探討鋼筋混凝土的加固技術

李慶云

摘 要:闡述了鋼筋混凝土結構加固的背景,介紹了常用的鋼筋混凝土結構加固技術,并且研究了加固方法的適用范圍,并且提出了完善加工工藝了建議,為以后的施工提供借鑒。

關鍵詞:鋼筋混凝土加固技術

中圖分類號:TV698 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0056-01

我國的土木工程的建設發展迅速,近些年更是發展迅猛,我國的建筑工地很多,新的高樓、公路、鐵路、橋梁以及大型的水利工程。我們在加強土木建設的同時,還要注意當前建筑工程的維護方面的問題,建成的建筑物經常會因為設計的問題或者是施工方面的缺陷,還有就是加上長期使用,會逐漸受到破壞,逐漸老化;還有就是發生自然災害,都會造成混凝土結構的承載能力不足或者是抗震性不好,影響了建筑物的使用,威脅了人們的安全,所以就必須要做修復加固的工作。當前在基礎設施的建筑當中都有可持續發展的問題,基礎的建設越來越多,很多的建筑物都已經進入了老齡化的階段,加固的建筑物也越來越多。如果沒有從根本上進行改革,那么在幾十年以后將不能夠承擔龐大的維修費用,我們的工作重點要轉向加固。鋼筋混凝土結構是使用很廣泛的形式,尤其是在工業的建筑當中,但是鋼筋混凝土的結構在使用過一定的年限之后,就會有很明顯的損傷。這些建筑物有些是由于超過的使用年限,有些是由于質量比較差,在這種情況下,一般不會重建,可以進行維修或者是進行改造。混凝土結構的加固可以分為兩種,一種是直接加固,另外一種是間接加固,設計工作人員在進行設計的時候需要根據具體的情況來選擇合理的方式。直接加固的方式包括:極大截面、有粘結外包型鋼、置換混凝土、粘貼纖維增強塑料、粘貼鋼板等等。間接加固的方式包括增設支點、預應力加固等等。

1增設支點

這種加固方法是通過增加支撐點,從而來減少受彎構件的夸大,減少荷載,提高承載水平。根據支承結構的受力能力的不同可以采用彈性支點和剛性支點兩種加固的方法。增加支點加固的方法很簡單,有效,不過很容易損害建筑物的原貌,還會影響建筑物的使用功能,減少建筑物實際使用的空間,所以這種加固方式最好應用到橋梁等架構當中。

2粘鋼加固

用粘結劑把鋼板貼在開裂構件需要加固的地方來提高結構的承受能力,這種方法在國際上屬于一種適用面很廣泛的方法,不僅可以使用在建筑物當中,還能夠使用到公路或者是橋梁當中。與傳統的加固方法比較,這種方法有它的優勢:簡單,只需要在需要加固構件的表面進行操作,使用粘結劑把鋼板與之粘結在一起,恢復構件的工作能力;施工所需要的空間不大,而且對生活環境的影響比較小,適用于應急的加固項目當中;加固使用的鋼板厚度一般是2mm～6mm之間,因此,在加固后不僅重量不會增加太多,而且也不影響外觀;加固的效果很明顯。

3粘貼纖維增強塑料

粘貼纖維加固的方式是使用樹脂類的膠材料把纖維增強復合材料貼在構件的受到拉力的地方,讓它與被加固的面共同工作,達到加固的目的。這種加固的方法很簡單,而且能夠達到很好的加固效果,但是這種加固方式對被加固的混凝土的強度等級有很嚴格的要求,等級不能低于C15,而且混凝土表面的正拉粘結的強度要大于1.5MPa。這種加固方式不僅可以粘貼鋼板,還能夠耐潮、耐腐蝕,重量輕,降低維護成本,適合各種混凝土的構件使用,但是注意進行防火的相關處理。

4碳纖維加固

工程實踐和試驗研究表明:采用碳纖維對鋼筋混凝土柱進行抗震加固;可以有效約束混凝土的變形,增強耗能能力,從而使其承載能力及延性能力有很大的提高,可取得良好的抗震加固效果。碳纖維片材由于其強度高,彈性模量大,用于橫向包裹鋼筋混凝土柱時,可以有效提高柱的承載能力和延性性能,其作用機理體現在兩個方面:一方面,碳纖維片材橫向包裹,其作用類似受剪鋼筋,協同鋼筋承受剪力。由于碳纖維的抗拉強度遠遠大于鋼筋的抗拉強度,相當于配筋率大大提高,使其抗剪承載力得以顯著提高,斜裂縫出現以后構件的變形性能也得以明顯改善;另一方面,橫向包裹碳纖維,還會對其內部的混凝土起到有效的約束作用,當受壓區混凝土達到峰值應力后,具橫向膨脹變形急劇增大,碳纖維環向應變顯著增大,環向約束力增大,這就使得混凝土應力—應變曲線的下降變得平緩,極限壓應變得以提高,因而推遲了受壓區混凝土的破壞過程,充分發揮了縱向鋼筋的塑性變形性能,顯著改善構件的延性。

5加大截面

加大截面的加固方式就是在鋼筋混凝土受壓的區域加混凝土現澆筑,增加截面的高度,加大截面的面積,提高斜截面的剛度以及抗剪的能力,加強加固效果。使用這種加固方式必須首先要解決好新增加的部分與原來的部分的協調性,考慮它們共同受力的問題。通過實驗證明,加固結構在受力的過程當中,結合面會產生各種比較復雜的應力,最主要的就是拉應力和剪應力。在有彈性的階段,這兩種力主要是通過結合面兩邊的新混凝土和舊的混凝土的粘結的強度來存在,開裂之后主要是通過貫穿結合面的錨固鋼筋或者是螺栓產生的摩擦力來傳遞的。

在建筑施工過程當中,我們要根據具體的情況來選擇合理的加固方式,要考慮到經濟成本以及質量。現代社會建筑科學技術在不斷發展,新型的建筑材料也越來越多,混凝土結構的加固技術也迅速發展,加固方式也越來越多,每種加固方式都有適合的情況,要根據建筑物的具體情況來進行選擇。

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