CN2732884Y - 混凝土结构物增强杆件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种混凝土结构物增强杆件,在树脂中浸渗补强材料,生成补强材料层;在该补强材料层的外面浸渗树脂,生成树脂层;在上述树脂层粘贴粗细不同的石榴石,生成石榴石;而且,本实用新型的补强材料是由碳纤维、玻璃纤维及芳纶中的一种纤维做成棒状的。尤其是利用各种纤维做成的增强杆,与同一口径的钢筋相比,它的强度达10倍左右,重量不到1/10,在杆的外面粘贴石榴石,提高了与水泥砂浆之间的物性结构能力。

Description

混凝土结构物增强杆件
技术领域
本实用新型涉及一种增强杆件,尤其是利用各种纤维做成的混凝土结构物的增强杆。
背景技术
一般来说,在钢筋混凝土结构物与建筑结构物的混凝土会因为剥离/剥落/非正常裂缝等各种劣化现象而使混凝土的压缩强度与钢筋的拉伸强度变弱,钢筋混凝土的损伤、崩溃现象以及钢铁结构物的腐蚀会使钢铁结构物受损,并因而造成安全事故。
仅考虑上面所说混凝土劣化因子/劣化现象,由于主要材料为混凝土,因此呈现强碱性(pH=12.5),并不发生钢筋腐蚀现象。
但是,由于二氧化碳/酸性物质/含氯物质(氯离子)渗透上述钢筋混凝土结构物、碱骨料反应以及在各种气候下的收缩膨胀,致使钢筋混凝土出现中性化现象,造成钢筋腐蚀并生锈。
一旦钢筋生锈后,由于锈的膨胀而造成混凝土组织的龟裂,出现钢筋混凝土结构物的剥离/剥落现象,并由于腐蚀钢筋的局部暴露等原因破坏钢筋混凝土,最后导致混凝土结构物的崩溃。
而且,包含各种土木与建筑在内的水泥混凝土设施结构物被二氧化碳渗透而出现中和反应,以及因为混凝土的龟裂与钢筋腐蚀而造成设施结构物的弱化,这不仅仅是二氧化碳的渗透,如果与水泥混凝土进行混合的碎石与砂是火山岩,更能加速水泥混凝土的中性化速度。
对于包含上述砂浆、混凝土等土木建筑物在内的混凝土结构物与水泥结构物的劣化及腐蚀而造成的损伤部位进行维修加固时,一般来说,水中混凝土结构物的维修/加固施工使用砂浆、混凝土及环氧树脂,但是即使对已劣化的混凝土结构物进行维修加固施工,也会因为既有的劣化损伤部位与维修/加固材料的强度减弱及无法一体化而使维修/加固部位在经过一定时间后松脱,消除维修加固效果。
现在举个具体例子说明既有的劣化混凝土的维修/加固成分。玻璃钢维修/加固成分是以玻璃纤维为主要增强材料的低压成形用热硬化性树脂的积层成形品,弹性系数等于一般塑料,应避免用于需要高刚性的场合:虽然适合用于防止混凝土脱落与劣化的混凝土保护等用途,但是其特性值不同于混凝土,在潮湿表面其粘贴能力会下降。
另举一例,对于混凝土的披覆不足或因劣化而引起混凝土剥离/脱落等现象,并造成钢筋暴露的墙壁,目前为止非收缩灰浆剖面增强成分一直是最通用的维修工艺。它使用水泥系材料作为结合材料就可以防止以后出现收缩现象,但是不能进行水中作业,无法满足增强材料所需要的条件,尤其是不能维持压缩强度、破坏强度、以及对增强材料要求最高的粘贴强度,是它的一大缺点。
近来,针对包括上述砂浆与混凝土等土木建筑等在内的混凝土结构物的维修加固、以及对铁桥等钢铁结构物和金属屋顶等金属结构物的维修加固,开发出防水皮披覆剂、透明光泽装饰材料、防滑剂、利用密封剂密封裂缝及防水剂、填隙用涂料、为了发挥增强及防水性能而添加的混合剂、防滑剂与防水剂、涂装及披覆剂、弹性防锈放盐涂料、锈处理剂等产品,致力于改善现有维修加固施工所暴露出来的缺点。
对于包含上述现有各种土木建筑在内的砂浆混凝土设施结构物、钢铁结构物,它的维修/加固成分大部分是涂抹在结构物表面的披覆性涂料、添加到砂浆的添加剂、装饰结构物表面的装饰材料。对于水泥混凝土的设施结构物,利用表面的披覆膜降低大气中二氧化碳的渗透速度,降低强碱性水泥的中和速度,维持水泥混凝土结构的强度并防止钢筋腐蚀,增加水泥混凝土结构物的寿命;对于钢铁结构物及金属结构物的表面生成披膜,增加耐蚀性并防止损伤。
另外,使用火山岩与砂可以中和并延迟混凝土劣化现象,但是由于这些成分的价格昂贵,而且还需要根据维修/加固对象结构物的劣化状态而选择适当产品并按序施工这些产品,因此施工较复杂,施工成本高,工期较长,加重经济负担。
钢筋在新建的建筑混凝土结构物、隧道混凝土结构物、桥梁混凝土结构物、水泥混凝土结构物、港口混凝土结构物及水坝混凝土结构物等结构物中作为增强材料使用。但是现有的钢筋具有下列缺点:因太重而不易处理,长时间保管时将因生锈而降低强度,尤其是在湿地/水中施工的混凝土结构物,当埋入其中的钢筋生锈而膨胀时,将造成混凝土结构物的裂缝现象而弱化混凝土结构物并缩短使用寿命等。
发明内容
本实用新型针对上述缺点提出了混凝土结构物增强杆件。当曝露/湿地(水中)的混凝土结构物受到损伤时,可以简单轻易地维修/加固受损部位,在建筑新的混凝土结构物时,也可以作为钢筋替代品使用。
而且,本实用新用新型解决了下列缺点:现有的钢筋因太重而不易处理,长时间保管时将因生锈而降低强度,尤其是在湿地/水中施工的混凝土结构物,当埋入其中的钢筋生锈而膨胀时,将造成混凝土结构物的裂缝现象而弱化混凝土结构物并缩短使用寿命等。因此杆件由于重量较轻,容易处理,施工简单坚固,能永久性地保存混凝土结构物。
实现本实用新型的目的具体方式如下:在树脂中浸渗补强材料,其内层为树脂浸渗纤维的补强材料层,在上述补强材料层的外面浸渗树脂,为树脂层;在上述树脂层粘贴粗细不同的石榴石,为石榴石层;而且,本实用新型的补强材料是由碳纤维、玻璃纤维及芳纶中的任一种纤维构成的棒状。
附图说明
图1是本实用新型实施例的杆件立体图;
图2是本实用新型实施例的杆件剖视图;
图3是本实用新型实施例的杆件使用状态图;
图4是本实用新型实施例的杆件安装状态图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对实用新型做进一步说明,
图1是本实用新型实施例的杆件立体图,图2是本实用新型实施例的杆件剖视图。
如附图1和2所示,本实用新型混凝土结构物增强杆件1是由补强材料层11、树脂层21及石榴石层31构成的。
上述补强材料层11在树脂中浸渗纤维并生成棒状物,可以在碳纤维、玻璃纤维及芳纶中任选一种做成棒状,这时,在上述纤维浸渗树脂形成一定的粗细,上述树脂以使用环氧树脂/丙烯酸树脂为最佳。
而且,上述树脂层21是在补强材料层11的外面浸渗树脂后生成的,最好能使用环氧树脂/丙烯酸树脂,上述补强材料层11与树脂层21可以相互支持,与同一口径的钢筋相比,可以获得10倍左右的强度并维持1/10以下的重量,而且物性没有变化。
这时,上述石榴石层31是在树脂层粘贴粗细不同的石榴石后生成的,可以最大限度地加强与水泥砂浆之间的物性结合。
现在,使用具有上述结构的本实用新型混凝土结构物增强杆件进行混凝土结构物的表面维修/加固作业;
图3是本实用新型实施例的杆件使用状态图,图4是本实用新型实施例的杆件安装状态图,如图3与图4所示,把增强杆件1插入一双等距排列着夹子与钉孔的固定支架100上。
将本实用新型适用于隧道混凝土结构物的维修/加固工艺时,首先通过修整工序修整混凝土隧道110的损伤面120;通过涂敷渗透性硬化剂形成渗透性硬化剂涂敷层130;通过水性丙烯酸聚合物砂浆的涂敷工序形成水性丙烯酸聚合物砂浆层140;通过杆件连接工序粘贴增强杆件1并形成杆件层150;通过水性丙烯酸聚合物砂浆的表面装饰工序形成水性丙烯酸聚合物砂浆层160(压缩强度500kg f/cm2,弯曲强度150kg f/cm2,粘贴强度25kg f/cm2以上)。经过上述工序生成的维修/加固部位将与墙壁混凝土结构物合为一体。由于维修/加固施工简单,可以降低维修/加固成本并缩短工期;由于维修/加固部位坚固,杆件可以长时间维持其特性。
如上述,不仅适用于受损混凝土隧道110的维修/加固施工,在选择性地进行新建混凝土隧道墙壁的施工时,本实用新型的增强杆件1可以代替现有的钢筋并解决了下列缺点:现有的钢筋因太重而不易处理,长时间保管时将因生锈而降低强度,尤其是在湿地/水中施工的混凝土结构物,当埋入其中的钢筋生锈而膨胀时,将造成混凝土结构物的裂缝现象而弱化混凝土结构物并缩短使用寿命等。杆件1由于重量较轻,容易处理,施工简单坚固,能永久性地保存混凝土结构物。
上述本实用新型杆件不仅可用于上述混凝土隧道,还可以适用于天花板混凝土结构物、墙壁混凝土结构物等各种混凝土结构物。
如上述,当暴露/湿地(水中)的混凝土结构物受到损伤时,可以简单轻易地维修/加固损伤部位,在建筑新的混凝土结构物时,也可以作为钢筋替代品使用。因而对使用者或施工者而言,本实用新型都非常有用。

Claims (2)

1.一种混凝土结构物增强杆件(1),其特征在于它的层状结构,其内层为树脂浸渗纤维的补强材料层(11),所述补强材料层(11)之外为浸渗树脂的树脂层(21),所述树脂层(21)之外为粗细不同的石榴石层(31)。
2.根据权利要求1所述的混凝土结构物增强杆件(1),其特征在于所述补强材料层(11)为碳纤维、玻璃纤维及芳纶中任一种构成的棒状。
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