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“四大不同”解讀碳纖維加固砌體結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)由于我國先前建筑的房屋、橋梁等,因?yàn)槟昃檬藁蜃匀辉虻?,?dǎo)致許多房屋、橋梁存在一定的安全隱患不能正常使用,碳纖維加固,所以對(duì)其進(jìn)行維修加固意義重大。粘貼碳纖維布作為一種比較成熟的新型結(jié)構(gòu)加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù),廠房加固,在土木工程領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用,但是在不同結(jié)構(gòu)中碳纖維布的使用方法,你是否清楚呢?在此卡本經(jīng)過查閱相關(guān)技術(shù)資料,在此卡本用“四不同”向大家闡述不同結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布施工有何不同
粘貼碳纖維布的基材不同:
混凝土結(jié)構(gòu)粘貼混凝土?xí)r,基材為混凝土,混凝土是由膠凝材料將骨料膠結(jié)成整體的工程復(fù)合材料,且混凝土可以視為均勻、連續(xù)材料,具有較好的整體性。
砌體結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的時(shí)候,基材為磚塊和砂漿兩種材料組成,因?yàn)槠鲶w建筑是單塊磚和砂漿人工砌筑,砂漿的飽和度不能得到有效的控制,整體性和質(zhì)均性較差。
粘貼界面情況不同:
混凝土結(jié)構(gòu)表面強(qiáng)度較高,《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》中規(guī)定當(dāng)混凝土構(gòu)件粘貼碳纖維布加固的時(shí)候混凝土表面強(qiáng)度等級(jí)不得小于C15,且混凝土表面正拉粘結(jié)強(qiáng)度不應(yīng)小于1.5MPa。
然而砌體結(jié)構(gòu)由大量的磚塊和砂漿堆砌而成,其結(jié)構(gòu)存在大量的灰縫,灰縫間砂漿的飽滿程度不一致,且不同砌塊的強(qiáng)度也大不相同,無法統(tǒng)一評(píng)定其表面強(qiáng)度,只能分別確定砌塊和砂漿的表面強(qiáng)度。一般情況下,砌體結(jié)構(gòu)的表面強(qiáng)度均不如混凝土結(jié)構(gòu)的表面強(qiáng)度。
材料表面缺陷不同:
在進(jìn)行粘貼碳纖維布加固之前需要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理,因?yàn)槠洳馁|(zhì)不同材料表面會(huì)存在不同的缺陷,期常見缺陷如下:
因?yàn)榛炷翆儆诙嗫仔越ㄖ牧?,在其施工過程中往往會(huì)根據(jù)施工工藝以及其它方面的因素,會(huì)使混凝土表面出現(xiàn)蜂窩、麻面、孔洞、露筋及腐蝕和裂縫等缺陷,在進(jìn)行施工粘貼碳纖維布時(shí)需采用卡本環(huán)氧修補(bǔ)砂漿將其進(jìn)行修補(bǔ)之后才能進(jìn)行下一步施工。
砌體表面存在的缺陷,由于砌體結(jié)構(gòu)存在大量灰縫,由于灰縫之間砂漿不飽滿,水平灰縫和豎直灰縫明顯低于砌塊表面形成凹槽;在進(jìn)行砌筑的時(shí)候砌塊存在缺陷,腳手架未及時(shí)填充在砌體結(jié)構(gòu)中留有孔洞,以及由于砌筑水平和砌塊的尺寸不規(guī)則等因素,墻體的平整度較差。
施工方法不同:
混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的時(shí)候,需要將所加固構(gòu)件進(jìn)行打磨露出新混凝土,將松動(dòng)混凝土剔除,表面清潔并對(duì)混凝土構(gòu)件陽角進(jìn)行鈍化處理,將有缺陷地方進(jìn)行修補(bǔ),配置浸漬膠粘貼碳纖維布。
對(duì)于砌體結(jié)構(gòu)來說,當(dāng)砌體結(jié)構(gòu)采用粘貼碳纖維加固的時(shí)候,需要將砌體結(jié)構(gòu)表面缺陷進(jìn)行修補(bǔ),然后在其墻、柱表面需先做一層水泥沙漿抹平層,層厚不應(yīng)小于15mm且平整,水泥砂漿強(qiáng)度不應(yīng)小于M10,待抹平層彎曲固化后,按照混凝土結(jié)構(gòu)粘貼碳纖維布的方法來進(jìn)行施工。
加固中的表面處理,真的那么重要?隨著結(jié)構(gòu)使用年限的增加,結(jié)構(gòu)的安全性能會(huì)存在不同程度的下降,為了延長結(jié)構(gòu)使用壽命,提高結(jié)構(gòu)安全儲(chǔ)備,就必須對(duì)其進(jìn)行加固處理。結(jié)構(gòu)加固是一項(xiàng)復(fù)雜的工程,無論是前期的設(shè)計(jì)還是后期的施工,都與結(jié)構(gòu)的安全直接關(guān)聯(lián),因此在實(shí)施的過程中要保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度與高度的重視來保證加固的質(zhì)量。
結(jié)構(gòu)加固從施工方法的角度看,已經(jīng)有多套成熟的工藝,各種工藝都有其之處與不同的適用條件。然而在對(duì)不同的工藝進(jìn)行對(duì)比中,可以看出其中存在很多相似之處,表面處理就是在不同工藝中均有提到的工序。
加固前基材的處理
可以說,在碳纖維加固、粘鋼加固等需要利用結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行加固的方法中,基材表面的狀態(tài)會(huì)直接影響到后期的加固效果。這是由于基材表面處理不合格會(huì)直接導(dǎo)致結(jié)構(gòu)膠的粘接性能下降,影響基材與加固材料形成整體共同受力。為了避免此情況,首先就要注意基材表面的潔凈程度,包括表面灰塵、浮渣、污穢等都要清理干凈。
另外,由于基材所處環(huán)境復(fù)雜多變,環(huán)境因素也不容忽視。一般情況下,施工時(shí)基材應(yīng)處于干燥的狀態(tài),若混凝土基材表面的含水率高于4%,那么無論是碳纖維加固還是粘鋼加固,粘接性能都會(huì)受到影響。因此,含水率超過要求的基材必須進(jìn)行干燥處理,或采用水下/抗潮濕結(jié)構(gòu)膠以保障粘接效果。
對(duì)于采用結(jié)構(gòu)膠的加固方法來說,基材表面溫度也是重要的影響因素。基材溫度低,會(huì)直接影響到膠體的固化,施工困難的同時(shí)也無法保證后期的強(qiáng)度,導(dǎo)致常規(guī)結(jié)構(gòu)膠只能適用于5℃以上的環(huán)境中。針對(duì)于這種情況,我們有兩種解決思路,首先可以采用加熱措施,保證基材處于溫度適宜的環(huán)境下;如果需要操作簡單,不影響施工的解決辦法,就需要采用超低溫結(jié)構(gòu)膠了。
加固后材料的處理
如果說加固施工前的表面處理是為了結(jié)構(gòu)膠能夠順利固化、發(fā)揮強(qiáng)度,加固后的表面處理則是為了結(jié)構(gòu)長期安全性能的充分考慮。我們可以繼續(xù)拿碳纖維加固與粘鋼加固,包鋼加固,這兩種適用面廣泛的加固方法舉例說明。
首先施工完畢的碳纖維復(fù)合材表面,必須進(jìn)行表面防護(hù)處理。這是因?yàn)殡m然碳纖維復(fù)合材耐久性好、抗腐蝕性能強(qiáng),但出于延緩材料老化與延長使用壽命的角度考慮,仍要避免長期的陽光照射或介質(zhì)腐蝕,以保障碳纖維復(fù)合材能夠長期、穩(wěn)定的與基材共同受力。另外,由于配套結(jié)構(gòu)膠可燃的性質(zhì),若原結(jié)構(gòu)有防火要求,尚需在表面進(jìn)行防火處理。
粘鋼加固施工后的表面處理,主要是由于鋼板自身耐腐蝕性能較差的因素。粘鋼加固采用的鋼板一般較薄,一旦發(fā)生銹蝕,鋼板的截面將被顯著削弱,影響鋼板整體性;另一方面,銹蝕還可能引起鋼板與基材粘合面的剝離破壞,產(chǎn)生嚴(yán)重安全隱患,因此,粘鋼加固后的表面處理是極為必要的。
綜上所述,表面處理在加固中具有重要的意義。結(jié)構(gòu)加固事關(guān)建筑安全,表面處理僅是其中的重要環(huán)節(jié)之一,只有設(shè)計(jì)、材料、施工全部環(huán)節(jié)的認(rèn)真對(duì)待,方可保障結(jié)構(gòu)安全。
柱子承載力不足該如何加固
凝土柱作為建筑中的主要承重結(jié)構(gòu),是各類建筑中主要構(gòu)件之一。隨著建筑服役年份的增長,坪山加固,由于前期缺陷或荷載、環(huán)境的不斷變化,經(jīng)常出現(xiàn)柱耐久性下降,強(qiáng)度與剛度不足的情況。而混凝土柱的破壞具有突然性,易導(dǎo)致事故的發(fā)生,因此關(guān)注混凝土柱的狀態(tài),對(duì)缺陷柱體進(jìn)行加固是極為必要的。
1、增大截面加固法
增大截面法用于提高柱的抗壓能力。加固柱應(yīng)根據(jù)柱的類型、截面形式、所處位置及受力情況等的不同,采取相應(yīng)的加固構(gòu)造方式。新增縱向受力鋼筋應(yīng)由計(jì)算確定,但直徑不應(yīng)小于14mm。鋼筋在加固樓層范圍內(nèi)應(yīng)通長布置??v筋布置以不與梁相交為宜,若相交則應(yīng)采用植筋技術(shù)錨固于梁中,且應(yīng)滿足植筋的相關(guān)要求??v向受力鋼筋上下兩端都應(yīng)有可靠的錨固。縱筋下端應(yīng)伸入基礎(chǔ),滿足錨固要求。上端應(yīng)穿過樓板與上層柱連接或者在屋面板處封頂錨固。新增箍筋應(yīng)使新舊兩部分整體工作,箍筋直徑宜與原箍筋相同,且不應(yīng)小于8mm。箍筋在規(guī)定的范圍內(nèi)應(yīng)加密,其間距和加密區(qū)范圍應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范。新增混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)比原柱提高一級(jí),且不應(yīng)低于C25。
2、外粘型鋼加固法
外粘型鋼加固法用于大幅提高柱截面承載力和抗震能力。該方法應(yīng)根據(jù)柱的類型、截面形式、所處位置以及受力情況等的不同,采用相應(yīng)的加固構(gòu)造方式。柱的縱向受力角鋼應(yīng)由計(jì)算確定,但不應(yīng)小于L75*5。角鋼在加固樓層范圍內(nèi)應(yīng)通長布置??v向角鋼應(yīng)有可靠錨固,角鋼下端應(yīng)錨固于基礎(chǔ),中間應(yīng)穿過各樓層板,上端應(yīng)伸至加固層的上一層樓板底或錨固于屋面頂板上。沿柱軸線方向應(yīng)隔一定距離用扁鋼制作箍板或者綴板與角鋼進(jìn)行焊接。箍板截面積、間距以及角鋼膠縫間距與梁加固一致。
3、繞絲加固法
繞絲加固法適用于提高鋼筋混凝土柱位移延性的加固。繞絲用的鋼絲應(yīng)為φ4冷拔鋼絲,但應(yīng)經(jīng)退火處理后方可使用。采用該方法加固時(shí)要求原結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度大于C10,小于C50。截面為長方形的柱時(shí),長邊尺寸與短邊尺寸之比應(yīng)不小于1.5,且柱的四角保護(hù)層應(yīng)鑿除,并打磨成半徑不小于30mm的圓角。繞絲間距應(yīng)分布均勻,對(duì)于重要構(gòu)件,應(yīng)不大于15mm,鋼絲在端部應(yīng)有可靠錨固。繞絲加固宜采用細(xì)石混凝土,混凝土強(qiáng)度應(yīng)提高一個(gè)等級(jí)且不小于C30。
4、粘貼碳纖維布加固法
粘貼碳纖維布加固法適用于提高柱軸心受壓承載力、斜截面承載力以及位移延性的加固。當(dāng)軸心受壓柱的正截面承載力不足時(shí),可采用沿其全長無間隔地環(huán)向連續(xù)粘貼碳纖維布的方法(簡稱環(huán)向圍束法)進(jìn)行加固;當(dāng)柱斜截面受剪承載力不足時(shí),可將碳纖維布的條帶粘貼成環(huán)形箍,且纖維方向與柱的縱軸線垂直;當(dāng)柱因延性不足而進(jìn)行抗震加固時(shí),可采用環(huán)向粘貼碳纖維布構(gòu)成的環(huán)向圍束作為附加箍筋。當(dāng)采用碳纖維布環(huán)向圍束對(duì)鋼筋混凝土柱進(jìn)行正截面加固或提高延性的抗震加固時(shí),環(huán)向圍束的碳纖維布層數(shù),對(duì)圓形截面不應(yīng)少于2層,對(duì)正方形和矩形截面柱不應(yīng)少于三層。環(huán)向圍束上下層之間的搭接寬度不應(yīng)小于50mm,纖維布環(huán)向截?cái)帱c(diǎn)的延伸長度不應(yīng)小于200mm,各條帶搭接位置應(yīng)相互錯(cuò)開。
柱子是結(jié)構(gòu)中重要的受力構(gòu)件,在發(fā)現(xiàn)有病害時(shí)要選擇正確的加固方法及時(shí)進(jìn)行加固處理,保證結(jié)構(gòu)安全。
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