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        淺析粘鋼加固技術的應用

        2026-06-22 16:45   453次瀏覽
        價 格: ¥ 1

        鋼筋混凝土結構的耐久性問題已越來越引起人們的關注。巨大的建筑市場,已有的近百億平方米的建筑物、大量的構筑物及橋梁、涵洞、隧道結構中,混凝土結構占有很大比重。在這些混凝土建筑物和構筑物中,很多由于設計、施工的缺陷和長期使用過程中的老化、損傷及災害,造成混凝土結構開裂、抗震性能不良、承載力不足等影響其及使用功能的問題。在這樣的市場需要下產生了幾種較有效的辦法,主要有:加大截面加固法、外包鋼加固法、預應力加固法、增設支撐加固法、粘鋼加固法、托梁拔柱技術、增設支撐體系及剪力墻加固法、增設拉結連系加固法、裂縫修補技術等。其中,粘鋼加固法是比較新穎的一種加固方法,它是在混凝土構件表面用特別的建筑結構膠粘貼鋼板,以提高結構承載力的一種加固方法;是一種在使用荷載下改善結構性能、或提高結構極限強度的有效而簡便的方法。這種技術的主要優點是施工時對生產和生活影響較小,能在現場不停產的狀態下施工,操作簡單而迅速,施工后構件尺寸變化很小,往往只有幾毫米,故在許多情況下此法不失為糾正強度不足結構性能不良(有時為了避免拆除)之經濟合理的辦法之一。

        一、適用范圍

        1.適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件。

        2.使用環境溫度不超過5~60℃,相對濕度不大于70﹪。相對濕度大于70﹪的結構,須有可靠的防護措施。

        3.當構件混凝土強度等級低于C15時,不宜采用本法加固。

        二、基本原理

        加固機理是將鋼板采用高性能的粘接劑粘貼與混凝土構件表面,鋼板與混凝土形成統一的整體,利用鋼板良好的抗拉強度達到增強構件承載力及剛度的目的。

        粘鋼加固的質量取決于建筑結構膠的粘結強度及其內聚力通常認為:膠粘劑分子運動遷移到粘接表面,其極性基因逐漸向鋼板、鋼筋混凝土的極性基因部分靠近,在距離極近時,膠粘劑分子被吸附,與鋼板、鋼筋混凝土間產生作用力。這種力包括化學鍵、范德華力以及氫鍵等。由于高分子鏈上基團很多,分子間基團的相互作用力合起來很大,這樣,被粘結物間的結合強度就很高,將鋼板及鋼筋混凝土緊密結合起來達到共同受力作用的目的。

        三、工藝流程及操作要求

        1、工藝流程。

        鋼板制作——基地處理——卸荷——配膠——粘貼——固定及加壓——固化——檢驗——防腐處理

        2、操作要點

        (1)、受彎構件正截面受拉區加固,采用在受拉區表面粘結鋼板方法,受彎構件正截面受壓區加固,采用在受壓區兩側粘結鋼板方法。

        (2)、鋼板制作:按設計圖紙要求,根據混凝土構件的實際尺寸對鋼板進行下料、成型、鉆孔(鉆孔以混凝土構件上螺栓孔位置為準)。

        (3)、基底處理:表面處理包括加固構件結合面處理及鋼板貼和面處理。

        (4)、卸荷:為減輕和消除后粘鋼板的應力,應變滯后現象,粘鋼板前宜對構件適量進行卸荷,卸荷方式如下:

        ①對老建筑采用拆除原有的吊頂,墻面裝飾、地面面層,設備等方法,以達到卸荷的目的。

        ②卸活荷載。

        (5)、配膠:目前各種結構加固用膠粘劑基本上為甲、已雙組分。使用時在現場臨時配制,配制時按產品說明書規定進行。將甲、已兩組分分別倒入干凈容器,容器內不得有油污,利用手提電鉆攪拌,或采用人工攪拌,攪拌至色澤完全均勻為止。

        (6)、粘貼:膠粘劑配制好后,用抹刀添抹至所需厚度(1-3mm),中間厚邊緣薄,然后將鋼板貼于預定位置。

        (7)、固定與加壓:鋼板粘好后應力即固定加壓,如大于8mm鋼板采用膨脹螺栓固定及加壓。如小于8mm厚鋼板采用射釘槍進行固定及加壓。

        (8)、固化:結構膠粘劑都是常溫(20℃)下固化,24h即可拆除夾具或支撐,3d即可受力使用,若氣溫低于5℃,應采取人工加溫,一般用紅外線或電熱毯加熱保溫,固化期中不得對鋼板有任何擾動。

        (9)、檢驗:粘鋼結束后,組織有關人員驗收,發現問題即時處理。

        (10)、防腐處理:外部粘鋼加固鋼板,應按設計要求進行防腐處理。一般采用刷防銹漆、鋼板網抹灰或噴防火涂料的方法進行保護。

        四、粘鋼加固的驗收及檢測

        拆除固定、加壓設備后,用小錘輕輕敲擊粘結鋼板,檢查粘結鋼板的粘結密實度,如粘結錨固區粘結面積少于90%,非錨固區少于70%,則此粘結鋼板不合格,應重新粘結。對于重大工程則必須用超聲波檢查粘結密實度。檢查加固鋼板或型鋼是否有變形、翹曲、剝離等缺陷。

        對于加固過的工程,為檢驗其加固效果,需抽樣進行非破壞性試驗,一般僅作標準荷載試驗,即將卸去的荷載重新全部加上,其結構的變形和裂縫開展應滿足設計要求。抽樣數量、部位應與建設、監理、設計單位商定。

        受我國經濟政策的影響可以預料,已有建筑物加固的工程規模在近年還會擴大。這種趨勢必然對加固材料市場專業改造技術服務產生一定的影響。這向我們既提供了機會,也提出了挑戰。所謂機會,意味著將有大量的新技術、新材料、專業的服務機構,以滿足市場的特殊需要,以此帶動整個行業水平的提高;所謂挑戰,即大量新材料、新技術的涌現勢必對工程決策帶來困難,由此可能會引起更多的新問題。在高度工業的今天,人們對建筑物的功能要求越來越高,結構形式越老越復雜,所處的使用環境更加惡劣。目前,對已有建筑進行加固改造是一個極其復雜的系列工程。這需要負責技術決策的有關人員具有更高水平綜合解決問題的能力,不但要精通建筑結構理論,掌握各種修補材料的物理力學性能和耐久性能,同時還必須了解與使用環境有關的各種影響因素。 這對以后的新世紀的人才提出了很大的挑戰,我們拭目以待。相信在未來粘鋼加固技術會有更好的發展!

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