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粘钢加固出现空鼓,只需记住这两点就够了结构加固,已渐渐被越来越多的病害结构所采用。随着时间的不断推移,越来越多的建筑物由于环境改变、荷载增加导致耐久性下降、承载力降低,影响结构使用安全而急需加固处理。粘贴钢板加固钢筋混凝土结构的胶粘剂的材料性能、加固的构造和承载力验算,可按现行《混凝土结构加固设计规范》的有关规定执行,其中,对构件承载力的新增部
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粘钢加固出现空鼓,只需记住这两点就够了结构加固,已渐渐被越来越多的病害结构所采用。随着时间的不断推移,越来越多的建筑物由于环境改变、荷载增加导致耐久性下降、承载力降低,影响结构使用安全而急需加固处理。粘贴钢板加固钢筋混凝土结构的胶粘剂的材料性能、加固的构造和承载力验算,可按现行《混凝土结构加固设计规范》的有关规定执行,其中,对构件承载力的新增部分,其加固承载力抗震调整系数宜采用1。结构加固中,粘贴钢板、碳纤维复合材具有强度高、对原结构扰动小的特点,已逐渐成为主流的加固方式。
1、粘钢加固空鼓的危害
钢板与基材间出现空鼓,必然会导致二者间胶层的不连续。钢板与基材通过粘钢胶的作用共同受力工作,胶层的缺失会破坏胶层间的应力传递,空鼓附近胶层会形成应力集中,随着荷载的增加易在应力集中附近发生剥离破坏。当粘钢加固中钢板的锚固措施可靠时,在荷载不断增加的过程中,裂缝分布较为均匀,钢板与基材内钢筋达到屈服,破坏前有较大的挠度,材料强度较充分发挥,这种破坏属于弯剪破坏,为正常的破坏形式。虽然空鼓可用钻孔注射法修复,但钢板钻孔会进一步破坏钢板整体性,减小钢板截面面积,削弱钢板承载力。
2、避免空鼓的措施
空鼓的出现会对粘钢加固造成不利影响,应在粘贴钢板的过程中采取措施避免。首先,可以从施工角度保证粘钢胶能够形成均匀的胶层。钢板粘贴在梁底、板底等平面位置时,应保证涂抹的胶层中间厚边缘薄;在柱、墙等构件上采用竖向粘贴的形式时,应保证胶层上厚下薄。另外,还需要对结构胶的质量进行检测,看粘贴度是否达到使用要求,配制时严格按照使用说明,并且每次配制的总量不要过多,以免造成浪费。这两种粘贴方式能够保证钢板在后期施加固化应力的过程中,胶体能够形成均匀的厚度,减少空鼓出现的可能。
粘钢加固中的用胶量不足也会导致空鼓的出现。规范中要求粘钢加固粘贴后的胶层平均厚度为2mm-3mm,如果不考虑损耗,理论上每平米钢板用胶量为1×0.003=0.003立方米,那么是否意味着每平方米钢板用0.003立方米的粘钢胶就能满足需求呢?(5)采用粘贴钢板对钢筋混凝土结构进行加固时,应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。
事实上并非如此,在规范中提到的厚度,是对钢板施加固化压力后的胶层厚度。胶层在受到固化压力的作用下,会发生压缩,若未施加固化压力,仅靠人工涂抹,胶层很容易出现薄厚不均的情况,胶层过薄易导致空鼓产生。在钢板表面不规则地粘结一些粗砂粒子(直径1~3mm即可),胶粘剂就用施工用结构胶或涂胶剩余的多余胶液,这样再抹砂浆亦可粘结牢靠。因此实际施工时,应在涂抹胶层的过程中适当增加胶层的厚度,以保证在施加固化压力时胶层厚度平均且连续,避免空鼓的出现。
3、选材建议
由此可见,胶层的厚度,对粘钢加固的质量存在直接关联。然而,胶层厚度的增加,势必会对成本有一定的影响,合理控制厚度、减少成本将成为新的考虑方向。我们可以从避免材料浪费与采用密度低、质量轻的粘钢胶的角度来节约成本。
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在粘钢加固施工中,结构胶的使用方法
1、配置完毕后的结构胶应在规定的时间内使用完毕。混凝土静力切割钢筋混凝土静力切割拆除时将钢筋混凝土静力切割工法和吊装设备有机地结合起来完成拆除任务。
2、拌好的结构胶应同时涂刷在钢板和混凝土粘结面上,胶层厚度1-3mm。俯贴时,胶层宜中间厚、边缘薄;竖贴时,胶层宜上厚下薄;仰贴时,结构胶的下垂度不应大于3mm。经巡查无漏抹后即可将钢板与混凝土粘贴。
3、粘钢加固时表面应平整,段差过度应平滑,不得有折角。钢板粘贴时应均匀布点加压固定。其加压顺序应从钢板的一端向另一端逐点加压,或由钢板的中间向两端逐步加压。注意不得由钢板两端向中间加压。
4、加压固定可选用夹具加压法、锚栓加压法、支顶加压法等。加压点之间的距离不应大于500mm。
5、在粘钢加固施工同时,应将钢标准块粘贴在一条截面处理中定的位置上,以同样条件进行加压和保养,以备检验使用。混凝土静力切割钢筋混凝土静力切割拆除时将钢筋混凝土静力切割工法和吊装设备有机地结合起来完成拆除任务。
6、钢板粘贴位置应符合设计要求,与设计要求的位置相比,中心线偏差不应大于5mm,长度负偏差不应大于10mm。
7、混凝土与钢板粘结的保养温度不15℃时,固化24h后即可卸除加固夹具及支撑;72h后可进入下一工序。若养护温度15℃,应按产品使用书的要求增加养护时间。若养护温度5℃,应采取人工升温措施。
在施工过程中粘贴钢板与粘贴碳布的异同
加压固定
不同点:碳布粘贴用刮板将碳布用力沿着一个方向进行刮压。钢板粘贴用化学锚栓进行临时固定,并且固定的化学锚栓不可以采用膨胀螺栓进行代替。
基面处理
相同点:表面含水率要求一致,粘贴部位的混凝土表层含水率不宜大于4%,不应大于6%。
不同点:粘贴碳纤维基面需要用角磨机对基面进行打磨,打磨要露出新鲜的混凝土基面,如果基面有较大孔洞、凹面、露筋等缺陷进行修补、复原;对构件截面的棱角,应打磨成圆弧半径不小于25mm的圆角。粘贴钢板基面首先要用角磨机对基面进行打磨,打磨要露天新鲜的混凝土基面,打磨完毕后需要进行凿毛处理。采用粘钢胶加固混凝土结构,应由熟悉该技术施工工艺的施工队伍承担,并应有加固施工技术方案和安全措施。
胶体拌置及胶体涂抹
相同点:按材料说明书比例进行胶体拌置,均按质量比A:B=2:1进行拌置。
不同点:碳布粘贴浸渍胶应涂抹在混凝土表面,并且在碳布粘贴完以后再进行面胶涂抹。一层涂刷浸渍胶应保证胶体饱满,不得漏涂。第二层胶体应充分浸透碳纤维布。对于需要焊接的部位,尚须在焊接完毕后,采用压力注胶的方式进行注胶至密实为止。粘贴钢板应将粘钢胶涂抹在钢板表面,涂抹过程中应保证胶体中间厚两边薄,胶层平均厚度为3-4mm,加压完毕后胶层厚度保持在2-3mm。
施工质量检验
相同点:有效粘接面积不小于95%,并且单个空鼓面积不大于10000mm2可以采用注射法充胶修复。都需要进行现场拉拔试验,并且检验结构要求都是一致的。
不同点:粘贴碳纤维布单个空鼓面积≥10000mm2时,应割除空鼓,重新粘贴等量碳纤维布,粘贴时,其受力方向搭接长度不小于200mm,若粘贴层数超过三层,搭接长度不小于300mm。粘贴钢板时单个空鼓≥10000mm2时,应揭去重现场拉拔试件碳布可以不用提前裁好,粘贴好在拉拔试验之前用角磨机切割成40mm*40mmd的小方块,钢板粘场拉拔试验的试件必须提前裁剪成40mm*40mm的小方块。粘钢加固中U型箍可采用钢箍板的形式,能够对端部钢板有效起到锚固作用。
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粘钢加固的施工要求有哪些
1、钢板要求:粘贴钢板的厚度不应大于5mm.
2、防护:钢板应进行防火等处理。
3、粘贴表层要求:粘贴钢板部位的混凝土,其表层含水率不应大于4%。对含水率超限或浇筑不满90d的混凝土粘钢时,应进行人工干燥处理。
4、卸除要求:为了降低钢板的滞后应变,使得加固后的钢板限度的发挥强度,在粘钢加固时,应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。
5、加固构件要求:为了避免脆性剥离破坏的发生,被加固的混凝土结构构件,其混凝土强度等级不得C15,且混凝土表面的正拉粘结强度不得1.5MPa。
6、适用范围:适用于