[發明專利]一種水泥基復合材料加固混凝土柱結構及施工方法

在審

• 申請號: 202210197602.5
• 申請日: 2022-03-01
• 公開（公告）號: CN114658249A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 趙新宇;任凱;吳波
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃奕東

本發明公開了一種水泥基復合材料加固混凝土柱結構及施工方法，涉及建筑結構加固技術領域，其中，水泥基復合材料加固混凝土柱結構，包括固定在混凝土柱四個柱角的角位墊條；至少一層纖維網格布，所述纖維網格布繞混凝土柱纏繞，所述角位墊條將所述纖維網格布張緊，以形成位于所述纖維網格布和混凝土柱之間的粘結層澆筑空間；以及復合材料，澆筑于所述粘結層澆筑空間，以形成粘結層，并涂布于所述纖維網格布外周表面，以形成保護層。本發明加固結構的厚度小，加固后對原有結構的質量改變不大，對建筑空間影響小，且易于施工，可應用于多種工程場景，具有較好的推廣價值。

技術領域

本發明涉及建筑結構加固技術領域，特別涉及一種水泥基復合材料加固混凝土柱結構，還涉及一種水泥基復合材料加固混凝土柱結構的施工方法。

背景技術

隨著我國城市建設開發方式的轉變，修繕改造將是未來城市更新的必然選擇。當建筑結構經歷了較長的服役時間，往往會出現一些老化。自身老化、自然災害和人為損傷等原因使得建筑物不斷產生各種結構安全隱患。為保證人民群眾的生命財產安全，同時因設計規范修訂和部分建筑功能改變的影響，大量的老舊建筑需要進行加固改造。

現有的混凝土加固方法分為直接加固法和間接加固法兩大類。直接加固法包括采用建筑隔震技術和設置阻尼器等。間接加固法包括增大截面面積、置換混凝土和外加預應力等。這些方法或成本高昂，或加固能力有限，或施工復雜。為解決上述問題，在加固領域需要更多的創新。

隨著纖維復合材料的迅猛發展，具有優秀延展性和適用性的不同種類纖維網格布產品被研發和生產。工程水泥基復合材料(Engineered Cementitious Composite,ECC)因具有明顯的應變硬化特性，在極限拉應變狀態時仍然能夠呈現多條細密裂縫被應用于多種工程領域。有著優秀的力學性能和耐久性的超高性能混凝土(Ultra-High PerformanceConcrete,UHPC)也得到了越來越廣泛的關注。

將纖維網格布、ECC和UHPC等新型材料應用在加固領域，對相關設計和施工工藝不斷改進是未來的趨勢。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決現有技術中的上述技術問題之一。為此，本發明實施例提供一種水泥基復合材料加固混凝土柱結構，提高混凝土柱的承載力、延性和耐久性，賦予老舊建筑全新的生命力，滿足人民群眾的生產生活需要。

本發明實施例還提供一種水泥基復合材料加固混凝土柱結構的施工方法。

根據本發明第一方面的實施例，提供一種水泥基復合材料加固混凝土柱結構，包括固定在混凝土柱四個柱角的角位墊條；至少一層纖維網格布，所述纖維網格布繞混凝土柱纏繞，所述角位墊條將所述纖維網格布張緊，以形成位于所述纖維網格布和混凝土柱之間的粘結層澆筑空間；以及復合材料，澆筑于所述粘結層澆筑空間，以形成粘結層，并涂布于所述纖維網格布外周表面，以形成保護層。

上述水泥基復合材料加固混凝土柱結構，至少具有以下有益效果：通過在混凝土柱四個柱角設置的角位墊條，施工時可以將纖維網格布中的纖維束張緊，受力更加均勻，且角位墊條可以保持纖維網格布的位置，使其處于加固結構的中間，加固效果更好；設置的纖維網格布與復合材料通過粘結共同受力和變形，形成對既有的混凝土柱的雙重保護和約束，顯著提高了待加固柱的承載力、延性和耐久性。本發明加固結構的厚度小，加固后對原有結構的質量改變不大，對建筑空間影響小，且易于施工，可應用于多種工程場景，具有較好的推廣價值。

根據本發明第一方面的實施例，所述角位墊條截面成Ω型，所述角位墊條包括弧形部以及連接在弧形部兩側的兩個翼緣板，所述翼緣板粘附在混凝土柱的柱身，所述弧形部突出設置，以撐開所述纖維網格布。

根據本發明第一方面的實施例，所述粘結層的厚度為5～15mm，所述保護層的厚度為5～15mm。