CN103362318A - 一种预制trc板加固钢筋混凝土装置及界面处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预制TRC板加固钢筋混凝土装置，包括：混凝土层、预制TRC板、耐碱纤维网、不锈钢螺栓、螺母、垫片；预制TRC板设置在混凝土层上，耐碱纤维网设置在预制TRC板的内部，不锈钢螺栓设置在混凝土层内部，螺母设置在不锈钢螺栓，垫片设置在预制TRC板和螺母之间。本发明的预制TRC板使用非金属纤维织物增强，加固界面剂MPC为无机材料，采用的界面处理方式具有耐腐蚀性，特别适用于腐蚀环境下的钢筋混凝土结构加固修补。本发明预制TRC板和通常的纤维增强树脂布加固结构相比，承受荷载的耐碱纤维网受到高性能细骨料混凝土层的保护，不易受到刮擦和火灾的影响。

Description

一种预制TRC板加固钢筋混凝土装置及界面处理方法
技术领域
本发明属于建筑工程结构加固领域，尤其涉及一种预制TRC板加固钢筋混凝土装置及界面处理方法。
背景技术
由于使用年限限制、功能改变、灾害作用、施工质量等因素的影响，我国存在大量建筑物需要加固和修复。传统加固方法如FRP加固法、外包钢加固法等无法解决结构加固后的耐久性和耐高温等问题。织物增强混凝土(TextileReinforced Concrete)是由高性能细骨料混凝土与多轴耐碱纤维网(如碳纤维、芳纶纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维等)的结合而成的新型复合材料，它具有良好的承载能力、限裂能力、壁薄轻质高强、耐腐蚀及可塑性强等优点，常用于轻型预制构件和结构加固领域。现有的TRC材料应用研究还未涉及到符合实际受力构件的加固，其加固方法不具有可操作性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种预制TRC板加固钢筋混凝土装置及界面处理方法，旨在解决现有的TRC材料用于加固混凝土结构法向朝下平面的方法可操作性差的问题。
本发明的目的在于提供一种预制TRC板加固钢筋混凝土装置，该预制TRC板加固钢筋混凝土装置包括：混凝土层、预制TRC板、耐碱纤维网、不锈钢螺栓、螺母、垫片；
预制TRC板设置在混凝土层上，耐碱纤维网设置在预制TRC板的内部，不锈钢螺栓设置在混凝土层内部，螺母设置在不锈钢螺栓，垫片设置在预制TRC板和螺母之间。
进一步，预制TRC板通过MPC界面剂层的MPC界面剂和不锈钢螺栓上的螺母设置在混凝土层上。
进一步，不锈钢螺栓通过纤维混凝土层设置在混凝土层内部。
进一步，耐碱纤维网采用碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、耐碱玻璃纤维。
进一步，在预制TRC板上设置于不锈钢螺栓相匹配的预留孔。
本发明的目的在于提供一种预制TRC板加固钢筋混凝土结构的界面处理方法，该预制TRC板加固钢筋混凝土结构的界面处理方法包括以下步骤：预制TRC板，表面粗糙化，植入螺栓，涂抹界面剂，压紧预制TRC板。
进一步，预制TRC板尺寸需与被加固混凝土构件的尺寸相适应。
进一步，表面粗糙化，在需加固结构的既有混凝土上凿糙。
进一步，涂抹界面剂，制备界面剂磷酸钾镁水泥，并将它涂抹在既有混凝土上。
进一步，压紧预制TRC板将预制TRC板贴在界面上，让螺栓穿过预留孔，在孔缝隙内填纤维混凝土，压平。
本发明的预制TRC板加固钢筋混凝土装置及界面处理方法，与钢筋混凝土相比，预制TRC板使用非金属纤维织物增强，加固界面剂MPC为无机材料，加固方法采用的界面处理方式具有耐腐蚀性，使得加固方法特别适用于腐蚀环境下的RC结构加固修补。本发明预制TRC板和通常的FRP布加固结构相比，承受荷载的耐碱纤维网受到高性能细骨料混凝土层的保护，不易受到刮擦和火灾的影响。
附图说明
图1是本发明实施例提供的预制TRC板加固钢筋混凝土装置示意图；
图2是本发明实施例提供的预制TRC板加固钢筋混凝土界面处理方法流程图。
图中：1、混凝土层；2、预制TRC板层；3、耐碱纤维网；4、不锈钢螺栓；5、垫片；6螺母；7、纤维混凝土；8、MPC界面剂层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图1示出了本发明提供的预制TRC板加固钢筋混凝土装置结构。为了便于说明，仅仅示出了与本发明相关的部分。
本发明的预制TRC板加固钢筋混凝土装置，该预制TRC板加固钢筋混凝土装置包括：混凝土层、预制TRC板、耐碱纤维网、不锈钢螺栓、螺母、垫片；
预制TRC板设置在混凝土层上，耐碱纤维网设置在预制TRC板的内部，不锈钢螺栓设置在混凝土层内部，螺母设置在不锈钢螺栓，垫片设置在预制TRC板和螺母之间。
作为本发明实施例的一优化方案，预制TRC板通过MPC界面剂层的MPC界面剂和不锈钢螺栓上的螺母设置在混凝土层上。
作为本发明实施例的一优化方案，不锈钢螺栓通过纤维混凝土层设置在混凝土层内部。
作为本发明实施例的一优化方案，耐碱纤维网采用碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、耐碱玻璃纤维。
作为本发明实施例的一优化方案，在预制TRC板上设置于不锈钢螺栓相匹配的预留孔。
下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
如图1所示，本发明实施例提供的一种预制TRC板加固钢筋混凝土装置示意图；预制TRC板加固钢筋混凝土装置包括，混凝土层1、预制TRC板2、耐碱纤维网3，TRC基体夹有耐碱纤维网3，构成预制TRC板2，通过使用MPC界面剂粘结在混凝土层1上，预制TRC板2穿过植入的不锈钢螺栓4粘贴到既有混凝土层1表面，再使用垫片5和螺母6把预制TRC板2固定到混凝土层1上。
具体固定方法：在混凝土层1结构表面凿糙，并在混凝土层1结构表面植入一定数量的不锈钢螺栓4，根据不锈钢螺栓4位置在预制TRC板2钻孔，孔径与不锈钢螺栓4相适应，再涂抹一定厚度的MPC界面剂，通过MPC界面剂将预制TRC板2粘贴在既有混凝土层1结构表面，在孔缝隙内填纤维混凝土7，套上垫片5，拧紧螺帽6，MPC界面剂早强快凝。
利用本方法处理界面，能够使预制TRC板2与既有混凝土层1粘结良好，共同受载，充分利用预制TRC板2的承载能力，保障加固效果，本方法操作简单，造价低廉，不须特殊养护，不需搭设模板，是利用TRC板加固实际受力构件的完整施工过程，具有一定的推广性和可操作性，它可为钢筋混凝土结构提供一种新的加固方法且不受经济条件限制。
该发明还包括预制TRC板加固钢筋混凝土界面处理方法，图2是本发明实施例提供的一种预制TRC板加固钢筋混凝土界面处理方法流程图。该方法包括以下步骤：
S101：预制TRC板；
S102：表面粗糙化；
S103植入螺栓；
S104：涂抹界面剂；
S105：压紧预制TRC板。
本发明的具体步骤为：加固前，在梁正式加载前，首先用铁锤和尖锤将梁底1500mm范围内凿糙，凿糙以露出粗骨料为准，各加固梁粗糙度约为3mm；在梁纯弯曲两侧打孔前，先用HBY-84A型砼保护层测定仪对梁内钢筋进行定位；用冲击钻各打2个直径为10mm、深度为50mm的孔，用吹风机吹尽孔内灰尘并用水清洗；将不锈钢螺栓4预埋至孔内，灌入MPC胶粘剂并待其凝固1d；粘贴预制TRC板2之前，用钢丝刷用力刷去梁底灰尘和松动的骨料，用毛刷将梁底打湿，进一步洗刷表面浮尘，并将梁底风干至表面无明水为止；在预制TRC板2上钻孔，应注意与梁底螺栓相对应。
在步骤S101中，预制TRC板2，预制TRC板2尺寸需与被加固混凝土构件的尺寸相适应，由试验室自制。预制TRC板2主要采用耐碱纤维网3如碳纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维等增强。其施工工艺为：在模板中首先涂抹3mm复合砂浆，然后铺设浸渍(环氧树脂)后的纤维网，重复以上工艺过程，水泥砂浆和纤维网(3层)间隔铺设，并在砂浆上表面刻痕。1d后拆模，并在室温下洒水养护28d。
在步骤S102中，表面粗糙化，在需加固结构的既有混凝土上凿糙，使表面产生一定粗糙度，以露出粗骨料为准。
在步骤S103中，植入不锈钢螺栓4，并在既有混凝土结构表面植入一定数量的不锈钢螺栓4，根据不锈钢螺栓4位置在预制TRC板2钻孔，孔径与不锈钢螺栓相适应。
在步骤S104，涂抹界面剂，制备界面剂磷酸钾镁水泥，并将它涂抹在既有混凝土上。
制作磷酸钾镁界面剂(MPC)。MPC材料由死烧氧化镁粉(MgO，简称M)，复合缓凝剂(Composite Retarder，简称CR，包括硼砂和十二水合磷酸氢二钠)，工业级磷酸二氢钾(KH2PO4，简称K)以及掺合料粉煤灰(Fly Ash，简称FA)、石灰石粉(CaO·AL2O3，简称Ca)等按一定配比组成。各配方中mCR/m(M+掺)＝12％，m掺/m(M+掺)＝20％，mM/mK＝1∶1.5，mW/mMPC＝0.125，mFA∶mCa＝1∶1，浆体流动度为103mm。用灰刀将预先调制好的MPC界面剂嵌刮于梁底凹陷部位进行修补填平(厚度约5mm)，尽量减小高差(仰面施工)。
在步骤S105中，压紧预制TRC板2，将预制TRC板2粘贴在既有混凝土结构表面，压平，让不锈钢螺栓4穿过预留孔，在孔缝隙内填纤维混凝土7。套好垫片5，拧紧螺母6。将预制TRC板2定位粘贴至梁底后，迅速用木工夹固定预制TRC板2，用木槌敲击板底，使界面剂填充空隙，刮去多余浆体；将不锈钢螺栓4上好螺母6后，布置一定数量的木工夹进行锚固；3d后撤去木工夹，7d后即可满足强度要求。
预制TRC薄板和钢筋混凝土相比，由于使用非金属纤维织物，并且界面剂MPC为无机材料，加固方法采用这种界面处理方式具有耐腐蚀性，使得加固方法特别适用于腐蚀环境下的RC结构，并且相比较于通常的FRP布加固结构，承受荷载的耐碱纤维网3受到高性能细骨料混凝土层的保护，不易受到刮擦和火灾的影响。采用不锈钢螺栓4，是由于加固的施工工艺要求，其作用是便于压紧TRC薄板。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预制TRC板加固钢筋混凝土装置，其特征在于，该预制TRC板加固钢筋混凝土装置包括：混凝土层、预制TRC板、耐碱纤维网、不锈钢螺栓、螺母、垫片；
预制TRC板设置在混凝土层上，耐碱纤维网设置在预制TRC板的内部，不锈钢螺栓设置在混凝土层内部，螺母设置在不锈钢螺栓，垫片设置在预制TRC板和螺母之间。
2.如权利要求1所述的预制TRC板加固钢筋混凝土装置，其特征在于，预制TRC板通过MPC界面剂层的MPC界面剂和不锈钢螺栓上的螺母设置在混凝土层上。
3.如权利要求1所述的预制TRC板加固钢筋混凝土装置，其特征在于，不锈钢螺栓通过纤维混凝土层设置在混凝土层内部。
4.如权利要求1所述的预制TRC板加固钢筋混凝土装置，其特征在于，耐碱纤维网采用碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、耐碱玻璃纤维。
5.如权利要求1所述的预制TRC板加固钢筋混凝土装置，其特征在于，在预制TRC板上设置于不锈钢螺栓相匹配的预留孔。
6.一种预制TRC板加固钢筋混凝土界面处理方法，其特征在于，该预制TRC板加固钢筋混凝土结构界面处理方法包括以下步骤：预制TRC板，表面粗糙化，植入螺栓，涂抹界面剂，压紧预制TRC板。
7.如权利要求6所述的预制TRC板加固钢筋混凝土界面处理方法，其特征在于，预制TRC板尺寸需与被加固混凝土构件的尺寸相适应。
8.如权利要求6所述的预制TRC板加固钢筋混凝土界面处理方法，其特征在于，表面粗糙化，在需加固结构的既有混凝土上凿糙。
9.如权利要求6所述的预制TRC板加固钢筋混凝土界面处理方法，其特征在于，涂抹界面剂，制备界面剂磷酸钾镁水泥，并将它涂抹在既有混凝土上。
10.如权利要求6所述的预制TRC板加固钢筋混凝土界面处理方法，其特征在于，压紧预制TRC板将预制TRC板贴在界面上，让螺栓穿过预留孔，在孔缝隙内填纤维混凝土，压平。
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