混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中或施工過程中由于種種原因產(chǎn)生危害,為了達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)和適用的目的,必須對產(chǎn)生危害的部位進(jìn)行加固。經(jīng)過補(bǔ)強(qiáng)加固后的建筑物不僅改善了原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布,還可大大降低每部分的應(yīng)力強(qiáng)度,從而提高了建筑物的負(fù)荷能力,延長了安全使用壽命,避免了建筑物返工或重建所帶來的巨大投資壓力。
某工程,框架結(jié)構(gòu),建筑面積6000m2,4層。柱高3.9m,柱截面為500mm×500mm,混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級為C30.混凝土現(xiàn)場攪拌因計(jì)量不準(zhǔn),主體框架施工完后檢查,發(fā)現(xiàn)3層有2根柱子回彈強(qiáng)度相當(dāng)于C25,為原設(shè)計(jì)的83%.經(jīng)原設(shè)計(jì)單位進(jìn)行力學(xué)計(jì)算,此2根柱子僅能滿足使用要求,不能滿足安全要求,需對其進(jìn)行加固。
通過對碳纖維片材加固和加大截面法加固工藝、經(jīng)濟(jì)、性能、對原結(jié)構(gòu)的影響、使用壽命等綜合評定,決定選用碳纖維片材加固。該法施工操作方便,綜合造價(jià)低,其疲勞強(qiáng)度高、抗腐蝕、耐老化、抗徐變和耐高溫的能力較高,重量輕,不增加結(jié)構(gòu)自重,對結(jié)構(gòu)基本無影響,加固完成后使用壽命長,其綜合效益比較明顯。
1.施工準(zhǔn)備(1)材料準(zhǔn)備:碳纖維布、配套粘結(jié)劑(雙組分環(huán)氧樹脂膠)、表面防護(hù)材料。
材料要求:維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程要求。
?。?)現(xiàn)場準(zhǔn)備:混凝土表面干燥,其含水率不大于4%,對周圍有墻的待加固柱,應(yīng)剔開200mm寬,但不能切斷拉結(jié)筋。
2.基底打磨處理清除混凝土表面的油垢、污物和表面浮漿,用角磨機(jī)磨去2mm厚表層,直至露出結(jié)構(gòu)新面,構(gòu)件轉(zhuǎn)角處進(jìn)行導(dǎo)角處理,磨成半徑不小于20mm圓弧,磨完后用壓縮機(jī)吹凈浮塵,將混凝土表面清理干凈,確保混凝土表面清干凈、干燥。
3.配置JGN-TD底膠JGN-TD結(jié)構(gòu)膠為A、B兩組分,兩組分在包裝桶內(nèi)應(yīng)分別攪拌均勻,然后取潔凈容器和稱重衡器按規(guī)定配合比混合,并用攪拌器攪拌約3分鐘,至色澤均勻?yàn)橹?。?yīng)沿同一方向攪拌,盡量避免混入空氣形成氣泡。配置場所應(yīng)通風(fēng)良好。每次配置量小于1.5kg. 4.涂底膠用毛刷和塑料刮板將底膠均勻涂抹于混凝土構(gòu)件表面,厚度不超過0.4毫米。不得漏刷或有流淌、氣泡,待膠固化(手指觸模表面有凝膠感但不黏附)后再進(jìn)行下一道工序。
5.配置JGN-TP結(jié)構(gòu)膠對齊粘貼,用專用滾筒沿同一方向多次滾壓,去除氣泡,直至膠料滲出,充分浸潤膠料碳纖維片材。不允許來回反復(fù)滾動(dòng),以免損傷碳纖維,影響?zhàn)そY(jié)質(zhì)量。待手指觸摸表面有凝膠感但不黏附時(shí),在碳纖維片材表面均勻涂抹JGN-TM黏結(jié)膠保護(hù),多層粘貼,重復(fù)上述步驟,應(yīng)在碳纖維表面黏浸膠受觸干燥后盡快進(jìn)行下一道的粘貼。碳纖維片材可以搭接,搭接長度不得小于0.15m,上下壓口按1/4周長錯(cuò)開。
6.表面防護(hù)處理粘貼完最后一層碳纖維布后,再涂刷一道防護(hù)樹脂,然后按設(shè)計(jì)要求做表面防護(hù),質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí)要求防護(hù)材料與碳纖維的黏結(jié)必須可靠。
7.質(zhì)量要求碳纖維片材與混凝土間的黏結(jié)質(zhì)量可用小錘輕敲或用手壓碳纖維片材表面的方法來檢查,總有效黏結(jié)面積不應(yīng)小于95%,對面積小于1000mm2的空鼓,可用針管注射進(jìn)行補(bǔ)膠,并用手或滾筒擠壓至消除空鼓。當(dāng)空鼓面積大于1000mm2時(shí),應(yīng)將空鼓處切除,重新搭接貼上等厚度的碳纖維片材,搭接長度不小于100mm. 8.適用范圍由于碳纖維布柔軟、適用性好,對外形復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)件可迅速便捷地粘貼加固,可廣泛用于各種結(jié)構(gòu)類型、各種外形構(gòu)件的外部加固修復(fù)。