專利名稱：一種鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)及嵌入式加固方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固領(lǐng)域，尤其涉及的是一種鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu) 及嵌入式加固方法。
背景技術(shù)：
在荷載和濱海腐蝕環(huán)境的共同作用下，混凝土結(jié)構(gòu)的性能劣化往往伴隨著混凝土 的裂縫開展，由此衍生的各種結(jié)構(gòu)加固技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐。其中，現(xiàn)有技術(shù)中經(jīng)常采用外貼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Fiber ReinforcedPolymer, 簡稱FRP)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法。然而，由于結(jié)構(gòu)加固工程的復(fù)雜性和加固材料自身 的特點(diǎn)，濱海環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)仍存在一些需要進(jìn)一步研究的問題。例如FRP 是一種脆性材料，采用FRP加固的混凝土結(jié)構(gòu)往往延性較差。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種鋼筋混凝土 加固結(jié)構(gòu)及嵌入式加固方法，其可以修復(fù)和提高鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力性能和耐久性 能，同時(shí)保證較好的延性、降低了加固成本。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下—種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法，其中，包括步驟A、在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域位置按規(guī)定尺寸開設(shè)凹槽，并清除所述凹槽內(nèi) 的灰塵；B、將粘結(jié)劑涂抹在所述凹槽內(nèi)表面及與所述凹槽形狀適配的鋁合金板外表面，并 將所述鋁合金板粘貼在所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域的凹槽中；C、用夾具夾緊或用支撐結(jié)構(gòu)固定鋁合金板和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體的加固區(qū)域表 面。 所述的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法，其中，所述步驟A和B之間還包括步驟Al、將所述凹槽內(nèi)表面打磨清理平整；。所述的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法，其中，所述步驟Al和B之間還包括步 驟A2、將所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域的凹槽內(nèi)表面和所述鋁合金板材上的灰
塵清理干凈。所述的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法，其中，所述步驟B和C之間還包括步驟Bi、根據(jù)需要將欠缺部分再灌入粘結(jié)劑，并作擠壓，將混入粘貼區(qū)域的空氣擠出， 并將多余的粘結(jié)劑清除。所述的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法，其中，所述步驟C之后還包括步驟D、在粘結(jié)劑硬化后，對加固結(jié)構(gòu)表面再次清理平整。
所述的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法，其中，所述粘結(jié)劑采用改性環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑。一種鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體，其中，其還包括在所述鋼 筋 混凝土結(jié)構(gòu)本體上開設(shè)的凹槽，及與所述凹槽形狀適配的鋁合金板，所述鋁合金板固定在 所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域的凹槽中。所述的鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)，其中，所述鋁合金板外表面設(shè)置有粘結(jié)劑層，所述鋁 合金板通過所述粘結(jié)劑層與所述凹槽粘貼連接。所述的鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)，其中，所述粘結(jié)劑層材料采用改性環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑。所述的鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)，其中，所述凹槽為兩個(gè)，與之相適應(yīng)所述鋁合金板也 為兩個(gè)。本發(fā)明所提供的鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)及嵌入式加固方法，由于采用了在所述鋼筋 混凝土結(jié)構(gòu)的加固區(qū)域凹槽內(nèi)粘貼有鋁合金板，而鋁合金板具備極好的耐腐蝕性和與鋼材 相近的強(qiáng)度與塑性，可較好的解決現(xiàn)有加固方法的不足；并且將所述鋁合金板加固在所述 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體的凹槽內(nèi)，使整體結(jié)構(gòu)更加牢靠，同時(shí)降低了加固成本。并且具如下優(yōu)占.
^ \\\ ·(1)、鋁合金板高強(qiáng)低質(zhì)，強(qiáng)度和延性與結(jié)構(gòu)鋼相近，密度僅為鋼的1/3。因此，本發(fā) 明使用鋁合金板加固混凝土結(jié)構(gòu)，可在不顯著增加結(jié)構(gòu)自重的情況下提高結(jié)構(gòu)的安全性， 同時(shí)保證較好的延性。(2)、鋁合金暴露在空氣中時(shí)，其表面會(huì)迅速生成致密的氧化膜，具備極好的防腐 蝕性能。因此，本發(fā)明采用鋁合金作為修復(fù)和加固材料可有效隔絕濱海腐蝕環(huán)境對混凝土 結(jié)構(gòu)的侵害，同時(shí)不會(huì)增加結(jié)構(gòu)的整體防腐費(fèi)用。(3)、具有較好的性價(jià)比。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一種鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)及嵌入式加固方法，為使本發(fā)明的目的、技術(shù) 方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理 解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括鋼筋混凝土結(jié) 構(gòu)本體140，以及設(shè)置在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體140內(nèi)的主鋼筋130。本發(fā)明的重要改進(jìn)之處 是在所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體140上開設(shè)有凹槽141，所凹槽141開設(shè)的大小和具體個(gè)數(shù) 應(yīng)該根據(jù)需加固情況而定。如本實(shí)施例中在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)矩形梁上開設(shè)兩個(gè)凹槽141。本發(fā)明實(shí)施例的鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)，如圖1所示，其還包括與所述凹槽141形狀 適配的鋁合金板200，所述鋁合金板200固定在所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體140加固區(qū)域的凹 槽141中。如圖1所示的所述凹槽141為兩個(gè)，與之相適應(yīng)所述鋁合金板200也為兩個(gè)。較佳地實(shí)施例，在所述鋁合金板200外表面設(shè)有粘結(jié)劑層120，所述鋁合金板200通過所述粘結(jié)劑層120與所述凹槽141粘貼連接。所述粘結(jié)劑層為改性環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑層。 這樣，可以將所述鋁合金板200牢靠地粘貼在所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體140的凹槽141內(nèi)。 這樣，由于鋁合金高強(qiáng)低質(zhì)，強(qiáng)度和延性與結(jié)構(gòu)鋼相近，密度僅為鋼的1/3。因此，使用鋁合 金加固混凝土結(jié)構(gòu)，有望在不顯著增加結(jié)構(gòu)自重的情況下提高結(jié)構(gòu)的安全性，同時(shí)保證較 好的延性。并且將所述鋁合金板200加固在所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體140的凹槽141內(nèi)， 使整體結(jié)構(gòu)更加牢靠。較佳地，所述粘結(jié)劑層120的材料采用改性環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑。且粘結(jié)層厚度為3mm
左右ο
這樣，本發(fā)明的鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)采用了鋁合金板具備極好的耐腐蝕性和與鋼 材相近的強(qiáng)度與塑性，可較好的解決現(xiàn)有加固方法的不足；其可以修復(fù)和提高鋼筋混凝土 的承載力性能和耐久性能，提高了性價(jià)比、提高結(jié)構(gòu)的安全性，同時(shí)保證較好的延性，且使 整體結(jié)構(gòu)更加牢靠?；谏鲜鲣摻罨炷良庸探Y(jié)構(gòu)，本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入 式加固方法，如圖2所示，即上述鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)具體加固方法包括以下步驟S301、在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體140加固區(qū)域位置，用采用石材切割機(jī)按規(guī)定尺寸 開設(shè)凹槽141，如圖1所示兩個(gè)凹槽141，并清除所述凹槽141內(nèi)的灰塵；S302、將鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體的加固區(qū)域表面打磨清理平整；即如圖1如示，將所 述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體140加固區(qū)域的凹槽141表面打磨清理平整。S303、待打磨清理過的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域的凹槽141表面干燥后，將 所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域的凹槽內(nèi)表面和所述鋁合金板材上的灰塵用清洗劑洗 凈。S304、將所使用的粘結(jié)劑按使用要求攪拌均勻。S305、準(zhǔn)備與所述凹槽141形狀適配的鋁合金板，將粘結(jié)劑涂抹在所述凹槽內(nèi)表 面及鋁合金板外表面，并將所述鋁合金板粘貼在所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域的凹槽 中。S306、檢查是否有未灌滿粘結(jié)劑的欠缺部分，則根據(jù)需要將欠缺部分再灌入粘結(jié) 齊U，并作擠壓，將混入粘貼區(qū)域的空氣擠出，并將多余的粘結(jié)劑清除。S307、用夾具夾緊或用支撐結(jié)構(gòu)固定鋁合金板和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體的加固區(qū)域 表面，并適當(dāng)加壓，保證粘結(jié)的可靠性。S308、在粘結(jié)劑硬化后，對結(jié)構(gòu)表面再次清理，保持其表面平整。本發(fā)明所提供的鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)及嵌入式加固方法，由于采用了在所述鋼筋 混凝土結(jié)構(gòu)的加固區(qū)域凹槽內(nèi)粘貼有鋁合金板，而鋁合金板具備極好的耐腐蝕性和與鋼材 相近的強(qiáng)度與塑性，可較好的解決現(xiàn)有加固方法的不足；并且將所述鋁合金板200加固在 所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體140的凹槽141內(nèi)，使整體結(jié)構(gòu)更加牢靠；并具如下優(yōu)點(diǎn)(1)、鋁合金板高強(qiáng)低質(zhì)，強(qiáng)度和延性與結(jié)構(gòu)鋼相近，密度僅為鋼的1/3。因此，本發(fā) 明使用鋁合金板加固混凝土結(jié)構(gòu)，可在不顯著增加結(jié)構(gòu)自重的情況下提高結(jié)構(gòu)的安全性， 同時(shí)保證較好的延性。(2)、具有優(yōu)異的防腐蝕性能鋁合金板暴露在空氣中時(shí)，其表面會(huì)迅速生成致密 的氧化膜，具備極好的防腐蝕性能。
(3)、具有較好的性價(jià)比鋁合金板單位重量的價(jià)格目前約為結(jié)構(gòu)鋼的3倍。因此， 鋁合金板被大量結(jié)構(gòu)工程從業(yè)人員視為一種昂貴的、不適用于工程結(jié)構(gòu)的材料。然而，結(jié)構(gòu) 所需要滿足的功能(即安全性、適用性和耐久性要求)和建筑工程的復(fù)雜性，導(dǎo)致單位重量 的材料價(jià)格絕非選擇結(jié)構(gòu)材料的最重要指標(biāo)。以受彎構(gòu)件為例，如僅考慮承載力和變形性 能，采用鋁合金結(jié)構(gòu)的材料成本約與鋼結(jié)構(gòu)持平。如考慮到加工、施工速度以及截面優(yōu)化等 因素的影響，鋁合金結(jié)構(gòu)的總體成本已優(yōu)于鋼結(jié)構(gòu)。對于濱海腐蝕環(huán)境下混凝土結(jié)構(gòu)加固 的總體費(fèi)用來說，材料價(jià)格可能占總費(fèi)用的比例更低。結(jié)合上述鋁合金材料在力學(xué)性能、防 腐蝕性能等方面的優(yōu)勢，鋁合金加固與其他加固方法相比，在總體價(jià)格上具有較好的性價(jià) 比。
應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的應(yīng)用不限于上述的舉例，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可 以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法，其特征在于，包括步驟A、在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域位置按規(guī)定尺寸開設(shè)凹槽，并清除所述凹槽內(nèi)的灰塵；B、將粘結(jié)劑涂抹在所述凹槽內(nèi)表面及與所述凹槽形狀適配的鋁合金板外表面，并將所述鋁合金板粘貼在所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域的凹槽中；C、用夾具夾緊或用支撐結(jié)構(gòu)固定鋁合金板和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體的加固區(qū)域表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法，其特征在于，所述步驟A和 B之間還包括步驟Al、將所述凹槽內(nèi)表面打磨清理平整；。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法，其特征在于，所述步驟Al 和B之間還包括步驟A2、將所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域的凹槽內(nèi)表面和所述鋁合金板材上的灰塵清理干凈。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法，其特征在于，所述步驟B和 C之間還包括步驟Bi、根據(jù)需要將欠缺部分再灌入粘結(jié)劑，并作擠壓，將混入粘貼區(qū)域的空氣擠出，并將 多余的粘結(jié)劑清除。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法，其特征在于，所述步驟C之 后還包括步驟D、在粘結(jié)劑硬化后，對加固結(jié)構(gòu)表面再次清理平整。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)嵌入式加固方法，其特征在于，所述粘結(jié)劑 采用改性環(huán)氧樹脂粘結(jié)劑。
7.一種鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體，其特征在于，其還包括在所述 鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體上開設(shè)的凹槽，及與所述凹槽形狀適配的鋁合金板，所述鋁合金板固 定在所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域的凹槽中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鋁合金板外表面設(shè) 置有粘結(jié)劑層，所述鋁合金板通過所述粘結(jié)劑層與所述凹槽粘貼連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述粘結(jié)劑層為改性環(huán) 氧樹脂粘結(jié)劑層。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述凹槽為兩個(gè)，與之 相適應(yīng)所述鋁合金板也為兩個(gè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固領(lǐng)域，公開了一種鋼筋混凝土加固結(jié)構(gòu)及嵌入式加固方法，所述加固方法包括步驟A、在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域位置按規(guī)定尺寸開設(shè)凹槽，并清除所述凹槽內(nèi)的灰塵；B、將粘結(jié)劑涂抹在所述凹槽內(nèi)表面及與所述凹槽形狀適配的鋁合金板外表面，并將所述鋁合金板粘貼在所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體加固區(qū)域的凹槽中；由于采用了鋁合金板具備極好的耐腐蝕性和與鋼材相近的強(qiáng)度與塑性，其可以修復(fù)和提高鋼筋混凝土的承載力性能和耐久性能，提高了性價(jià)比、提高結(jié)構(gòu)的安全性，同時(shí)保證較好的延性，并且將所述鋁合金板加固在所述鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)本體的凹槽內(nèi)，使整體結(jié)構(gòu)更加牢靠。
文檔編號(hào)E04G23/02GK101845897SQ20101018884
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者朱繼華, 邢鋒 申請人:深圳大學(xué)