粘鋼和粘碳纖維技術在工程結構加固中的應用

時冬冬

摘 要：工程結構的加固工作做得是否到位直接影響著整個工程的安全性和質量水平，為了促進工程建設水平的不斷提高，保證工程的安全和質量，我們必須重視工程加固技術的應用。粘鋼和粘碳纖維技術作為一種技術性較強且效果顯著的新型加固補強措施，在工程結構加固中的應用越來越廣泛。本文通過對粘鋼和粘碳纖維技術的特點和優(yōu)勢進行研究分析，總結了該技術的具體實施方法和工藝技術，供大家探討和學習。

關鍵詞：粘鋼 粘碳纖維 結構加固 工藝

中圖分類號：TU378 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）06（a）-0060-01

我國是地震高發(fā)區(qū)，地震發(fā)生頻率相對較高，特別是近幾年來，地震對我們的房屋建筑產生了很大破壞，提高房屋建筑及建筑工程的抗震能力十分必要。為了保證居民的安全居住和工程的質量，同時防止突發(fā)危險如地震帶來的破環(huán)，我們必須要做好工程結構的加固處理。粘鋼和粘碳纖維技術具有施工方便，快捷可靠，不影響工程結構外觀，經濟的特點，非常值得推廣應用。

1 粘鋼和粘碳纖維技術的在工程結構加固中的優(yōu)勢

1.1 粘鋼加固的優(yōu)勢分析

首先，粘鋼加固手段通常使用3毫米至10 mm的高強鋼板，可以大幅度提高工程結構的加固強度和剛度，另外，雖然鋼板的截面大小有了一定增加，但是增加幅度很小，因此不用擔心會給建筑工程的整體外觀和使用效果帶來影響[1]。其次，粘鋼加固的施工辦法操作簡單，工期較短，在粘鋼加固工作實施時，不需要進行太多濕作業(yè)，有效簡化了整個施工過程，在保證加固效果的同時也縮短了工期。最后，粘鋼加固技術的結構層自重增量相對較小，因為采用該技術時增加的結構層的厚度大大小于采用一般方法的結構層，有效減少了結構的自重增量，同時也起到了顯著的加固效果。

1.2 粘碳纖維技術的優(yōu)勢分析

首先，與一般鋼材相比，碳纖維的抗拉強度要高出很多，同時碳纖維還具有柔性好、剪裁簡便的優(yōu)點，使用碳纖維進行結構加固可以大幅度增強結構強度及剛度，此外，碳纖維還可以有效改善工程結構的抗裂能力，防止結構發(fā)生變形，促進結構延性的提高[2]。其次，粘碳纖維施工操作簡單，而且特別經濟。該技術的實施是在原來的工程結構的基礎上進行的，不需要過多施工操作，同時大量節(jié)省了周轉材料，可以有效縮短工期，提高經濟效益。此外，碳纖維的厚度較小，本身重量很輕，不會對工程結構的使用效果造成太大影響。最后，碳纖維具有耐磨蝕性佳，耐久性突出的特點，有利于工程結構的耐腐蝕性及耐久性的大幅度提高。碳纖維加固技術對很多類型的工程結構都十分適用，加固補強效果突出。

2 粘鋼和粘碳纖維技術的具體操作及施工工藝

2.1 粘鋼技術的施工方法和工藝流程

在進行混凝土柱的加固補強時，如果柱子的荷載較大，我們可以使用粘鋼技術進行柱體加固。沿著混凝土柱的四角縱向進行粘貼剛工作或粘鋼板工作，然后再沿著柱子的高度進行扁鋼的橫向粘貼，粘貼過程中注意保持200～300 mm的距離。針對荷載較大的混凝土梁的加固，我們可以沿著梁底進行一定厚度的鋼板的粘貼，鋼板寬度與梁的寬度一樣，接著沿梁的頂部的兩個支座進行一定厚度的鋼板粘貼，如果不能完成梁頂粘貼或粘貼過于困難的，可以將鋼板粘貼在梁的側上部相應的地方。最后在混凝土梁的兩側支座位置粘貼3～4道“U”型箍，保持100 mm的距離，粘貼時使用寬度為100 mm的扁鋼。

在進行粘鋼加固施工時，首先要進行鋼板條的制作，按照設計規(guī)范，把鋼板制作成條狀，然后按鉚釘接位置于鋼板上面進行鉆空。第二步，進行混凝土表面處理，將混凝土上面的松散層輕輕鑿掉，使其表面更加平整，使用磨光機將連接著鋼板粘結面的混凝土磨平，然后采用空壓機把粘貼面上面的雜質吹干凈。第三步，對鋼板做表面處理，采用磨光機把鋼板打磨光滑，接著通過粗砂輪片實行粗糙打磨，使打磨的紋路方向與鋼板的受力方向保持垂直。第四步，配制好結構膠，采用抹刀沾取配膠進行混凝土表面的涂抹，涂抹的厚度控制在1～3 mm之間，厚度由中間向兩邊遞減，將鋼板粘貼到指定的地方。

2.2 粘碳纖維的施工方法和工藝流程

針對荷載力較小的混凝土柱，我們可以采用粘碳纖維的方式進行柱體加固。沿柱子的四角縱向進行2～3層的碳纖維布粘貼，然后再沿柱子高度，選擇寬度為100 mm的環(huán)形纖維布進行橫向粘貼，粘貼過程中保持150～250 mm之間的間距。針對荷載力較小的混凝土梁，也可以通過粘碳纖維技術進行梁體加固補強。沿混凝土梁的底部粘貼兩到三層的碳纖維布，碳纖維布的長度為梁跨度的1/3，若梁頂粘貼無法進行，則可以將其粘貼在混凝土梁的側上部對應地方。然后在梁的兩端支座位置進行3～4道的“U”型箍粘貼，保持150 mm的距離，使用寬度為100～200 mm的碳纖維布。

在開展粘碳纖維施工時，第一步，要做好卸荷工作，在進行加固施工工作前盡量將加固對象的構件卸荷。第二步，進行基底處理。將粘貼面上面的剝落部位和出現(xiàn)空鼓和腐蝕現(xiàn)象的部分鑿掉，之后采用環(huán)氧砂漿進行修復。緊接著對基地開裂的地方做灌漿處理，將裂縫封閉好。使用相關機械工具將混凝土表面的雜質祛除，保持基底表面的平整，然后用吹風機將殘屑吹掉。第三步，根據(jù)相關工藝規(guī)范和要求進行底膠的配制，通過滾筒刷沾取底膠，將膠均勻地涂抹在混凝土表層上，等待2～3 h，直到膠體完全固化后再開展下一道工序。第四步，使用專門的找平材料將凹陷位置填平，根據(jù)設計規(guī)范裁剪合適的碳纖維布尺寸，按工藝規(guī)范和相關施工技術要求調配和攪拌好粘結膠，將粘結膠均勻刷涂在指定部位。開始碳纖維布的粘貼工作，使用專門滾子沿纖維方向重復進行滾壓，避免出現(xiàn)起泡和空鼓現(xiàn)象，做好碳纖維布的固定。第五步，注意后期保護工作，通過抹灰或噴放火涂料的方法對加固后的碳纖維表層進行有效保護，防止其遭受破壞，影響加固效果。

3 結語

使用粘鋼和粘碳纖維技術進行工程結構加固具有操作簡便、效果明顯且經濟、可靠的優(yōu)點，兩種加固技術對工程構建的總體外觀和使用效果都不會造成太大影響。在工程建設和維護的過程中，我們應重視對粘鋼技術和粘碳纖維技術的應用，熟悉兩種加固技術的施工方法和工藝流程，以便充分利用他們進行工程結構的加固補強，促進工程質量的大幅度提高，同時節(jié)省經濟開支，實現(xiàn)施工企業(yè)的經濟效益最大化。

參考文獻

[1] 章途山.碳纖維技術在工程加固中的應用[J].價值工程，2010，12（7）：87-88.

[2] 孔令國.碳纖維在框架結構加固中的應用[J].山西建筑，2010，13（15）：112-113.endprint