建筑中混凝土加固技术应用研究论文_苏春雷

建筑中混凝土加固技术应用研究论文_苏春雷

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摘要:混凝土以其耐久性、耐火性等优势被广泛地应用于建筑之中,但因年限、外部因素等多方面的影响,降低了其使用效能。本文以混凝土加固技术为研究对象,并对其应用技术进行了研究,以期为相关专业人员的工作提供借鉴。

关键词:建筑施工;混凝土;加固技术

1导言

混凝土以其耐久性、耐火性等优势广泛地应用于建筑施工之中。但因年限、外部因素等方面的影响,其使用效能将降低,从而产生安全问题,定期进行加固与维护,有利于延长其使用期限。加固技术的应用水平与待加固建筑的使用功能的恢复、使用寿命的延长有着直接的关系。但由于损坏原因呈现多元化特点,其加固方法随之改变。由此,对原因的研究与分析,对于修复与加固实施有着极其重要的作用。

2加固原因分析

由于损坏原因呈现多元化特点,因此在确定方法之前,首先要对其进行分析研究,从而为下一步工作的实施奠定基础。常见的加固原因如下:

(1)建筑初期,由于人为错误或施工材料选择失误,造成的不安全隐患。

(2)由于施工质量监管不到位,造成诸如裂缝等质量问题。

(3)由于环境、维护等因素的影响,造成建筑结构出现问题。

(4)建筑结构变更造成的加固问题。

(5)灾害造成的建筑结构损坏。

3常用加固方法及其应用

3.1增大截面加固技术

这种加固方法主要是通害构件外部外包混凝土,以此来增加构件截面面积和配筋量,提高构年的承载能力。加大截面加固法作为一种较为传统的加固方法,工艺相对简单,具有广泛的适用面,在混凝土结构加固过程中能够广泛应用。在实际应用加大截面加固法过程中,针对构件受力特点和加固要求不同,可以采用单侧、双面、三面和四面加厚和外包的方法。在对混凝土截面结构进行加大过程中,需要适当配置构造钢筋。当加固方法以加配钢筋为主的情况下,需要根据构造要求来进行混凝土保护层的浇筑,但这种方法现场施工量较大,混凝土养护时间较长,其对生产和生活必然会带来较大的影响。另外,构件截面增大后,还会影响到结构的外观和房屋的净空。

3.2粘贴聚合物加固技术(FRP)

该技术中纤维布主要分为碳纤维增强复合材料(CFRP)、玻璃纤维增强复合材料(GFRP)和芳纶纤维增强复合材料(AFRP)。其中CFRP性能最佳,在加固工程中经常使用,能够大幅度地提高建筑构件的承载能力。具有重量轻、强度高、耐腐蚀性强、不影响构件的外观和尺寸等优点。同时也存在着由于材料的原因,受力具有方向性;结构胶受温度的影响很大,达到120℃时候将全部失效;使用该种方法之后,难以评估由于火灾或人为破坏等问题时造成的该材料损失等诸多缺点。适用工程特点:

(1)原结构或构件基本没有损坏,仅需加强其活荷载。

(2)由于设计或施工问题,造成的受拉钢筋与箍筋配备减少。

(3)抗震能力的提升作为加固的需求。

(4)处在腐蚀性介质环境之中的结构或构件。

3.3置换混凝土及植筋加固技术

该技术不仅应用于因质量问题造成返工工程,同时也应用于因受腐蚀、火灾、地震及人为原因造成的承重结构受损的工程中。操作方法:对承重构件进行鉴定,剔除存在缺陷同时修复难度非常大的混凝土,替代为优质的混凝土。为了增加粘合作用,应在新旧连接处采用植筋的方法进行连接。

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3.4外包型钢加固技术

这种加固方法主是利用型钢对构件四角进行外包,有效的增强构件的受力性能。外包钢加固法实际应用过程中分为湿式和干式两种情况,在湿式加固方法中,主要是采用乳胶水泥或是环氧树脂来使外包型钢与构件之间进行有效黏结,确保型钢与原构件之间共同受力。在干式加固方法中,构件与外包型钢之间无需黏结,施工量较小,施工简便,具有可靠的受力性,在一些不允许增大原构件的截面尺寸构件加固中应用较为广泛,如针对于钢筋混凝土桩、梁、桁架弦杆和腹杆加固时干式外包钢加固法具有更好的适用性。

3.5预应力加固法

在预应力加固法中,主要是利用外加预应力钢拉杆或是撑杆来对结构进行加固,通过施加预应力,使拉杆或中撑杆受力,通守对原结构内力分布进行影响和改变,以此来提高结构的承载能力。这种方法是通过采用预应力手段来强迫后加拉杆或是撑杆受力,以此来改变原结构的内力分布,以此来消除一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象,从而达到加固、卸载和改变结构内力的效果。通过后加拉杆或是撑杆可以和原有结构更好的工作,有效的提高结构承载能力。在一些大跨度结构及采用一般方法无法加固或是加固效果不理想的较高应力应变状态下的大型结构加固都适宜采用预应力加固方法,但对于在高湿度环境下混凝土结构或是混凝土收缩徐变较大的混凝土结构的加固则不宜采用预应力加固法。

3.6增设支点加固法

通过增设支承点来减小结构计算跨度,并对结构内力分布进行改变,以此来提高结构承载能力。通过在梁、板跨中增设支点,以此来减小跨度,提高具体的承载能力,从而使梁、板的挠曲变形得以减小和限制。在一些房屋净空不受限制的一些大跨度结构中梁、板、桁架、网架的水平结构加固中增设支点加固法具肋产好的适用性。

3.7裂缝修补技术

裂缝是钢筋混凝土结构出现损坏最多的表现形式,将对结构的整体性、刚度及承载能力产生影响,甚至造成彻底损坏。裂缝修补技术在加固与修复领域应用广泛。由于裂缝原因、性状、功能要求及外部环境等要素存在差异性,修补的方法与材料的选择也不相同。同时还要将其造成的结构承载力缺失纳入修复计划。

在修复时,要结合具体情况,采取不同方法(表面处理、填充和灌浆)和材料(树脂和水泥)。在处理正在发展之中的裂缝,要先采取措施使其中止发展,然后再进行加固。如果在实施中止措施之后,其发展趋势仍难以控制,则应采取以树脂为代表的柔性材料进行加固,限制发展过程。

(1)表面处理法

表面处理法主要采用透水性防水剂、弹性膜防水材料和聚合物水泥浆等材料对其表面进行涂刷修复宽度小于0.2mm的微细裂缝,以提高防水性和耐久性。裂缝的细与稀、多与少决定着涂刷的方法。稀而少则可骑缝涂刷;细而密则全部涂刷。由于涂层厚度薄,所以在涂刷材料的选择上应采用抗老化且粘着力强的材料。

(2)灌浆法(注入法)

工艺流程:

埋设灌浆嘴→封缝→密封效果检查→浆液的配制→灌浆→封口→管浆质量检查树脂、水泥或聚合物水泥浆作为主要填充物。用于修复与加固宽度大于0.3m的裂缝。

(3)填充法(凿槽法)

沿裂缝线路凿出U或V形凿槽,在其中添补修补材料,使防水效果、耐久性与结构完整性得以恢复,满足正常使用。填充材料依裂缝而确定,修复宽度大于0.3m。此外,由钢筋腐蚀产生的裂缝也是填充法的应用范畴。针对处于发展或状态不稳定的裂缝,采用延伸性材料,且要求极限变形值较大。针对钢筋腐蚀产生的裂缝,首先对沟槽加深、加宽,露出腐蚀区。其次进行除锈,最后填充修补材料。

结束语

由于建筑工程质量直接关系百姓的利益,因此也越来越受到人们的关注。建筑结构加固是建筑工程质量安全保障体系中非常重要的组成部分,需要给予高度重视,并严格按照规范要求进行施工,合理应用加固技术,确保建筑更加能够与设计要求相符。本文通过对混凝土加固技术的应用研究,对加固技术及其应用进行了梳理和分析,希望能为加固技术的理论和实践的完善提供思路,促进混凝土加固技术的进一步发展。

参考文献

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[4]廖天.探究建筑结构加固施工技术[J].建材与装饰,2018(39):25-26.

论文作者:苏春雷

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年9期

论文发表时间:2019/8/21

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