我們日常生活中常用的混凝土加固方法有很多,如加大截面法、粘鋼板法、預應力加固法、纖維加固法等。
下面我們瞭解下幾種常用的加固方法:
一、粘鋼法:
粘鋼加固法是在混凝土結構的表面用建築結構膠貼上鋼板,使其與原結構共同工作整體受力以提高結構承載力的一種加固方法。它是一種透過體外配筋的方式來提高原結構配筋量的方法,因此,採用這種方法加固時對貼上鋼板所用的結構膠要求較高,必須具有強度高、粘結力強、彈性模量高等特性。粘鋼法的優點是施工比加大截面法簡便快速,對生產生活影響較小,對結構外形空間等影響不大,因此在房屋和公路橋樑等領域中都被普遍採用。
二、纖維加固法:
與鋼材相比,纖維複合材料具有輕質、高強、耐腐蝕、施工容易等優點,特別是碳纖維複合材料,彈性模量高(甚至大於鋼材 )。而且使用碳纖維加固施工週期短,施工質量容易保證,對結構的尺寸、自重等影響極小,所以碳纖維加固法現在已在許多地方取代了粘鋼法。
三、預應力加固法:
預應力加固法是採用外加預應力鋼拉桿或撐杆對結構進行加固的方法。透過施加預應力使拉桿或撐杆受力以影響並改變原結構內力分佈,從而降低結構原有應力水平並提高結構的承載力。後加部分和原有結構能較好的共同工作,適用於大跨度結構以及採用一般方法無法加固或加固效果不理想的較高應力應變狀態下的大型結構。
四、加大截面法:
加大截面法是在構件的外部透過增大原構件的截面面積和配筋量從而達到提高構件承載力的一種加固方法,已廣泛用於梁、板、柱、牆等混凝土結構,但施工複雜,須要支模、振搗或者壓注等,而且要求的現場溼作業工作量大,養護時間較長,對生產生活有一定影響,對結構的自重也有較大的增加,同時也影響到外觀和房屋淨空。
五、鋼筋網砂漿加固法:
1、鋼絲網砂漿的效能及應用:
鋼筋網砂漿加固法是一種使用小直徑(2-6mm)鋼筋網砂漿加固混凝土結構的方法。與粘鋼法和纖維複合材料加固法相比,此法具有很好的耐熱,耐火和耐久性;且成本顯著降低。與加大截面法比較,該法直接將砂漿壓抹到被加固構件表面,施工明顯快捷;且鋼筋網砂漿層可較薄,僅稍微增加原結構的尺寸。鋼絲網砂漿是一種由鋼絲網(鋼絲直徑為0.5-1.5mm)、水泥、砂(最大粒徑 2mm)和水組成的複合材料,其中鋼絲網又分焊接鋼絲網與編織鋼絲網
2、鋼絲網砂漿加固混凝土結構的技術特點:
鋼絲網砂漿加固法是在混凝土表面鋪設鋼絲網,然後壓抹或澆注水泥砂漿,使其與原結構共同工作,以提高結構承載力的一種方法。它可廣泛用於各種結構型別,如建築物、構築物、橋樑、涵洞、隧道等;適合各種結構形狀,如矩形、圓形、曲面等;也可用在各種結構部位的加固,如梁、板、柱、節點、拱、殼等。與加大截面法相似,它也是一種體外配筋的加固方法,同樣適用於各種梁、板、柱、牆等混凝土結構的加固;但不同的是,鋼絲網砂漿加固增大的截面不大,從而減少了對結構自重的增加,對結構外觀及空間影響不大,此外還省去了支摸、澆搗等複雜工序。與粘鋼、噴射混凝土加固技術相比,鋼絲網砂漿加固法施工便捷,施工工效高,溼作業少,不需要大型施工裝置,鋼絲網可以在現場根據實際情況任意裁剪,不像鋼板加固那樣須要專門切割;而且鋼絲網砂漿本身具有極佳的耐腐蝕性和耐久性,不僅不須要像粘鋼法那樣定期做防鏽維護,而且它本身就可以對內部混凝土結構起到保護作用,達到雙重加固的目的;由於鋼絲網比較柔軟,可以緊貼被加固結構表面,施工技術要求低而施工質量又容易保證。與纖維加固相比,鋼絲網砂漿加固具有良好的耐高溫性,而且它是一種無機材料,解決了纖維加固因使用有機膠而產生的耐久性問題,同時鋼絲網的價格只是碳纖維的1/15-1/30,具有良好的經濟效益。
3、鋼絲網砂漿的特性,是與其含鋼量和鋼材在砂漿中的分散程度有關,實驗資料證明,當含鋼量達到 400kg/m 3 以上時,鋼絲網砂槳就獲得了與普通水泥砂漿完全不同的特性,這種幾乎勻質的彈性材料,具有彈性好,抗裂效能好,有很大的韌性和抗滲性,可製成各種形狀的薄壁結構以減輕自重。普通鋼筋混凝土構件易於開裂,鋼筋強度不能充分利用,與之相比,鋼絲網砂漿的配筋分散性好而且骨料粒徑小,因此具有更好的抗裂、抗滲和韌性,可以彌補這些不足。它廣泛地被應用於河海中小船舶和浮船塢的製造、建築與水利工程。
4、鋼絲網砂漿加固混凝土結構的施工工藝:
加固效果的好壞與加固層和混凝土構件之間的粘結效能的優劣是緊密聯絡的。為了能使實際工程中加固梁正常工作到設計使用年限末期而不是過早地發生開裂破壞現象,施工工藝和技術要點是非常重要的。
(1).構件表面處理:
除去混凝土構件表面的疏鬆層、汙垢物以及灰塵:採用人工鑿毛方法,用鐵錘、鑿子人力對混凝土構件表面敲打,去除厚度約4~5mm 基本能達到滿意的粘接效果;人工鑿毛後,用壓縮空氣除去鬆散的材料和塵土,再使用高壓水沖洗施工面。
(2).綁紮鋼筋網:
考慮到冷軋帶肋鋼筋與砂漿有較高的粘結錨固強度,明顯提高構件端部抗剪效能,防止在施工和使用中構件端部由於集中荷載大而造成端部鋼筋滑移產生剪下拔出破壞,鋼筋網可選用冷軋帶肋鋼筋;為適應加固結構應力應變滯後,還可採用比例極限變形小的熱軋鋼筋(Ⅰ、Ⅱ級);將鋼筋網固定在構件表面,同時用細鐵絲綁紮。
(3).植入抗剪銷釘:
採用機械鑽孔並清孔後再植入抗剪銷釘;剪下銷釘的間距應不小於銷釘埋入深度的兩倍;銷釘與試件邊緣的距離應不小於60mm;剪下銷釘植筋可採用有機材料植筋、無機材料植筋;應在植入銷釘 24 小時後才能進行下一道工序。
(4).介面劑以及複合砂漿的配置:
在綁紮或焊接好的鋼筋網構件上灑少量的水溼潤已鑿毛混凝土構件表面,有利於介面劑與加固構件的良好粘結。介面劑是塗刷在原混凝土構件表面,用以增強構件與複合砂漿的粘結效能的一種低稠度漿劑,可採用A 、B 兩組份介面劑, A 組份為樹脂系列減水劑,B 組份為水泥基複合超細摻合料的無機介面粉劑。在複合砂漿塗抹前在混凝土梁剪跨部分塗刷配置好的介面劑以增強粘結強度。複合砂漿應根據當時的氣溫、施工要求,在現場確定合適的複合砂漿配合比,採用人工拌合,隨拌隨用,儘量在2 小時內使用完畢。當施工時間溫度過高時,應適當縮少拌成後的使用時間。
(5).塗抹複合砂漿及養護:
人工加壓塗抹複合砂漿到樑上,分三次塗抹,第一次將鋼筋網與待加固段混凝土表面的空隙抹實, 初凝後立即抹第二次, 複合砂漿將鋼筋網全部覆蓋,初凝後再抹第三次至設計厚度,每次塗抹厚度不宜超過總厚度的一半,儘量避免反覆壓抹,同時要避免新澆複合砂漿與原構件表面的空洞以確保施工質量。在複合砂漿抹面完成後應及時蓋上塑膠布,24 小時以內對複合砂漿終凝後保溼養護,及時澆水,溼養護7 天,自然養護 28 天。