FRP网格增强ECC条带加固钢筋混凝土剪力墙结构的方法技术

本发明专利技术提供一种FRP网格增强ECC条带加固钢筋混凝土剪力墙结构的方法，是按照下述方式进行的：（l）确定FRP网格增强ECC配网率、加固条带的宽度、间距和夹角，生产FRP网格，对FRP网格表面进行喷砂处理；（2）混凝土表面处理；（3）安装FRP网格，使用固定件将FRP网格固定于原混凝土表面；（4）刷界面剂；（5）拌合超高韧性水泥复合材料ECC；（6）将拌合好的超高韧性水泥复合材料ECC喷射、现浇或抹在固定有FRP网格的地方；（7）养护，对ECC进行保湿养护。本发明专利技术解决了现有钢筋混凝土剪力墙加固方法存在的问题，可显著提高钢筋混凝土剪力墙抗裂性能、变形能力、耗能能力、抗侵蚀性能及抗冲击性能等，同时兼顾了加固的经济性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型材料FRP网格增强ECC条带加固钢筋混凝土（RC）剪力墙结构的新技术，属于建筑

技术介绍
Engineered Cementitious Composites简称ECC，是一种具有超强韧性的乱向分布短纤维增强水泥基复合材料。不同于普通的纤维增强混凝土(Fiber ReinforcedConcrete，FRC)，ECC是利用断裂力学、微观物理力学和统计学原理，对材料体系进行系统地设计、调整和优化得到的新型工程用水泥基复合材料。ECC通常是以水泥、矿物掺合料、石英砂作为基体，用纤维做增强材料，在纤维体积掺量小于2%的情况下，其极限拉应变通常在3%～7%的范围内，具有拉伸应变硬化性能和多缝开裂特征，且饱和状态的多缝开裂裂缝宽度小于0.1mm，耗能能力是常规纤维混凝土的3倍。ECC独特的超高韧性、高抗裂性能，彻底改变了传统混凝土脆性大、易开裂的状况，因此它在提高结构的延性、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，在抗震结构、大变形结构、抗冲击结构和修复结构中有着广阔的发展前景。在国外，凭借这些优点，ECC已被应用于边坡加固、大坝表面的加固、桥梁连接板、抗震梁等领域。纤维编织网格(FRP grid)外形有二维和三维两种形式。纤维编织网具有轻质、高强、双向受力、施工方便、可以用于恶劣环境的施工等优点。在国外，纤维编织网已被广泛应用于隧道工程、边坡加固、飞机跑道、滨海工程等领域。此外，由于纤维编织网是非磁性材料，所以也很适合应用于医院、实验室、观测站等对环境磁性要求较高的结构中。目前，钢筋混凝土剪力墙的加固方法主要有粘钢加固、外包钢加固、纤维材料加固等方法。根据已有的研究结果可以得到以下一些结论：（1） 粘钢及外包钢加固：采用不同的粘钢及外包钢加固方式能够提高混凝土剪力墙的水平承载力，但是对混凝土剪力墙的延性没有明显的提高；在破坏模式上，粘钢加固时墙体端部的锚固方式对混凝土剪力墙的破坏形式和承载力等性能指标有比较明显的影响，如果没有处理好墙体端部的锚固，难以保证墙体端部的受力性能，试件将会出现墙体根部抬起，钢筋拉断等破坏，墙体底部破坏严重，没有达到改变墙体破坏模式的目的；（2）纤维加固：针对震损剪力墙及抗剪能力设计不足的剪力墙，FRP 加固技术不失为一种快速、有效的加固方式，但是由于 FRP 的线弹性力学特征、耗散能量较少、容易粘结失效、需要极好的锚固措施等因素影响了 FRP 效能的全部发挥。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种FRP网格增强ECC加固钢筋混凝土剪力墙结构的方法，能够提高钢筋混凝土剪力墙抗裂性能、变形能力、耗能能力和抗冲击性能。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种FRP网格增强ECC加固钢筋混凝土剪力墙结构的方法，是按照下述方式进行的：（l）确定FRP网格增强ECC的FRP配网率、加固条带的宽度、间距和夹角，按照设计尺寸生产FRP网格，且对FRP网格表面进行喷砂处理；（2）混凝土表面处理，将需要加固的混凝土结构表面砂浆打磨掉，露出骨料；（3）安装FRP网格，使用固定件将FRP网格固定于原混凝土表面；（4）刷界面剂；（5）拌合超高韧性水泥复合材料ECC；（6）将拌合好的超高韧性水泥复合材料ECC喷射、现浇或抹在固定有FRP网格的地方；（7）养护，对超高韧性水泥复合材料ECC进行保湿养护。FRP网格为正方形网格或者菱形网格。FRP网格为碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维浸渍于耐腐蚀性的树脂中形成编织网状的整体。本专利技术解决了现有钢筋混凝土剪力墙加固方法存在的问题，采用本专利技术的方法加固混凝土结构，可显著提高钢筋混凝土剪力墙抗裂性能、变形能力、耗能能力、抗侵蚀性能及抗冲击性能等。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为长方形PRP网格的安装示意图。图2为菱形FRP网格的安装示意图。其中：1.FRP网格增强ECC条带，2. RC剪力墙，3. 铆钉。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的方法是按照下述方式进行的：（l）根据设计要求，确定FRP网格增强ECC的FRP配网率、加固条带的宽度、间距和夹角，按照设计尺寸生产FRP网格，且对FRP网格表面进行喷砂处理；（2）混凝土表面处理，将需要加固的混凝土结构表面砂浆打磨掉，露出骨料；（3）安装FRP网格，使用铆钉等固定件将FRP网格固定于原混凝土表面，注意固定牢靠；（4）刷界面剂；界面剂的种类较多，其具体的使用步骤可能有一定的出入，在使用的时候要严格按照界面剂的说明书进行配置和使用，保证质量；（5）拌合超高韧性水泥复合材料ECC，流动性需要满足施工要求，强度满足设计要求；（6）将拌合好的超高韧性水泥复合材料ECC喷射、现浇或抹在固定有FRP网格的地方；超高韧性水泥复合材料ECC厚度满足设计要求。（7）养护，对超高韧性水泥复合材料ECC进行保湿养护。如图1和2所示，FRP网格增强ECC条带1可以为长方形网格或者菱形网格状布置。FRP网格增强ECC条带1中的FRP网1通过铆钉3固定在RC剪力墙2上。RC剪力墙在水平荷载或地震作用下一般在墙体上产生斜裂缝、发生剪切破坏，FRP网格增强ECC是指超高韧性水泥复合材料ECC中包括FRP网格，FRP网格指碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维等高性能连续纤维浸渍于耐腐蚀性的树脂中，形成编织网状的整体。FRP网格增强ECC结合了短纤维与纤维编织网两者的优势，可以明显改善材料的韧性，提高材料的裂缝控制能力，使得裂缝开展得更为细密，并出现大量微裂缝，表现出了很高的延性和抵抗变形能力，可实现对混凝土裂缝的无害化分散，同时获得更高的承载能力，解决钢筋混凝土因钢筋锈蚀而产生的耐久性问题。该材料用于钢筋混凝土剪力墙加固将可获得更加优越的加固效果，使加固后结构获得更好的抗裂、抗震、抗腐蚀性能，具有更好的耐久性和耐火性，对结构外观形状的影响较小，且施工简单而快捷。另外，FRP网格增强ECC条带加固剪力墙墙体的方法较FRP网格增强ECC整面加固剪力墙墙体的方法更经济、灵活、适用。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种FRP网格增强ECC加固钢筋混凝土剪力墙结构的方法，其特征在于是按照下述方式进行的：（l）确定FRP网格增强ECC配网率、加固条带的宽度、间距和夹角，按照设计尺寸生产FRP网格，且对FRP网格表面进行喷砂处理；（2）混凝土表面处理，将需要加固的混凝土结构表面砂浆打磨掉，露出骨料；（3）安装FRP网格，使用固定件将FRP网格固定于原混凝土表面；（4）刷界面剂；（5）拌合超高韧性水泥复合材料ECC；（6）将拌合好的超高韧性水泥复合材料ECC喷射、现浇或抹在固定有FRP网格的地方；（7）养护，对超高韧性水泥复合材料ECC进行保湿养护。

【技术特征摘要】
1.一种FRP网格增强ECC加固钢筋混凝土剪力墙结构的方法，其特征在于是按照下述方式进行的：（l）确定FRP网格增强ECC配网率、加固条带的宽度、间距和夹角，按照设计尺寸生产FRP网格，且对FRP网格表面进行喷砂处理；（2）混凝土表面处理，将需要加固的混凝土结构表面砂浆打磨掉，露出骨料；（3）安装FRP网格，使用固定件将FRP网格固定于原混凝土表面；（4）刷界面剂；（5）拌合超高韧性水泥复合材料ECC；（6）将拌合好的超高韧...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新玲，周擎威，李可，刘伟康，邹旭岩，朱俊涛，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41