[發(fā)明專利]硬質(zhì)FRP網(wǎng)格/ECC滲透式套箍約束加固受損鋼筋混凝土柱及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011410794.0
• 申請(qǐng)日: 2020-12-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112482815A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁鴻駿;李杉;盧亦焱;李皓宇;蔣燕鞠;劉真真;趙曉博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): E04G23/02
• 分類號(hào): E04G23/02;E04C3/34
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 胡甜甜

本發(fā)明公開(kāi)了一種硬質(zhì)FRP網(wǎng)格/ECC滲透式套箍約束加固受損鋼筋混凝土柱及其制備方法。本方法通過(guò)在FRP網(wǎng)格/ECC與RC柱之間噴涂高活性氟鈦物的混凝土增強(qiáng)劑，來(lái)提高二者之間的粘結(jié)強(qiáng)度。FRP網(wǎng)格/ECC加固是一種有效的加固RC柱的方法，使內(nèi)部混凝土處于三向受壓狀態(tài)，從而大幅度增加核心混凝土的強(qiáng)度和延性。加固層與被加固層協(xié)同工作基于兩者具有良好的粘結(jié)作用，但表面受損嚴(yán)重有裂縫或無(wú)法卸載導(dǎo)致大裂縫等都會(huì)削弱粘結(jié)強(qiáng)度。而噴涂高活性氟鈦物的增強(qiáng)劑能夠有效滲透到混凝土的裂縫中，與舊混凝土中游離的鈣離子反應(yīng)生成不溶性的凝膠，像錨栓一樣將加固層釘在被加固結(jié)構(gòu)上，從而有效的增加界面粘結(jié)強(qiáng)度，防止加固層出現(xiàn)滑移。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域，具體是一種硬質(zhì)FRP網(wǎng)格/ECC滲透式套箍約束加固受損鋼筋混凝土柱及其制備方法。

背景技術(shù)

鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的柱是結(jié)構(gòu)是結(jié)構(gòu)中重要的豎向構(gòu)件，起著承擔(dān)和傳遞豎向荷載，同時(shí)也要承受水平作用，但在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，會(huì)遇到惡劣環(huán)境，地震、火災(zāi)等自然災(zāi)害作用，大量鋼筋混凝土柱出現(xiàn)鋼筋銹蝕嚴(yán)重、裂縫過(guò)多、撈度過(guò)大、承載力不足等耐久性、適用性和安全性問(wèn)題。從歐美國(guó)家的建筑發(fā)展歷程來(lái)看，采用加固修復(fù)的方法正占據(jù)越來(lái)越大的比例。因此，可預(yù)計(jì)我國(guó)“大興土木”時(shí)代終將褪色，研究各種行之有效的加固改造措施，恢復(fù)并提高受損鋼筋混凝土柱結(jié)構(gòu)的承載能力，使其適用更高承載需求，滿足新使用功能要求是十分重要的。

目前，鋼筋混凝土柱常用的加固方法有碳纖維布加固法、增大截面加固法、外包型鋼加固法等。其中，采用外粘FRP布加固鋼筋混凝土柱，具有輕質(zhì)高強(qiáng)、可設(shè)計(jì)強(qiáng)、自重輕、施工方便、對(duì)結(jié)構(gòu)外觀影響小，同時(shí)耐腐蝕性好等突出優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于這種外粘FRP布加固技術(shù)，F(xiàn)RP布與被加固結(jié)構(gòu)混凝土表面的粘結(jié)作用主要依靠膠粘劑，而膠粘劑是以環(huán)氧樹(shù)脂為基體制成的高分子聚合物。這種有機(jī)膠粘劑對(duì)濕熱、干濕循環(huán)、鹽霧、高溫等環(huán)境都十分敏感。由于需要加固的混凝土結(jié)構(gòu)所處環(huán)境往往比較惡劣，而FRP加固體系粘結(jié)強(qiáng)度在惡劣服役環(huán)境下會(huì)嚴(yán)重退化。一旦FRP加固體系與既有混凝土發(fā)生粘結(jié)失效，加固作用就會(huì)失去，此時(shí)既有結(jié)構(gòu)將會(huì)處于更加危險(xiǎn)的狀態(tài)。因此，需要妥善解決FRP與加固混凝土的界面處的膠老化帶來(lái)的耐久性問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提供一種硬質(zhì)FRP網(wǎng)格/ECC滲透式套箍約束加固受損鋼筋混凝土柱及其制備方法，即是FRP網(wǎng)格/超高韌性水泥基復(fù)合材料(ECC)滲透式套箍約束加固受損鋼筋混凝土柱的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明提供一種硬質(zhì)FRP網(wǎng)格/ECC滲透式套箍約束加固受損鋼筋混凝土柱，其特征在于：包括被加固柱、混凝土增強(qiáng)劑、復(fù)合材料和硬質(zhì)FRP網(wǎng)格；其通過(guò)以下步驟制備得到：

在所述被加固柱的外表面存在裂縫，加固前先在被加固柱的外表面噴涂一層混凝土增強(qiáng)劑，支好模板，再將硬質(zhì)FRP網(wǎng)格置于模板與被加固柱之間，最后泵送復(fù)合材料將FRP網(wǎng)格包裹在內(nèi)形成加固整體，從而得到硬質(zhì)FRP網(wǎng)格/ECC滲透式套箍約束加固受損鋼筋混凝土柱；

所述硬質(zhì)FRP網(wǎng)格被復(fù)合材料包裹約束住；所述混凝土增強(qiáng)劑噴涂在在FRP網(wǎng)格/ECC與被加固柱之間，以來(lái)提高FRP網(wǎng)格/ECC與被加固柱之間的粘結(jié)強(qiáng)度；所述混凝土增強(qiáng)劑滲透到FRP網(wǎng)格/ECC與被加固柱之間的裂縫中生成不溶性的凝膠，起到錨栓同樣作用將加固層釘在被加固柱上。

第二方面，本發(fā)明提供一種如上述硬質(zhì)硬質(zhì)FRP網(wǎng)格/ECC滲透式套箍約束加固受損鋼筋混凝土柱的制備方法，其特征在于：該方法通過(guò)在FRP網(wǎng)格/ECC與既有混凝土柱之間噴涂混凝土增強(qiáng)劑，來(lái)提高FRP網(wǎng)格/ECC與既有混凝土柱之間的粘結(jié)強(qiáng)度，防止加固層出現(xiàn)滑移，確保內(nèi)部混凝土三向受壓；混凝土增強(qiáng)劑滲透到裂縫中生成不溶性的凝膠，起到錨栓同樣作用將加固層釘在被加固柱上；包括如下步驟：

1)加固前先在被加固柱外表面噴涂一層混凝土增強(qiáng)劑，支好模板；