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【加固材料知识百科】建筑加固方法有哪些 加固材料的种类与选择

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导语

加固材料是指在实际的工程项目中,为了改善工程材料的结构或出于安全考虑,对工程原结构材料进行加固时所使用的材料。根据《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》,加固材料可分为纤维复合材、结构胶粘剂、纤维混凝土、聚合物砂浆、纤维改性混凝土、钢丝绳、裂缝注浆料、水泥基灌浆料等几类,下面一起详细了解一下加固材料知识百科吧。

目录
加固材料简介
加固材料种类
建筑加固方法
结构工程加固原则
植筋胶的使用方法
如何正确选择建筑加固材料
加固材料品牌
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加固材料简介

加固材料是什么

加固材料是指在实际的工程项目中,为了改善工程材料的结构或出于安全考虑,对工程原结构材料进行加固时所使用的材料。

加固材料的性能特点

1、外观、状态、黏度、施工性能等。

2、物理性能:密度、填充率、与水相相关性能,热工性能等。

3、力学性能:自身的机械强度,如拉、压、弯、折等强度及弹性模量等。

4、粘结材料粘结后的力学性能、粘结强度等,以及其耐久性、耐老化性等。

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加固材料种类

1、纤维复合材

采用高强度或高模量连续纤维按一规则排列并经专门处理而成的、具有纤维增强效应的复合材料。包括碳纤维复合材、玻璃纤维复合材和芳纶纤维复合材。为增韧目的,允许以混编或增层方式使用部分玄武岩纤维,但不得单独使用玄武岩纤维复合材。

2、结构胶粘剂

又称结构胶,指用于承重结构、构件胶接的、能长期承受设计应力和环境作用的胶粘剂。

3、纤维混凝土

在水泥基混凝土中掺入方向无规则,但分布均匀的短纤维所形成的复合材料。当主要用于提高混凝土强度时,称为纤维增强混凝土(fibre reinforced concrete)。

4、聚合物砂浆

以高分子聚合物为增强粘结性能的改性材料配制而成的砂浆或水泥砂浆;也称为复合砂浆或水泥复合砂浆。一般按其聚合物的主成分划分为改性环氧类和改性丙烯酸酯共聚物类等两类。

对重要结构构件的加固,应采用改性环氧类聚合物砂浆。在工程结构加固工程中不得使用苯丙乳液配制的聚合物砂浆。

5、纤维改性混凝土

在水泥基混凝土中掺入方向无规则,但分布均匀的短纤维所形成的复合材料。主要用于改善混凝土抗裂性或韧性时,一般称为纤维改性混凝土(fibre modified concrete)。聚丙烯腈纤维、聚酰胺纤维或聚丙烯纤维配制的合成纤维改性混凝土。

6、后锚固连接件

工程结构的后锚固连接件应采用胶接植筋、胶接全螺纹螺杆和有机械锁紧效应的自切底扩孔型锚栓。

7、钢丝绳

一般分为不锈钢丝绳与镀锌钢丝绳:不锈钢丝绳一般用于聚合物砂浆面层的配筋;镀锌钢丝绳在有可靠阻锈措施的条件下,可替代不锈钢丝绳用于无化学介质腐蚀的室内环境中。

8、裂缝注浆料

一种高流态、可塑性良好的灌注材料。主要用于压注宽度为1.5mm~5.0mm的混凝土裂缝和砌体裂缝;因不用粗骨料,而改称为“注浆料”以示与一般灌浆料的区别。

9、水泥基灌浆料

一种高流态、可塑性良好的灌注材料。工程结构用的灌浆料,应具有不分层、不分化、固化收缩极小、体积稳定的物理特性,并具有符合规定要求的粘结性能和力学性能。详细>>

3
建筑加固方法

1、碳纤维加固

碳纤维加固是近年来美日等国家所研发的应用在土木工程中的新型加固补强技术。该方法采用同一方向排列的碳纤维织物,在常温下用环氧树脂胶粘贴于混凝土结构表面,利用其紧密粘着于混凝土结构表面,使二者作为一个新的整体,共同受力,是一种非常简单且优良的加固补强方法,与传统的粘钢加固不同,碳纤维加固在不增加结构物的荷重的前提下达到高效加固的目的。

2、粘钢加固

结构粘钢加固是一种建筑结构工程的加固新技术。用特制的结构胶粘剂,将钢板粘贴在钢筋混凝土结构的表面,能达到加固和增强原结构强度和刚度的目的。结构粘钢加固方法,与其他的加固方法比较,有许多独特的优点和先进性。

3、化学植筋

化学植筋技术是运用高强度的化学粘合剂,使钢筋、螺杆等与混凝土产生握固力,从而达到预留效果。施工后产生高负荷承载力,不易产生移位、拔出,并且密着性能良好,无需作任何防水处理。由于其通过化学粘合固定,不但对基材不会产生膨胀破坏,而且对结构有补强作用。化学植筋特点:高承载力(剪力、拉力对固定的基材不产生膨胀力,适宜边距、间距小的部位施工。简便迅速,时间短,安全并符合环保要求。是建筑工程中钢筋混凝土结构变更、追加、加固的最有效的方法。

4、喷射混凝土

喷射混凝土是借助喷射机械,利用压缩空气或其他动力,将按一定比例配合的拌和料,通过管道送并高速喷射到受喷面(岩面、模板、旧建筑物)上凝结硬化而成的一种混凝土,在喷射时,由水泥与集料的反复连续撞击而使混凝土压实,同时又可采用较小的水灰比(0.4~0.5),因而它具有较高的力学强度和良好的耐久性。目前比较流行的是喷射合成纤维混凝土也就是在喷射混凝土中掺入三维分布的合成纤维来改善混凝土性能。

5、环氧树脂低压灌缝

对于结构受力裂缝而言,由于其直接影响结构构件的弯剪承载能力,对结构的安全将起到较大的影响,因此,须进行加固、补强处理。其处理方法主要包括:环氧树脂裂缝灌胶封闭裂缝并采用粘贴碳纤维片施工工艺以抑制裂缝的进一步扩展,从而提高结构受力的整体性。

6、体外预应力加固

能够较大幅度地提高旧桥承载能力,在加固过程中,可以实现不中断交通或短时限制交通,对原桥损伤较小,设备简单,人力投入少,施工工期短,经济效益明显。详细>>

4
结构工程加固原则

1、三维构思原则

对工程结构实施加固,首先要对其所涉及问题的各个方面作全面的考虑。它包括工程结构和施工方面的考虑及使用、技术、经济、功能、美观方面的考虑,以及整体、局部和它们之间关系方面的考虑。这三方面的考虑组成了工程结构工程加固时的三维构思。

△工程结构方面指结构整体和关键部位受力、变形的合理性,主要结构构件间连接、构造的牢固性、耐久性,所选择结构体系、型式的可靠性、经济性,以及结构所用材料在长期使用环境下的耐久性。

△施工方面指取材的现实性、成型的可能度、做法的合理性及采取新的施工工艺、施工组织和施工技术等。

△此外,还要正确对待整体、局部和它们之间的关系。一般先从整体入手,进而考虑一些关键的局部(如主要受力构件类型和连接关系),再回到整体(如结构的整体稳定性、可靠性、耐久性等)上来加以修正,这是一个唯物辩证法的思维过程。

2、合理受力原则

在对工程结构进行加固时,要运用力学原理来处理结构及其构件的受力分析问题。

从受力和变形看,均匀受力比集中受力好,空间作用比平面作用好,刚性连接比软连接好,超静定的受力体系比静定的受力体系好,张力简捷比张力曲折好,要避免不明确的受力状态、传力途径,尽量利用结构的对称性、刚度的相对性、变形的连续性和协调性。

既要分析整体结构的宏观受力情况,也要分析各部分结构构件的直接受力状态,要善于抓住主要的受力状况及其发生的变形。详细>>

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植筋胶的使用方法

1、定位

按照设计要求利用钢筋探测仪(避开钢筋)准确确定钻孔的位置。

2、钻孔

使用电动冲击钻在确定位置按设计要求(深度、孔径)钻孔,为保证充分发挥被锚固钢筋的作用,钢筋的埋设及孔径应严格按照设计要求,钻孔时不得破坏原混凝土构件的结构,不得切损构件原有主筋和其他受力钢筋。成孔后的孔壁必须完整无损,无裂缝、蜂窝、孔道。

3、清孔

成孔后应立即清理,使用毛刷清除孔壁的灰粉不得少于3次,吹出粉尘,孔内应完全干燥,使用棉纱蘸取丙酮擦拭孔壁一遍。清孔后若不能及时植筋,必须临时封堵孔口,防止尘土、砂砾等进入孔内。

4、钢筋去污

采用机械方法或者钢丝刷除去钢筋植入部分表面铁锈和氧化层,然后使用丙酮除去钢筋上残留的油污。已经处理过的钢筋应该尽快植入孔内,避免重新生锈或粘上油污。

5、配胶

按需用胶量取桶装植筋胶的A、B料(依照使用说明分别量取),并快速混合均匀。

6、注胶

胶液应尽快低压注入到孔中,排出气泡,保证胶层饱满。

7、植筋

插入钢筋用固定卡在孔两端将钢筋固定(因横梁植筋孔为通孔,所以要保证钢筋的位置固定),在固定卡预留注胶孔和通气孔(注胶孔设于固定卡下方,可任取一端;通气孔设于横梁两端固定卡上方并加设20cm向上通气管;通气管管径要小且紧贴植筋孔截面顶点,在植筋孔截面顶点凿一小缺口安设通气管),用快硬型环氧树脂封塞孔端(保证注胶孔和通气孔畅通)。

8、养护固化

已经植入孔内的钢筋应在常温下养护,不得扰动,24小时后可以进行下步施工作业(挂钢板粘贴)。一般20℃时粘合剂在3-5天可以完全固化,现场抽样检验应该在五天以后进行。详细>>

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如何正确选择建筑加固材料

1、选择适宜使用的材料

市场上销售的施工材料类型多样,一种施工材料并不一定适应于多种加固环境,比如,被称为全能加固材料的碳纤维加固材料,如果是应用于锚固工程,也是没有办法适用的,像钢板这类加固材料,如果对建筑物的承重压力有明确的要求,一旦在加固施工环节使用的钢板材料数量较多,也是不适用的。所以说,在选购施工材料时,需要根据施工现场的实际要求,选择适宜使用的施工材料。

2、考虑材料的性价比

在选购施工材料时,还需要考虑施工材料的性价比,有些施工材料被众多客户所认可,也是国家知名品牌,一些品牌的防水材料不仅市场售价相对低廉,而且防水效果较好,和同等价位的防水材料相比,所能取得的防水效果也更为显著。

3、材料的加固质量效果

在选择施工材料时也务必要提前考虑到施工材料的加固质量问题,有些施工材料虽然宣传的较好,但是实际加固施工的质量却与宣传效果相差甚远,客户在选择施工材料时,要避免选择到该类加固材料。

4、材料的施工操作便利性

有些施工材料虽然施工质量优越,不过,操作步骤较多,施工难度较大,如果使用该类施工材料加固建筑物,会直接影响到施工工期,还需要由经验较为丰富的施工师傅进行操作,不然很难取得优质的加固效果。

5、认准国家知名品牌

不管是加固何种类型的建筑物,在选择加固材料时,都要明确选择国家知名品牌。有些不知名品牌的施工材料虽然价格低廉,不过,却无法保证施工质量,虽然也不排除一些施工材料在价格低廉的同时,也能保证其使用性能达标,为了以防万一,避免选购到劣质的施工材料,客户在选择施工材料时,认准国家品牌还是很有必要的。详细>>

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加固材料品牌
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