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摘要：建筑施工项目中砌体结构较为常见，砌体结构抗压强度较强但抗拉强度偏低。在我国砌体结构有着较长历史，很多砌体结构建筑物使用时间过长，需要采取相应的加固措施，延长砌体结构的使用寿命。文中以砌体结构为切入点，分析高延性混凝土材料在砌体加固中的应用。
关键词：砌体加固；高延性混凝土；材料使用
砌体结构主要是指在建筑施工中，以块体和砂浆为原材料砌筑而成建筑物的墙体、支撑柱等，可以说砌体属于建筑项目的主要受力构件。在施工中，砌体建筑由于可以就地取材，不需要特殊的复杂的施工技术，因此被广泛的使用在各种建筑施工项目中，但是同时砌体建筑因为自重大、体积大等问题，一些块体同砂浆之间的粘结力等原因的影响，导致整个砌体建筑的抗拉、抗弯和抗剪强度都较低，也因此在面对一些外界因素时，容易出现裂缝或是其他的病害。
1 加固改造处理技术应用原则
1.1整体效益原则
在制定建筑物的加固改造方案时，考虑的第一步且重点在于建筑物整体的改造方案制定。建筑物的加固改造方案不是盲目制定，更不是盲目实施的。建筑物加固改造技术应用于实践时，必须结合改造对象的具体情况以及方案的预测可用性，才可进一步采取方案制定措施。由于房屋加固改造技术的实施是房屋局部结构的调整，局部结构的改造在一定程度上有可能使得建筑物整体的抗力受到影响，从而导致建筑物建筑物的使用寿命和抗塌能力降低，所以在制定建筑物结构加固策略时必要的进行整体受力分析。
1.2安全性原则
建筑物结构的加固与改造工程有相应的国家安全标准。在建筑物的加固与改造工程进行中，工程师考虑的首要问题是建筑物的空间结构是否满足改造工程的安全性问题，是否不违背建筑物改造标准规定内容，以上考虑的内容对于所有的建筑物结构改造方案都是适用的。
建筑物的空间结构的安全设计包括许多方面，如火灾消防、洪涝防水、抗地震等方面，这些安全问题必须符合相关标准问题。建筑物的空间结构的地位评不可置疑地是极其重要的，但建筑物的外观设计同样也不可忽略。建筑物的外观设计与当地居民的生活习惯，风俗文化、自然环境密切相关，在满足空间结构安全性的基础上，外观设计可进行相应设计。
2 砌体加固用高延性混凝土材料分析
2.1试验用原材料
1)水泥:采用PO42.5水泥作为主要胶凝材料。
2)砂:一般高延性混凝土中不用粗骨料，本试验采用建德产石英砂。
3)粉煤灰:绍兴某电厂Ⅱ级粉煤灰。
4)纤维:K－Ⅱ聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维。
5)减水剂:苏州某品牌聚羧酸减水剂。
2.2配比设计及试验
2.2.1配比设计
根据陕西省工程建设标准《高延性混凝土应用技术规程(DBJ61/T112—2016)》相关性能要求，以抗压强度、抗折强度、等效弯曲韧性和等效弯曲强度作为高延性混凝土的技术指标。本文重点研究了聚乙烯醇纤维和聚丙烯纤维，以及粉煤灰掺量的变化对高延性混凝土各项性能的影响。
根据相关资料，控制砂胶比在0.8以下，固定砂子用量(记作A)，以水泥(B)、粉煤灰(C)、聚乙烯醇纤维(D)、聚丙烯纤维(E)为研究对象，选取具有代表性的配合比。
2.2.2试验方法
高延性混凝土应采用强制式搅拌机进行搅拌，搅拌机转速不宜小于45r/min。
试验时，先加入全部的水和外加剂，边搅拌边加入骨料、水泥、矿物掺合料等。搅拌3min待拌合物搅拌均匀后加入纤维，使纤维均匀分散且无聚团后停止搅拌。当纤维体积率超过1.5%时，应适当提高搅拌机的转速和延长搅拌时间。按照陕西省工程建设标准《高延性混凝土应用技术规程(DBJ61/T112—2016)》相关要求，成型养护后进行各项性能测试，本试验抗拉韧性试件尺寸取40mm×40mm×160mm，抗压试件尺寸为100mm×100mm×100mm。
2.2.3 试验结果分析
在满足拌合物设计和施工要求的同时，纤维掺量在 1. 4% ～2%，粉煤灰掺量在 8%～12%时，均符合陕西省工程建设标准《高延性混凝土应用技术规程(DBJ61/T 112—2016)》规范要求，而聚乙烯醇纤维对高延性混凝土韧性的改善优于聚丙烯纤维。纤维对高延性混凝土的韧性影响较大，适量的粉煤灰也能增强高延性混凝土的韧性，但过多的粉煤灰会影响高延性混凝土的抗压强度。
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2.3 试验结果
根据陕西省工程建设标准《高延性混凝土应用技术规程(DBJ61/T 112—2016)》技术要求及试验方法，对高延性混凝土材料进行试验，其拌合物的和易性好，不泌水，纤维不聚团，力学性能也符合要求。
3 技术应用
3.1 工艺流程
基层处理→剔凿抗剪键→润湿墙体→冲筋或制作灰饼→拌制纤维混凝土→底层混凝土加固→纤维混凝土罩面→面层养护。
3.2 施工操作要点
3.2.1 基层处理
铲除需加固墙体的原装饰抹灰层，清除墙面残灰、松散砖块，采用整砖或半砖局部替换，原墙面拆除线槽留下的孔洞，采用高延性混凝土填充。
3.2.2 线管预埋
由于高延性混凝土施工完成后严禁墙面开槽，因此，需提前确认线管、线盒位置、数量无误后，于下道工序施工前完成开槽预埋线管、线盒等工作。
3.2.3 设置抗剪键
抗剪键是凿除原墙面砌体结构并嵌入墙体不小于 30×30×30mm的方洞。当高延性混凝土面层加固厚度超过 15mm，应提前在墙体上剔凿抗剪键，使高延性混凝土与墙体粘结更牢固。将需设置抗剪键的墙面标记清楚，相邻抗剪键间距不大于 600mm，呈梅花状分布（如图 2），嵌入部位应位于整块砖上，其数量、尺寸均要满足要求。
3.2.4 浇水湿润
高延性混凝土施工前一天应将需施工的墙面进行浇水湿润，砌体洇水厚度不应小于 2cm，并保证高延性混凝土施工前基层的湿润。浇水的同时应将抗剪键洞内的碎屑冲洗干净。
3.2.5 冲筋或制作灰饼
测量需加固墙体平整度、房间方正度，最终确定每道墙体的灰饼厚度，注意单面加固、双面加固抹面厚度在墙体上的最小厚度均不应小于设计值。灰饼的密度适当加密，横竖向间距均不得大于 500mm，距墙角不得大于300mm，距地面和顶板不得大于 300mm。
3.2.6 拌制高延性混凝土
高延性混凝土拌制时首先加入 50% 的水和 50% 的母料并搅拌均匀，然后将所有纤维加入剩余 50% 水中，并用电动搅拌器打散，侵泡 2 分钟后将纤维和水同时加入到搅拌机中，然后在搅拌过程中加入剩余 50% 的母料，搅拌 3-5 分钟至纤维全部分散且为无结块后停止搅拌。
3.2.7 底层混凝土加固
先将已经剔凿好的抗剪键内填塞高延性混凝土，然后在砌体表面甩浆，底层高延性混凝土抹面，每一层涂抹厚度不得大于 15mm。当墙体根部为柔性地面时应先挖槽涂抹至刚性地面或伸至地面下不小于 200mm 深。
3.2.8 纤维混凝土罩面
罩面高延性混凝土应在底层高延性混凝土初凝时进行施工，涂抹时应从上至下依灰饼厚度完成面层涂抹，涂抹时应消除压痕使墙面横平竖直。
3.2.9 面层养护
在施工完成后 12h 内，对施工完成的墙面进行洒水养护，养护时长不少于 7 天。
3.3 注意事项
原有粉刷层处理时不得破坏原有结构，作业过程中尽量使用小型电动冲击钻，以减小对墙体的扰动。遇有松动或过梁不牢靠情况应暂停作业，待采取可靠支撑措施后再进行施工。若墙体存在裂缝或孔洞等现象，应视其对结构的影响对其进行压力灌浆处理或替换修补。
纤维掺量对高延性纤维混凝土的抗弯性能影响明显，纤维掺量越大，其抗弯强度和弯曲任性越高，水胶比和砂胶比影响次之。工程中纤维混凝土的配合比应视实际需要而定，一般地，我们使用的纤维混凝土水胶比不低于 0.29，砂胶比不超过 0.36。本工程用于砌体加固的配合比为 : 母料 : 水 : 专用纤维=40:8.8:5。
4 讨论
总之，在保证高延性混凝土强度的同时，为提高高延性混凝土的拉伸应变，水胶比应控制较低，所以要选用聚羧酸高效减水剂，其掺量在 1%左右。
参考文献
[1]邓明科,董志芳,杨铄,王露,周铁钢.高延性混凝土加固震损砌体结构振动台试验研究[J].工程力学,2019,36(07):116-125.
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[3]王珂,李荣,李庆伟.复合材料网格加固砌体墙抗剪试验研究与分析[J].工业建筑,2019,49(06):26-31.
论文作者:张周娟, 宋阳
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/30
标签：延性论文; 混凝土论文; 纤维论文; 建筑物论文; 砌体论文; 墙体论文; 结构论文; 《工程管理前沿》2019年11期论文;