[分享]浅析粘钢加固技术的应用

发表于2016-02-19    580人浏览    1人跟帖    总热度:393  

   一、粘钢加固技术的产生

   钢筋混凝土结构的耐久性问题已越来越引起人们的关注。巨大的建筑市场,已有的近百亿平方米的建筑物、大量的构筑物及桥梁、涵洞、隧道结构中,混凝土结构占有很大比重。在这些混凝土建筑物和构筑物中,很多由于设计、施工的缺陷和长期使用过程中的老化、损伤及灾害,造成混凝土结构开裂、抗震性能不良、承载力不足等影响其安全及使用功能的问题。在这样的市场需要下产生了几种较有效的办法,主要有:加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、增设支撑加固法、粘钢加固法、托梁拔柱技术、增设支撑体系及剪力墙加固法、增设拉结连系加固法、裂缝修补技术等。其中,粘钢加固法是比较新颖的一种加固方法,它是在混凝土构件表面用特别的建筑结构胶粘贴钢板,以提高结构承载力的一种加固方法;是一种在使用荷载下改善结构性能、或提高结构极限强度的有效而简便的方法。这种技术的主要优点是施工时对生产和生活影响较小,能在现场不停产的状态下施工,操作简单而迅速,施工后构件尺寸变化很小,往往只有几毫米,故在许多情况下此法不失为纠正强度不足结构性能不良(有时为了避免拆除)之经济合理的办法之一。

   二、适用范围

   1.适用于承受静力作用的一般受弯及受拉构件。
   2.使用环境温度不超过5~60℃,相对湿度不大于70﹪。相对湿度大于70﹪的结构,须有可靠的防护措施。
   3.当构件混凝土强度等级低于C15时,不宜采用本法加固。

   三、基本原理

   加固机理是将钢板采用高性能的粘接剂粘贴与混凝土构件表面,钢板与混凝土形成统一的整体,利用钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载力及刚度的目的。

   粘钢加固的质量取决于建筑结构胶的粘结强度及其内聚力通常认为:胶粘剂分子运动迁移到粘接表面,其极性基因逐渐向钢板、钢筋混凝土的极性基因部分靠近,在距离极近时,胶粘剂分子被吸附,与钢板、钢筋混凝土间产生作用力。这种力包括化学键、范德华力以及氢键等。由于高分子链上基团很多,分子间基团的相互作用力合起来很大,这样,被粘结物间的结合强度就很高,将钢板及钢筋混凝土紧密结合起来达到共同受力作用的目的。

   工艺流程及操作要求

   1、工艺流程。

   钢板制作——基地处理——卸荷——配胶——粘贴——固定及加压——固化——检验——防腐处理

   2、操作要点

   (1)、受弯构件正截面受拉区加固,采用在受拉区表面粘结钢板方法,受弯构件正截面受压区加固,采用在受压区两侧粘结钢板方法。
   (2)、钢板制作:按设计图纸要求,根据混凝土构件的实际尺寸对钢板进行下料、成型、钻孔(钻孔以混凝土构件上螺栓孔位置为准)。
   (3)、基底处理:表面处理包括加固构件结合面处理及钢板贴和面处理。
   (4)、卸荷:为减轻和消除后粘钢板的应力,应变滞后现象,粘钢板前宜对构件适量进行卸荷,卸荷方式如下:

   ①对老建筑采用拆除原有的吊顶,墙面装饰、地面面层,设备等方法,以达到卸荷的目的。

   ②卸活荷载。

   (5)、配胶:目前各种结构加固用胶粘剂基本上为甲、已双组分。使用时在现场临时配制,配制时按产品说明书规定进行。将甲、已两组分分别倒入干净容器,容器内不得有油污,利用手提电钻搅拌,或采用人工搅拌,搅拌至色泽完全均匀为止。
   (6)、粘贴:胶粘剂配制好后,用抹刀添抹至所需厚度(1-3mm),中间厚边缘薄,然后将钢板贴于预定位置。
   (7)、固定与加压:钢板粘好后应力即固定加压,如大于8mm钢板采用膨胀螺栓固定及加压。如小于8mm厚钢板采用射钉枪进行固定及加压。
   (8)、固化:结构胶粘剂都是常温(20℃)下固化,24h即可拆除夹具或支撑,3d即可受力使用,若气温低于5℃,应采取人工加温,一般用红外线或电热毯加热保温,固化期中不得对钢板有任何扰动。
   (9)、检验:粘钢结束后,组织有关人员验收,发现问题即时处理。
   (10)、防腐处理:外部粘钢加固钢板,应按设计要求进行防腐处理。一般采用刷防锈漆、钢板网抹灰或喷防火涂料的方法进行保护。

   五、粘钢加固的验收及检测

   拆除固定、加压设备后,用小锤轻轻敲击粘结钢板,检查粘结钢板的粘结密实度,如粘结锚固区粘结面积少于90%,非锚固区少于70%,则此粘结钢板不合格,应重新粘结。对于重大工程则必须用超声波检查粘结密实度。检查加固钢板或型钢是否有变形、翘曲、剥离等缺陷。

   对于加固过的工程,为检验其加固效果,需抽样进行非破坏性试验,一般仅作标准荷载试验,即将卸去的荷载重新全部加上,其结构的变形和裂缝开展应满足设计要求。抽样数量、部位应与建设、监理、设计单位商定。

   六、总 结

   受我国经济政策的影响可以预料,已有建筑物加固的工程规模在近年还会扩大。这种趋势必然对加固材料市场专业改造技术服务产生一定的影响。这向我们既提供了机会,也提出了挑战。所谓机会,意味着将有大量的新技术、新材料、专业的服务机构,以满足市场的特殊需要,以此带动整个行业水平的提高;所谓挑战,即大量新材料、新技术的涌现势必对工程决策带来困难,由此可能会引起更多的新问题。在高度工业的今天,人们对建筑物的功能要求越来越高,结构形式越老越复杂,所处的使用环境更加恶劣。目前,对已有建筑进行加固改造是一个极其复杂的系列工程。这需要负责技术决策的有关人员具有更高水平综合解决问题的能力,不但要精通建筑结构理论,掌握各种修补材料的物理力学性能和耐久性能,同时还必须了解与使用环境有关的各种影响因素。 这对以后的新世纪的人才提出了很大的挑战,我们拭目以待。相信在未来粘钢加固技术会有更好的发展!


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 发表于2016-02-19   |  只看该作者       筑龙币+20

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