一种自锁式ECC覆层钢筋混凝土柱加固方法技术

本发明专利技术提供一种自锁式ECC覆层钢筋混凝土柱加固方法，包括将第一角钢和第二角钢固定在钢筋混凝土柱的4个角上；将若干条钢绞线自上而下间隔一定距离均匀环绕在钢筋混凝土柱并固定在第二角钢上，形成钢绞线网；对每条钢绞线施加预应力；在钢筋混凝土柱1表面喷射或涂抹ECC，ECC覆盖第一角钢、第二角钢及若干条钢绞线，填充间隙，完成加固，其中，ECC中各组分与水泥按重量比值为粉煤灰：0.5～3；细砂：0.5～1.5；硅灰：0～0.1；水：0.5～2；PVA纤维：0.02～0.1；减水剂：0.005～0.02；速凝剂：0.01～0.1，该方法可以增大钢筋混凝土柱的承载能力，对钢筋混凝土柱产生较大的约束作用，且可有效防止水和氯离子的侵入，有效抑制了钢筋的锈蚀，同时也提升了加固后的钢筋混凝土柱的抗火性能。

【技术实现步骤摘要】
一种自锁式ECC覆层钢筋混凝土柱加固方法
本专利技术涉及建筑施工领域，具体涉及一种自锁式ECC覆层钢筋混凝土柱加固方法。
技术介绍
目前我国大量现役钢筋混凝土柱存在结构性能退化的问题，主要原因为化学腐蚀(氯离子锈蚀)，物理损伤(撞击)，水灾、火灾、地震等自然灾害导致，一部分构件存在设计或施工错误等不满足规范要求。上述问题均严重影响了结构的安全性和使用性，为此，需对受损的钢筋混凝土柱进行加固。常见的钢筋混凝土柱加固方法有FRP加固法、增大截面加固法、粘钢法等。FRP加固法是采用碳纤维布、玻璃纤维布等轻质高强的材料，结合环氧树脂胶粘贴缠绕在柱表面，起到环向约束作用，提高被加固柱的承载力，但是该加固方法受制于环氧树脂胶较差的耐高温、抗火性能，环氧树脂胶的玻璃化转化温度一般在50-80℃，当环境温度超过玻璃化转化温度时，环氧树脂胶失效，FRP失去与混凝土柱共同作用的基础，无法发挥其作用；增大截面加固法为在原柱外部再浇筑一层新的钢筋混凝土加固层，此方法可大幅度提升被加固柱的承载力，且施工简便，但其存在的缺点是扩大的截面面积较大，占用建筑面积；粘钢法是通过在结构外部粘贴钢板或角钢的加固方法，该方法的实质是一种体外配筋，提高结构整体的配筋率及配箍率。该方法能够明显改善结构的承载力、延性及刚度，施工简便且快速，对结构的外形影响较小，但是，粘钢用的结构胶耐火性能差，易老化，加固用的钢片在潮湿环境下容易产生锈蚀问题，对其性能产生影响，因此该加固方法也存在一定的局限性。
技术实现思路
根据现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种自锁式ECC覆层钢筋混凝土柱加固方法，可以增大钢筋混凝土柱的承载能力，对钢筋混凝土柱产生较大的约束作用，且可有效防止水和氯离子的侵入，有效抑制了钢筋的锈蚀，同时也提升了加固后的钢筋混凝土柱的抗火性能。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种自锁式ECC覆层钢筋混凝土柱加固方法，包括，步骤1、将第一角钢和第二角钢固定在钢筋混凝土柱的4个角上，所述第一角钢和所述第二角钢的长度与所述钢筋混凝土柱的长度一致，所述第一角钢包括一体成型的第一矩形钢板和第二矩形钢板，所述第一矩形钢板和所述第二矩形钢板垂直设置呈L形，所述第一矩形钢板和所述第二矩形钢板连接处的外侧面为弧形面，第二角钢包括一体成型的第三矩形钢板和第四矩形钢板，所述第三矩形钢板和所述第四矩形钢板垂直设置呈L形，所述第三矩形钢板和所述第四矩形钢板连接处的外侧面为弧形面，所述第三矩形钢板的外侧面设有第一凸板，所述第一凸板上间隔一定距离均匀排布有若干个第一安装孔，所述第四矩形钢板的外侧面设有第二凸板，所述第二凸板上间隔一定距离均匀排布有若干个第二安装孔；步骤2、将若干条钢绞线的一端分别穿入若干个所述第一安装孔且通过扣件固定，固定好后，若干条所述钢绞线环向缠绕在所述钢筋混凝土柱上且内侧与所述第一角钢接触，该若干条所述钢绞线的另一端分别通过卡扣固定在若干个所述第二安装孔上；步骤3、对每条所述钢绞线施加预应力；步骤4、在所述钢筋混凝土柱表面喷射或涂抹ECC作为覆盖层，所述ECC覆盖所述第一角钢、所述第二角钢及若干条所述钢绞线，填充间隙，完成加固，其中，所述ECC中各组分与水泥按重量比值为：粉煤灰：0.5～3；细砂：0.5～1.5；硅灰：0～0.1；水：0.5～2；PVA纤维：0.02～0.1；减水剂：0.005～0.02；速凝剂：0.01～0.1。优选地，所述ECC的厚度为20～40mm。优选地，所述第一角钢中，所述第一矩形钢板和第二矩形钢板的厚度均大于3mm，所述第一角钢的屈服强度大于235MPa。优选地，所述第二角钢中，所述第三矩形钢板和第四矩形钢板的厚度均大于3mm，所述第二角钢的屈服强度大于235MPa。优选地，所述卡扣包括圆孔螺栓和扣件，所述扣件安装在所述钢绞线的另一端，所述圆孔螺栓安装在所述第二安装孔上，所述圆孔螺栓与所述扣件扣合。优选地，所述钢绞线的直径为4～18mm。优选地，所述钢绞线的抗拉强度大于1200Mpa，极限拉应变为1.5％～3.5％。优选地，所述ECC的极限拉应变大于所述钢绞线的极限拉应变。优选地，相邻所述第一安装孔的间距为20～100mm，相应的，相邻所述第二安装孔的间距为20～100mm。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：1.本专利技术所述的一种自锁式ECC覆层钢筋混凝土柱加固方法，采用第一角钢和第二角钢固定在方钢管混凝土柱的4个角上，第一角钢和第二角钢既大幅提升了结构的承载力，又可直接作为钢绞线的张拉锚固装置，其中，第一角钢包括一体成型的第一矩形钢板和第二矩形钢板，第二角钢包括第三矩形钢板和第四矩形钢板，第一矩形钢板和第二矩形钢板连接处的外侧面为弧形面，第三矩形钢板和第四矩形钢板连接处的外侧面为弧形面，弧形面有利于钢绞线的约束，弧形面将原来的钢筋混凝土柱直角转化为圆角，防止过于尖锐对钢绞线进行摩擦。2.本专利技术所述的一种自锁式ECC覆层钢筋混凝土柱加固方法，对钢绞线施加环向预应力，能够显著约束结构的横向变形，抑制方钢管鼓曲，此外，其对第一角钢和第二角钢的约束作用，使第一角钢和第二角钢牢牢固定在柱上，起到自锁的功能，即第一角钢和第二角钢在安装时不需要额外的锚固措施。3.本专利技术所述的一种自锁式ECC覆层钢筋混凝土柱加固方法，采用ECC覆盖第一角钢和第二角钢及钢绞线网，填充间隙，完成加固，ECC延性高于钢绞线，与钢绞线结合具备良好的适配性，其具有明显的有抗裂效果，防渗水性以及抗氯离子渗透性能好，可防止钢筋锈蚀，耐高温性好，可提升结构整体的耐火耐高温性能。附图说明图1为本专利技术钢筋混凝土柱加固后的结构示意图。图2为本专利技术第一角钢的截面图。图3为本专利技术第二角钢的截面图。图4为本专利技术实施方法的流程图。其中：1、钢筋混凝土柱；2、第一角钢；21、第一矩形钢板；22、第二矩形钢板；3、第二角钢；31、第三矩形钢板；32、第四矩形钢板；33、第一凸板；34、第二凸板；4、钢绞线；5、ECC；6、扣件；7、卡扣；71、圆孔螺栓。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。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自锁式ECC覆层钢筋混凝土柱加固方法，其特征在于，包括，/n步骤1、将第一角钢和第二角钢固定在钢筋混凝土柱的4个角上，所述第一角钢和所述第二角钢的长度与所述钢筋混凝土柱的长度一致，所述第一角钢包括一体成型的第一矩形钢板和第二矩形钢板，所述第一矩形钢板和所述第二矩形钢板垂直设置呈L形，所述第一矩形钢板和所述第二矩形钢板连接处的外侧面为弧形面，第二角钢包括一体成型的第三矩形钢板和第四矩形钢板，所述第三矩形钢板和所述第四矩形钢板垂直设置呈L形，所述第三矩形钢板和所述第四矩形钢板连接处的外侧面为弧形面，所述第三矩形钢板的外侧面设有第一凸板，所述第一凸板上间隔一定距离均匀排布有若干个第一安装孔，所述第四矩形钢板的外侧面设有第二凸板，所述第二凸板上间隔一定距离均匀排布有若干个第二安装孔；/n步骤2、将若干条钢绞线的一端分别穿入若干个所述第一安装孔且通过扣件固定，固定好后，若干条所述钢绞线环向缠绕在所述钢筋混凝土柱上且内侧与所述第一角钢接触，该若干条所述钢绞线的另一端分别通过卡扣固定在若干个所述第二安装孔上；/n步骤3、对每条所述钢绞线施加预应力；/n步骤4、在所述钢筋混凝土柱表面喷射或涂抹ECC作为覆盖层，所述ECC覆盖所述第一角钢、所述第二角钢及若干条所述钢绞线，填充间隙，完成加固，其中，所述ECC中各组分与水泥按重量比值为：/n粉煤灰：0.5～3；/n细砂：0.5～1.5；/n硅灰：0～0.1；/n水：0.5～2；/nPVA纤维：0.02～0.1；/n减水剂：0.005～0.02；/n速凝剂：0.01～0.1。/n...

【技术特征摘要】
1.一种自锁式ECC覆层钢筋混凝土柱加固方法，其特征在于，包括，
步骤1、将第一角钢和第二角钢固定在钢筋混凝土柱的4个角上，所述第一角钢和所述第二角钢的长度与所述钢筋混凝土柱的长度一致，所述第一角钢包括一体成型的第一矩形钢板和第二矩形钢板，所述第一矩形钢板和所述第二矩形钢板垂直设置呈L形，所述第一矩形钢板和所述第二矩形钢板连接处的外侧面为弧形面，第二角钢包括一体成型的第三矩形钢板和第四矩形钢板，所述第三矩形钢板和所述第四矩形钢板垂直设置呈L形，所述第三矩形钢板和所述第四矩形钢板连接处的外侧面为弧形面，所述第三矩形钢板的外侧面设有第一凸板，所述第一凸板上间隔一定距离均匀排布有若干个第一安装孔，所述第四矩形钢板的外侧面设有第二凸板，所述第二凸板上间隔一定距离均匀排布有若干个第二安装孔；
步骤2、将若干条钢绞线的一端分别穿入若干个所述第一安装孔且通过扣件固定，固定好后，若干条所述钢绞线环向缠绕在所述钢筋混凝土柱上且内侧与所述第一角钢接触，该若干条所述钢绞线的另一端分别通过卡扣固定在若干个所述第二安装孔上；
步骤3、对每条所述钢绞线施加预应力；
步骤4、在所述钢筋混凝土柱表面喷射或涂抹ECC作为覆盖层，所述ECC覆盖所述第一角钢、所述第二角钢及若干条所述钢绞线，填充间隙，完成加固，其中，所述ECC中各组分与水泥按重量比值为：
粉煤灰：0.5～3；
细砂：0.5～1.5；
硅灰：0～0.1；
水：0.5～2；
PVA纤维：0.02～0.1；
减水剂：0.005～0.02；
速凝剂：0.01～0.1。

【专利技术属性】
技术研发人员：李杉，卢亦焱，颜宇鸿，刘真真，梁鸿骏，郑傲寒，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42