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摘要:建筑物由于长期使用及风吹日晒,加之地震等自然灾害的侵蚀,会不同程度地出现毁损、裂缝、脱落等问题。本文主要分析土建工程混凝土结构加固施工要点。
关键词:混凝土结构加固;方法;现状
一、常规加固方法
1.截面加固法。钢筋混凝土的应力结构特征来源于两个方面:①其自身的应力强度;②其横截面积。从经典物理的角度来看,横截面积的提升则有效降低了单点的负载压强,从而提升其总体的承载能力。在实际的加固施工过程中采用对旧有钢筋混凝土结构包裹浇筑的方式来进行,必要时可以采用嵌钉的方式来使得新龙骨与旧有混凝土结构产生有效的联合从而提升混凝土界面加固的效能。
2.外包钢结构法。此种模式的作用原理与混凝土界面法加固类似。在实际的施工操作过程中主要分为了两个方面:①通过独立的钢结构应力结构建设的方式缓解由于原有钢筋混凝土结构不遵从而带来的应力损失,其具体加固效果与截面加固法所提供的混凝土截面增加相同,均是采用分担应力的模式来对总体的结构稳定性进行保障。②则主要是指旧有混凝土外层增加包钢施工,此种模式在提供了增加截面积的应力效果同时还能够有效避免旧有混凝土裂缝以及膨胀坍塌的风险,为建筑稳定性提供双重保障。
3.结构灌封法。通过对以往的施工实践进行研究和分析,总结了结构灌缝的施工要点主要在于:对于需要进行结构加固改造处理的区域,一般需要采用高抗拉强度和低粘度的材料来进行,采用压力灌浆的方式,把相应的灌浆材料灌入到混凝土结构的空洞和缝隙当中,保证混凝土结构的整体性,增强了构件的实际功能。
二、新型加固方法
1.绕丝加固法根据混凝土三向受压可以提高其单轴抗压强度的原理,对于受压柱,可以用Φ4退火钢丝横向缠绕构件,以提高其强度。根据梁的受剪区斜向箍筋受力优于竖向箍筋的道理,可根据需要在梁外进行斜向绕筋或竖向绕筋,以提高其抗剪强度。一般,采用Φ4冷拔钢丝退火后进行绕丝,间距为5~40 mm(中-中)。试验证明,这一方法不仅对圆柱、方柱有效,对长方形柱亦有效。为了提高效果可在长方形四个面的中点纵向设置Φ25圆钢,并将四角凿去少许。同济大学加固研究所肖建庄的试验表明,用绕线加固的梁,如果不用钢楔楔紧,混凝土难以与绕丝共同工作,直到加载后期钢丝方才发挥作用,但仍表现出良好的延性。在受压时,钢丝主要超约束作用。试验表明加固效果与绕丝直径和密度有直接关系。
2.粘贴钢筋加固技术是指将钢筋粘贴在构件原有配筋表面或粘贴在混凝土内部的一种加固方法。当钢筋保护层脱落,胀裂或遭腐蚀破坏时,可将加固钢筋直接粘贴在原有配筋表面;当保护层混凝土比较完好或原配筋位置不易测准时,可在混凝土表面切缝(1—2.5 cm深)或凿槽,将钢筋粘贴在缝内或槽内,以达到加固目的。粘筋加固主要也是通过结构粘接剂传递应力。粘筋加固具有以下特点:(1)完成加固工作后加固筋处于原构件内部,因此该技术是一项内加固技术;(2)基本不加大原构件的截面外形足寸和自重;(3)加固筋贴紧或邻近原有配筋,与原有配筋协同工作性好;(4)尽可能少损伤原混凝土构件。由于粘筋加固的上述特点,主要适用于:原构件混凝土遭受碳化或腐蚀,钢筋严重锈蚀;因荷载改变而造成原配筋不能适应受力要求;施工原因造成的配筋位置不当。
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3.聚合物浸渍混凝土加固技术聚合物浸渍混凝土是指以普通混凝土为基材,以有机单位为浸渍液渗入混凝土内部并且聚合而成的一种有机——无机复合材料。聚合物浸渍混凝土与混凝土基材的性能试验对比结果表明:聚合物浸渍混凝土对混凝土基材的性能改善是显著的,强度可提高数倍,抗渗性及耐化学腐蚀性也有大幅度提高。聚合物浸渍混凝土加固技术是一项纯粹的化学加固技术,具有:(1)施工过程完全不损伤原混凝土构件,不削弱原构件承载力,安全可靠;(2)加固材料渗入混凝土内部,不存在应力滞后问题;(3)不影响原构件外形足寸。由于其加固的主要用于提高混凝土强度及耐久性,因此适用于配筋无误,但混凝土质量达不到要求的任何混凝土构件。
4.玻璃钢加固法凌璃钢是由玻璃纤维加环氧树脂形成轻质高强度的新材料,具有自重轻,强度高,耐腐蚀,与混凝土线膨胀系数接近,使得二者能共同工作,施工方便,周期短,抗渗性好等优点,因而具有广阔的应用前景。目前已在车辆,船舶以及水力发电的车叶中应用。
5.碳纤维加固法碳纤维增强塑料(CFRP)加固修补混凝土结构技术是自20世纪80年代末90年代初在发达国家兴起的一项新的结构加固修补技术。由于优点多,效果明显,在日、美、韩、欧洲等国家和地区已相当普及,在加固修补技术领域已成为最广泛使用的一种技术。CFRP如固修补混凝土结构所用材料主要2种:碳纤维材料与粘贴用树脂。用于结构加固修补的碳纤维强度为建筑用钢的十几倍,弹性模量与建筑用钢材在同一水平上并略有提高。粘贴CFRP用树脂为环氧类材料。其主要技术优点为:(1)高强高效,能大幅提高混凝土构件的承载力和延性;(2)施工便捷,工效高,没有湿作业;(3)具有极佳的耐腐蚀性及耐久性,可抗拒常温的酸、碱、盐;(4)适用面广,不改变结构尺寸及外观;(5)施工质量易保证;(6)质量轻且薄,自重增加少。缺点为:(1)缺乏施工规范及设计标准;(2)需要全体人员擅长于聚合物的技艺。
三、建筑工程施工混凝土结构加固技术的创新和发展趋势
1.加固工程要与时俱进进行创新。加固技术必须要重视安全性、经济性以及便捷性,所以必须要保证加固工程设计方案的优秀性和科学性,积极的研究新技术和新材料,并且结合先进的科学技术不断的创新加固技术,才能够真正的提高加固技术的经济性和先进性。如果选择比较落后的加固技术,不仅会带来人力以及物力等方面的浪费,还不能满足新时代对建筑工程加固质量和工期的要求,所以,建筑工程在进行加固方案制定的时候必须要具有针对性,不同的加固工程必须要积极的采取相应的加固措施,方案在进行价格比较和质量比的时候必须要充分的体现出加固技术的先进性和科学性,从而才能够保证加固方案的优秀性,最终适应新时代发展的需求。
2.混凝土结构加固技术的发展趋势。建筑工程中混凝土作为重要的组成部分,加固技术对于建筑工程的质量和安全来讲十分的重要,我国混凝土结构加固技术必须要积极的开展创新,随着科学技术的快速发展,我国相关人员对于混凝土结构加固技术的应用从各个方面日趋完善,比如各项参数、适用条件以及施工重难点等内容,虽然各种混凝土加固技术在二次受力机理以及受力值等方面还存在着一定的问题,但是随着科学技术的快速发展以及诸多建筑人才的投入,必然会取得突破性进展,并且创新混凝土加固技术,以提高混凝土结构的抗拉性、抗剪性、稳固性等,为促进建筑工程工质量的提高提供有效助力。
总而言之,在房屋建筑混凝土结构进行加固施工,能够有效的提高房屋建筑的稳定性和安全性,延长房屋建筑的使用寿命。随着我国科学技术和社会经济的不断发展,房屋建筑行业对于建筑的高度、功能以及稳定性有了新的追求,这对房屋建筑在结构的合理设计以及稳定性方面有了更高的要求。因此,在混凝土建筑结构中进行结构加固,需要根据实际情况采取相应的技术,保障建筑的安全性和稳定性。
参考文献:
[1]李敏.论结构加固技术在房屋建筑施工中的应用[J].建材与装饰,2017(10).
[2]王涛.浅析结构加固技术在房屋建筑施工中的运用[J].科技与企业,2017(12).
论文作者:李昱霆
论文发表刊物:《建筑细部》2019年第14期
论文发表时间:2019/12/16
标签:混凝土论文; 技术论文; 混凝土结构论文; 构件论文; 结构论文; 应力论文; 钢筋论文; 《建筑细部》2019年第14期论文;