一种建筑物结构加固水泥绳及其加固施工方法技术

本发明专利技术公开了一种建筑物结构加固水泥绳及其加固施工方法，所述水泥绳由内径为2

【技术实现步骤摘要】
一种建筑物结构加固水泥绳及其加固施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑加固施工
，尤其涉及一种建筑物结构加固水泥绳及其加固施工方法。

技术介绍

[0002]钢筋混凝承重柱作为房屋、桥梁等建筑领域中基本的土木工程承载构件，由于设计或施工的缺陷、自然灾害的破坏和长期使用后结构功能逐渐退化等原因往往出现混凝土碳化、钢筋锈蚀等病害，导致强度、刚度或耐久度不足的情况，使其导致承载力下降，抗震性能退化，难以满足当前的使用或改扩建要求。因此，需要对钢筋混凝土梁、柱的建筑物进行加固和维修，以延长建筑物的使用寿命和保证结构安全。现有的加固混凝土结构的施工方法包括增大截面加固法、钢加固法、粘钢加固法、碳纤维加固法等传统方法，在施工中需要进行植筋锚固、装拆夹具、立模、支撑、灌注混凝土、养护、拆模等繁杂的工序和辅助设施，施工工序相对繁杂、周期长、成本高，而且占用空间大。碳纤维片是建筑物结构加固的一种建筑材料，已经广泛应用于实际工程，其中碳纤维加固法的机理是通过有效约束混凝土的侧向膨胀变形来改善其受压性能，与传统的增大截面法或粘钢混凝土补强法相比，具有节省空间、施工简便、不需要现场固定设施、施工质量易保证、基本不增加结构尺寸及自重、耐腐蚀性好、耐久性好等特点；碳纤维加固施工是将抗拉强度极高的碳纤维用环氧树脂预浸成为复合增强材料；用环氧树脂粘结剂沿受拉方向或垂直于裂缝方向粘贴在要补强的结构上，形成一个新的复合体，使增强粘贴材料与原有钢筋混凝土共同受力增大结构的抗裂或抗剪能力，提高结构的强度、刚度、抗裂性和延伸性。其主要缺点是碳纤维粘贴需要表面平整，受到的抗压能力较小，比如对构件正常使用阶段性能的改善十分有限，不能充分利用碳纤维材料的高强性能，造成大量的浪费，不适合受压区加固，如粘贴不当还容易失效。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种建筑物结构加固水泥绳及其加固施工方法，本专利技术通过碳纤维制成的水泥绳对混凝土柱子进行抗压加固，使得柱子具有很好的抗拉、抗剪、抗震和抗压效果，操作方便，使用成本低，适合大范围推广，提高了受损水泥构件的安全性。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术效果：
[0004]根据本专利技术的一个方面，提供了一种建筑物结构加固水泥绳，所述水泥绳由内径为2
‑
5cm空心绳体和填充于空心绳体内的膨胀水泥粉体经水浸湿、膨胀、晾干而成，所述空心绳体1由内套层和包覆于内套层外部的绳皮层，所述绳皮层由碳纤维经过编织而成并包覆于内层外部，所述碳纤维的编织方向夹角为40
°
～90
°
。
[0005]上述方案进一步优选的，所述绳皮层由粗细相同的第一斜向碳纤维束和第二斜向碳纤维束相互交织编织而成，所述第一斜向碳纤维束和第二斜向碳纤维束的编织方向的夹角为45
°
～65
°
。
[0006]上述方案进一步优选的，在第一斜向碳纤维束和第二斜向碳纤维束的围合迭加编
织处贯穿设置有一束沿空心绳体1轴线方向的牵引丝，所述第一斜向碳纤维束和第二斜向碳纤维束之间形成的孔隙面积为0.8～3mm2。
[0007]上述方案进一步优选的，在沿所述第一斜向碳纤维束和第二斜向碳纤维束的外围上还交织编织有经向碳纤维束，该牵引丝和经向碳纤维束的直径相同，且大于第一斜向碳纤维束的直径。
[0008]上述方案进一步优选的，所述膨胀水泥粉体由75％
‑
85％的硅酸盐水泥熟料、10％～16％的氧化镁粉体、2％～8％的石膏粉体和1％
‑
3％石墨烯混合制成，所述氧化镁和石膏粉体的粒径为0.1um
‑
5um。
[0009]上述方案进一步优选的，在所述空心绳体1的一端或两端设置有可拆卸连接的法兰盘体，所述内层为无纺布，所述碳纤维编织紧贴包覆于无纺布的外部。
[0010]根据本专利技术的另一方面，本专利技术利用一种建筑物结构加固水泥绳的加固施工方法，包括如下步骤：
[0011]将需要加固的混凝土承载柱表面进行打磨平整，在承载柱外壁且由上至下间隔打磨出环绕的沟槽，然后用水清洗干净后，再用丙酮清洗混凝承载柱表面，并晾干燥；
[0012]在间隔若干沟槽之间的外边缘上钻出呈向下倾斜的0.5
‑
2cm孔洞，在孔洞内灌入粘稠状的膨胀水泥粉体2制成的浆料，使灌入的泥浆料能在晾干后向洞口外凸出，静待养护10
‑
20min后形成凸出支撑点；
[0013]根据承载柱外壁预缠绕环绕的高度选取空心绳体1的长度，然后在空心绳体1的一端插入法兰盘体3，通过法兰盘体3向空心绳体1内注入膨胀水泥粉体2，并将空心绳体1两端的管口进行封堵，并拆除法兰盘体3，再将填充膨胀水泥粉体2的绳皮层11的一端打结并捆绑在混凝土承载柱的顶端，然后将绳皮层11从混凝土承载柱的顶端向下缠绕，向下缠绕过程中将绳皮层11绕在沟槽内并保持相互接触限制，并使绳皮层11支撑于凸出支撑点上，直到缠绕至混凝土承载柱底端，并将绳皮层11的另一端捆绑在承载柱的底端；
[0014]用水喷淋缠绕在承载柱上的绳皮层11，使水绳皮层11、内套层10和膨胀水泥粉体2，直到膨胀水泥粉体2完全被水喷淋湿润，膨胀水泥粉体遇水湿润后，使碳纤维制成的绳皮层11受到膨胀水泥粉体2的膨胀挤压而产生环向压力，待湿润的膨胀水泥粉体2晾干形成水泥绳，形成的水泥绳产生环向压力，对受损的混凝土承载柱起到加固作用。
[0015]上述方案进一步优选的，膨胀水泥粉体完全被水喷淋湿润后，再敲打湿润的绳皮层的表面或采用滚筒滚压绳皮层的表面；敲打或滚压排出的水泥浆料粘黏在缠绕后相邻绳体之间的缝隙中，然后在绳皮层的上端和下端分别喷洒以膨胀水泥粉体制成的水泥浆料，使其上下两端粘结在混凝土承载柱上，等待水泥绳晾干凝固后养护10
‑
24小时，养护10
‑
24小时后再使用环氧胶在水泥绳表面进行喷涂。
[0016]上述方案进一步优选的，所述沟槽的深度和宽度不超过2mm，相邻沟槽之间的距离不超过5cm。
[0017]综上所述，本专利技术采用了上述技术方案，本专利技术具有以下技术效果：本专利技术采用碳纤维编编织成直径3cm左右的空心绳体1(空心套管)，编织成的空心绳体(管壁)应具有透水性，其内填充膨胀水泥，对拟加固的建筑物构件(混凝土柱子)采用碳纤维水泥绳子全构件缠绕并打结之后,对绳子进行喷水湿润，膨胀水泥遇水膨胀水化，产生膨胀力，导致碳纤维受膨胀挤压产生拉力，进而对拟加固的建筑物构建形成环向压力起到加固作用，碳纤维水
泥绳子具备自粘性，适合受压区、受拉区构建加固，施工简便。
附图说明
[0018]图1是本专利技术一种建筑物结构加固水泥绳的结构示意图；
[0019]图2是本专利技术的空心绳体的编织结构示意图；
[0020]附图中，空心绳体1，膨胀水泥粉体2，内套层10，绳皮层11，第一斜向碳纤维束100，第二斜向碳纤维束101，牵引丝102，经向碳纤维束103。
具体实施方式
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑物结构加固水泥绳，其特征在于：所述水泥绳由内径为2
‑
5cm空心绳体1和填充于空心绳体内的膨胀水泥粉体经水浸湿、膨胀、晾干而成，所述空心绳体由内套层和包覆于内套层外部的绳皮层，所述绳皮层由碳纤维经过编织而成并包覆于内层外部，所述碳纤维的编织方向夹角为40
°
～90
°
。2.根据权利要求1所述一种建筑物结构加固水泥绳，其特征在于：所述绳皮层由粗细相同的第一斜向碳纤维束和第二斜向碳纤维束相互交织编织而成，所述第一斜向碳纤维束和第二斜向碳纤维束的编织方向的夹角为45
°
～65
°
。3.根据权利要求2所述一种建筑物结构加固水泥绳，其特征在于：在第一斜向碳纤维束和第二斜向碳纤维束的围合迭加编织处贯穿设置有一束沿空心绳体轴线方向的牵引丝，所述第一斜向碳纤维束和第二斜向碳纤维束之间形成的孔隙面积为0.8～3mm2。4.根据权利要求3所述一种建筑物结构加固水泥绳，其特征在于：在沿所述第一斜向碳纤维束和第二斜向碳纤维束的外围上还交织编织有经向碳纤维束，该牵引丝和经向碳纤维束的直径相同，且大于第一斜向碳纤维束的直径。5.根据权利要求1所述一种建筑物结构加固水泥绳，其特征在于：所述膨胀水泥粉体由75％
‑
85％的硅酸盐水泥熟料、10％～16％的氧化镁粉体、2％～8％的石膏粉体和1％
‑
3％石墨烯混合制成，所述氧化镁和石膏粉体的粒径为0.1um
‑
5um。6.根据权利要求1所述一种建筑物结构加固水泥绳，其特征在于：在所述空心绳体的一端或两端设置有可拆卸连接的法兰盘体，所述内层为无纺布，所述碳纤维编织紧贴包覆于无纺布的外部。7.一种利用权利要求1至5任一权利求所述一种建筑物结构加固水泥绳的加固施工方法，其特征在于：包括如下步骤：将需要加固的混凝土...

【专利技术属性】
技术研发人员：林久卿，彭晓光，侯四喜，
申请(专利权)人：华润水泥南宁有限公司，
类型：发明
国别省市：