部呈弧状，横肋的高度为1.0～3.5mm，横肋的肋宽为6～11mm，相邻的横肋的间距为11～16mm。
19、在本发明的一些实施例中，高粘抗渗护套还包括多条在高粘抗渗护套的周向对称分布的连续的且高出横肋的凸出纵肋，凸出纵肋宽度≥1mm。
20、在本发明的一些实施例中，高粘抗渗护套还包括多条在高粘抗渗护套的周向对称分布的连续的且低于横肋的非凸出纵肋，非凸出纵肋设于相邻的凸出纵肋之间。
21、在本发明的一些实施例中，预应力钢绞线的直径为12～30mm。
22、在本发明的一些实施例中，高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线抗渗等级不小于p7。
23、在本发明的一些实施例中，高粘抗渗护套的表面亲水角θ满足5°≤θ≤60°。
24、为实现本发明的第二目的，本发明提供了上述任一方案所述的高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线的制备方法，其包括制备高粘抗渗护套的步骤：
25、将亲水材料与聚乙烯混合后熔融挤塑，得到高粘抗渗护套；
26、或者，将抗静电母料或亲水母粒与聚乙烯混合后熔融挤塑，得到高粘抗渗护套；
27、或者，将聚乙烯与亲水性接枝改性剂熔融挤塑，得到高粘抗渗护套；
28、或者，将聚乙烯熔融挤塑后进行辐射或等离子接枝改性，得到高粘抗渗护套。
29、为实现本发明的第三目的，本发明提供了一种土木工程结构，其包括根据上述任一方案所述的高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线或者上述任一制备方法制得的高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，该土木工程结构还包括与高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线粘结的混凝土。
30、与现有技术相比，本发明能够取得以下技术效果：
31、本发明提供的高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，其护套表面亲水角θ≤60°，可以采用亲水性聚乙烯材料生产，或者亲水性聚乙烯与其它类型亲水材料混合材料生产，或者将抗静电母料或亲水母粒与聚乙烯混合生产，或者采用聚乙烯进行接技改性生产，提高了缓粘结钢绞线护套表面与混凝土粘结性能，高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线的抗渗等级不小于p7。本发明克服了现有缓粘结钢绞线采用聚乙烯生产，其护套表面亲水角θ≥80°，用于混凝土结构中，缓粘结钢绞线护套表面与混凝土粘结性能差，抗渗等级不大于p3，混凝土结构浸水后，水在压力作用下沿着缓粘结钢绞线护套表面，向其他混凝土结构渗透，降低了结构防水性能。本发明的高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线可以用于缓粘结预应力桩基础、缓粘结预应力抗浮桩、缓粘结预应力抗浮锚杆等土木工程结构领域中。本发明的高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线不仅具有显著的技术性能优势，而且还具有较大的经济优势。
1.一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，其特征在于，包括预应力钢绞线、缓凝粘合剂层和高粘抗渗护套，所述缓凝粘合剂层包裹在所述预应力钢绞线的外侧，所述高粘抗渗护套包裹在所述缓凝粘合剂层的外侧，所述高粘抗渗护套的表面亲水角θ≤60°。
2.根据权利要求1所述的一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，其特征在于：
5.根据权利要求1所述的一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，其特征在于：
6.根据权利要求1至5任一项所述的一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，其特征在于：
7.根据权利要求1至5任一项所述的一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，其特征在于：
8.根据权利要求1至5任一项所述的一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，其特征在于：
9.根据权利要求1至8任一项所述的一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线的制备方法，其特征在于，包括制备高粘抗渗护套的步骤：
10.一种土木工程结构，其特征在于，包括根据权利要求1至8任一项所述的一种高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线或者根据权利要求9所述的制备方法制得的高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线，还包括与所述高粘抗渗缓粘结预应力钢绞线粘结的混凝土。
