混凝土加固材料介绍
结构修复及加固所使用的材料,依其用途可分为修复用材料、粘结用材料、受力用材料三种类型。本章所列材料性能指标均来源于相关国家标准。有关消能减震装置的性能应参考有关产品标准及生产厂商提供的产品参数。
1.1修复用材料
用于修补既有钢筋混凝土构件裂缝或修补局部剥落的混凝土,以达到恢复截面的完整性的目的。修补裂缝常用的材料有改性环氧树脂类灌缝胶,修补缺损混凝土常用的材料有混凝土、微膨胀混凝土及水泥基灌浆料等。
1.2粘结用材料
用于将原有钢筋混凝土与新增的加固受力材料间进行有效的粘结,以达到使力有效传递的目的。如粘贴钢板法加固中使用的结构胶,粘贴纤维用的胶粘剂及种植钢筋用的植筋胶等。
1.3受力用材料
用于提高原有钢筋混凝土(或受损钢筋混凝土)的承载能力,以达到结构加固的目的。受力用材料包括常用的钢筋、混凝土以及纤维复合材料、薄钢板等。
2加固材料基本要求
2.1加固所用材料(钢材、水泥、纤维及胶粘剂)的质量标准,应符合相关标准的规定和要求,尤其是强制性条文规定,必须严格遵守;
2.2结构加固所用混凝土,其强度等级一般应比原结构提高一级,且不应低于C25;
2.3结构加固所用钢材,钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85;钢材应有明显的屈服台阶,且伸长率应不小于20%;钢材应有良好的可焊性和合格的冲击韧性;所用钢筋,抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25,屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3,且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%;
2.4加固材料,应考虑已有混凝土与新加固部分的整体工作共同受力问题,应有可靠的连接。对于新增混凝土和砂浆,要求粘结能力强,收缩性小,宜具有微膨胀性,对于粘结剂和灌浆材料,要求粘结强度高,耐老化,无收缩,无毒。所有新建结构工程用材料,均可在修复及加固工程中采用,如型钢、钢板、钢筋、混凝土等,这类材料在设计规范中均有相应的要求,在此不做重复,下面主要介绍一些专用的加固材料。
3灌缝胶
由于地震作用使混凝土构件产生的裂缝,会影响结构构件的完整性与整体性,裂缝超过一定的宽度时会引起钢筋锈蚀,降低结构抗震承载能力。因此,对裂缝进行修复,是有效恢复结构构件的完整性和结构的原有抗震承载能力的重要手段。与此同时,裂缝的修复往往是结构抗震加固前必须开展的一项工作。
在灌缝胶中,以改性环氧类树脂胶最为常用。
4水泥基灌浆料
在地震中发生的混凝土构件的混凝土剥落、破碎现象,除采用常用的混凝土、砂浆修复外,也可使用水泥基灌浆料。
4.1材料特性
水泥基灌浆料施工简便,强度容易保证,通过将水泥基灌浆料灌注到构件缺损部位,可达到恢复结构构件整体性的目的。
5纤维复合材料及粘结剂
将碳纤维、玻璃纤维等复合材料采用粘结剂粘贴于构件主要受拉部位,以提高构件的截面受弯、受拉、受剪承载力。
5.1材料特性
纤维复合材料一般具有轻质高强、施工简便、可曲面或转折粘贴等特点。纤维复合材料通常为单向受力,仅适用于承受拉应力作用。采用本材料加固时,不会增大构件尺寸。
6粘钢用胶粘剂
用于将薄钢板粘贴于混凝土表面,以提高构件的截面受弯、受拉、受剪承载力。
6.1材料特性
粘钢法具有施工周期短,不改变构件外形和使用空间的特点。
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