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二十世紀最后幾年興起的粘鋼法,目前已被大家廣泛認同,幾乎變成傳統工藝了,當年由于粘鋼法的出現,使更傳統的混凝土加大斷面加固法逐漸消失,現在,碳纖維加固法逐漸消失,又使粘鋼工藝受到挑戰。
然而,粘鋼法以其獨特優點,不會退出加固舞臺。首先是造價較低,斷面為5x100的Q235b鋼板,能提供的設計強度約為5x100x215=107(千牛),若改為100寬.0167mm厚的碳纖維布,假定碳布的設計強度為3500Mpa。則碳布提供的設計強度為0.167x100x3500=58(千牛),稍微粗略地說,粘一層5厚鋼板和粘兩層碳布強度相當,可是粘貼5厚鋼板比起粘貼雙層碳布,造價要節省一些,其次,粘鋼時一般采用加壓用膨脹螺栓,螺栓的存在使鋼板和混凝土構件的整體性更好,而粘鋼兩層碳布,因剪力后滯,存在材料降效現象;另外,鋼板不象碳布那樣易損,便于裝修。 粘鋼法相對于粘碳法,缺點在于工藝較復雜,施工速度較慢,噪音大,需動火。
粘鋼法是通過結構膠粘劑,將鋼板粘貼到混凝土構件,相當于對被加固構件進行了體外配筋,粘鋼法不僅提高了被加固構件的強度,對裂縫的開展及撓度均有抑制。粘鋼加固適用于受彎、受拉、受剪構件,充分利用原 構件的承載力,通過后粘鋼板和原構件的共同作用,大幅提 高承載能力。粘鋼加固施工簡便、可靠,基本不增加構件自重、不影響構件外形,加固后72小時即可投入使用。
粘貼鋼板加固法,是指用膠黏劑將鋼板粘貼在構件外部的一種加固方法。該法在建筑,橋梁等工程的加固、補強、修復中的應用較為廣泛。
結構粘鋼加固方法,與其他的加固方法比較,有許多獨特的優點和先進性,主要有:
1、堅固耐用:經過多年來的工程實踐,已經證明完全能保證加固工程的質量,結構的強度和剛度都能滿足設計的要求。施工工藝精巧,質量優秀,工程合格率為100%。膠粘劑30年老化試驗耐久性能滿足要求。粘鋼加固后的結構試驗,也證明強度和剛度的設計方法是正確的和可靠的。
2、施工快速:在保證粘鋼加固結構質量的前提下,快速完成施工任務,并能根據業務要求,在不停產不影響使用的情況下完成施工,受到用戶的普遍贊揚。
3、簡潔輕巧:與其它加固方法比較,粘鋼加固的施工,干凈利落,比較簡便,現場無濕作業。完成加固后的結構外觀不改變,比較輕巧,鋼板薄,結構自重增加極微,不會導致建筑物內其他構件的連鎖加固。
4、靈活多樣:粘鋼加固法的適應性很強,能夠解決生產上和生活上各種有關問題。粘貼鋼板的方案多種多樣,靈活巧妙。還可粘貼型鋼、加固鋼結構及磚砌體結構等。
5、經濟合理:由于施工快,避免或減少工廠停產時間,節約加固材料,與其它加固方法比較,粘鋼加固的費用大為節省,經濟效益很高。
主要內容特點:
1、施工簡便、快捷、基本不增加被加固構件斷面尺寸和重量。
2、建筑結構膠將鋼板(型鋼)與混凝土緊密粘接,將加固件與被加固體合為一體,結構膠固化時間短,完全固化后即可以正常受力工作。
適用范圍
1、適用于承受靜力作用的一般受彎及受拉構件。
2、使用環境溫度不超過5~60℃,相對濕度不大于70%及無化學腐蝕的使用條件為限,否則應采取有效的防護措施。
3、當構件混凝上強度等級低于Cl5 時,不宜采用本法加固
施工工藝:
鋼板的剪切→鋼板及粘貼面處理 →
卸荷系統準備及卸荷(根據實際情況和設計要求,卸荷步驟有時省去) → 膠粘劑配制 → 涂膠和粘貼 →加壓固定→ 固化、卸加壓固定系統 → 檢驗 → 維護
施工方法:
1.粘貼面處理
1.1.混凝土面應鑿除粉飾層,油垢、污物,然后用角磨機打磨除去1-2mm厚表層,較大凹陷處用找平膠修補平整,打磨完畢用壓縮空氣吹凈浮塵,最后用棉布沾丙酮拭凈表面,待粘貼面完全干燥后備用。
1.2.鋼板粘貼面應用角磨機進行粗糙、除銹處理,直至打磨出現光澤,使用前若潔凈僅用干布擦拭即可。否則可用棉布沾丙酮拭凈表面,待完全干燥后備用。
1.3.該工序所用主要物資:護目鏡、防塵口罩、沖擊電錘及扁鏟、手錘、角磨機、金剛石磨片、砂輪片、空壓機、棉布、丙酮。
2.加壓固定及卸荷系統準備(根據實際情況和設計要求,卸荷步驟有時省去)
2.1.加固構件所承受的活荷載如人員、辦公機具宜暫時移去,并盡量減小施工臨時荷載。
2.2.加壓固定宜采用千斤頂、墊板、頂桿所組成的系統,該系統不僅能產生較大壓力,而且加壓固定的同時卸去了部分加固構件承擔的荷載,能更好的使后粘鋼板與原構件協同受力,加固效果最好,施工效率較高。
2.3.加壓固定也可采用膨脹螺栓、角鋼、墊板所組成的系統,該系統需要在加固構件上合適位置鉆孔固定膨脹螺栓,僅能產生較小壓力,不能產生卸荷效果,適合側面鋼板的粘貼。
3.膠粘劑配制
3.1.建筑結構膠為A、B兩組份,取潔凈容器(塑料或金屬盆,不得有油污、水、雜質)和稱重衡器按說明書配合比混合,并用攪拌器攪拌約5-10分鐘至色澤均勻為止。攪拌時最好沿同一方向攪拌,盡量避免混入空氣形成氣泡,配置場所宜通風良好。
3.2.該工序所用主要物資:攪拌器、容器、衡器、膩刀、手套。
4.涂膠和粘貼
4.1.膠粘劑配制好后,用膩刀涂抹在已處理好鋼板面上(或混凝土表面),膠斷面宜成三角形,中間厚3毫米左右,邊緣厚1毫米左右,然后將鋼板粘貼在混凝土表面,用準備好的固定加壓系統固定,適當加壓,以膠液剛從鋼板邊縫擠出為度。
4.2.該工序所用主要物資:加壓固定及卸荷系統,膩刀、手套。
5.固化、卸加壓固定系統
5.1.5.2.該工序所用主要物資:扳手、手套、時鐘、溫度計。
6.檢驗
6.1.慧魚FC-SRS粘鋼膠操作性能極好,正常操作可達到100%的飽滿度。檢驗時可用小錘輕擊粘貼鋼板,從音響判斷粘貼效果,也可采用超生儀檢測。若錨固區有效粘結面積少于90%,非錨固區有效粘結面積少于70%,應剝離鋼板,重新粘貼。
6.2.對重要構件也可采用載荷檢驗,一般采用分級加載至正常荷載的標準值,檢測結果較直觀、可靠,但費用較高,耗時也較長。需要千斤頂或配重(常用沙袋、磚塊)、百分表、裂縫顯微鏡、衡器。
7.維護
加固后鋼板宜采用20mm厚M15水泥砂漿抹面保護,也可采用涂防銹漆保護,以避免鋼材的腐蝕。