[發明專利]基于真空負壓法的鋼構件加固工藝

在審

• 申請號: 201710307099.3
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN107053702A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 萬云;童谷生
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: B29C70/36
• 分類號: B29C70/36;B29C70/76
• 代理公司: 江西省專利事務所36100
• 代理人: 黃新平

技術領域

本發明涉及鋼筋混凝土結構加固工藝，尤其是一種基于真空負壓法的鋼構件加固工藝。

背景技術

鋼結構因其具有高強質輕、材質均勻、各向同性、高韌性、制造簡便、易于工業化生產以及生產周期短等特點，被用于如橋梁、大跨度建筑物、構筑物、海岸和近海工程、石油化工用壓力容器、管道、塔桅等。隨著經濟的高速發展，尤其是大量工業用廠房建設以及一些大型場館建設都需要大量的鋼結構。在設計、制造、施工過程中可能產生各種缺陷,在使用中因超載、銹蝕、疲勞等原因會引起結構的損傷累積，從而影響結構的安全。傳統的鋼結構加固方法是將鋼板焊接、螺栓連接、鉚接或者將CFRP粘接到原結構的損傷部位,這些方法雖在一定程度上改善了原結構缺陷部位受力狀況,但同時給結構帶來一些新的問題,如產生新的損傷和焊接殘余應力或因界面脫粘等。除此之外，由于鋼結構材料自身以及結構的特點，其材料的腐蝕以及屈曲失穩破壞是其重要的破壞形式。

纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Polymer,簡稱FRP)是由纖維材料與基體材料按一定比例混合并經過一定工藝復合形成的高性能新型結構材料，具有輕質高強、抗疲勞、耐腐蝕和施工成型方便等顯著優點，最早用于軍工和航空航天領域。在土木工程目前采用的是將FRP布外貼于構件受拉或受剪表面區，但這種加固方法中得到較多應用，成為混凝土、鋼材等傳統結構材料的重要補充，但這種手工粘貼的最大缺點就是粘貼過程中多余樹脂膠的滴漏且用手工滾壓的使粘接界面膠層厚薄不均勻及加固后的結構表面平整度差。

發明內容

本發明的目的就是提供一種操作簡單、成本低、無環境污染，加固后界面力學性能優異的基于真空負壓法的鋼構件加固工藝。

本發明的基于真空負壓法的鋼構件加固工藝，包括以下步驟：

1、將受損鋼構件表面的生銹部分擦除并清理干凈，在需要加固區域周邊涂好密封膠；

2、根據加固中心區域厚，旁邊薄的原則鋪碳纖維布，并依次鋪上滌綸脫模布和導流乙烯網布；

3、再鋪上真空袋，真空袋與需要加固區域上下周邊的密封膠相連，并設置樹脂注入口和抽氣口，檢查真空袋的氣密性，確保真空袋隔開區域氣密性良好；

4、給乙烯基樹脂加入1-3%比例的固化劑并攪拌均勻，在樹脂注入口與樹脂容器之間安裝PE管，PE管上設置樹脂注入閥門，抽氣口通過PE管與樹脂收集器相連，樹脂收集器同時與真空泵連接；

5、關閉樹脂注入閥門，打開真空泵抽真空后，再打開樹脂注入閥門，當樹脂容器內的乙烯基樹脂流滿真空袋時，關閉真空泵，讓內部樹脂充分浸潤纖維；

6、乙烯基樹脂充分固化后，撕去滌綸脫模布后完成鋼構件的加固。

本發明的基于真空負壓法的鋼構件加固工藝，通過乙烯基樹脂的流動及滲透實現利用纖維增強復合材料布加固鋼構件，本方法加固鋼構件纖維增強復合材料的纖維層數可根據需要設計與鋪設，且能夠較好的貼合加固面，適用于復雜曲面鋼結構的加固，其工藝簡單、容易操作、無環境污染、成本較低，且加固后的界面力學性能優異。

附圖說明

圖1為本發明的工藝結構示意圖；

1、乙烯基樹脂，2、樹脂容器，3、樹脂注入閥門，4、PE管， 5、樹脂注入口，6、抽氣口，7、樹脂收集器，8、抽氣閥門，9、真空泵，10、受損鋼構件，11、密封膠，12、碳纖維布，13、滌綸脫模布，14、導流乙烯網布，15、真空袋。

具體實施方式

一種基于真空負壓法的鋼構件加固工藝，包括以下步驟：

1、將受損鋼構件10表面的生銹部分擦除并清理干凈，在需要加固區域周邊涂好密封膠11；

2、根據加固中心區域厚，旁邊薄的原則鋪碳纖維布12，并依次鋪上滌綸脫模布13和導流乙烯網布14；

3、再鋪上真空袋15，真空袋15與需要加固區域周邊的密封膠11相連，并設置樹脂注入口5和抽氣口6，檢查真空袋15的氣密性，確保真空袋15隔開區域氣密性良好；

4、給乙烯基樹脂1加入1-3%比例的固化劑并攪拌均勻，在樹脂注入口5與樹脂容器1之間安裝PE管4，PE管4上設置樹脂注入閥門3，抽氣口6通過PE管4與樹脂收集器7相連，樹脂收集器7同時與真空泵9連接；

5、關閉樹脂注入閥門3，打開真空泵7抽真空后，再打開樹脂注入閥門3，當樹脂容器1內的乙烯基樹脂2流滿真空袋15時，關閉真空泵9，讓內部樹脂充分浸潤纖維；

6、乙烯基樹脂充分固化后，撕去滌綸脫模布13后完成鋼構件的加固。