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粘钢加固法适用范围和一般要求有哪些?

文字:[大][中][小] 2018-12-10    浏览次数:643    
粘贴钢板加固法是用高强的建筑结构胶,将钢板粘贴于构件表面从而提高构件承载力的一种加固方法。

粘钢加固法始于1967年,南非学者Fleming和King进行了外粘钢板替代钢筋加固混凝土梁的试验,试验中将钢板粘贴于混凝土梁底面受拉侧,证明了这种加固方法的可行性。

随后十几年时间,国内外学者做了大量的试验研究、理论分析和工程实践,粘贴钢板加固法已逐步走向成熟,现已广泛应用于混凝土受弯、大偏心受压、受拉构件的加固工程。

一、粘贴钢板加固法的特点

粘贴钢板加固法的原理是利用胶黏剂把钢板粘贴于原构件表面,使钢板与原结构形成一个新的承力系统,钢板参与受力,从而达到对混凝土结构补强的目的。外粘钢板加固法具有以下明显特点:

1.施工快速、工期短。该加固法施工速度快,从清理、找平、粘贴钢板,到加压固化,仅需1-2天时间,可大幅度节省施工时间,经济效益明显。

2.具有良好的整体受力性能。受力较均匀,一般情况下,胶黏剂的黏结强度高于混凝土抗拉强度,可以使钢板与原构件形成一个良好的整体。

3.钢材的利用率高、用量少。

4.粘贴钢板所占空间小,几乎不增加被加固构件的断面尺寸和重量,对建筑的使用净空、外形影响小,基本不影响构件的外观。

二、粘贴钢板加固法的适用范围

根据粘贴钢板加固混凝土构件的原理和受力特性,该加固方法有其适用范围:

1.适用于钢筋混凝土受弯、大偏心受压或受拉构件的加固,不适用于素混凝土构件,包括纵向受力钢筋一侧配筋率小于0.2%的构件加固。

2.由于钢板粘贴在混凝土表面,加固构件的混凝土强度对整个加固系统非常重要。所以,一般情况下,加固构件的实测混凝土强度等级不得低于C15,且钢板与混凝土的正拉黏结强度不得低于1.5 N/mm2。

3.由于粘贴钢板加固系统中胶黏剂在超过玻璃化转化温度后会出现软化特征,使得胶黏剂性能大幅度降低,所以在使用胶黏剂时应遵照供应商提供的使用温度限制。目前,商业用建筑结构胶黏剂玻璃化转化温度约在60 - 82℃之间,同时考虑到一般混凝土结构使用温度低于60℃,所以,粘贴钢板加固混凝土结构长期使用环境温度不应高于60℃。处于特殊环境(如高温高湿、介质腐蚀和放射等)的混凝土结构加固,除应按我国现行有关标准的规定采取相应的防护措施外,尚应采用耐环境因素作用的结构胶黏剂,并按专门的工艺要求进行粘贴。

三、粘贴钢板加固法的一般要求

1.粘贴钢板加固混凝土结构构件时,应将钢板受力方式设计成仅承受轴向应力作用。

2.粘贴在混凝土构件表面上的钢板,其外表面应进行防锈蚀处理。表面防锈蚀材料对钢板及胶黏剂应无害。

3.采用粘贴钢板对混凝土结构进行加固时,应采取措施卸除或大部分卸除作用在结构上的活荷载。

4.当被加固构件的表面有防火要求时,应按现行我国标准《建筑设计防火规范》(GB 50016)规定的耐火等级及耐火极限要求,对胶黏剂和钢板进行防护。

四、施工工法

粘贴面处理→钻螺栓孔→胶粘剂配制→涂胶和粘贴→检验→维护

1.粘贴面处理

(1)混凝土面应凿除粉饰层,祛除油垢、污物,然后用角磨机打磨除去1-2mm厚表层,较大凹陷处用找平胶修补平整,打磨完毕用压缩空气吹净浮尘,用棉布沾丙酮拭净表面,待粘贴面完全干燥后备用。

(2)钢板粘贴面应用角磨机进行粗糙、除锈处理,直至打磨出现光泽,使用前若洁净仅用干布擦拭即可。否则可用棉布沾丙酮拭净表面,待完全干燥后备用。

(3)该工序所用主要物资:护目镜、防尘口罩、冲击电锤及扁铲、手锤、角磨机、金刚石磨片、砂轮片、空压机、棉布、丙酮。

2.钻螺栓孔

加压固定可采用膨胀螺栓,需要在加固构件上合适位置钻孔固定膨胀螺栓。

3.胶粘剂配制

(1)建筑结构胶为A、B两组份,取洁净容器(塑料或金属盆,不得有油污、水、杂质)和称重衡器按说明书配合比混合,并用搅拌器搅拌约5-10分钟至色泽均匀为止。搅拌时沿同一方向搅拌,尽量避免混入空气形成气泡,配置场所宜通风良好。

(2)该工序所用主要物资:搅拌器、容器、衡器、腻刀、手套。

4.涂胶和粘贴

(1)胶粘剂配制好后,用腻刀涂抹在已处理好钢板面上(或混凝土表面),胶断面宜成三角形,中间厚3毫米左右,边缘厚1毫米左右,然后将钢板粘贴在混凝土表面,用准备好的固定加压系统固定,适当加压,以胶液刚从钢板边缝挤出为度。

(2)该工序所用主要物资:腻刀、手套。

5.检验

(1)可用小锤轻击粘贴钢板,从音响判断粘贴效果,也可采用超生仪检测。若锚固区有效粘结面积少于90%,非锚固区有效粘结面积少于70%,应剥离钢板,重新粘贴。

(2)对重要构件也可采用载荷检验,一般采用分级加载至正常荷载的标准值,检测结果较直观、可靠,但费用较高,耗时也较长。需要千斤顶或配重(常用沙袋、砖块)、百分表、裂缝显微镜、衡器。

6.维护

加固后钢板宜采用20mm厚M15水泥砂浆抹面保护,也可采用涂防锈漆保护,以避免钢材的腐蚀。
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