[發明專利]一種E玻纖織物增強磷酸鎂水泥基混凝土薄板加固RC梁的加固方法及工藝

有效

• 申請號: 201510039897.3
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN104763163B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 支正東;杜玉兵;荀勇
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于混凝土加固補強技術領域，涉及用E-玻纖織物網和磷酸鎂水泥基細骨料混凝土對鋼筋混凝土梁進行加固補強的方法。

背景技術

混凝土結構加固技術的研究在國內外都是學術研究的重點之一，混凝土加固學已成為結構工程的一門重要的分支學科。從國外建筑工程發展的經驗并結合我國的實際現狀，可以肯定其應用前景將是十分廣闊的，并且將會獲得極高的社會效益和經濟效益，對我國的現代化建設及發展具有重大的現實意義。

近十多年來，纖維復合材料(FRP) 加固技術因其具有可設計性強、可成型性好、抗疲勞、耐腐蝕和對原結構影響較小、適用面廣、施工便捷等特點，已成為加固領域研究中的一個熱點，并在工程應用中得到迅速發展。但由于其普遍使用環氧樹脂類有機膠粘劑等方面的原因，隨著研究和應用的深入，人們發現這種方法也存在著許多不足：

（1）環氧樹脂的耐火性與耐高溫性能差:一般的環氧樹脂在100攝氏度時力學性能會受到較大影響；

（2）環氧樹脂有機膠粘層盡管含有防老化劑，但耐大氣老化、熱老化能力仍十分有限，從而影響了其耐久性，而且其質脆抗沖擊性差；

（3）混凝土基材在攪拌、澆筑過程中殘留有氣孔，在凝結硬化過程中有水份蒸發和砂漿干縮形成的細長縫隙。而試驗表明，環氧樹脂孔隙率近似為零，故有機膠粘層形成了混凝土構件的不透氣、不溢水的有、無機材料不相容的隔離層，最終降低了膠結面的機械力、咬合力、分子間力等，成為加固層起殼、翹曲的原因之一；

（4）由于混凝土中水泥水化顆粒為堿性物質，而環氧樹脂可能為有機酸性材料，兩種材料的相互滲透而引起的酸堿中和作用也將會破壞膠粘層的工作性能；

（6）環氧樹脂層傳遞的剪力有限:環氧樹脂的剪切強度一定，超過剪切強度后界面傳遞的剪應力不再增大，而剪切變形不斷增長，呈現軟化現象。超過極限剪應變后界面即產生界面微裂縫，隨著微裂縫的不斷擴展，界面最后發生剝離破壞，所以在粘貼纖維片材加固中，過量粘貼會導致界面無法傳遞足夠的剪應力，使得纖維的強度無法得到充分利用，并且在構件承受較大荷載時容易出現粘結破壞；

(7)纖維復合材料對缺陷較為敏感，如有一定的劃痕存在，很可能成為結構在較高應力工作狀態下的嚴重隱患。因此，如何對暴露在外的纖維材料進行表面防護是一個難題；

（8）盡管纖維片加固的施工有嚴格的工藝和技術要求，但仍由于打磨平整等底層處理水平的相對不足以及構件本身成型過程中形成的翹曲，都會引起纖維片的日后空鼓。

纖維織物增強混凝土(TRC)在國內外都是一個較新的研究課題。國內對TRC的研究主要集中在TRC薄板性能及采用TRC薄板對既有RC結構的加固方面。TRC加固技術因采用水泥基無機凝膠材料代替以往纖維加固中所用有機結構膠，與被加固構件的基材之間有較好的相容性、協調性及相互滲透性，而且抗老化、耐火、耐久性好。因此該項技術具有較好的工程應用前景。

E-玻纖具有較好的強度并且價格低廉，但堿腐蝕問題使其在土木中的應用受到制約。本發明基于改性磷酸鎂水泥具有初凝時間可調節、低收縮、與老混凝土及玻璃纖維材料粘結力強和相容性好、有良好的耐久性、耐磨性、耐高溫性能，并且硬化體呈低堿性，對玻璃纖維基本無腐蝕性等特點（見文章“玻璃纖維增強磷酸鎂水泥復合材料的耐久性”、“ 磷酸鎂膠凝材料基體與玻璃纖維筋的粘結性能”、“ 摻復合緩凝劑的磷酸鉀鎂水泥漿體的水化硬化特性”），采用E-玻纖織物增強磷酸鎂水泥基細骨料混凝土(粗骨料粒徑小于5mm)復合材料薄板加固RC梁，具有較好的工程應用前景。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用E-玻纖織物網和磷酸鎂水泥基細骨料混凝土對鋼筋混凝土梁進行加固補強的方法及其施工工藝。該方法在具備一般TRC加固技術的諸多優點的同時，還因為采用了價格低廉的E-玻纖織物和磷酸鎂水泥基體，使得工程成本大幅降低并且加固性能更好。

本發明的技術方案是：