利用frp加固件對混凝土柱的快速加固方法及加固件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用FRP加固件對混凝土柱的快速加固方法及加固件，在施工時，先將需要加固的混凝土柱表面進行打磨，使其表面凹凸不平，并用空氣壓縮機將混凝土柱表面碎屑進行清除；再將其中一部分預(yù)制FRP加固件緊扣在混凝土柱表面，使其與粘結(jié)劑緊密貼合，然后再將另一部分預(yù)制FRP加固件也緊扣在混凝土柱表面，在兩部分FRP加固件的搭接處加工出能搭接在一起的搭接槽，在搭接槽處均勻涂抹粘結(jié)劑，本發(fā)明既能夠?qū)炷两Y(jié)構(gòu)進行加固，使其滿足使用功能，同時又能夠方便施工，減少污染。
【專利說明】利用FRP加固件對混凝土柱的快速加固方法及加固件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于混凝土結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域，具體適用于建筑結(jié)構(gòu)中的混凝土柱，尤其適用于對耐腐蝕性和防電磁干擾要求較高的建筑結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]混凝土結(jié)構(gòu)在實際工程中應(yīng)用較多，它具有承載能力高、整體性好、剛度大、耐火性能好等優(yōu)點，但在腐蝕性環(huán)境中尤其是含氯離子較高的環(huán)境中，鋼筋容易出現(xiàn)銹蝕，導(dǎo)致建筑物、橋梁等無法正常使用，并造成一定的經(jīng)濟損失。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中也暴露出一些問題:鋼管裸露在外部環(huán)境中，使用過程中容易出現(xiàn)腐蝕、劣化等問題，特別是在惡劣的環(huán)境中，如港口碼頭的鋼管混凝土樁容易受到氯離子的侵蝕，海洋鉆井平臺長期浸泡在海水中易受到海水的侵蝕，隧道、地鐵的潮濕環(huán)境容易導(dǎo)致鋼管腐蝕等，就需要采取措施進行防腐處理。此外，現(xiàn)代建筑逐漸向著大跨度、高層方向發(fā)展，建筑自身的重量也越來越大，采用輕質(zhì)、高強的建筑材料以降低建筑物的重量，進而達(dá)到降低建筑物受到的地震作用力的目的，也逐漸成為科研人員關(guān)心的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明提供了一種利用FRP加固件對混凝土柱的快速加固方法及加固件，其目的是解決以往的建筑物混凝土柱容易腐蝕的問題、現(xiàn)有防腐措施效果和強度不好及施工不便易污染的問題。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
一種利用FRP加固件對混凝土柱的快速加固方法，其特征在于:該方法的步驟如下:
在施工時，先將需要加固的混凝土柱表面進行打磨，使其表面凹凸不平，并用空氣壓縮機將混凝土柱表面碎屑進行清除；
取FRP加固件，F(xiàn)RP加固件分為能組合在一起的兩部分，每部分為與混凝土柱表面相適應(yīng)的形狀，然后將預(yù)制FRP加固件內(nèi)側(cè)運用丙酮進行擦拭；隨后將粘結(jié)劑均勻涂抹在混凝土柱表面，再將其中一部分預(yù)制FRP加固件緊扣在混凝土柱表面，使其與粘結(jié)劑緊密貼合，然后再將另一部分預(yù)制FRP加固件也緊扣在混凝土柱表面，在兩部分FRP加固件的搭接處加工出能搭接在一起的搭接槽，在搭接槽處均勻涂抹粘結(jié)劑。
[0005]混凝土柱表面進行打磨的方式如下:在混凝土柱表面利用沖擊鉆進行點式的打坑，打坑時沖擊鉆鉆頭向下保持鉆身與混凝土柱呈45°?60°夾角，使混凝土柱表面形成麻點式的凹坑，凹坑的深度為3?5mm，凹坑的直徑為5?8 mm，凹坑之間的間距為5?15mm。
[0006]3實施上述的利用FRP加固件對混凝土柱的快速加固方法中所專用的混凝土柱快速加固FRP加固件，該FRP加固件為與混凝土柱相適應(yīng)的形狀，F(xiàn)RP加固件為兩部分，兩部分FRP加固件交接的位置設(shè)置有能搭接在一起的搭接槽，搭接槽為階梯狀結(jié)構(gòu)、凹凸扣狀結(jié)構(gòu)或倒刺狀結(jié)構(gòu)。[0007]優(yōu)點及效果:
本發(fā)明提供一種利用FRP加固件對混凝土柱的快速加固方法及加固件，與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比有著以下優(yōu)點:
1、優(yōu)良的耐腐蝕性能；預(yù)制FRP管約束混凝土可在暴露或其他腐蝕性及特殊的不利環(huán)境下使用。
[0008]2、整體性能好；由于混凝土與FRP的線膨脹系數(shù)接近，它們受熱后變形基本相同，整個結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的熱應(yīng)力較小，因而FRP管約束混凝土能夠承受劇烈的溫差變化。
[0009]3、介電性能優(yōu)越；在高頻電磁場中，F(xiàn)RP材料不會像鋼材那樣由于渦流效應(yīng)而產(chǎn)生熱量，導(dǎo)致熱應(yīng)力產(chǎn)生的混凝土開裂。
[0010]4、不受電磁波影響；因FRP材料為有機材料而非金屬材料，因此適合于做非磁性環(huán)境要求的設(shè)備結(jié)構(gòu)。
[0011]5、獨特的混凝土柱表面進行打磨方式；這種傾斜式打磨機嚴(yán)格限定凹坑的參數(shù)，使得凹坑具有更好的掛接功能。
[0012]6、獨特的FRP加固件兩部分搭接結(jié)構(gòu)和搭接槽結(jié)構(gòu)，使得FRP加固件的安裝更方便，連接更牢固。
[0013]目前，我國對于FRP管加固混凝土柱的應(yīng)用主要在于施工方面，即在施工過程中，運用FRP管作為柱的模板，將混凝土直接澆筑，一次成型。對于如何將FRP管應(yīng)用到對現(xiàn)有建筑物進行加固，研究與應(yīng)用并不多。
[0014]本發(fā)明的目的是為了 FRP加固件加固混凝土柱技術(shù)在我國加固領(lǐng)域得到推廣，提供了一種快速加固技術(shù)，既能夠?qū)炷两Y(jié)構(gòu)進行加固，使其滿足使用功能，同時又能夠方便施工，減少污染。
[0015]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的搭接形式局部放大圖；
圖3為圖1中所用的FRP加固件的一半結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明另一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為圖4的搭接形式局部放大圖；
圖6為圖4中所用的FRP加固件的一半結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為FRP加固件搭接槽的另一種形式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為FRP加固件搭接槽的另第三種形式的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為與圖7相似的另一種結(jié)構(gòu)形式；
圖10為與圖8相類似的另一種結(jié)構(gòu)形式；
圖11為凹坑打磨方式的放大說明圖。
[0016]【具體實施方式】:下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的描述:
本發(fā)明提供一種利用FRP加固件對混凝土柱的快速加固方法，該方法的步驟如下:如圖1和4所示，在施工時，先將需要加固的混凝土柱I表面進行打磨，使其表面凹凸不平，并用空氣壓縮機將混凝土柱I表面碎屑進行清除；
取FRP加固件3，F(xiàn)RP加固件3分為能組合在一起的兩部分，每部分為與混凝土柱I表面相適應(yīng)的形狀，也就是說兩部分結(jié)合以后正好可以將混凝土柱裹住，每部分的具體形狀如圖3和6所示，然后在FRP加固件3內(nèi)側(cè)運用丙酮進行擦拭；隨后將粘結(jié)劑2均勻涂抹在混凝土柱I表面，再將其中一半預(yù)制FRP加固件3緊扣在混凝土柱I表面，使其與粘結(jié)劑2緊密貼合，然后再將另一半預(yù)制FRP加固件3也緊扣在混凝土柱I表面，在兩半FRP加固件3的搭接處加工出能搭接在一起的搭接槽4，在搭接槽4處均勻涂抹粘結(jié)劑2。
[0017]混凝土柱I表面進行打磨的方式如下:在混凝土柱I表面利用沖擊鉆進行點式的打坑，打坑時沖擊鉆鉆頭111向下保持鉆頭111與混凝土柱I呈45°?60°夾角R，使混凝土柱I表面形成麻點式的凹坑222，保持鉆身與混凝土柱的夾角是為了使得凹坑形成一個向下傾斜的角度，這樣有兩點好處，第一，涂抹粘結(jié)劑2后，進入凹坑內(nèi)的粘結(jié)劑就會與表面的粘結(jié)劑形成整體，而因為凹坑是向下傾斜的而開口是朝上的，如圖9所示的結(jié)構(gòu)，所以，就會使得整個粘結(jié)劑層形成一個向下倒刺的掛鉤的形式牢牢的掛在混凝土柱I上，這樣利用粘結(jié)劑的粘性化學(xué)性質(zhì)，及粘結(jié)層倒刺的物理形式，大大加強了粘結(jié)劑所形成的粘結(jié)的強度；第二在涂抹粘結(jié)劑2時，因為凹坑的開口是傾斜朝上的，所以，涂抹粘結(jié)劑的過程中粘結(jié)劑會充分的進入凹坑內(nèi)，不會造成外流的現(xiàn)象，而這樣一來一方面防止造成粘結(jié)劑的浪費，另一方面保證了粘結(jié)劑的強度用量，因為粘結(jié)劑一旦外流就會使得粘結(jié)強度受損。
[0018]凹坑的深度為3?5mm,凹坑的直徑為5?8 mm,凹坑之間的間距為5?15_。這些參數(shù)都是根據(jù)所需要的強度來設(shè)定的，因為如果凹坑的深度過深就會影響混凝土柱的本身的結(jié)構(gòu)強度，過淺則影響粘結(jié)效果，而凹坑之間的間距過小則會造成凝土柱表面的的混凝土脫落，過大同樣影響粘結(jié)效果。
[0019]另外，如圖3、6、7和8所示為混凝土柱快速加固FRP加固件，該FRP加固件為與混凝土柱相適應(yīng)的形狀，F(xiàn)RP加固件為兩部分，兩部分FRP加固件交接的位置設(shè)置有能搭接在一起的搭接槽4，搭接槽4為圖3或6所示的階梯狀結(jié)構(gòu)、如圖7或9所示的凹凸扣狀結(jié)構(gòu)5或如圖8或10所示的倒刺狀結(jié)構(gòu)，圖9所示的凹凸扣狀結(jié)構(gòu)和圖10所示的倒刺狀結(jié)構(gòu)使得施工之后的FRP加固件外表面更加的平整；階梯狀結(jié)構(gòu)使得FRP加固件搭接的強度提高的同時，也會使得搭接處的外表面更加平整；而如圖7或9所示的凹凸扣狀結(jié)構(gòu)則會進一步增加搭接的牢固性，如圖8或10所示的倒刺狀結(jié)構(gòu)6則是搭接的強度最好的形式。
[0020]所述粘結(jié)劑2為改性環(huán)氧樹脂類雙組份結(jié)構(gòu)膠；所述FRP加固件3包括CFRP圓管、CFRP方管、GFRP圓管、GFRP方管、BFRP圓管和BFRP方管。
[0021]本發(fā)明施工過程簡單，施工時間較短，施工成本較低，養(yǎng)護周期較短，對周圍環(huán)境造成的污染較少。此發(fā)明適用于建筑結(jié)構(gòu)中的混凝土柱?？梢院芎玫脑诨炷林募庸填I(lǐng)域推廣應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種利用FRP加固件對混凝土柱的快速加固方法，其特征在于:該方法的步驟如下: 在施工時，先將需要加固的混凝土柱(1)表面進行打磨，使其表面凹凸不平，并用空氣壓縮機將混凝土柱(1)表面碎屑進行清除； 取FRP加固件(3)，F(xiàn)RP加固件(3)分為能組合在一起的兩部分，每部分為與混凝土柱(1)表面相適應(yīng)的形狀，然后將預(yù)制FRP加固件(3)內(nèi)側(cè)運用丙酮進行擦拭；隨后將粘結(jié)劑(2)均勻涂抹在混凝土柱(1)表面，再將其中一部分預(yù)制FRP加固件(3)緊扣在混凝土柱(1)表面，使其與粘結(jié)劑(2)緊密貼合，然后再將另一部分預(yù)制FRP加固件(3)也緊扣在混凝土柱(1)表面，在兩部分FRP加固件(3)的搭接處加工出能搭接在一起的搭接槽(4)，在搭接槽(4)處均勻涂抹粘結(jié)劑(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用FRP加固件對混凝土柱的快速加固方法，其特征在于:混凝土柱(1)表面進行打磨的方式如下:在混凝土柱(1)表面利用沖擊鉆進行點式的打坑，打坑時沖擊鉆鉆頭向下保持鉆身與混凝土柱(1)呈45°~60°夾角，使混凝土柱(1)表面形成麻點式的凹坑，凹坑的深度為3~5mm，凹坑的直徑為5~8 mm，凹坑之間的間距為5~15mm。
3.實施權(quán)利要求1所述的利用FRP加固件對混凝土柱的快速加固方法中所專用的混凝土柱快速加固FRP加固件，該FRP加固件為與混凝土柱相適應(yīng)的形狀，F(xiàn)RP加固件為兩部分，兩部分FRP加固件交接的位置設(shè)置有能搭接在一起的搭接槽(4)，搭接槽(4)為階梯狀結(jié)構(gòu)、凹凸扣狀結(jié)構(gòu)(5)或倒刺狀結(jié)構(gòu)(6)。
【文檔編號】E04G23/02GK103899095SQ201410118354
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】張海霞, 何祿源 申請人:沈陽建筑大學(xué)