本發(fā)明屬于預制樓(屋)面板加固施工方法，具體涉及一種鋼纖維混凝土及其加固預制樓板的施工方法。

背景技術(shù)：

砌體結(jié)構(gòu)是一種脆性材料組合體，目前我國的現(xiàn)有服役砌體結(jié)構(gòu)中，采用預制板樓(屋)面承重體系的預制樓板之間采用拼接連接，存在永久變形縫，樓板之間單獨承載，建筑物樓蓋部分整體協(xié)同工作性能較差，遭受地震襲擊后震害較為嚴重。在我國，采用預制樓板結(jié)構(gòu)的老舊居住建筑及校舍面廣量大、建造年代久，抗震能力差等原因，歷次地震所造成的人員、財產(chǎn)損失較為嚴重，因此其抗震加固設(shè)計就顯得尤為迫切和重要。

傳統(tǒng)的加固方法在預制樓板表面設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，然后鋪設(shè)混凝土整澆層，該方法加固后使原有樓板自重增大，現(xiàn)場施工工藝復雜，且僅對樓面進行加固處理，對結(jié)構(gòu)整體性及抗震性能提高有限。

纖維混凝土將合成化學纖維和傳統(tǒng)的混凝土相結(jié)合，是混凝土改性研究的一個重要領(lǐng)域。由于纖維和混凝土的共同作用，使混凝土具有一系列優(yōu)越的性能，因而受到國內(nèi)外工程界的極大關(guān)注和青睞。鋼纖維混凝土作為一種以混凝土為基體的新型復合材料，具有優(yōu)良的物理、力學性能，采用鋼纖維增強混凝土是混凝土改性的一個重要手段，它可使混凝土的抗拉強度、變形能力大幅度提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有混凝土預制樓板加固方法的缺陷和不足，本發(fā)明的目的在于利用一種鋼纖維混凝土優(yōu)越的力學性能，提出一種施工便捷、性能良好的鋼纖維混凝土加固預制樓板的施工方法。

為了實現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下：

一種鋼纖維混凝土，包括水泥、水、中砂、碎石、減水劑和鋼纖維；所述的鋼纖維為波浪形鋼纖維，類型為剪切型，長徑比為20，彈性模量為200000N/mm²，10D標準延伸率10％。

另外，最好的，抗拉強度大于350N/mm²，90°彎曲大于5次不斷。

具體的，以上述材料混合均勻后的總體積為基數(shù)，鋼纖維的體積摻量可為0.5％～1.5％。

最好的，水泥：水：中砂：碎石：減水劑：鋼纖維＝1:0.45:(1.96～2):(2.90～3):0.006:(0.11～0.32)。

優(yōu)選的，按質(zhì)量比計，水泥：水：中砂：碎石：減水劑：鋼纖維＝1:0.45:2:3:0.006:0.11。

優(yōu)選的，按質(zhì)量比計，水泥：水：中砂：碎石：減水劑：鋼纖維＝1:0.45:1.99:2.99:0.006:0.21。

優(yōu)選的，按質(zhì)量比計，水泥：水：中砂：碎石：減水劑：鋼纖維＝1:0.45:1.96:2.90:0.006:0.32。

具體的，所述的鋼纖維混凝土的制備方法為：將水泥、砂、碎石干拌后加入鋼纖維，再次攪拌均勻后加入減水劑和水，攪拌均勻即可獲取鋼纖維混凝土。

更具體的，所述的水泥為P.O32.5R普通硅酸鹽水泥；砂為中砂，細度模數(shù)2.7，含泥量為0.95～1.32％；碎石為石灰?guī)r質(zhì)錘破碎石，粒徑2～10mm，壓碎指標6％，含泥量0.3％；減水劑為減水率為25％～32％的聚羧酸減水劑。

一種鋼纖維混凝土加固預制樓板的施工方法，將預制樓板待加固板面清理后噴淋濕潤，用鋼筋網(wǎng)覆蓋相鄰的預制樓板的加固板面，將所述的鋼纖維混凝土均勻涂抹在相鄰的覆蓋有鋼筋網(wǎng)的預制樓板待加固板面上，鋼纖維混凝土層厚度為20～25mm。

具體的，首先將預制樓板待加固板面頂、底表面區(qū)域的350mm范圍進行切割鑿除處理，結(jié)構(gòu)層去除20mm，拉毛處理；

預制樓板待加固板面頂面、地面鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，采用鋼筋為直徑為6mm的HRB400三級鋼編織成鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)的縱橫向鋼筋間距為150mm；

然后在預制樓板待加固板面拼接縫處及預制樓板孔間穿設(shè)直徑為8mm的HRB400三級鋼并與鋼筋網(wǎng)綁扎固定；之后在覆蓋有鋼筋網(wǎng)的預制樓板待加固板面上涂抹厚度為20～25mm的鋼纖維混凝土層。

本發(fā)明的優(yōu)點為：

(1)本發(fā)明采用鋼纖維混凝土作為加固面層材料，鋼纖維在水泥基復合材料中對其改性有很大影響，可顯著提高混凝土的抗裂性、延性、抗沖擊性能及耐久性能。

(2)鋼纖維混凝土與鋼筋網(wǎng)片、穿樓板筋之間協(xié)同作用，使加固后的預制板樓蓋成為整體，顯著提高預制樓板樓面(屋面)結(jié)構(gòu)的承載能力與抗震性能。

(3)本發(fā)明的施工方法工藝簡單、易操作，可大幅度減少施工現(xiàn)場濕作業(yè)工程，加固后增加截面較小，使用性較好。

(4)采用本發(fā)明技術(shù)加固既有預制樓板，由于鋼纖維混凝土具有良好的耐久性，且可以處于較為惡劣的環(huán)境中，可有效延長預制樓板的使用壽命，從而減少甚至避免地震等不可抗力后的大面積修復工作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的鋼纖維混凝土加固預制樓板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中加固網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中各標號表示為：1-第一預制多孔混凝土樓板、2-第二預制多孔混凝土樓板、3-加固網(wǎng)、4-加固層、5-穿板加固鋼筋；

以下結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細說明。

具體實施方式

實施例1：

結(jié)合圖1-2，本發(fā)明的加固預制樓板的施工方法包括：

首先將待加固預制樓板，即第一預制多孔混凝土樓板1和第二預制多孔混凝土樓板2的頂、底表面區(qū)域，即相鄰預制板拼接處，每個預制樓板350mm的范圍進行切割鑿除去除厚度20mm的結(jié)構(gòu)層得到安裝槽，對安裝槽進行拉毛處理；

在相鄰的第一預制多孔混凝土樓板1和第二預制多孔混凝土樓板2的安裝槽上鋪設(shè)縱橫向加固網(wǎng)，加固網(wǎng)為鋼筋網(wǎng)片，采用鋼筋為直徑為6mm的HRB400三級鋼，縱橫向鋼筋間距為150mm；

然后在第一預制多孔混凝土樓板1和第二預制多孔混凝土樓板2拼接縫處及預制板孔間，縱橫向鋼筋交接處穿直徑為8mm的HRB400三級鋼為穿板加固鋼筋5，板頂與底面各伸出10mm與鋼筋網(wǎng)片用鐵絲綁扎固定；

之后將第一預制多孔混凝土樓板1和第二預制多孔混凝土樓板2上鋪設(shè)加固網(wǎng)的區(qū)域清理后噴淋濕潤，將鋼纖維混凝土均勻涂抹為加固層4，覆蓋加固網(wǎng)，加固層4的厚度為20～25mm。

上述的鋼纖維混凝土，水泥采用P.O32.5R普通硅酸鹽水泥；砂采用中砂，細度模數(shù)2.7，含泥量約1.1％；石子為石灰?guī)r質(zhì)錘破碎石，無針片狀顆粒，粒徑2～10mm，壓碎指標6％，含泥量0.3％；減水劑為減水率25％以上由北京銘茂科瑞新型建筑材料有限公司生產(chǎn)的聚羧酸減水劑；鋼纖維采用波浪形鋼纖維，物理性能見表1。

表1鋼纖維主要力學性能參數(shù)

上述鋼纖維混凝土的組分為水泥、水、中砂、碎石、減水劑、鋼纖維，其中，按質(zhì)量比計，水泥：水：中砂：碎石：減水劑：鋼纖維＝1：0.45：2.00：3.00：0.006：0.11；以上述材料混合均勻后的總體積為基數(shù)，鋼纖維的體積摻量為0.5％。

上述鋼纖維混凝土的制備方法為：將水泥、砂、碎石干拌后加入鋼纖維，再次攪拌均勻后加入減水劑和水，攪拌均勻即可獲取鋼纖維混凝土。

實施例2：

本實施例與實施例1不同的是：鋼纖維混凝土的組分為水泥、水、中砂、碎石、減水劑、鋼纖維，其中，按質(zhì)量百分比計，水泥：水：中砂：碎石：減水劑：鋼纖維＝1：0.45：1.99：2.99：0.006：0.21。

實施例3：

本實施例與實施例1不同的是：鋼纖維混凝土的組分為水泥、水、中砂、碎石、減水劑、鋼纖維，其中，按質(zhì)量百分比計，水泥：水：中砂：碎石：減水劑：鋼纖維＝1：0.45：1.96：2.90：0.006：0.32。

以實施例1、2和3的鋼纖維混凝土混合均勻后的總體積為基數(shù)，鋼纖維的體積摻量為0.5％、1.0％、1.5％。

對實施例1、2和3的鋼纖維混凝土制備成試件自然養(yǎng)護28天后，按照《鋼纖維混凝土試驗方法》(CECS 13:89)中試驗相關(guān)規(guī)定對鋼纖維混凝土進行測試：立方體抗壓強度，試件采用邊長100mm的立方體試件；劈拉強度，試件采用邊長100mm的立方體試件；抗折強度，試件采用100×100×400mm的棱柱體試件，測試結(jié)果如下：

實施例1、2和3的鋼纖維混凝土的混凝土立方體抗壓強度分別為37.9MPa、40.2MPa和45.7MPa，較普通混凝土提高5.22％、10.38％和20.42％；劈拉強度分別為10.2MPa、12.6MPa和15.7MPa，較普通混凝土提高20.25％、32.87％和50.82％；抗折強度分別為6.21MPa、7.84MPa和9.77MPa，較普通混凝土提高6.16％、29.82％和42.36％。

普通混凝土的配方見西安建筑科技大學，王艷，一般大氣環(huán)境多因素作用下鋼纖維混凝土耐久性研究[D]，博士論文.2011.

采用實施例1、2和3的鋼纖維混凝土對加固后的預制樓板拼接構(gòu)件進行承載與抗震性能實驗，預制樓板極限承載力破壞時，其拼接節(jié)點處未出現(xiàn)明顯破損；抗震性能實驗表明，拼接構(gòu)件之間連接穩(wěn)定、可靠，其整體性能與抗震性能顯著提升。

對比例1：本實施例與實施例1相比，區(qū)別為采用不同質(zhì)量比的水泥：水：中砂：碎石：減水劑：鋼纖維＝1：0.45：1.90：2.79：0.006：0.41，鋼纖維混凝土的混凝土立方體抗壓、劈拉、抗折強度分別為32.1MPa、7.4MPa和5.4MPa，以證明其他配比的鋼纖維混凝土其抗壓強度、劈拉強度和抗折強度等力學性能與本研究比較均較差，選用本配合比鋼纖維摻量0.5％～1.5％為最優(yōu)。

對比例2：本實施例與實施例1相比，區(qū)別為采用的中砂級配如下：0.61～1.42mm，45.2％；0.32～0.61mm，23.1％；0.15～0.32mm，19.3％；<0.15mm，12.4％；本實施例的鋼纖維混凝土的混凝土立方體抗壓、劈拉、抗折強度下降分別為8.2％、10.1％和5.0％，說明采用實施例1中的中砂，其細度模數(shù)及空隙率小，填充骨料空隙、包裹骨料表面所用的膠凝材料最少，配制出的混凝土和易性較好，同時保證鋼纖維混凝土的混凝土立方體抗壓、劈拉和抗折強度。

對比例3：本實施例與實施例1相比，區(qū)別采用普通碎石，粒徑為5～10mm；實施例1中采用的石灰?guī)r質(zhì)錘破碎石其彈性模量較普通碎石提高13％～28％，經(jīng)實驗結(jié)果比較，實施例1中鋼纖維混凝土其抗壓強度、劈拉強度和抗折強度較對比例3中的鋼纖維混凝土分別提高10.6％、28.4％、20.1％。

對比例4：本實施例與實施例1相比，區(qū)別為采用的減水劑為木質(zhì)素磺酸鹽類減水劑，該減水劑減水率為30％，泌水率比75％，含氣量2.3％，收縮率比110％。與實施例1相比，本實施例的鋼纖維混凝土的混凝土立方體抗壓、劈拉、抗折強度分別下降4.1％、5.6％和4.8％；說明采用實施例1中的減水率為25％～32％的聚羧酸減水劑具有摻量低，減水率高，收縮??；大幅度提高混凝土的早期、后期強度；本產(chǎn)品氯離子含量低、堿含量低，有利于混凝土的耐久性。