淺談對建筑物進行減震和加固的措施

摘要: 要減少地震造成的災害，最重要的是建造耐震建筑，并加強對現有建筑物的加固。本文從這兩個方面的要求出發，闡述了采用新技術對建筑物進行減震、加固處理的措施。

關鍵詞: 建筑物;減震;加固

至今世界上發生了無數次的大小地震，據資料介紹，只有海城與墨西哥兩次地震的臨震預報稍準，由于中長期預報不準，海城與墨西哥城的建筑物損壞與震災還是嚴重的。因此，在西班牙召開的國際地震會議上有關專家指出，目前地震是不可預報的，各國應將重點放在建造耐震的建筑及對建筑物的加固上。針對這一建議，我國建筑界提高了對建筑物的抗震設計要求并改進了加固措施。

1 建造滑移減震的耐震建筑

地震是最嚴重的自然災害。震災是通過房屋的倒塌產生。房屋結構抗震性能較差，往往造成損害較大，但能過建筑工作者的潛心研究，發現只要用滑移減震技術改造房屋結構，房屋亦能在特大地震中不倒塌。

研究發現:石墨是較理想的助滑劑材料，它耐久、構造簡單，最大錯動位移是54mm，殘存錯動位移小于20mm，高寬比控制為2，能保證只滑不搖擺，能起到保險絲作用，滑移減震房7度強時起滑， 10度時上部建筑只滑不破壞倒塌。

2 建筑物加固措施

2.1除利用滑移減震技術抗震外，常用的建筑物加固措施還有:

2.1.1鋼筋混凝土外加層加固法

該法屬于復合截面加固法的一種。其優點是施工工藝簡單、適應性強，砌體加固后承載力有較大提高，并具有成熟的設計和施工經驗;適用于柱、帶壁墻的加固;其缺點是現場施工的濕作業時間長，對生產和生活有一定的影響，且加固后的建筑物凈空有一定的減小。

2.1.2鋼筋水泥砂漿外加層加固法

該法屬于復合截面加固法的一種。其優點與鋼筋混凝土外加層加固法相近，但提高承載力不如前者;適用于砌體墻的加固，有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。

2.1.3無粘結外包型鋼加固法

該法屬于傳統加固方法，其優點是施工簡便、現場工作量和濕作業少，受力較為可靠;適用于不允許增大原構件截面尺寸，卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固;其缺點為加固費用較高，并需采用類似鋼結構的防護措施。

2.2采用新技術對混凝土表面進行加固

對建筑物加固也是增強抗震能力的有效措施，目前最有效的加固方法是采用TK聚合物砂漿在混凝土表面進行修補加固。此砂漿是一種新型的混凝土表面修補加固材料，具有粘結強度高、干縮變形小、抗壓模量低，抗氯離子和硫酸鹽離子侵蝕能力強的特點，而且可顯著提高護筋阻銹能力，還具有一定的補償收縮性能，同時價格比同類產品低。

目前大多數建筑物存在耐久性不良的弊端，主要表現在:①混凝土碳化和裂縫問題普遍存在;②沿海地區鋼筋混凝土結構受氯離子侵蝕引起的鋼筋銹蝕嚴重;③臨水混凝土表面凍融松散剝落破壞;④混凝土表面沖磨破壞、機械磨損、磨蝕破壞以及化學侵蝕;⑤堿骨料反應破壞等。這些問題嚴重影響混凝土建筑物壽命和外觀，甚至危及混凝土建筑物的正常運行和安全。

2.2.1聚合物砂漿的主要性能及適用范圍

a.活性作用。聚合物乳液中有表面活性劑，能夠起減水作用。同時對水泥顆粒有分散作用，改善砂漿和易性，降低用水量，從而減少水泥的毛細孔等有害孔，提高砂漿的密實性和抗滲透能力。

b.橋鍵作用。聚合物分子中的活性基因與水泥水化中游離的Ca2+、Al3+、Fe2+等離子進行交換，形成特殊的橋鍵，在水泥顆料周圍發生物理、化學吸附，成連續相，具有高度均一性，降低了整體的彈性模量，改善了水泥漿物理的組織結構及內部應力狀態，使得承受變形能力增加，產生微隙的可能性大大減少。即使產生微裂隙，由于聚合物的橋鍵作用，也可限制裂縫的發展。

c.充填作用。聚合物乳液迅速凝結，形成堅韌、致密的薄膜，填充于水泥顆粒之間，與水泥水化產物形成連續相填充空隙，隔斷了與外界聯系的通道。

總之，TK聚合物的活性作用、橋鍵作用、充填作用改善了硬化水泥漿體的物理結構及內應力，降低了整體的彈性模量、減少用水量、改善了硬化水泥漿體內部毛細孔等有害孔，從而大大提高了砂漿的粘結、抗裂、抗滲及抗腐蝕等性能。

此砂漿適用于混凝土建筑物因碳化、空蝕、凍融破壞及化學侵蝕而引起的混凝土表層開裂、剝蝕等混凝土表面薄層修補，可直接用于防滲、防腐、防碳化工程，也可用于建筑瓷磚粘貼和衛生間防滲。

2.2.2施工及質量控制

采用此砂漿進行修補加固處理時，應根據當地的氣候條件、工程特點及施工進度合理組織施工。

2.2.2.1砂漿的配制

根據選用的原材料、設計技術及施工和易性要求事先進行試拌。現場可用砂漿攪拌機拌和或人工拌和，其各組分的配比用量必須嚴格控制。

先將稱好的水泥、砂攪拌均勻，再將稱好的TK改性乳液、活性劑及其他外加劑和水混合后加入，充分攪拌均勻即可。各組分配比必須嚴格控制。若人工拌和，宜在鐵皮板上進行，以防止拌和水流失，造成因砂漿水灰比改變而影響砂漿的和易性，拌和水應采用飲用水。

每次拌和砂漿的方法應根據砂漿施工的進度確定。拌和成的砂漿存放的時間不宜超過45min。若拌成砂漿未及時使用而出現干硬現象，不能再加水重新拌和，應舍棄不用。

2.2.2.2基底處理

a.鑿毛。為確保TK聚合物砂漿與基底混凝土具有良好的粘結，一般用鋼絲刷或噴砂方法清除表面浮層污物(有油漆或油脂污染部位用丙酮洗刷)。如基面松動嚴重，應采用人工鑿毛方法，鑿掉破損的混凝土，使基底露出堅硬、牢固的混凝土面，鑿毛必須徹底全面，但也不宜深度過大，以免破壞了未碳化和損破的混凝土。如果鋼筋銹蝕外露，還應對鋼筋表面進行除銹，并涂刷鋼筋防銹劑。

b.飽和。對鑿除的混凝土表面，采用高壓水槍(采用飲用水)將碎屑、灰塵沖洗干凈，并連續、均勻地噴灑，使表層混凝土達到飽和狀態，且表面無明水。

2.2.2.3施工

a.TK界面劑的涂刷。抹砂漿之前，在工作基面上涂刷聚合物界面改性劑，涂刷時應均勻，不得有漏涂、流淌。

b.TK砂漿抹面施工。待TK界面劑用手摸感到似粘非粘時，應立即抹砂漿，可采用機械噴涂或人工壓抹，操作速度要快，且朝一個方向，一次用力抹平，避免反復抹。

c.如修補厚度超過3cm時，應分層施工。層與層之間應間隔4h;對于破壞較深的部位(大于5cm)，可先采用TK聚合物混凝土進行修補，養護3～5d后，再抹TK砂漿。

2.2.2.4施工控制

a.為保證TK砂漿的施工質量，必須建立、健全質量保證體系。施工人員應嚴格按操作程序，對各道工序進行檢查驗收。

b.TK砂漿層外觀平整，層面與基底結合牢靠。

c.在施工過程中按設計要求進行現場抽樣檢驗，必要時可現場進行鉆孔取芯試驗，以檢查其效果。

2.2.2.5養護

用TK砂漿抹面后，應及時采用人工灑水并用塑料布或濕麻袋覆蓋養護，避免砂漿產生干縮裂縫，潮濕養護48h后，再涂刷TK防碳化劑，自然潮濕養護5d。

2.2.3施工注意事項

2.2.3.1修補砂漿養護48h后再涂混凝土防碳化劑。

2.2.3.2人工修補時，無論采用機械噴涂還是人工抹砂漿，應朝一個方向使用抹刀，并且盡量一次抹完，避免來回抹。如修補厚度超過3cm時，應分層抹，層與層之間應間隔3～4h，每層厚度不超過2cm。

2.2.3.3抹砂漿前2h，用飲用水沖洗待修補部位，使混凝土表面處于飽和狀態，但表面不能有明水。

2.2.3.4清理基面，鑿除破損、松動的混凝土，噴砂(或用鋼刷)除銹和油污，使外露鋼筋表面無銹蝕，且混凝土表面粗糙。

相信通過采用以上技術，建筑物的抗震能力會大大增強。

參考文獻:

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[2]樓永林.滑移減震建筑文集.

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