CN106193646A - 一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构 - Google Patents

一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构 Download PDF

Info

Publication number
CN106193646A
CN106193646A CN201610801768.8A CN201610801768A CN106193646A CN 106193646 A CN106193646 A CN 106193646A CN 201610801768 A CN201610801768 A CN 201610801768A CN 106193646 A CN106193646 A CN 106193646A
Authority
CN
China
Prior art keywords
concrete
fiber
beams
damping polymer
carbon cloth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610801768.8A
Other languages
English (en)
Inventor
徐锋
杨超
王曙光
李威威
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Tech University
Original Assignee
Nanjing Tech University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Tech University filed Critical Nanjing Tech University
Priority to CN201610801768.8A priority Critical patent/CN106193646A/zh
Publication of CN106193646A publication Critical patent/CN106193646A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E04BUILDING
    • E04GSCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
    • E04G23/00Working measures on existing buildings
    • E04G23/02Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
    • E04G23/0218Increasing or restoring the load-bearing capacity of building construction elements
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04Portland cements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)

Abstract

本发明公开了一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,包括原混凝土梁结构层(1),其特征在于:所述原混凝土梁结构层(1)的四周设有剪切销钉(5),剪切销钉(5)上设置钢筋网(6)且两者构成增强体,在原混凝土梁结构层(1)、剪切销钉(5)、钢筋网(6)三者的间隙及钢筋网(6)外涂抹覆盖有纤维增强高阻尼聚合物混凝土作为基体,在作为基体的纤维增强高阻尼聚合物混凝土外粘贴有碳纤维布(7)。本发明的复合加固结构利用了纤维增强高阻尼聚合物混凝土良好的变形能力、抗震耗能能力以及碳纤维布超高的强度,因此截面尺寸变化小、对结构净空和外观影响小、整体抗震性能好,构造简单,施工方便且易于推广。

Description

一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构
技术领域
本发明涉及现有建筑结构的维修加固技术领域,具体地说是一种复合加固层与原混凝土梁能够协调工作且截面尺寸变化小、对结构净空和外观影响小、整体抗震性能好的对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构。
背景技术
由于材料老化、环境侵蚀等自然因素,施工出错、偷工减料等人为因素,功能要求改变以及火灾、地震等灾害作用,大量房屋需要改造。若采取推倒重建的方式,耗资巨大为我国目前经济情况所不容,较合理的方式是在正确评价的基础上,进行维修加固。因此,既有建筑结构的维修、加固是目前各国都十分关注的问题。
目前广泛采用的建筑结构加固方法主要有:混凝土受拉区增补钢筋法;施加体外预应力法;增加构件截面法;外包钢加固法;粘钢加固法;外贴FRP加固法。这些加固方法从一定程度上可以提高结构的承载力,提高抗震性能,但各有不足:施加体外预应力法、外包钢加固法由于锚固节点区受力复杂,构造处理比较困难,因而对施工要求比较高;受拉区增补钢筋、粘钢加固法由于钢材外露易锈蚀所以无法应用于湿度较大的地区;增加构件截面法虽然不存在节点处理复杂和钢材锈蚀的问题,但是截面高度增加会影响美观以及结构净空;目前广泛应用的FRP加固法虽然施工方便,但是由于FRP本身延性较差,故易发生FRP端部的剥离破坏,实际使用率仅为30%,并且加固后的结构变形性能下降,不利于地震作用下的耗能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题,提供一种复合加固层与原混凝土梁能够协调工作且截面尺寸变化小、对结构净空和外观影响小、整体抗震性能好的对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构。
本发明的目的是通过以下技术方案解决的:
一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,包括原混凝土梁结构层,其特征在于:所述原混凝土梁结构层的四周设有剪切销钉,剪切销钉上设置钢筋网且两者构成增强体,在原混凝土梁结构层、剪切销钉、钢筋网三者的间隙及钢筋网外涂抹覆盖有纤维增强高阻尼聚合物混凝土作为基体,在作为基体的纤维增强高阻尼聚合物混凝土外粘贴有碳纤维布,纤维增强高阻尼聚合物混凝土、剪切销钉、钢筋网和碳纤维布构成复合加固层。
所述的纤维增强高阻尼聚合物混凝土包括内层纤维增强高阻尼聚合物混凝土、中间层纤维增强高阻尼聚合物混凝土和外层纤维增强高阻尼聚合物混凝土,涂抹内层纤维增强高阻尼聚合物混凝土以保证钢筋网与原混凝土梁结构层的骨料面之间的空隙填实;涂抹中间层纤维增强高阻尼聚合物混凝土以保证钢筋网被完全覆盖;涂抹外层纤维增强高阻尼聚合物混凝土以保证纤维增强高阻尼聚合物混凝土基体的三层厚度到达设计厚度。
所述纤维增强高阻尼聚合物混凝土的设计厚度为25mm-50mm。
所述的内层纤维增强高阻尼聚合物混凝土涂抹前需要在原混凝土梁结构层的骨料面上涂抹环氧胶粘剂制成的界面剂。
所述纤维增强高阻尼聚合物混凝土的材料组分包括:水泥、水、粉煤灰、砂、聚合物添加剂、纤维和高效减水剂、消泡剂、分散剂,其中按质量比为水泥:水:粉煤灰:砂=1:(0.45~0.70):(0.50~1.20):(1.00~2.20)选择水泥、水、粉煤灰、砂,按水泥和粉煤灰质量用量的7~16%选取聚合物添加剂,按水泥和粉煤灰质量用量的0.8~1.8%选取高效减水剂,按水泥和粉煤灰质量用量的0.5%~1.2%选取消泡剂,按水泥和粉煤灰质量用量的0.15~0.32%选取分散剂,纤维为PVA纤维,按水、水泥、粉煤灰及砂的总体积的0.8%~2.5%选取PVA纤维;将上述原料按比例配置后搅拌均匀即可得到纤维增强高阻尼聚合物混凝土。
所述的水泥采用海螺牌P.O42.5级普通硅酸盐水泥;粉煤灰采用I级粉煤灰;砂采用细度模数为1.6~2.2的普通河沙;水采用密度为 1.0g/cm3、符合《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)要求的普通自来水;聚合物添加剂采用羧基丁苯乳液或丙烯酸共聚乳液;纤维采用弹性模量42Gpa、长径比7%的PVA纤维;分散剂采用十二烷基苯磺酸钠;高效减水剂采用减水率为20~35%的聚羧酸减水剂;消泡剂采用磷酸三丁酯、聚丙烯酸酯、硅烷铜聚醚中的一种。
所述的原混凝土梁结构层是由原混凝土梁的表面装饰层剔掉使得原混凝土梁的混凝土结构层外露,然后去除混凝土结构层表面的杂质,同时凿毛处理到达混凝土结构层的骨料面而得到的。
所述的剪切销钉和钢筋网设置在原混凝土梁结构层之前,需要在原混凝土梁结构层的骨料面上放线、钻孔、清孔,用植筋胶植入剪切销钉后再放线处绑扎钢筋网作为复合加固层的骨架。
作为基体的纤维增强高阻尼聚合物混凝土的表面需要先涂刷粘结剂再粘贴碳纤维布,其过程为:涂刷粘结剂后立即将预先裁剪好的碳纤维布均匀地敷设在底层粘结剂上;用橡胶圆筒沿纤维方向滚压或刮平以排除气泡和多余的胶液,使粘结剂充分渗透碳纤维布并与纤维增强高阻尼聚合物混凝土材料牢固粘结。
所述的粘结剂采用A、B双组分环氧类胶粘剂。
本发明相比现有技术有如下优点:
本发明充分利用了纤维增强高阻尼聚合物混凝土的轻质高耗能、高韧性、抗震性能优越、耐久性好的特点,PVA纤维的桥接作用使得复合加固层在承受荷载发生破坏的过程中,表现出“多缝开裂”以及“应变硬化”的特点,加固层中纤维增强高阻尼聚合物混凝土上产生的每条微裂缝不超过100微米,因此使用纤维增强高阻尼聚合物混凝土加固可以提高混凝土梁的承载力,减轻混凝土梁的开裂剥落。
本发明中的复合加固层将常规扩大截面法和粘贴碳纤维布加固法结合起来,高延性的纤维增强高阻尼聚合物混凝土与碳纤维布由于变形性能接近,故在工作中能够协同变形,缓解了普通混凝土与碳纤维布之间的粘结滑移问题,使得碳纤维布的高强特性能够得到充分发挥。另一方面,在大位移和大荷载作用下,加固后的混凝土梁能够、产生较大变形并保持较好的整体性,刚度退化也得到了推迟,因而解决了普通碳纤维布粘贴加固法对混凝土梁变形能力的不利影响,大幅提高了抗震能力;同时本加固方法对于混凝土梁的截面影响不大,因此减轻了普通扩大截面法对结构净空和外观的影响。
本发明的复合加固结构利用了纤维增强高阻尼聚合物混凝土良好的变形能力与抗震耗能能力以及碳纤维布超高的强度,因此加固后的混凝土梁具有以下优点:(1)截面尺寸变化小,对结构净空和外观影响小;(2)复合加固层与原混凝土梁能够协调工作,整体抗震性能好;(3)碳纤维布性能得到充分发挥,实用经济;(4)构造简单,施工方便,质量容易得到保证,易于推广。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
其中:1—原混凝土梁结构层;2—内层纤维增强高阻尼聚合物混凝土;3—中间层纤维增强高阻尼聚合物混凝土;4—外层纤维增强高阻尼聚合物混凝土;5—剪切销钉;6—钢筋网;7—碳纤维布。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示:一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,包括原混凝土梁结构层1,在原混凝土梁结构层1的四周设有剪切销钉5,剪切销钉5上设置钢筋网6且两者构成增强体,在原混凝土梁结构层1、剪切销钉5、钢筋网6三者的间隙及钢筋网6外涂抹覆盖有纤维增强高阻尼聚合物混凝土作为基体,在作为基体的纤维增强高阻尼聚合物混凝土外粘贴有碳纤维布7,纤维增强高阻尼聚合物混凝土、剪切销钉5、钢筋网6和碳纤维布7构成复合加固层。上述的纤维增强高阻尼聚合物混凝土包括内层纤维增强高阻尼聚合物混凝土2、中间层纤维增强高阻尼聚合物混凝土3和外层纤维增强高阻尼聚合物混凝土4,涂抹内层纤维增强高阻尼聚合物混凝土2以保证钢筋网6与原混凝土梁结构层1的骨料面之间的空隙填实;涂抹中间层纤维增强高阻尼聚合物混凝土3以保证钢筋网6被完全覆盖;涂抹外层纤维增强高阻尼聚合物混凝土4以保证纤维增强高阻尼聚合物混凝土基体的三层厚度到达设计厚度,纤维增强高阻尼聚合物混凝土的设计厚度为25mm-50mm。
上纤维增强高阻尼聚合物混凝土的材料组分包括:水泥、水、粉煤灰、砂、聚合物添加剂、纤维和高效减水剂、消泡剂、分散剂,其中水泥采用海螺牌P.O42.5级普通硅酸盐水泥;粉煤灰采用I级粉煤灰;砂采用细度模数为1.6~2.2的普通河沙;水采用密度为 1.0g/cm3、符合《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)要求的普通自来水;聚合物添加剂采用羧基丁苯乳液或丙烯酸共聚乳液;纤维采用弹性模量42Gpa、长径比7%的PVA纤维;分散剂采用十二烷基苯磺酸钠;高效减水剂采用减水率为20~35%的聚羧酸减水剂;消泡剂采用磷酸三丁酯、聚丙烯酸酯、硅烷铜聚醚中的一种。按质量比为水泥:水:粉煤灰:砂=1:(0.45~0.70):(0.50~1.20):(1.00~2.20)选择水泥、水、粉煤灰、砂,按水泥和粉煤灰质量用量的7~16%选取聚合物添加剂,按水泥和粉煤灰质量用量的0.8~1.8%选取高效减水剂,按水泥和粉煤灰质量用量的0.5%~1.2%选取消泡剂,按水泥和粉煤灰质量用量的0.15~0.32%选取分散剂,纤维为PVA纤维,按水、水泥、粉煤灰及砂的总体积的0.8%~2.5%选取PVA纤维;将上述原料按比例配置后搅拌均匀即可得到纤维增强高阻尼聚合物混凝土。
在该复合加固装置的加固过程中,内层纤维增强高阻尼聚合物混凝土2涂抹前需要在原混凝土梁结构层1的骨料面上涂抹环氧胶粘剂制成的界面剂;原混凝土梁结构层1是由原混凝土梁的表面装饰层剔掉使得原混凝土梁的混凝土结构层外露,然后去除混凝土结构层表面的杂质,同时凿毛处理到达混凝土结构层的骨料面而得到的;剪切销钉5和钢筋网6设置在原混凝土梁结构层1之前,需要在原混凝土梁结构层1的骨料面上放线、钻孔、清孔,用植筋胶植入剪切销钉5后再放线处绑扎钢筋网6作为复合加固层的骨架;作为基体的纤维增强高阻尼聚合物混凝土的表面需要先涂刷粘结剂再粘贴碳纤维布7,粘结剂采用A、B双组分环氧类胶粘剂,其过程为:涂刷粘结剂后立即将预先裁剪好的碳纤维布7均匀地敷设在底层粘结剂上,用橡胶圆筒沿纤维方向滚压或刮平以排除气泡和多余的胶液,使粘结剂充分渗透碳纤维布7并与纤维增强高阻尼聚合物混凝土材料牢固粘结。
下面通过具体工作流程来进一步说明本发明提供的技术方案。
一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,具体工作流程和要求如下:a、原混凝土梁结构层1的获取:用手锤敲击钢钎将将原混凝土梁的表面装饰层剔掉,使原混凝土梁的混凝土结构层外露,然后去除混凝土结构层表面的杂质,同时凿毛处理到达混凝土结构层的骨料面从而获得可使用的原混凝土梁结构层1;
b、绑扎增强体:在原混凝土梁的骨料面上放线、钻孔、清孔,用植筋胶植入剪切销钉5并在放线处绑扎钢筋网6作为复合加固层的骨架;其中钻孔、清孔的具体要求为:钻孔采用德国进口GBH5-38D型电钻,钻孔时须保证钻机、钻头与基材表面垂直以保证孔径与孔深尺寸准确,在钻孔过程中如果钻机突然停止或钻头不前进时,说明钻头遇到钢筋,可适当错位以避开混凝土梁内部钢筋;清孔先用刚刷清孔,然后用棉丝擦拭孔壁三次,最后用脱脂棉丝蘸丙酮擦拭三次,直至钻孔中的碎渣和粉屑完全清理干净,且清孔后必须保证孔壁干燥,否则必须用吹分机吹干孔壁,如清孔后6小时内若不进行植筋施工,应用干净的棉丝将孔口封闭,以防止粉尘或沙粒进入;注胶、植筋的具体要求为:保证排出注胶器管口的胶液有适当的浓度,然后将注胶嘴伸入孔底,注射一次后退一下以排出孔内空气,孔内注胶到达80%即可以确保胶液不外流,注胶结束后应立即植筋;剪切销钉5插入孔内的部分要保持干燥,清洁,无严重锈蚀,将剪切销钉5缓慢地旋转插至孔底,以免出现气泡,如剪切销钉插入后有气泡产生,说明孔内胶体不实,应重新注胶;
c、涂抹纤维增强高阻尼聚合物混凝土材料:在原混凝土梁的骨料面上涂抹界面剂后涂抹纤维增强高阻尼聚合物混凝土材料到达设计厚度,界面剂采用由环氧微乳液制成且外观为乳白色胶液的环氧胶粘剂;纤维增强高阻尼聚合物混凝土材料涂抹的详细步骤为:先在凿毛处理后的原混凝土梁的骨料面上涂抹界面剂;然后分三层涂抹纤维增强高阻尼聚合物混凝土材料:涂抹内层纤维增强高阻尼聚合物混凝土2时保证钢筋网6与骨料面之间的空隙填实,初凝后涂抹中间层纤维增强高阻尼聚合物混凝土3;涂抹中间层纤维增强高阻尼聚合物混凝土3时保证钢筋网6被完全覆盖,初凝后涂抹外层纤维增强高阻尼聚合物混凝土4;涂抹外层纤维增强高阻尼聚合物混凝土4时保证纤维增强高阻尼聚合物混凝土的三层厚度到达设计厚度25mm-50mm;
d、粘贴碳纤维布7:养护7-10天后在纤维增强高阻尼聚合物混凝土加固层的表面涂刷粘结剂并粘贴碳纤维布7,即完成对原混凝土梁的加固,其中粘结剂采用A、B双组分环氧类胶粘剂,粘贴碳纤维布7的要求为:涂刷底层粘结剂后立即将预先裁剪好的碳纤维布7均匀地敷设在底层粘结剂上,用橡胶圆筒沿纤维方向滚压或刮平以排除气泡和多余的胶液,使粘结剂充分渗透碳纤维,7并与纤维增强高阻尼聚合物混凝土材料牢固粘结,滚压时注意不能损坏碳纤维布7。
下面通过实验举例来说明本发明采用的纤维增强高阻尼聚合物混凝土材料具备的高裂缝控制能力、能量吸收能力以及高韧性等多项性能。
水泥采用海螺牌P.O42.5级普通硅酸盐水泥;粉煤灰采用I级粉煤灰;砂采用细度模数为1.6~2.2的普通河沙;水采用密度为 1.0g/cm3、符合《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)要求的普通自来水;聚合物添加剂采用丙烯酸共聚乳液;纤维采用弹性模量42Gpa、长径比7%的PVA纤维(聚乙烯醇纤维);分散剂采用十二烷基苯磺酸钠;高效减水剂采用减水率为35%的聚羧酸减水剂;消泡剂采用硅烷铜聚醚。
按质量比为水泥:水:粉煤灰:砂1:0.55:0.6:1.8选择水泥、水、粉煤灰、砂,按水泥和粉煤灰质量用量的7%选取聚合物添加剂,按水泥和粉煤灰质量用量的0.8%选取高效减水剂,按水泥和粉煤灰质量用量的1.05%选取消泡剂,按水泥和粉煤灰质量用量的0.30%选取分散剂,按水、水泥、粉煤灰及砂的总体积的1.8%选取PVA纤维;将上述原料按比例配置后搅拌均匀即可得到纤维增强高阻尼聚合物混凝土。
拉伸试验中:极限拉应变和极限应力分别为2.22%和3.3Mpa,分别是纯基体的20.2倍和2.84倍。阻尼比试验:采用悬臂梁的自由衰减法,在悬臂梁的自由端方式下,敲击自由端,利用自由衰减曲线测出复合水泥基的对数衰减率以及阻尼比;纤维增强高阻尼聚合物混凝土较纯基体的阻尼比提高了31.02%,实际阻尼比具体数值为6.8%。纤维之所以可以提高材料的阻尼性能是因为:当PVA纤维分散在基体中的时候,纤维与基体有一定的界面结合,在强迫运动下会产生界面的滑移摩擦,是一个机械能转化为摩擦热能的过程。
本发明充分利用了纤维增强高阻尼聚合物混凝土的轻质高耗能、高韧性、抗震性能优越、耐久性好的特点,PVA纤维的桥接作用使得复合加固层在承受荷载发生破坏的过程中,表现出“多缝开裂”以及“应变硬化”的特点,加固层中纤维增强高阻尼聚合物混凝土上产生的每条微裂缝不超过100微米,因此使用纤维增强高阻尼聚合物混凝土加固可以提高混凝土梁的承载力,减轻混凝土梁的开裂剥落。
本发明中的复合加固层将常规扩大截面法和粘贴碳纤维布加固法结合起来,高延性的纤维增强高阻尼聚合物混凝土与碳纤维布7由于变形性能接近,故在工作中能够协同变形,缓解了普通混凝土与碳纤维布7之间的粘结滑移问题,使得碳纤维布7的高强特性能够得到充分发挥。另一方面,在大位移和大荷载作用下,加固后的混凝土梁能够、产生较大变形并保持较好的整体性,刚度退化也得到了推迟,因而解决了普通碳纤维布7粘贴加固法对混凝土梁变形能力的不利影响,大幅提高了抗震能力;同时本加固结构对于混凝土梁的截面影响不大,因此减轻了普通扩大截面法对结构净空和外观的影响。
本发明的复合加固结构利用了纤维增强高阻尼聚合物混凝土良好的变形能力与抗震耗能能力以及碳纤维布超高的强度,因此加固后的混凝土梁具有以下优点:(1)截面尺寸变化小,对结构净空和外观影响小;(2)复合加固层与原混凝土梁能够协调工作,整体抗震性能好;(3)碳纤维布性能得到充分发挥,实用经济;(4)构造简单,施工方便,质量容易得到保证,易于推广。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内;本发明未涉及的技术均可通过现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,包括原混凝土梁结构层(1),其特征在于:所述原混凝土梁结构层(1)的四周设有剪切销钉(5),剪切销钉(5)上设置钢筋网(6)且两者构成增强体,在原混凝土梁结构层(1)、剪切销钉(5)、钢筋网(6)三者的间隙及钢筋网(6)外涂抹覆盖有纤维增强高阻尼聚合物混凝土作为基体,在作为基体的纤维增强高阻尼聚合物混凝土外粘贴有碳纤维布(7),纤维增强高阻尼聚合物混凝土、剪切销钉(5)、钢筋网(6)和碳纤维布(7)构成复合加固层。
2.根据权利要求1所述的对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,其特征在于:所述的纤维增强高阻尼聚合物混凝土包括内层纤维增强高阻尼聚合物混凝土(2)、中间层纤维增强高阻尼聚合物混凝土(3)和外层纤维增强高阻尼聚合物混凝土(4),涂抹内层纤维增强高阻尼聚合物混凝土(2)以保证钢筋网(6)与原混凝土梁结构层(1)的骨料面之间的空隙填实;涂抹中间层纤维增强高阻尼聚合物混凝土(3)以保证钢筋网(6)被完全覆盖;涂抹外层纤维增强高阻尼聚合物混凝土(4)以保证纤维增强高阻尼聚合物混凝土基体的三层厚度到达设计厚度。
3.根据权利要求2所述的对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,其特征在于:所述纤维增强高阻尼聚合物混凝土的设计厚度为25mm-50mm。
4.根据权利要求1所述的对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,其特征在于:所述的内层纤维增强高阻尼聚合物混凝土(2)涂抹前需要在原混凝土梁结构层(1)的骨料面上涂抹环氧胶粘剂制成的界面剂。
5.根据权利要求1-4任一所述的对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,其特征在于:所述纤维增强高阻尼聚合物混凝土的材料组分包括:水泥、水、粉煤灰、砂、聚合物添加剂、纤维和高效减水剂、消泡剂、分散剂,其中按质量比为水泥:水:粉煤灰:砂=1:(0.45~0.70):(0.50~1.20):(1.00~2.20)选择水泥、水、粉煤灰、砂,按水泥和粉煤灰质量用量的7~16%选取聚合物添加剂,按水泥和粉煤灰质量用量的0.8~1.8%选取高效减水剂,按水泥和粉煤灰质量用量的0.5%~1.2%选取消泡剂,按水泥和粉煤灰质量用量的0.15~0.32%选取分散剂,纤维为PVA纤维,按水、水泥、粉煤灰及砂的总体积的0.8%~2.5%选取PVA纤维;将上述原料按比例配置后搅拌均匀即可得到纤维增强高阻尼聚合物混凝土。
6.根据权利要求5所述的对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,其特征在于:所述的水泥采用海螺牌P.O42.5级普通硅酸盐水泥;粉煤灰采用I级粉煤灰;砂采用细度模数为1.6~2.2的普通河沙;水采用密度为 1.0g/cm3的普通自来水;聚合物添加剂采用羧基丁苯乳液或丙烯酸共聚乳液;纤维采用弹性模量42Gpa、长径比7%的PVA纤维;分散剂采用十二烷基苯磺酸钠;高效减水剂采用减水率为20~35%的聚羧酸减水剂;消泡剂采用磷酸三丁酯、聚丙烯酸酯、硅烷铜聚醚中的一种。
7.根据权利要求1所述的对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,其特征在于:所述的原混凝土梁结构层(1)是由原混凝土梁的表面装饰层剔掉使得原混凝土梁的混凝土结构层外露,然后去除混凝土结构层表面的杂质,同时凿毛处理到达混凝土结构层的骨料面而得到的。
8.根据权利要求1所述的对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,其特征在于:所述的剪切销钉(5)和钢筋网(6)设置在原混凝土梁结构层(1)之前,需要在原混凝土梁结构层(1)的骨料面上放线、钻孔、清孔,用植筋胶植入剪切销钉(5)后再放线处绑扎钢筋网(6)作为复合加固层的骨架。
9.根据权利要求1所述的对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,其特征在于:作为基体的纤维增强高阻尼聚合物混凝土的表面需要先涂刷粘结剂再粘贴碳纤维布(7),其过程为:涂刷粘结剂后立即将预先裁剪好的碳纤维布(7)均匀地敷设在底层粘结剂上;用橡胶圆筒沿纤维方向滚压或刮平以排除气泡和多余的胶液,使粘结剂充分渗透碳纤维布(7)并与纤维增强高阻尼聚合物混凝土材料牢固粘结。
10.根据权利要求9所述的对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构,其特征在于:所述的粘结剂采用A、B双组分环氧类胶粘剂。
CN201610801768.8A 2016-09-05 2016-09-05 一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构 Pending CN106193646A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610801768.8A CN106193646A (zh) 2016-09-05 2016-09-05 一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610801768.8A CN106193646A (zh) 2016-09-05 2016-09-05 一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106193646A true CN106193646A (zh) 2016-12-07

Family

ID=58066569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610801768.8A Pending CN106193646A (zh) 2016-09-05 2016-09-05 一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106193646A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107269021A (zh) * 2017-07-19 2017-10-20 深圳大学 对混凝土构件进行抗剪加固的耗能辅助垫块及加固方法
CN107602145A (zh) * 2017-09-13 2018-01-19 无锡市交通工程有限公司 一种高韧混凝土及利用其浇注的混凝土路面
CN108425507A (zh) * 2018-03-21 2018-08-21 陕西建研结构工程股份有限公司 一种采用uhpc加固混凝土柱的方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1058571A (ja) * 1996-05-16 1998-03-03 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチック補強構造体および構造体の補修・補強方法
CN101172820A (zh) * 2007-10-25 2008-05-07 武汉理工大学 高强高阻尼混凝土的制备方法
CN103011730A (zh) * 2012-12-31 2013-04-03 东南大学 一种纤维和聚合物复合增韧混凝土及其制备方法
CN203008229U (zh) * 2013-01-04 2013-06-19 天津市喜安意建筑技术开发应用有限公司 用碳纤维布加固的钢筋混凝土梁柱
CN103590616A (zh) * 2013-11-08 2014-02-19 湖南大兴加固改造工程有限公司 活性粉末纤维混凝土加固混凝土柱及加固方法
CN104005567A (zh) * 2014-05-07 2014-08-27 北京工业大学 一种纤维增强聚合物缠绕钢管超高性能混凝土加固混凝土柱
CN206562791U (zh) * 2016-09-05 2017-10-17 南京工业大学 一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1058571A (ja) * 1996-05-16 1998-03-03 Toray Ind Inc 繊維強化プラスチック補強構造体および構造体の補修・補強方法
CN101172820A (zh) * 2007-10-25 2008-05-07 武汉理工大学 高强高阻尼混凝土的制备方法
CN103011730A (zh) * 2012-12-31 2013-04-03 东南大学 一种纤维和聚合物复合增韧混凝土及其制备方法
CN203008229U (zh) * 2013-01-04 2013-06-19 天津市喜安意建筑技术开发应用有限公司 用碳纤维布加固的钢筋混凝土梁柱
CN103590616A (zh) * 2013-11-08 2014-02-19 湖南大兴加固改造工程有限公司 活性粉末纤维混凝土加固混凝土柱及加固方法
CN104005567A (zh) * 2014-05-07 2014-08-27 北京工业大学 一种纤维增强聚合物缠绕钢管超高性能混凝土加固混凝土柱
CN206562791U (zh) * 2016-09-05 2017-10-17 南京工业大学 一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李全彪: "碳纤维布补强技术在唐山市桥梁加固中的应用", 《2008年华北、东北公路工程造价管理联络网会论文集》 *
李国友等: "高延性纤维增强水泥基复合材料的直接拉伸性能", 《材料导报》 *
汪梦甫等: "超高韧性水泥基复合材料构件阻尼性能研究", 《建筑结构》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107269021A (zh) * 2017-07-19 2017-10-20 深圳大学 对混凝土构件进行抗剪加固的耗能辅助垫块及加固方法
CN107602145A (zh) * 2017-09-13 2018-01-19 无锡市交通工程有限公司 一种高韧混凝土及利用其浇注的混凝土路面
CN108425507A (zh) * 2018-03-21 2018-08-21 陕西建研结构工程股份有限公司 一种采用uhpc加固混凝土柱的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106401204A (zh) 纤维增强高阻尼聚合物混凝土外包碳纤维布复合加固方法
Kalagri et al. Design and evaluation of hydraulic lime grouts for the strengthening of stone masonry historic structures
CN104030642B (zh) 一种纤维混凝土
CN100434382C (zh) 水泥基材料塑性防裂用改性纤维及其制备方法
CN103964767B (zh) 一种水泥基复合材料及修补混凝土裂缝的方法
CN105781141B (zh) 一种用于混凝土受弯构件加固的纤维编织网增强水泥基复合板材及其制作方法
CN103964795A (zh) 一种纤维编织网增强水泥基复合材料及其制备方法
CN107304634A (zh) 一种高强不锈钢丝网增强ecc加固混凝土结构
CN106193646A (zh) 一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构
CN104481018B (zh) 家装卫生间管边地漏处理工艺
CN107476464A (zh) 预制装配式复合墙体组合连接系统及其应用施工方法
CN110331819A (zh) 一种高延性钢筋混凝土构件及其制作方法
CN109138490A (zh) 一种采用nsm-trc加固砌体结构的方法及其砌体
CN107447646A (zh) 一种钢‑连续纤维复合筋ecc‑混凝土复合柱/桥墩及其制备方法
CN103360005A (zh) 一种喷射混凝土
CN106186959A (zh) 一种再生微粉砂浆及其制备方法
CN107311571A (zh) 纳米增强trc复合材料的制备方法
CN209163513U (zh) 一种采用nsm-trc加固砌体结构的复合砌体
CN103130467A (zh) 一种改性水泥及其应用
CN104628350A (zh) 一种用于生土建筑表面的粘结剂及加固方法
CN103864381A (zh) 一种水泥基无机植筋胶及其制备方法
CN108360359A (zh) 一种原竹填芯竹-混凝土桥面板
CN206487166U (zh) 一种钢筋混凝土柱加固装置
CN206562791U (zh) 一种对混凝土梁的混凝土外包碳纤维布的复合加固结构
CN207405875U (zh) 一种非粘结性超高韧性水泥基复合材料功能梯度梁

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161207

RJ01 Rejection of invention patent application after publication