CN111946091A - 一种提高砌体墙抗震性能的加固方法 - Google Patents

一种提高砌体墙抗震性能的加固方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种提高砌体墙抗震性能的加固方法，涉及建筑施工技术领域，包括如下步骤：准备等体积的A组份和B组份；对砌体墙表面进行预处理，去除表面发生松动的材料；对砌体墙表面进行灰尘处理；对A组份和B组份进行混合喷涂，使A组份和B组份混合后的混合材料均匀喷涂在砌体墙表面，并达一定厚度。所用聚氨酯或聚脲弹性体为A组份和B组份按体积1：1混合反应而成，A组份为异氰酸酯组份溶液，B组份为羟基化合物组份溶液或氨基化合物组份溶液。其可通过气动喷枪进行喷涂作业，而在喷涂结束后，聚氨酯或聚脲弹性体在数分钟内即可达到表干，24小时后完全固化，且不会出现流挂现象。

Description

一种提高砌体墙抗震性能的加固方法
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别是涉及一种提高砌体墙抗震性能的加固方法。
背景技术
砌体结构主要由砌块和砂浆砌筑而成，这类结构一般拥有较好的抗压性能，但其抗拉、抗剪、抗弯性能存在明显不足。砌体墙由于缺乏必要的延性和强度，使其很容易在地震作用下发生破坏甚至倒塌。而我国的村镇建筑中，砌体结构房屋是应用最多的结构形式，其比例占到60％以上。同时，由于大量村镇建筑或未按照相应设计规范设计建造，或年久失修，或改建扩建，使得此类房屋未能满足抗震需求，亟需加固。为此，采用经济适用的加固措施增强现有砌体结构建筑的抗震性能显得尤为重要。
在我国，砌体结构的加固方法可以分为三类：直接加固法、间接加固法和构造性加固。直接加固法包括：钢筋混凝土面层加固法、钢筋网水泥砂浆面层加固法、增设扶壁柱加固、灌浆法加固和喷射混凝土加固等；间接加固法包括：外包型钢加固、预应力撑杆加固和外套结构加固等；构造性加固包括：增设圈梁加固、增设梁垫加固、砌体局部拆砌和砌体裂缝修补等。
目前，随着加固技术的进步和发展，使用各类纤维复合材料的加固技术得到了大量学者的研究，包括各类纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer，简称FRP)、织物增强混凝土(Textile Reinforced Concrete，简称TRC)、工程水泥基复合材料(EngineeredCementitious Composite，简称ECC)等。FRP作为加固材料，有着质轻高强的突出优势，但在应用FRP时，需要采用额外的粘结剂才能确保FRP粘附在基质表面。而TRC和ECC虽然自身便和墙体基质等拥有较好的粘性，但无可避免的在一定程度上增加了墙体的自重。同时，由于纤维复合材料价格的高昂，也限制了上述加固技术在我国村镇建筑中的推广应用。
聚氨酯(Polyurethane，简称PU)是一种多功能性高分子化合物，其可以被制作成聚氨酯弹性体、聚氨酯泡沫、涂料、粘合剂、密封剂、愈合剂、热塑性塑料、可研磨胶等，因其具有低密度、高延性、抗冲击、耐腐蚀、耐久性好和经济等特点被广泛应用于结构和基础设施工程中。聚氨酯弹性体是国内外建筑行业中使用量最多的聚氨酯产品之一，通过合理的配方设计，其可通过异氰酸酯组份与羟基化合物组份反应生成。
聚脲(Polyurea)是由异氰酸酯组份与氨基化合物组份反应生成的一种弹性体物质，聚脲弹性体具有高抗冲击性、高强度、高伸长率、高耐磨性、抗腐蚀性、抗老化、防水性等特点。
聚氨酯和聚脲弹性体的力学性能存在很强的速率依赖性，其抗拉和抗压强度随着荷载速率的提高而增加，同时，其具有的高伸长率特点，使其可应用于建筑结构的抗爆防护或抗震加固。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种提高砌体墙抗震性能的加固方法，可以得到广泛普及应用、经济有效、便于操作无需复杂技艺的，而且拥有良好加固性能。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种提高砌体墙抗震性能的加固方法，包括如下步骤：
步骤一，准备等体积的A组份和B组份；
步骤二，对砌体墙表面进行预处理，去除表面发生松动的材料；
步骤三，对砌体墙表面进行灰尘处理；
步骤四，对A组份和B组份进行混合喷涂，使A组份和B组份混合后的混合材料均匀喷涂在砌体墙表面，并达一定厚度。
可选的，所述A组份为异氰酸酯组份，所述B组份为羟基化合物组份或氨基化合物组份。
可选的，步骤三中，利用空气压力机对砌体墙表面进行灰尘处理。
可选的，步骤四中，利用气动喷枪对A组份和B组份进行混合喷涂，所述气动喷枪可充分混合A组份和B组份，使A组份和B组份反应成型即可喷涂出混合材料，所述混合材料即聚氨酯或聚脲弹性体。
可选的，所述混合材料的喷涂厚度为3至6mm。
可选的，所述混合材料中添加色剂。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
(1)有效提高砌体墙的抗弯及抗剪性能，增强砌体墙在地震作用下的延性和耗能能力，利用ABAQUS对双面喷涂(每侧喷涂厚度为3mm)聚氨酯弹性体加固的足尺砌体墙模型(尺寸为长×高×厚＝3490mm×2404mm×240mm)及未加固墙模型进行平面内拟静力模拟，结果表明：最大承载力提高了9.67％，延性系数提高了25.50％，总耗能量提高了20.16％。加固模型与未加固模型的滞回曲线对比如图1和图2所示，相较于未加固模型，加固模型的滞回曲线更为饱满且出现明显的强度退化现象；
(2)增强砌体墙在强烈地震作用的抗倒塌能力；
(3)聚氨酯或聚脲涂层通过高粘性和高伸长率能有效包覆砌体墙在地震作用下产生的墙体碎片，防止墙体碎片对人员造成的二次伤害。
(4)本加固技术几乎不增加砌体结构自重，几乎不影响加固后建筑物的使用空间，施工方便快捷；
(5)通过在A组份和B组份中添加色剂，可以喷涂出不同颜色的聚氨酯或聚脲弹性体，满足不同人员的美观需求。
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获得其他的附图。
图1是ABAQUS模拟的喷涂聚氨酯弹性体未加固模型的平面内拟静力滞回曲线；
图2是ABAQUS模拟的喷涂聚氨酯弹性体加固模型的平面内拟静力滞回曲线；
图3是本发明的喷涂聚氨酯或聚脲弹性体加固砌体墙示意图。
附图标记说明：1、砌体墙；2、聚氨酯或聚脲弹性体涂层。
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做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。
如图3所示，本实施例提供一种提高砌体墙抗震性能的加固方法，包括如下步骤：
步骤一，准备等体积的A组份和B组份；所采用的A组份为异氰酸酯组份溶液，B组份为羟基化合物组份溶液或氨基化合物组份溶液
步骤二，对砌体墙1表面进行预处理，去除表面发生松动的材料；当砌体墙1表面存在松动的材料时，可能会导致加固层与墙体的粘结界面出现薄弱区域，为此本步骤的目的在于通过去除砌体墙1表面发生松动的材料来保证加固材料和墙体界面的粘结性能；
步骤三，利用空气压力机对砌体墙1表面进行灰尘处理；在去除掉墙体表面的松动材料后，还要利用空气压力机对墙体表面进行灰尘处理，确保墙体表面的清洁；因为当墙体表面存在灰尘等杂质时，会降低加固材料与墙体表面的粘性，为此本步骤的目的在于保证加固材料与墙体界面的粘结性能；
步骤四，对A组份和B组份进行混合喷涂，使A组份和B组份混合后的混合材料均匀喷涂在砌体墙1表面，并达一定厚度；气动喷枪采用空气压力作为推动力，推动力可由空气压力机提供。气动喷枪通过推动力，可将A组份和B组份进行充分混合后随即喷涂，喷涂出的混合材料即聚氨酯或聚脲弹性体；聚氨酯或聚脲弹性体在刚混合喷涂出时成黏性，可以很好的粘附在墙体表面，并不出现流挂现象。由A组份和B组份混合喷涂出的聚氨酯或聚脲弹性体，在数分钟内即可达到表干，24小时后完全固化。所喷涂的聚氨酯或聚脲弹性体，厚度为3至6mm。具体实施时，可采用墙体的单面喷涂或双面喷涂两种方式。
需要说明的是，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种提高砌体墙抗震性能的加固方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，准备等体积的A组份和B组份；
步骤二，对砌体墙表面进行预处理，去除表面发生松动的材料；
步骤三，对砌体墙表面进行灰尘处理；
步骤四，对A组份和B组份进行混合喷涂，使A组份和B组份混合后的混合材料均匀喷涂在砌体墙表面，并达一定厚度。
2.根据权利要求1所述的提高砌体墙抗震性能的加固方法，其特征在于，所述A组份为异氰酸酯组份，所述B组份为羟基化合物组份或氨基化合物组份。
3.根据权利要求1所述的提高砌体墙抗震性能的加固方法，其特征在于，步骤三中，利用空气压力机对砌体墙表面进行灰尘处理。
4.根据权利要求1所述的提高砌体墙抗震性能的加固方法，其特征在于，步骤四中，利用气动喷枪对A组份和B组份进行混合喷涂，所述气动喷枪可充分混合A组份和B组份，使A组份和B组份反应成型即可喷涂出混合材料，所述混合材料即聚氨酯或聚脲弹性体。
5.根据权力要求1所述的提高砌体墙抗震性能的加固方法，其特征在于，所述混合材料的喷涂厚度为3至6mm。
6.根据权力要求1所述的提高砌体墙抗震性能的加固方法，其特征在于，所述混合材料中添加色剂。
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