碳纤维布加固修复混凝土裂缝
碳纤维材料用于混凝土裂缝加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家。目前,随着我国经济建设的逐步增长,已竣工的工程和在建工程,特别是公建工程随房屋功能的需要的不同而改变,难以满足当前规范使用的需求,结构需进行维修、加固,目前常用的加固方法有很多,如:加大截面法、钢法、粘钢加固法和碳纤维加固法。前3种的加固方法施工周期长、占地大、小。碳纤维布加固是目前设计单位加固设计中常用的一项,它具有强度高、施工速度快、高的特点。碳纤维布的抗拉强度能达到3400mpa以上,受力弹性模量在240000mpa以上,延伸率能达到2%,单位面积质量≦300g/㎡。
裂缝可分为受力裂缝和非受力裂缝。受力裂缝是由地基不均匀沉降、混凝土强度、板厚等因素引起的;非受力裂缝是由温度、混凝土的收缩、施工等因素引起的,它出现的时间有早有晚,早期的干缩裂缝在浇筑完成约2~4个小时就会出现,部分温度裂缝在竣工验收后三个月至半年内才出现。其中施工因素主要有板负筋保护层偏大(钢筋严重踩塌)、板底混凝土保护层不足或砂的氯盐含量**标。
现在来分析各类裂缝的处理方法:
(1)对混凝土中水泥性不合格或者水泥不同品种混用发生化学反应而导致的破性裂缝,须进行彻底处理,即将混凝土打掉重新浇筑。
(2)对受力产生的裂缝,可根据裂缝出现的原因,有针对性地采取加固补强措施。
如果对已影响到结构安全的楼板裂缝,除了沿缝凿成V字形凹槽冲洗干净,将环氧树脂液用压力灌入缝内封闭外,还要用粘扁钢或碳纤维布等措施对楼板进行加固。当用碳纤维布加固时,对单条裂缝,除了沿缝粘贴外还要在垂直于缝方向间距布宽粘贴;对相互交叉的多条缝要井字形粘贴,间距同布宽。(布宽300左右为宜)
(3)对由温度、混凝土的收缩、施工等因素引起的非受力裂缝处理如下:
1、对于一般混凝土楼板表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧树脂液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。
2、对其它一般裂缝(宽度在0.05~0.2之间)的处理,其施工顺序为:清洗板缝后用1:2或1:1水泥砂浆抹缝,压平养护,封闭以恢复观感即可。(于缝的数量少且非通长、贯通的缝)
3、对当裂缝(宽度大于0.2)较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,用1:2水泥砂浆抹平,也可以采用环氧胶泥嵌补。(于缝的数量少且非通长、贯通的缝)
4、对当楼板出现裂缝面积较大时,应对楼板进行静载试验,检验其结构安全性,必要时可在楼板上增做一层钢筋网片,以提高板的整体性。或在板面用环氧树脂液灌缝封闭(作一层防水也行),在板底用碳纤维布粘贴成井字形,间距同布宽。
5、对通长、贯通的危险结构裂缝,裂缝宽度大于0.2的处理方法也为:除了沿缝凿成V字形凹槽冲洗干净,将环氧树脂液用压力灌入缝内封闭外,还要用粘扁钢或碳纤维布等措施对楼板进行加固。当用碳纤维布加固时,对单条裂缝,除了沿缝粘贴外还要在垂直于缝方向间距布宽粘贴;对相互交叉的多条缝要井字形粘贴,间距同布宽。(布宽300左右为宜)
6、对通长、贯通与非通长、贯通裂缝共同组成数量又多时板底只有纵横都粘贴。
仿生自愈合技术仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些组分如含粘结剂的液芯纤维或,在混凝土内部形成智能型仿生自愈合网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
其它技术如结构、构件移位技术、调整结构自振频率技术等。 砌体结构加固方法:砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时,可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。
混凝土表面处理技术表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施
灌浆、嵌缝封堵技术灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
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