CN106149980A - 嵌入式湿粘frp条带加固钢筋混凝土柱结构及加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构及加固方法，通过在混凝土柱侧表层开有至少一条呈螺旋上升的沟槽，然后将厚度小于沟槽深度的FRP条带通过粘结剂粘贴于沟槽底部，并最终在FRP条带的上部覆盖混凝土砂浆或从下往上依次使用粘结剂和混凝土砂浆，将FRP条带完全封闭，在提高混凝土柱的强度的前提下，避免FRP条带直接暴露于自然环境中而导致FRP条带的耐久性降低，同时本发明能够克服或减轻对外界对FRP条带的磨损、撞击，并且使得施工工艺更加简单便捷。

Description

嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构及加固方法

技术领域

本发明涉及混凝土柱结构加固技术领域，特别涉及嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构及加固方法。

背景技术

钢筋混凝土柱结构因为具有承载能力高、刚度大、整体性好等优点，因此在建筑工程技术上得到广泛应用。但是，钢筋混凝土柱结构在自然环境中应用时，混凝土柱结构因超负荷载重、设计或施工不当等不利用因素容易诱发钢筋锈蚀、混凝土柱老化等现象，进而导致钢筋混凝土柱不能正常使用甚至报废。因此，为了延长钢筋混凝土柱的使用寿命，对于混凝土柱结构的维护、加固、修复或改造成为急需解决的技术问题。

现有技术中，纤维增强复合材料(简称FRP)因为具有强度高、质量轻、耐腐蚀性强以及能阻隔电磁辐射等优越的性能，因此广泛应用于混凝土柱结构的维护、加固、修复或改造。在实际应用中，通常对待加固的混凝土柱结构使用外贴FRP片材以提高混凝土柱结构的强度，但是外贴FRP片材对安装后FRP的平整度要求较高，并且外贴的FRP片材容易受到磨损、撞击、火灾以及恶劣环境等因素的影响，从而影响到FRP片材的实际使用寿命。

发明内容

本发明的主要目的是提出嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构及加固方法，旨在提高FRP条带的施工简便性以及保护性，从而延长实际使用寿命。

为实现上述目的，本发明提出嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构，所述嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构包括混凝土柱，所述混凝土柱侧表层开有至少一条呈螺旋上升的沟槽，所述沟槽内粘贴有厚度小于所述沟槽深度的FRP条带，所述FRP条带上表面设有覆盖层与所述沟槽配合将所述FRP条带封闭。

优选地，所述覆盖层为混凝土砂浆层。

优选地，所述覆盖层从下往上依次为粘结剂、混凝土砂浆。

优选地，所述沟槽宽度大于所述FRP条带宽度。

优选地，所述FRP条带横截面为长方形、正方形、圆形、椭圆形。

优选地，所述FRP条带为长纤维丝编织而成。

优选地，所述FRP条带的材质为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶。

本发明还提出一种加固方法，包括以下步骤：

1)在所述混凝土柱的侧表层准确定位和划线后，在所述混凝土柱的侧表层开设至少一条呈螺旋上升的沟槽；

2)清除所述沟槽内的碎屑，待所述沟槽内清洁并干燥后，将粘结剂灌注至沟槽底面，同时将粘结剂涂于FRP条带底面；

3)待涂抹于所述FRP条带底面的粘结剂与所述FRP条带充分浸润后，将所述FRP条带底面粘贴于所述沟槽底面，并用力将所述FRP条带朝所述沟槽底面压紧直至部分粘结剂溢出为止，最后将溢出的粘结剂清除；

4)待所述FRP条带底面与所述沟槽底面间的粘结剂固化后，使用混凝土砂浆或粘接剂将所述FRP条带覆盖并将所述沟槽的上部抹平；

5)在干燥的环境中对所述混凝土柱加固的位置进行至少七天的养护。

本发明技术方案通过在混凝土柱侧表层开有至少一条呈螺旋上升的沟槽，然后将厚度小于沟槽深度的FRP条带通过粘结剂粘贴于沟槽底部，并最终在FRP条带的上部覆盖混凝土砂浆或从下往上依次使用粘结剂、混凝土砂浆粘结剂将FRP条带完全封闭，在提高混凝土柱强度的前提下，避免FRP条带直接暴露于自然环境中而导致FRP条带的耐久性降低，同时本发明能够克服或减轻外界环境对FRP条带的磨损、撞击，并使得施工工艺更加简单便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明开设沟槽的待加固混凝土柱示意图；

图2为本发明完成嵌入式湿粘FRP条带加固的混凝土柱示意图；

图3为本发明一实施例的嵌入式湿粘FRP条带加固位置的横断视图；

图4为本发明另一实施例的嵌入式湿粘FRP条带加固位置的横断视图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	混凝土柱	3	FRP条带
2	沟槽	31	FRP条带侧壁
				21	沟槽侧壁	32	FRP条带底面
22	沟槽底面	4	粘结剂
						5	混凝土砂浆

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构。

参见图1至图4，本发明的嵌入式湿贴FRP条带加固钢筋混凝土柱结构包括圆柱体、长方体等立体形状的混凝土柱1，其中混凝土柱1的侧表层开有至少一条呈螺旋上升的沟槽2，沟槽2内粘贴有厚度小于沟槽2深度的FRP条带3，FRP条带3沿着沟槽2的走向进行安装并与沟槽2的走向一致，同样呈螺旋上升的形状。

在本发明的上述实施例中，粘贴于沟槽2内的FRP条带3宽度小于沟槽2的宽度，同时，FRP条带3的厚度大于本身的宽度，优选FRP条带3的宽度比沟槽2宽度小8cm，这样FRP条带侧壁31与沟槽侧壁21存在一定间隙，FRP条带3被粘贴进沟槽2后，通过使用混凝土砂浆5或从下往上依次使用粘结剂4和混凝土砂浆5将FRP条带3的上部覆盖，以对FRP条带3的上部进行密封和保护。另外，FRP条带3为长纤维丝编织而成，FRP条带3的材质可选用材料为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶等材料，因此FRP条带3具有质量轻、耐腐蚀性强、延性突出等特性，使得本发明在实际安装中更方便和高效。

本发明还提出一种加固方法。

参见图1至图4，首先对混凝土柱1的侧表面层进行准确定位和划线，然后通过石材切割机、开槽机等切割工具在待加固的混凝土柱1侧表层开设至少一条呈螺旋上升的沟槽2，再通过高压水泵、高压气泵等清洁工具对开设好的沟槽2内部进行清洁，以清除沟槽2内部的混凝土碎屑。待沟槽2内部清洁和干燥后，将粘结剂4灌注进沟槽底面22上，同时将粘结剂4均匀涂抹于FRP条带3朝沟槽底面22的FRP条带底面32上，待涂抹于FRP条带底面32的粘结剂4与FRP条带3充分浸润后，将FRP条带底面32向沟槽底面22靠近，并将FRP条带3粘贴于沟槽底面22上，并用力将FRP条带3朝沟槽底面22施以压力并维持一定时间，直至部分粘结剂4溢出为止，最后将从FRP条带3与沟槽底面22间溢出的粘结剂4进行清除，并且使得粘结于沟槽2内的FRP条带3的上端面和粘结剂4的上端面平齐。待FRP条带3与沟槽2间的粘结剂4固化完毕后，使用混凝土砂浆5或从下往上依次使用粘结剂4和混凝土砂浆5将FRP条带3覆盖并将沟槽2上部抹平为止，最后在干燥的环境中对混凝土柱1加固的位置进行至少七天的养护，其中在24小时内对混凝土柱1加固位置的养护环境温度优选为20摄氏度。

本发明中，粘接于沟槽2内的FRP条带3顶面高度低于沟槽2的槽顶高度，可使用混凝土砂浆5或其他填充剂对沟槽2与FRP条带3间的间隙进行填充，并且对FRP条带3进行密封覆盖，在提高混凝土柱1的强度的前提，以避免FRP条带3直接暴露于自然环境中而导致FRP条带3的耐久性降低。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构，所述嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构包括混凝土柱，其特征在于，所述混凝土柱侧表层开有至少一条呈螺旋上升的沟槽，所述沟槽内粘贴有厚度小于所述沟槽深度的FRP条带，所述FRP条带上表面设有覆盖层与所述沟槽配合将所述FRP条带封闭。

2.如权利要求1所述的嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构，其特征在于，所述覆盖层为混凝土砂浆层。

3.如权利要求1所述的嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构，其特征在于，所述覆盖层从下往上依次为粘结剂、混凝土砂浆。

4.如权利要求1所述的嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构，其特征在于，所述沟槽宽度大于所述FRP条带宽度。

5.如权利要求1所述的嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构，其特征在于，所述FRP条带横截面为长方形、正方形、圆形、椭圆形。

6.如权利要求1所述的嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构，其特征在于，所述FRP条带为长纤维丝编织而成。

7.如权利要求1所述的嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构，其特征在于，所述FRP条带的材质为碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶。

8.一种使用如权利要求1所述的嵌入式湿粘FRP条带加固钢筋混凝土柱结构的加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在所述混凝土柱的侧表层准确定位和划线后，在所述混凝土柱的侧表层开设至少一条呈螺旋上升的沟槽；

2)清除所述沟槽内的碎屑，待所述沟槽内清洁并干燥后，将粘结剂灌注至沟槽底面，同时将粘结剂涂于FRP条带底面；

3)待涂抹于所述FRP条带底面的粘结剂与所述FRP条带充分浸润后，将所述FRP条带底面粘贴于所述沟槽底面，并用力将所述FRP条带朝所述沟槽底面压紧直至部分粘结剂溢出为止，最后将溢出的粘结剂清除；

4)待所述FRP条带底面与所述沟槽底面间的粘结剂固化后，使用混凝土砂浆或粘结剂将所述FRP条带覆盖并将所述沟槽的上部抹平；

5)在干燥的环境中对所述混凝土柱加固的位置进行至少七天的养护。