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鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已得到廣泛應(yīng)用,但由于使用荷載變更等問(wèn)題,為了結(jié)構(gòu)的安全性得到保障,進(jìn)而需要進(jìn)行加固處理。粘鋼法作為一種施工工藝簡(jiǎn)單,加固效果明顯且施工工期短的加固方法,在實(shí)際工程應(yīng)用中得到廣泛的應(yīng)用。接下來(lái)我們進(jìn)一步討論粘鋼法如何提高混凝土梁的承載力以及使用粘鋼法都有哪些注意事項(xiàng)。
鋼筋混凝土粱是由鋼筋和混凝土兩種力學(xué)性質(zhì)差異很大的材料組成的受彎構(gòu)件,混凝土抗壓性能好但是其抗拉性能差,據(jù)試驗(yàn)證明混凝土的抗拉強(qiáng)度僅為其抗壓強(qiáng)度的10%;然而相對(duì)來(lái)說(shuō)鋼筋的其抗拉強(qiáng)度與抗壓強(qiáng)度都比較好。
在粘鋼加固中,評(píng)定質(zhì)量好壞的重要因素之一,就是空鼓是否存在。粘鋼施工完畢需進(jìn)行空鼓檢測(cè),空鼓檢測(cè)通過(guò)錘擊法或其他方法進(jìn)行,要求有效粘接面積不應(yīng)小于總粘貼面積的95%。當(dāng)單個(gè)空鼓面積不大于10000平方毫米時(shí),可采用鉆孔注射法充膠修復(fù),而單個(gè)空鼓面積大于10000平方毫米時(shí),應(yīng)揭去重貼并重新檢查驗(yàn)收。
鋼板與基材間出現(xiàn)空鼓,必然會(huì)導(dǎo)致二者間膠層的不連續(xù)。鋼板與基材通過(guò)粘鋼膠的作用共同受力工作,膠層的缺失會(huì)破壞膠層間的應(yīng)力傳遞,空鼓附近膠層會(huì)形成應(yīng)力集中,隨著荷載的增加易在應(yīng)力集中附近發(fā)生剝離破壞。雖然空鼓可用鉆孔注射法修復(fù),但鋼板鉆孔會(huì)進(jìn)一步破壞鋼板整體性,減小鋼板截面面積,削弱鋼板承載力。
粘鋼加固
粘鋼加固,也被稱為粘貼鋼板加固,它是將鋼板采用的環(huán)氧結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面,然后使鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體,從而利用鋼板良好的抗拉強(qiáng)度達(dá)到增強(qiáng)構(gòu)件承載能力及剛度的目的。即在梁的位置采用該粘鋼加固方法,從而使梁達(dá)到加固的作用。采用環(huán)氧樹(shù)脂粘鋼膠做粘鋼加固應(yīng)注意的施工事項(xiàng):
1. 鋼板粘貼面打毛紋應(yīng)垂直于構(gòu)件長(zhǎng)向(即受力方向);
2. 砼基面應(yīng)打磨去一層皮為1~2mm(即浮漿層);
3. 砼強(qiáng)度不得低于C15且表面不得有蜂窩麻面并平整;
4. 砼和鋼板表面不得有粉層、油污;
5. 鋼板和砼間須有足夠的空隙以備注入膠料。
建筑加固改造采用粘鋼加固方法加固需具備以下幾個(gè)條件:
(1)采用粘鋼加固的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,混凝土強(qiáng)度等級(jí)不需低于C15,受力結(jié)構(gòu)表面的正拉粘結(jié)強(qiáng)度不需低于1.5MPa。若規(guī)范或設(shè)計(jì)有要求時(shí),還應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范的規(guī)定。
(2)粘鋼加固的承重構(gòu)件忌在復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)下工作,故采用粘貼鋼板加固鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí),鋼板受力方式應(yīng)設(shè)計(jì)成僅承受軸向應(yīng)力作用。
(3)粘鋼加固施工宜在環(huán)境溫度5-35℃、建筑的使用環(huán)境濕度不大于90%的條件下進(jìn)行,且受力構(gòu)件表面溫度也不宜高于35℃。當(dāng)以上條件不能滿足時(shí),應(yīng)采取相應(yīng)措施予以保證施工質(zhì)量。
(4)粘鋼加固的構(gòu)件部位的混凝土,其表層含水率不應(yīng)大于4%。對(duì)含水率超限或澆筑不滿90d的混凝土需粘鋼時(shí),應(yīng)進(jìn)行人工干燥處理。
(5)為了延緩膠層老化,防止鋼板銹蝕,在鋼板及鄰接混凝土表面,應(yīng)進(jìn)行防水防腐處理。當(dāng)用M15加乳膠水泥砂漿抹面作保護(hù)層時(shí)(應(yīng)加鋼絲網(wǎng)防裂),其厚度對(duì)于梁不應(yīng)小于25mm,對(duì)于板不應(yīng)小于15mm。也可采用其他具有防腐蝕和防火性能的飾面材料加以保護(hù)。
(6)長(zhǎng)期使用的環(huán)境溫度不應(yīng)高于60℃,若采用與鋼板匹配的耐高溫樹(shù)脂為膠粘劑時(shí),可不受前述溫度范圍的限制,但應(yīng)受現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》( GB 50017 )有關(guān)規(guī)定的限制;處于特殊環(huán)境(如高溫、高濕、介質(zhì)侵蝕、等)的混凝土結(jié)構(gòu)采用粘鋼加固時(shí),除應(yīng)按現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定采取相應(yīng)的防護(hù)措施外,尚應(yīng)采用耐環(huán)境因素作用的膠粘劑,并按專門的工藝要求進(jìn)行粘貼。