CN104196256B - 碳纤维加固结构及施工方法 - Google Patents

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Abstract

一种碳纤维加固结构及施工方法，属于抗震加固技术领域，包括原砌体墙、预制圆孔楼板以及碳纤维布构件，碳纤维布构件包括中间的碳纤维拉杆以及两端的展开区和粘贴区。其中碳纤维拉杆采用碳纤维布卷制后经过浸胶固化形成，通过在原砌体墙或圈梁上钻孔将碳纤维拉杆穿过，其露在两侧的展开区和粘贴区分别展开后粘贴在抹角斜面区以及预制圆孔楼板下表面，并在粘贴区上粘贴通长的碳纤维盖布以保证碳纤维布粘贴牢固。本发明因其碳纤维抗拉能力强，与混凝土表面粘贴技术成熟可靠，有施工、检查规章可循的特点以及施工简便快捷，造价低等优点促成了该技术广阔的应用前景。

Description

碳纤维加固结构及施工方法
技术领域
本发明涉及一种碳纤维加固结构及施工方法，属于抗震加固技术领域。
背景技术
历次地震破坏调查证明，许多砖混结构房屋的倒塌是因为预制钢筋混凝土圆孔楼板与支承砖墙(梁)的连接不可靠，支座长度不够或与墙(梁)无任何拉结，地震晃动中，楼板脱出支承墙(梁)，造成楼板塌落，引起建筑物整体倒塌。特别是我国既有砖混建筑楼板采用预制圆孔楼板的很多，而且楼板的支承长度及构造连接大部分不满足抗震要求，为消除安全隐患，必须认真进行加固处理才能保证后续的安全使用。通常情况，对不满足圆孔楼板支承要求的楼板采用在楼板上加整体现浇钢筋混凝土叠合层或在墙(梁)上设置支承角钢支托增加支承长度的两种加固方法，但是上述两种加固方法分别存在施工复杂、增加楼板荷重、影响使用美观等缺点。
发明内容
本发明针对既有建筑预制圆孔板与墙连接的砌体结构住宅中预制圆孔板在墙上的搭接长度不满足现规范要求问题，提出了一种碳纤维加固结构及施工方法，以使其满足抗震构造要求。解决了现有加固方法施工周期长，增加楼板荷重等问题，增强了预制圆孔楼板与支承墙(梁)的连接强度。
本发明的技术方案如下：
一种碳纤维加固结构，包括原砌体墙、预制圆孔楼板以及碳纤维布构件，所述预制圆孔楼板搭设在原砌体墙或原砌体墙上的圈梁上，所述碳纤维布构件包括中间的碳纤维拉杆以及两端的粘贴区，粘贴区与碳纤维拉杆之间过渡设置有展开区；所述靠近预制圆孔楼板底部的原砌体墙或圈梁上设置有钻孔，钻孔内穿设有碳纤维拉杆；所述原砌体墙或圈梁与预制圆孔楼板连接拐角处设置有抹角斜面区；所述碳纤维拉杆两端露在原砌体墙或圈梁外侧的展开区粘贴在抹角斜面区上，所述粘贴区粘贴在预制圆孔楼板下表面，所述粘贴区外侧粘贴有碳纤维盖布，碳纤维盖布将粘贴区盖在预制圆孔楼板下表面。
进一步，所述钻孔内灌注有粘结胶。
进一步，所述钻孔直径为8-10mm，水平间距为200mm，钻孔中心线距预制圆孔楼板底面50-60mm。
进一步，所述碳纤维拉杆直径为5～6mm，碳纤维布构件选用布厚0.167mm单向织物II级。
进一步，所述展开区长70mm，粘贴区尺寸为100×200mm，碳纤维盖布宽250mm。
上述碳纤维加固结构的施工方法，采用如下步骤：
步骤一：制作碳纤维布构件的碳纤维拉杆：将碳纤维布条卷制成圆形卷，将两端的展开区以及粘贴区部分用塑料套包紧，中间部分浸透固化胶，形成硬棒，即制作完成碳纤维布构件中间的碳纤维拉杆；
步骤二：按图纸要求，在原砌体墙或圈梁上画线进行孔眼标记，孔径、孔距应符合设计要求，检查无误后进行钻孔；
步骤三：钻孔后清孔，用压缩空气吹净钻孔内灰尘，或者用高压水冲洗钻孔，冲洗后晾干；
步骤四：用聚合物砂浆抹角，设置成抹角斜面区，要求抹角斜面区平整不污染钻孔，若有污浸应立即清除干净，待抹角斜面区的聚合物砂浆固化后，将塑料套包紧的粘贴区清理修补平整，保持干净无灰尘；
步骤五：将预制好的碳纤维拉杆插入钻孔中，定位后向孔内注改性环氧树脂粘结胶；
步骤六：待孔内改性环氧树脂粘结胶固化后，将露在原砌体墙或圈梁两端的碳纤维拉杆两端的塑料套去除，把碳纤维布展开，形成两端的展开区以及粘贴区，将展开区设置于聚合物砂浆抹成的抹角斜面区表面；
步骤七：在展开区、粘贴区、抹角斜面区表面以及预制圆孔楼板底面涂底胶及粘结胶，将碳纤维布构件的展开区粘贴在抹角斜面区，将粘贴区粘帖于预制圆孔楼板底面；
步骤八：为了增强粘贴效果，保护碳纤维拉杆的端部粘贴区不受损坏，在粘贴区上面再粘盖一层通长的碳纤维盖布。
有益效果：
本发明最显著的优势在于在增强预制圆孔楼板与支承墙(梁)的连接强度的同时，克服了常用的两种加固方法的缺点，施工中不会破坏楼板表面，不增加结构楼板的荷载，不影响建筑装修及使用美观，同时具有施工简便快捷，造价低等优点，并且因其碳纤维抗拉能力强，与混凝土表面粘贴技术成熟可靠，有施工、检查规章可循的特点，促成了该技术广阔的应用前景。
附图说明
图1为套有塑料套的碳纤维构件侧视图；
图2为套有塑料套的碳纤维构件俯视图；
图3为本发明碳纤维加固法示意图；
图4为图3的A-A剖面图。
图中，1：原砌体墙；2：预制圆孔楼板；3：碳纤维拉杆；4：钻孔；5：碳纤维布构件；6：展开区；7：粘贴区；8：抹角斜面区；9：碳纤维盖布；10：塑料套；11：浸胶部分。
具体实施方式
实施例1
如图1-4所示，本发明的一种碳纤维加固结构，包括原砌体墙1、预制圆孔楼板2以及碳纤维布构件5，预制圆孔楼板2搭设在原砌体墙1上的圈梁上，如图3所示，碳纤维布构件5包括中间的碳纤维拉杆3以及两端的粘贴区7，碳纤维拉杆3采用碳纤维布卷制后经过浸胶固化形成，直径为5～6mm，碳纤维布构件5选用布厚0.167mm单向织物II级。粘贴区7与碳纤维拉杆3之间过渡设置有展开区6，如图1-2所示。展开区6长70mm，粘贴区7尺寸为100×200mm，碳纤维盖布9宽250mm。靠近预制圆孔楼板2底部的圈梁上设置有钻孔4，钻孔4直径为8-10mm，水平间距为200mm，钻孔4中心线距预制圆孔楼板2底面50-60mm，钻孔4内穿设有碳纤维拉杆3，并灌注有粘结胶。其中，圈梁与预制圆孔楼板2连接拐角处设置有抹角斜面区8，碳纤维拉杆3两端露在圈梁外侧的展开区6粘贴在抹角斜面区8上，粘贴区7粘贴在预制圆孔楼板2下表面，粘贴区7外侧粘贴有碳纤维盖布9，如图4所示，碳纤维盖布9将粘贴区7盖在预制圆孔楼板2下表面。其中，所述浸渍、粘结碳纤维布的胶粘剂必须采用改性环氧树脂胶粘剂，对砌体结构加固不应使用不饱和聚酯树脂，醇酸树脂等作浸渍、粘结胶粘剂。
上述碳纤维加固结构的施工方法，采用如下步骤：
步骤一：制作碳纤维布构件5的碳纤维拉杆3：将碳纤维布条卷制成圆形卷，将两端的展开区6以及粘贴区7部分用塑料套10包紧，中间部分浸透固化胶，形成浸胶11部分，成为硬棒，即制作完成碳纤维布构件5中间的碳纤维拉杆3；
步骤二：按图纸要求，在原砌体墙1或圈梁上画线进行孔眼标记，孔径、孔距应符合设计要求，检查无误后进行钻孔；
步骤三：钻孔后清孔，用压缩空气吹净钻孔4内灰尘，或者用高压水冲洗钻孔4，冲洗后晾干；
步骤四：用聚合物砂浆抹角，设置成抹角斜面区8，要求抹角斜面区8平整不污染钻孔，若有污浸应立即清除干净，待抹角斜面区8的聚合物砂浆固化后，将塑料套10包紧的粘贴区7清理修补平整，保持干净无灰尘；
步骤五：将预制好的碳纤维拉杆3插入钻孔4中，定位后向孔内注改性环氧树脂粘结胶；
步骤六：待孔内改性环氧树脂粘结胶固化后，将露在原砌体墙1或圈梁两端的碳纤维拉杆3两端的塑料套10去除，把碳纤维布展开，形成两端的展开区6以及粘贴区7，将展开区6设置于聚合物砂浆抹成的抹角斜面区8表面；
步骤七：在展开区6、粘贴区7、抹角斜面区8表面以及预制圆孔楼板2底面涂底胶及粘结胶，将碳纤维布构件5的展开区6粘贴在抹角斜面区8，将粘贴区7粘帖于预制圆孔楼板2底面；
步骤八：为了增强粘贴效果，保护碳纤维拉杆3的端部粘贴区7不受损坏，在粘贴区7上面再粘盖一层通长的碳纤维盖布9。
实施例2
本发明的一种碳纤维加固结构及施工方法，其中，原砌体墙1上未设置圈梁，钻孔4直接设置于原砌体墙1上，其在附图中未示出。原砌体墙1与预制圆孔楼板2底面连接拐角处设置有抹角斜面区8，其它结构与施工方法同实施例1，此处不再详述。
以上是本发明的两个典型实施例，本发明的实施不限于此。

Claims (5)

1.一种碳纤维加固结构，包括原砌体墙(1)、预制圆孔楼板(2)以及碳纤维布构件(5)，所述预制圆孔楼板(2)搭设在原砌体墙(1)或原砌体墙(1)上的圈梁上，其特征在于：所述碳纤维布构件(5)包括中间的碳纤维拉杆(3)以及两端的粘贴区(7)，粘贴区(7)与碳纤维拉杆(3)之间过渡设置有展开区(6)；靠近预制圆孔楼板(2)底部的原砌体墙(1)或圈梁上设置有钻孔(4)，钻孔(4)内穿设有碳纤维拉杆(3)；所述原砌体墙(1)或圈梁与预制圆孔楼板(2)连接拐角处设置有抹角斜面区(8)；所述碳纤维拉杆(3)两端露在原砌体墙(1)或圈梁外侧的展开区(6)粘贴在抹角斜面区(8)上，所述粘贴区(7)粘贴在预制圆孔楼板(2)下表面，所述粘贴区(7)外侧粘贴有碳纤维盖布(9)，碳纤维盖布(9)将粘贴区(7)盖在预制圆孔楼板(2)下表面；所述碳纤维拉杆(3)直径为5～6mm，碳纤维布构件(5)选用布厚0.167mm单向织物II级。
2.根据权利要求1所述的碳纤维加固结构，其特征在于：所述钻孔(4)内灌注有粘结胶。
3.根据权利要求1所述的碳纤维加固结构，其特征在于：所述钻孔(4)直径为8-10mm，水平间距为200mm，钻孔(4)中心线距预制圆孔楼板(2)底面50-60mm。
4.根据权利要求1所述的碳纤维加固结构，其特征在于：所述展开区(6)长70mm，粘贴区(7)尺寸为100×200mm，碳纤维盖布(9)宽250mm。
5.根据权利要求1-4任一所述碳纤维加固结构的施工方法，其特征在于：采用如下步骤：
步骤一：制作碳纤维布构件(5)的碳纤维拉杆(3)：将碳纤维布条卷制成圆形卷，将两端的展开区(6)以及粘贴区(7)部分用塑料套(10)包紧，中间部分浸透固化胶，形成硬棒，即制作完成碳纤维布构件(5)中间的碳纤维拉杆(3)；
步骤二：按图纸要求，在原砌体墙(1)或圈梁上画线进行孔眼标记，孔径、孔距应符合设计要求，检查无误后进行钻孔；
步骤三：钻孔后清孔，用压缩空气吹净钻孔(4)内灰尘，或者用高压水冲洗钻孔(4)，冲洗后晾干；
步骤四：用聚合物砂浆抹角，设置成抹角斜面区(8)，要求抹角斜面区(8)平整不污染钻孔，若有污浸应立即清除干净，待抹角斜面区(8)的聚合物砂浆固化后，将塑料套(10)包紧的粘贴区(7)清理修补平整，保持干净无灰尘；
步骤五：将预制好的碳纤维拉杆(3)插入钻孔(4)中，定位后向孔内注改性环氧树脂粘结胶；
步骤六：待孔内改性环氧树脂粘结胶固化后，将露在原砌体墙(1)或圈梁两端的碳纤维拉杆(3)两端的塑料套(10)去除，把碳纤维布展开，形成两端的展开区(6)以及粘贴区(7)，将展开区(6)设置于聚合物砂浆抹成的抹角斜面区(8)表面；
步骤七：在展开区(6)、粘贴区(7)、抹角斜面区(8)表面以及预制圆孔楼板(2)底面涂底胶及粘结胶，将碳纤维布构件(5)的展开区(6)粘贴在抹角斜面区(8)，将粘贴区(7)粘贴于预制圆孔楼板(2)底面；
步骤八：为了增强粘贴效果，保护碳纤维拉杆(3)的端部粘贴区(7)不受损坏，在粘贴区(7)上面再粘盖一层通长的碳纤维盖布(9)。
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