Frp網(wǎng)格增強(qiáng)ecc條帶加固鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC條帶加固鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的方法，是按照下述方式進(jìn)行的：（l）確定FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC配網(wǎng)率、加固條帶的寬度、間距和夾角，生產(chǎn)FRP網(wǎng)格，對(duì)FRP網(wǎng)格表面進(jìn)行噴砂處理；（2）混凝土表面處理；（3）安裝FRP網(wǎng)格，使用固定件將FRP網(wǎng)格固定于原混凝土表面；（4）刷界面劑；（5）拌合超高韌性水泥復(fù)合材料ECC；（6）將拌合好的超高韌性水泥復(fù)合材料ECC噴射、現(xiàn)澆或抹在固定有FRP網(wǎng)格的地方；（7）養(yǎng)護(hù)，對(duì)ECC進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。本發(fā)明解決了現(xiàn)有鋼筋混凝土剪力墻加固方法存在的問題，可顯著提高鋼筋混凝土剪力墻抗裂性能、變形能力、耗能能力、抗侵蝕性能及抗沖擊性能等，同時(shí)兼顧了加固的經(jīng)濟(jì)性。
【專利說明】
FRP網(wǎng)格増強(qiáng)ECC條帶加固鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種新型材料FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC條帶加固鋼筋混凝土 (RC)剪力墻結(jié)構(gòu)的新技術(shù)，屬于建筑技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]Engineered Cementit1us Composites簡(jiǎn)稱ECC，是一種具有超強(qiáng)韌性的亂向分布短纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料。不同于普通的纖維增強(qiáng)混凝土(Fiber ReinforcedConcrete，F(xiàn)RC)，ECC是利用斷裂力學(xué)、微觀物理力學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，對(duì)材料體系進(jìn)行系統(tǒng)地設(shè)計(jì)、調(diào)整和優(yōu)化得到的新型工程用水泥基復(fù)合材料。ECC通常是以水泥、礦物摻合料、石英砂作為基體，用纖維做增強(qiáng)材料，在纖維體積摻量小于2%的情況下，其極限拉應(yīng)變通常在3%?7%的范圍內(nèi)，具有拉伸應(yīng)變硬化性能和多縫開裂特征，且飽和狀態(tài)的多縫開裂裂縫寬度小于0.1_，耗能能力是常規(guī)纖維混凝土的3倍。ECC獨(dú)特的超高韌性、高抗裂性能，徹底改變了傳統(tǒng)混凝土脆性大、易開裂的狀況，因此它在提高結(jié)構(gòu)的延性、耗能能力、抗侵蝕性、抗沖擊性和耐磨性方面具有顯著的效果，在抗震結(jié)構(gòu)、大變形結(jié)構(gòu)、抗沖擊結(jié)構(gòu)和修復(fù)結(jié)構(gòu)中有著廣闊的發(fā)展前景。在國外，憑借這些優(yōu)點(diǎn)，ECC已被應(yīng)用于邊坡加固、大壩表面的加固、橋梁連接板、抗震梁等領(lǐng)域。
[0003]纖維編織網(wǎng)格(FRP grid)外形有二維和三維兩種形式。纖維編織網(wǎng)具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、雙向受力、施工方便、可以用于惡劣環(huán)境的施工等優(yōu)點(diǎn)。在國外，纖維編織網(wǎng)已被廣泛應(yīng)用于隧道工程、邊坡加固、飛機(jī)跑道、濱海工程等領(lǐng)域。此外，由于纖維編織網(wǎng)是非磁性材料，所以也很適合應(yīng)用于醫(yī)院、實(shí)驗(yàn)室、觀測(cè)站等對(duì)環(huán)境磁性要求較高的結(jié)構(gòu)中。目前，鋼筋混凝土剪力墻的加固方法主要有粘鋼加固、外包鋼加固、纖維材料加固等方法。根據(jù)已有的研究結(jié)果可以得到以下一些結(jié)論:(I)粘鋼及外包鋼加固:采用不同的粘鋼及外包鋼加固方式能夠提高混凝土剪力墻的水平承載力，但是對(duì)混凝土剪力墻的延性沒有明顯的提高；在破壞模式上，粘鋼加固時(shí)墻體端部的錨固方式對(duì)混凝土剪力墻的破壞形式和承載力等性能指標(biāo)有比較明顯的影響，如果沒有處理好墻體端部的錨固，難以保證墻體端部的受力性能，試件將會(huì)出現(xiàn)墻體根部抬起，鋼筋拉斷等破壞，墻體底部破壞嚴(yán)重，沒有達(dá)到改變墻體破壞模式的目的；(2)纖維加固:針對(duì)震損剪力墻及抗剪能力設(shè)計(jì)不足的剪力墻，F(xiàn)RP加固技術(shù)不失為一種快速、有效的加固方式，但是由于FRP的線彈性力學(xué)特征、耗散能量較少、容易粘結(jié)失效、需要極好的錨固措施等因素影響了 FRP效能的全部發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC加固鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的方法，能夠提高鋼筋混凝土剪力墻抗裂性能、變形能力、耗能能力和抗沖擊性能。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC加固鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的方法，是按照下述方式進(jìn)行的: (1)確定FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC的FRP配網(wǎng)率、加固條帶的寬度、間距和夾角，按照設(shè)計(jì)尺寸生產(chǎn)FRP網(wǎng)格，且對(duì)FRP網(wǎng)格表面進(jìn)行噴砂處理；
(2)混凝土表面處理，將需要加固的混凝土結(jié)構(gòu)表面砂漿打磨掉，露出骨料；
(3 )安裝FRP網(wǎng)格，使用固定件將FRP網(wǎng)格固定于原混凝土表面；
(4)刷界面劑；
(5)拌合超高韌性水泥復(fù)合材料ECC;
(6)將拌合好的超高韌性水泥復(fù)合材料ECC噴射、現(xiàn)澆或抹在固定有FRP網(wǎng)格的地方；
(7)養(yǎng)護(hù)，對(duì)超高韌性水泥復(fù)合材料ECC進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。
[0006]FRP網(wǎng)格為正方形網(wǎng)格或者菱形網(wǎng)格。
[0007]FRP網(wǎng)格為碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維浸漬于耐腐蝕性的樹脂中形成編織網(wǎng)狀的整體。
[0008]本發(fā)明解決了現(xiàn)有鋼筋混凝土剪力墻加固方法存在的問題，采用本發(fā)明的方法加固混凝土結(jié)構(gòu)，可顯著提高鋼筋混凝土剪力墻抗裂性能、變形能力、耗能能力、抗侵蝕性能及抗沖擊性能等。
【附圖說明】
[0009]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0010]圖1為長(zhǎng)方形PRP網(wǎng)格的安裝示意圖。
[0011]圖2為菱形FRP網(wǎng)格的安裝示意圖。
[0012]其中:1.FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC條帶，2.RC剪力墻，3.鉚釘。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0014]本發(fā)明的方法是按照下述方式進(jìn)行的:
(1)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，確定FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC的FRP配網(wǎng)率、加固條帶的寬度、間距和夾角，按照設(shè)計(jì)尺寸生產(chǎn)FRP網(wǎng)格，且對(duì)FRP網(wǎng)格表面進(jìn)行噴砂處理；
(2)混凝土表面處理，將需要加固的混凝土結(jié)構(gòu)表面砂漿打磨掉，露出骨料；
(3)安裝FRP網(wǎng)格，使用鉚釘?shù)裙潭RP網(wǎng)格固定于原混凝土表面，注意固定牢靠；
(4)刷界面劑;界面劑的種類較多，其具體的使用步驟可能有一定的出入，在使用的時(shí)候要嚴(yán)格按照界面劑的說明書進(jìn)行配置和使用，保證質(zhì)量；
(5)拌合超高韌性水泥復(fù)合材料ECC，流動(dòng)性需要滿足施工要求，強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求；
(6)將拌合好的超高韌性水泥復(fù)合材料ECC噴射、現(xiàn)澆或抹在固定有FRP網(wǎng)格的地方;超高韌性水泥復(fù)合材料ECC厚度滿足設(shè)計(jì)要求。
[0015](7)養(yǎng)護(hù)，對(duì)超高韌性水泥復(fù)合材料ECC進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。
[0016]如圖1和2所示，F(xiàn)RP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC條帶I可以為長(zhǎng)方形網(wǎng)格或者菱形網(wǎng)格狀布置。FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC條帶I中的FRP網(wǎng)I通過鉚釘3固定在RC剪力墻2上。
[0017]RC剪力墻在水平荷載或地震作用下一般在墻體上產(chǎn)生斜裂縫、發(fā)生剪切破壞，F(xiàn)RP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC是指超高韌性水泥復(fù)合材料ECC中包括FRP網(wǎng)格，F(xiàn)RP網(wǎng)格指碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維等高性能連續(xù)纖維浸漬于耐腐蝕性的樹脂中，形成編織網(wǎng)狀的整體。
[0018]FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC結(jié)合了短纖維與纖維編織網(wǎng)兩者的優(yōu)勢(shì)，可以明顯改善材料的韌性，提高材料的裂縫控制能力，使得裂縫開展得更為細(xì)密，并出現(xiàn)大量微裂縫，表現(xiàn)出了很高的延性和抵抗變形能力，可實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土裂縫的無害化分散，同時(shí)獲得更高的承載能力，解決鋼筋混凝土因鋼筋銹蝕而產(chǎn)生的耐久性問題。該材料用于鋼筋混凝土剪力墻加固將可獲得更加優(yōu)越的加固效果，使加固后結(jié)構(gòu)獲得更好的抗裂、抗震、抗腐蝕性能，具有更好的耐久性和耐火性，對(duì)結(jié)構(gòu)外觀形狀的影響較小，且施工簡(jiǎn)單而快捷。另外，F(xiàn)RP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC條帶加固剪力墻墻體的方法較FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC整面加固剪力墻墻體的方法更經(jīng)濟(jì)、靈活、適用。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC加固鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于是按照下述方式進(jìn)行的: (1)確定FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC配網(wǎng)率、加固條帶的寬度、間距和夾角，按照設(shè)計(jì)尺寸生產(chǎn)FRP網(wǎng)格，且對(duì)FRP網(wǎng)格表面進(jìn)行噴砂處理； (2)混凝土表面處理，將需要加固的混凝土結(jié)構(gòu)表面砂漿打磨掉，露出骨料； (3)安裝FRP網(wǎng)格，使用固定件將FRP網(wǎng)格固定于原混凝土表面； (4)刷界面劑； (5)拌合超高韌性水泥復(fù)合材料ECC; (6)將拌合好的超高韌性水泥復(fù)合材料ECC噴射、現(xiàn)澆或抹在固定有FRP網(wǎng)格的地方； (7 )養(yǎng)護(hù)，對(duì)超高韌性水泥復(fù)合材料ECC進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC加固鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于:FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC條帶為長(zhǎng)方形網(wǎng)格分布或者菱形網(wǎng)格布置。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的FRP網(wǎng)格增強(qiáng)ECC加固鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)的方法，其特征在于:FRP網(wǎng)格為碳纖維、玻璃纖維或芳綸纖維浸漬于耐腐蝕性的樹脂中形成編織網(wǎng)狀的整體。
【文檔編號(hào)】E04G23/02GK105888283SQ201610306266
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月10日
【發(fā)明人】王新玲, 周擎威, 李可, 劉偉康, 鄒旭巖, 朱俊濤
【申請(qǐng)人】鄭州大學(xué)