一种ECC与钢筋网片相结合的增强震损框架柱的加固方法技术

本发明专利技术公开了一种ECC与钢筋网片相结合的增强震损框架柱的加固方法，属于土木工程中震损框架柱加固领域。本发明专利技术采用钢筋网片外包框架柱，不仅可以提高框架柱的竖向承载力，还可以很好的限制框架柱的裂缝发展。本发明专利技术采用的ECC是一种具有超强韧性的随机分布短纤维增强水泥基复合材料，在提高结构的延性、耗能能力、抗侵蚀性、抗冲击性和耐磨性方面具有显著的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种ECC与钢筋网片相结合的增强震损框架柱的加固方法
本专利技术涉及一种ECC（高韧性水泥基复合材料，EngineeredCementitiousComposite，简称ECC）与钢筋网片相结合的增强震损框架柱的加固方法，属于土木工程中震损框架柱加固领域。
技术介绍
柱是框架结构最重要的承力构件，即使有个别柱发生失效，也会导致结构倒塌。一方面，框架柱是偏压构件，其截面变形承载能力远不如以受弯作用为主的梁。要使框架柱具有较好的抗震能力，应保证框架柱具有足够的承载力和必要的变形能力。当前，对框架柱的加固主要有外包钢板法、碳纤维布加固法、预应力钢绞线加固法等。外包钢板法主要通过钢板箍、高强螺栓等构件，形成外包一个外包钢板箍紧紧的围着框架柱，从而加强框架柱的横向约束；碳纤维加固法是碳纤维布贴在框架柱上，从而给框架柱增加了横向约束；预应力钢绞线法采用镀锌钢绞线、螺栓等配件。在框架柱身用钢绞线围着，采用张拉法对围着的钢绞线张拉，之后再钢绞线的表面涂抹聚合物砂浆。
技术实现思路
针对当前对框架柱的加固技术的有限，本文提出一种ECC与钢筋网片相结合的增强框架柱的加固方法。本专利技术采用的技术方案为：一种ECC与钢筋网片相结合的增强框架柱的加固方法，包括如下步骤：对震损的框架柱1进行表面处理，凿除已经松动的混凝土层，直到露出粗骨料后再次进行表面清理；在处理后的框架柱1的四周安装钢筋网片5，钢筋网片5组成的保护罩贴合在框架柱1的表面，其中钢筋网片5由纵筋和横筋垂直搭接而成，纵筋和横筋的直径不大于框架柱1内箍筋的直径；在钢筋网片5的表面涂刷界面剂，再涂抹ECC形成加固层；对ECC加固层3进行保湿养护。优选的，钢筋网片5的安装方式为：纵筋置于内层，横筋置于外层，将纵筋紧靠在处理后的框架柱1的表面，并采用横筋将纵筋连接起来，相邻两面的横筋之间搭接，搭接头的位置避开柱角位置，相邻的搭接头在各侧面上彼此错开；纵筋和横筋的交叉处以及及横筋的搭接处采用电阻电焊连接。优选的，界面剂为水泥膨胀浆界面剂，界面剂配合比为水泥：二级粉煤灰：UEA膨胀剂：水=1:0.1:0.1:0.4，制备时先把水泥和二级粉煤灰进行干拌形成干粉，并混合均匀；之后将UEA膨胀剂和水混合均匀形成混合剂；最后将混合剂加入到干粉中，并搅拌至粘稠状态。优选的，涂抹ECC采用人工涂抹，分两层进行，第一层涂抹时用力揉搓，确保砂浆与界面及钢筋网的密实结合，避免封入空隙，第一层厚度控制在10mm内；第一层涂抹完成后紧接着涂抹第二层，第二层厚度控制在20mm内。其中ECC是由水泥、粉煤灰、砂、聚乙烯醇（PVA）纤维、水及外加剂等组分混合而成的聚合物材料，对于ECC配合比的选用和制备参照专利技术专利“一种高韧性水泥基复合材料”（专利号CN107382183）中的方案进行。具体组分为水泥、粉煤灰、砂、水、减水剂和PVA纤维，其中，按质量比计，水泥：粉煤灰：砂：水：减水剂=1：（1.0~1.2）：（0.6~0.8）：（0.42~0.57）：（0.001~0.003）；以水泥、粉煤灰、砂和减水剂混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的掺量为13~20kg/m3。7、优选的，步骤中对ECC加固层要保湿养护28天。本专利技术的工作原理：钢筋网片为框架柱提供横向约束，因此约束混凝土的横向变形，提高了混凝土的抗压强度和变形能力，并为向钢筋提供侧向支承，防止纵筋压屈。ECC不仅具有高韧性和的高抗拉强度，还有较好的密实性，使用ECC填补框架柱的加固层，能够很好的满足加固要求。本专利技术的有益效果：采用本专利技术的方法加固混凝土框架柱，能很好的提高框架柱的竖向承载力，也能提高很好的改善框架柱的变形能力，还可以提高框架柱的抗裂性能、抗侵蚀能力。附图说明图1是本专利技术框架柱加固的主示意图；图2是本专利技术框架柱加固的钢筋网片示意图；图3是本专利技术框架柱加固后的剖面示意图。图中：1–框架柱，2-钢筋网片，3-ECC加固层。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明，但是专利技术并不限于以下实施例。实施例1：如图1-3所示，一种ECC与钢筋网片相结合的增强框架柱的加固方法，包括如下步骤：对框架柱1外层已经破损或者松动的混凝土层进行凿毛处理，凿去混凝土表面的松动层，直到露出粗骨料，对凿毛的柱身表面使用自来水冲洗界面，边冲边用钢丝刷清理松动的粉层；在处理后的框架柱1的四周安装钢筋网片2，钢筋网片2组成的保护罩贴合在框架柱1的表面，其中钢筋网片2由纵筋和横筋垂直搭接而成，纵筋和横筋的直径不大于框架柱1内箍筋的直径；在钢筋网片2的表面涂刷界面剂，用毛刷用力的涂刷在清理好的界面上，并保证界面剂涂刷均匀，再涂抹ECC形成加固层；对ECC加固层3进行保湿养护。其中ECC是由水泥、粉煤灰、砂、聚乙烯醇（PVA）纤维、水及外加剂等组分混合而成的聚合物材料，对于ECC配合比的选用和制备参照专利技术专利“一种高韧性水泥基复合材料”（专利号CN107382183）中的方案进行。实施例2：如图2所示，钢筋网片2的安装方式为：纵筋置于内层，横筋置于外层，将纵筋紧靠在处理后的框架柱1的表面，并采用横筋将纵筋连接起来，相邻两面的横筋之间搭接，搭接头的位置避开柱角位置，相邻的搭接头在各侧面上彼此错开；纵筋和横筋的交叉处以及及横筋的搭接处采用电阻电焊连接。涂抹ECC采用人工涂抹，分两层进行，第一层涂抹时用力揉搓，确保砂浆与界面及钢筋网的密实结合，避免封入空隙，第一层厚度控制在10mm内；第一层涂抹完成后紧接着涂抹第二层，第二层厚度控制在20mm内。其中ECC是由水泥、粉煤灰、砂、聚乙烯醇（PVA）纤维、水及外加剂等组分混合而成的聚合物材料。实施例3：本实施例中纵筋的直径取框架柱1较小边长的1/30，钢筋网片的网格尺寸按照框架柱1较小边长的1/20取值，本次按照网格尺寸为15mm×15mm绑扎定位，横筋的搭接长度为20mm。其中界面剂为水泥膨胀浆界面剂，界面剂配合比为水泥：二级粉煤灰：UEA膨胀剂：水=1:0.1:0.1:0.4，制备时先把水泥和二级粉煤灰进行干拌形成干粉，并混合均匀；之后将UEA膨胀剂和水混合均匀形成混合剂；最后将混合剂加入到干粉中，并搅拌至粘稠状态。填充的ECC按照“一种高韧性水泥基复合材料”（专利号CN107382183）专利技术中实施例1的配合比和制备方法进行，对ECC加固层3保湿养护28天。本次试验对加固框架柱的竖向承载力、强度退化、破坏现象进行了探究。试验发现，采用ECC填充与高强钢网片相结合的加固震损框架柱的效果比采用增大框架柱截面尺寸的加固效果要优，其中承载力提高25%左右，强度退化程度降低。特别是当构件的承载力较高时，ECC填充层只是有裂缝展开，几乎没有ECC块剥落，而采用采用增大截面法的加固试件却有明显的聚合物剥落。综上，采用ECC填充与高强钢网片相结合的增强震损框架柱的加固方法，能够得到比较好的效果。上面结合附图对本专利技术的具体实施方式作了详细说明，但是本专利技术并不限于此，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利技术宗旨的前提下作出各种变化。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种ECC与钢筋网片相结合的增强框架柱的加固方法，其特征在于，包括如下步骤：

【技术特征摘要】
1.一种ECC与钢筋网片相结合的增强框架柱的加固方法，其特征在于，包括如下步骤：对震损的框架柱（1）进行表面处理，凿除已经松动的混凝土层，直到露出粗骨料后再次进行表面清理；在处理后的框架柱（1）的四周安装钢筋网片（2），钢筋网片（2）组成的保护罩贴合在框架柱（1）的表面，其中钢筋网片（2）由纵筋和横筋垂直搭接而成，纵筋和横筋的直径不大于框架柱（1）内箍筋的直径；在钢筋网片（2）的表面涂刷界面剂，再涂抹ECC形成加固层；对ECC加固层（3）进行保湿养护。2.根据权利要求1所述的ECC与钢筋网片相结合的增强框架柱的加固方法，其特征在于，所述步骤的具体过程为：对框架柱（1）外层已经破损或者松动的混凝土层进行凿毛处理，凿去混凝土表面的松动层，直到露出粗骨料，对凿毛的柱身表面使用自来水冲洗界面，边冲边用钢丝刷清理松动的粉层。3.根据权利要求1所述的ECC与钢筋网片相结合的增强框架柱的加固方法，其特征在于，所述钢筋网片（2）的安装方式为：纵筋置于内层，横筋置于外层，将纵筋紧靠在处理后的框架柱（1）的表面，并采用横筋将纵筋连接起来，相邻两面的横筋之间搭接，搭接头的位置避开柱角位置，相邻的搭接头在各侧面上彼此错开；纵筋和横筋的交叉处以及及横筋的搭接处采用电阻电焊连接。4.根据权利要求1所述的E...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓琴，张田，丁祖德，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53