2.身份证号：4600061985****2318，海南 海口 571100）
摘要：本文作者结合实际工程案例，分析新建项目改造加固时复合材料应用方面的技术细节，有望提高相关同行对建筑加固质量的认识度。
关键词：结构加固；化学复合材料；性能特点，GB50728-2011；工程案例
1 前言
建筑加固工程，从一开始的建筑鉴定、加固设计到加固施工。很多建筑同行对《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）[1]、《混凝土结构加固设计规范》（GB50367）[2]等设计规范有所了解，设计时也会在加固设计图纸中相应要求所用材料需满足这类规范的性能要求，但对加固质量起重要作用的《工程结构加固材料安全鉴定技术规范》（GB50728）[3]却知之甚少。
建筑物中主要以混凝土为结构主材，主要结构加固方式主要是使用化学复合材料，如粘碳纤维布、粘钢板、包型钢、增大截面积等化学粘贴加固方式。但近年来对复合材料加固混凝土构件后的耐久性研究并不多。同时，由于复合材料使用过程受紫外线的辐射，致使复合材料及其他的材料产生老化问题，在目前的加固设计过程中，对于外界条件造成的材料老化及降低结构的承载力等问题考虑较少[4]。这方面的问题，应引起主管部门的重视。毕竟加固工程（尤其是新建项目的抗震加固、设计变更加固）不是立竿见影的工程，但化学复合材料对加固质量的影响又是决定性的，致命性的。
2 实际加固工程案例
本项目位于海口市滨海大道，属于新建项目，主楼为一栋80多层钢混结构，裙楼为4层的混凝土框架结构。现已施工封顶，合作单位五星酒店需在原裙楼顶部增建一个大型游泳池，且泳池周边铺设相应的绿化植物，覆土增加是原来的3倍。原裙楼框架结构无法满足现在的功能需求，考虑到拆除重建的成本巨大，只能加固改造施工。
3 新建项目的加固化学材料的性能要求
本项目为新建项目，结构设计使用年限为50年。因此，改造加固所使用的材料，也许满足使用年限50年以上的性能要求。针对这个年限要求，需要求所用的加固化学材料，满足《工程结构加固材料安全鉴定技术规范》（GB50728）中50年的性能特点。具体要求如下：
3.1植筋胶
为保证所选用材料及制品的性能及质量符合本工程使用要求，建议使用国际知名品牌，且须符合13G311-1《混凝土结构加固构造》国家标准图集200页高强环氧锚固胶的相关标准，具体如下：
（1）植筋胶应根据GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》第3.0.1条强制性要求，在使用前必须获得A级胶安全性鉴定报告和50年耐长期应力测试。
（2）植筋胶能够提供权威机构的开裂混凝土认证，测试时混凝土裂缝宽度不小于0.5mm，裂缝开合循环的次数不少于1000次。
（3）锚固胶应通过欧洲技术认证组织ETA 认证或美国规范协会ICC 认证，认证基于锚栓的使用寿命为50年。
（4）应提供200万次疲劳荷载作用下的测试报告，疲劳测试方法依据行业标准JG 160-2004。
（5） 应提供锚固胶在混凝土中的长期承载性能测试报告，并证明其在长期荷载下蠕变是趋于稳定的。根据规范要求，加载时间至少为3个月。
（6） 植筋胶应根据《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》通过耐湿热老化实验和50年耐长期应力检验。
（7）应提供耐久性测试报告并证明酸碱环境作用对锚固胶的粘结强度没有影响。锚固胶在PH>13碱性溶液中浸泡时间应不少于2000小时，经受二氧化硫冷凝水循环作用的次数不少于80次。
（8）用于植筋的锚固胶应提供权威机构测试报告证明其最高使用温度不低于80度。
（9）应提供锚固胶在冻融循环作用下的性能测试报告。根据GB 50367要求，循环的温度范围为-25度至+35度，次数不少于50次，强度下降百分率不大于1%。
（10）锚固胶应通过绝缘测试，绝缘性能≥2.5x105Ω。
（11）应提供240分钟耐火极限下的承载力评估报告。
（12）植筋胶应具有根部围焊和搭接焊条件下的承载力检测报告。
（13） 植筋胶应具有明水情况下施工的测试报告。
（14）锚固胶应具有在水钻成孔中使用的认证报告。
（15）应通过毒性检验，达到实际无毒卫生等级，应采用硬罐包装。
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3.2碳纤维布及结构胶粘剂
碳纤维加固系统建议选用国际知名品牌，为保证所选用材料及制品的性能及质量符合本工程使用要求，碳纤维系统须选用13G311-1《混凝土结构加固构造》国家标准图集201页碳纤维加固系统，相关标准如下：
（1）碳纤维布的纤维必须为连续纤维，加固用的碳纤维必须选用12K或12K以下的小丝束纤维，弹性模量不小于240Gpa，极限强度不小于3400MPa，伸长率不小于1.7％，主要力学性能应符合高强度Ⅰ级规定。
（2）碳纤维胶粘剂采用专门配置的改性环氧树脂胶粘剂，根据GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》第3.0.1条强制性要求，在使用前必须获得A级胶安全性鉴定报告和50年耐长期应力测试。
（3）碳纤维胶应有90天湿热老化及7天快速老化报告。
（4）碳纤维胶粘剂和碳纤维须通过“技术部建筑物鉴定与加固规范管理委员会”鉴定的同一品牌，保证各个工序衔接的胶粘剂粘结界面的最佳匹配，达到适配性和安全性统一。
（5）为确保施工简单、方便、易于操作，碳纤维胶应选用通过国家认证的免底涂碳纤维胶和碳纤维布，且浸渍、粘接与修补兼用的单一胶粘剂，保证混凝土构件和碳纤维复合材料的同步受力，避免底层胶存在导致的变形不协调。
（6）碳纤维胶的抗冲击剥离韧性满足《建筑结构加固工程施工质量验收规范》要求，在冲击荷载作用下粘结面无剥离。
（7）碳纤维胶应附有权威机构提供的无毒证明。
3.3涂抹型粘钢胶
粘钢用钢板材质为Q345;粘钢用的胶粘剂为A级胶，应选用国际知名品牌，材料性能指标应符合《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）规定。关于粘钢胶具体技术要求如下：
（1）采用13G311-1《混凝土结构加固构造》国家标准图集202页的粘钢胶系统，粘钢胶应根据GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》第3.0.1条强制性要求，在使用前必须获得A级胶安全性鉴定报告和50年耐长期应力测试。
（2）粘钢胶厂家应提供配套的具备防火认证的锚栓固定系统，保证整个加固系统在正常使用条件下和火灾下的安全性能。
（3）粘钢胶的抗冲击剥离韧性满足《建筑结构加固工程施工质量验收规范》要求，在冲击荷载下粘结面无剥离。
（4）为保证良好施工质量，粘钢胶应具有良好的触变性能，触变指数不小于6。
（5）粘钢胶应有90天湿热老化及7天快速老化报告。
（6）粘钢胶中严禁使用乙二胺作改性环氧树脂固化剂，应附有权威机构提供的无毒证明。
3.4灌注型粘钢胶
粘钢用钢板材质为Q345;粘钢用的胶粘剂为A级胶，建议选用国际知名品牌，材料性能指标应符合《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）规定。关于粘钢胶具体技术要求如下：
（1）采用13G311-1《混凝土结构加固构造》国家标准图集202页的粘钢胶系统，粘钢胶应根据GB50728-2011《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》第3.0.1条强制性要求，在使用前必须获得A级胶安全性鉴定报告和50年耐长期应力测试。
（2）粘钢胶厂家应提供配套的具备防火认证的锚栓固定系统，保证整个加固系统在正常使用条件下和火灾下的安全性能。
（3）粘钢胶的抗冲击剥离韧性满足《建筑结构加固工程施工质量验收规范》要求，在冲击荷载下粘结面无剥离。
（4）粘钢胶应有90天湿热老化报告。
（6）粘钢胶中严禁使用乙二胺作改性环氧树脂固化剂，应附有权威机构提供的无毒证明。
4 结论
1)加固工程的化学复合材料性能稳定性对加固工程的后期质量影响非常重要，须《工程结构加固材料安全鉴定技术规范》（GB50728）的相关要求；
2)本新建改造加固案例的后期使用年限为50年，加固所用材料性能需满足50年使用年限的要求，如长期耐应力能力、耐湿老热化能力等。
致谢：
本文部分工作得到慧鱼集团（太仓）有限公司的技术支持，谨表谢意！
参考文献
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国质量监督检验检疫总局.GB 50010-2010 混凝土结构设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010.
[2]中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国质量监督检验检疫总局.GB 50367-2013混凝土结构加固设计规范 [S].北京：中国建筑工业出版社，2013.
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部、中华人民共和国质量监督检验检疫总局.GB 50728-2011工程结构加固材料安全鉴定技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.
[4]牛牧华，陈程. 复合材料加固混凝土结构耐久性研究[J].江西建材, 2017，(8): 5.
论文作者:赵心灵1 林道云2
论文发表刊物:《新材料·新装饰》2018年6月下
论文发表时间:2018/11/21
标签：碳纤维论文; 锚固论文; 工程论文; 鉴定论文; 材料论文; 性能论文; 结构论文; 《新材料·新装饰》2018年6月下论文;