一种加固滨海侵蚀混凝土的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种加固滨海侵蚀混凝土的装置及方法，该装置包括：加固机构、锚固机构和外部直流电源机构；加固机构包括CFRP网格和导电层，导电层包裹于CFRP网格；锚固机构设置于待加固混凝土受拉侧表面的两端；外部直流电源机构设有两个电性连接端，一个电性连接端与CFRP网格电性连接，另一个电性连接端与待加固混凝土电性连接，以形成闭合电回路。该方法包括：清理待加固混凝土；在待加固混凝土受拉侧表面两端固定安装锚固机构且张拉CFRP网格，喷射或现浇导电层使得加固机构与待加固混凝土接触连接；安装外部直流电源机构，使得其与加固机构和待加固混凝土形成闭合电回路。通过使用本发明专利技术，切实解决了滨海地区混凝土侵蚀劣化的问题。的问题。的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种加固滨海侵蚀混凝土的装置及方法


[0001]本专利技术涉及滨海侵蚀混凝土结构加固
，特别是涉及一种加固滨海侵蚀混凝土的装置及方法。

技术介绍

[0002]目前，我国滨海地区的混凝土结构侵蚀劣化问题极其严重，甚至对我国经济造成巨大的损失。因此，如何科学合理的进行修复与加固滨海地区钢筋混凝土结构已成为国内发展进程中一个迫切需要解决的问题。
[0003]对于滨海侵蚀地区混凝土桥梁的侵蚀劣化问题，主要表现为四个核心问题：一是桥梁结构的混凝土不具备优良的抗海水侵蚀性，无法有效抵抗海水中侵蚀介质(SO
42+
、Mg
2+
、Cl
‑
)的侵蚀；二是桥梁结构长期带裂缝工作和混凝土本身抗渗性较差的特性，导致海水和氯离子大量的侵入结构内部；三是侵入混凝土内部的氯离子导致钢筋严重的锈蚀；四是桥梁结构的承载能力和刚度大幅度的降低。
[0004]针对滨海侵蚀地区劣化混凝土梁的加固与修复，然而现有的加固方法或解决方案：外贴FRP加固方法、置换侵蚀混凝土后外贴FRP加固方法、FRP网格/ECC复合加固方法、FRP网格/聚合物砂浆复合加固方法、预应力FRP加固方法、以及ICCP
‑
SS复合加固方法等均无法同时解决上述四个核心问题，所以亟需开展针对滨海侵蚀地区劣化混凝土梁修复与加固方法的研究。
[0005]因此，为同时解决上述四个核心问题，本专利技术提出了一种加固滨海侵蚀混凝土的装置及方法。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题，本方案采用的第一技术方案是，一种加固滨海侵蚀混凝土的装置，包括：
[0007]包括加固机构、锚固机构和外部直流电源机构；
[0008]所述加固机构包括CFRP网格和导电层，所述导电层包裹于所述CFRP网格；
[0009]所述锚固机构设置于待加固混凝土受拉侧表面的两端，所述锚固机构用于锚固CFRP网格，并对CFRP网格提供预应力；
[0010]所述外部直流电源机构设有两个电性连接端，一个所述电性连接端与CFRP网格电性连接，另一个所述电性连接端与所述待加固混凝土电性连接，以形成闭合电回路。
[0011]在其中一个实施例中，所述CFRP网格厚度为3
‑
5mm，所述CFRP网格纵横向网格纤维间距大于20mm。
[0012]在其中一个实施例中，所述导电层为导电ECC层。
[0013]在其中一个实施例中，所述导电ECC层包括普通硅酸盐水泥、石英砂、粉煤灰、水、高效减水剂、分散剂、消泡剂、PE纤维、石墨和炭黑。
[0014]在其中一个实施例中所述锚固机构包括锚具和夹具，所述锚具与所述夹具固定连
接，所述锚具用于张拉所述CFRP网格并提供预应力，所述夹具夹持固定所述CFRP网格。
[0015]在其中一个实施例中，所述锚具通过螺栓与所述待加固混凝土固定连接，所述夹具设有贯穿孔、螺孔、螺杆和螺母，所述螺孔垂直布置与所述贯穿孔两侧，所述螺孔两两相对布置，所述CFRP网格通过所述贯穿孔与所述锚具连接，所述螺杆通过所述螺孔夹住所述CFRP网格，所述螺杆通过所述螺母固定。
[0016]本方案采用的第二技术方案是，一种加固滨海侵蚀混凝土的方法，包括以下步骤：
[0017]S100、对待加固混凝土的表面或露钢筋处进行清理，凿去加固区域疏松的混凝土，并打磨平整；
[0018]S200、在待加固混凝土受拉侧表面两端安装用于CFRP网格张拉的锚固机构，然后将CFRP网格的两端分别紧固在安装好的锚固机构中，喷射或现浇导电层使得加固机构与待加固混凝土接触连接；
[0019]S300、将外部直流电源机构的正极与CFRP网格相连接，负极与待加固混凝土的钢筋相连接，钢筋和CFRP网格通过待加固混凝土和导电层相连，并与外部直流电源机构形成闭合电回路。
[0020]在其中一个实施例中，在S100中还包括步骤S110，
[0021]S110、对露出的受拉钢筋进行除锈，除锈后在露出的受拉钢筋外涂刷钢筋防锈剂。
[0022]在其中一个实施例中，在S200中还包括步骤S210、S220和S230，S210、在待加固混凝土的受拉侧喷射或现浇一层导电层；
[0023]S220、通过锚固机构，将CFRP网格固定在待加固混凝土的受拉侧，同时对CFRP网格施加预应力，使得CFRP网格的一面与导电层完全接触连接；
[0024]S230、将CFRP网格的另一面喷射或现浇一层导电层，形成加固机构。
[0025]在其中一个实施例中，导电层为导电ECC层，导电ECC层由普通硅酸盐水泥、石英砂、粉煤灰、水、高效减水剂、分散剂、消泡剂、PE纤维、石墨和炭黑制备而成。
[0026]本专利技术的有益效果如下：
[0027]1、本专利技术提供的一种加固滨海侵蚀混凝土的方法，可以同时解决滨海侵蚀地区混凝土桥梁侵蚀劣化的四个核心问题：
[0028]1)本专利技术所述的外加电流阴极保护可以阻止已侵入混凝土内部氯离子导致的钢筋锈蚀；
[0029]2)本专利技术所述的预应力CFPR网格可以闭合结构的裂缝，恢复其正常使用性能，解决因结构裂缝导致得海水和氯离子的侵入问题；
[0030]3)本专利技术所述的CFPR网格和导电层均具体良好的抗海水侵蚀性能，此外包裹在待加固混凝土受拉侧表面的导电层，可以有效保护原结构的混凝土免遭海水侵蚀，也可以有效保护原结构的混凝土防止进一步劣化，即可以提高加固后结构的耐久性能；
[0031]4)本专利技术所述的CFPR网格为高强材料，同时对CFPR网格引入预应力，使得CFRP网格的高强特性得到充分发挥，所以可以显著提高结构的承载能力；此外所述导电层厚度将增加待加固梁的截面尺寸，所以可以提高加固后结构的刚度。
[0032]2、本专利技术提供的一种加固滨海侵蚀混凝土的装置，通过CFRP网格和导电层共同作为外加电流阴极保护技术的辅助阳极和加固材料，将装置加固和阴极保护整合成一个结构体系，明显降低了结构修复成本和增强了保护装置的稳固性。此外，由于预应力的引入，使
得CFRP网格的高强特性得到充分发挥，显著提高CFRP网格强度的利用率，减少其材料的用量，再次降低结构的修复成本。
[0033]综上所述，该结构简单，方法新颖，应用于实际工程中，切实解决了滨海地区混凝土结构侵蚀劣化的四个核心问题，本专利技术对提高滨海侵蚀地区劣化桥梁结构的耐久性、延长其服役寿命具有重大的科学意义与指导价值。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施方式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方式，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。
[0035]图1为本专利技术提供的一种加固滨海侵蚀混凝土的装置结构示意图；
[0036]图2为本专利技术提供的一种加固滨海侵蚀混凝土的装置剖视示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加固滨海侵蚀混凝土的装置，其特征在于，包括加固机构、锚固机构和外部直流电源机构；所述加固机构包括CFRP网格和导电层，所述导电层包裹于所述CFRP网格；所述锚固机构设置于待加固混凝土受拉侧表面的两端，所述锚固机构用于锚固CFRP网格，并对CFRP网格提供预应力；所述外部直流电源机构设有两个电性连接端，一个所述电性连接端与CFRP网格电性连接，另一个所述电性连接端与所述待加固混凝土电性连接，以形成闭合电回路。2.根据权利要求1所述的一种加固滨海侵蚀混凝土的装置，其特征在于，所述CFRP网格厚度为3
‑
5mm，所述CFRP网格纵横向网格纤维间距大于20mm。3.根据权利要求1所述的一种加固滨海侵蚀混凝土的装置，其特征在于，所述导电层为导电ECC层。4.根据权利要求3所述的一种加固滨海侵蚀混凝土的装置，其特征在于，所述导电ECC层包括普通硅酸盐水泥、石英砂、粉煤灰、水、高效减水剂、分散剂、消泡剂、PE纤维、石墨和炭黑。5.根据权利要求1所述的一种加固滨海侵蚀混凝土的装置，其特征在于，所述锚固机构包括锚具和夹具，所述锚具与所述夹具固定连接，所述锚具用于张拉所述CFRP网格并提供预应力，所述夹具夹持固定所述CFRP网格。6.根据权利要求5所述的一种加固滨海侵蚀混凝土的装置，其特征在于，所述锚具通过螺栓与所述待加固混凝土固定连接，所述夹具设有贯穿孔、螺孔、螺杆和螺母，所述螺孔垂直布置与所述贯穿孔两侧，所述螺孔两两相对布置，所述CFRP网格通过所述贯穿孔与所述锚具连接，所述螺杆通过所述螺孔夹住所述CF...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓伟，田俊，黄曦，胡少伟，郑愚，王文炜，孙璨，王小霞，董兆源，张维国，敖睿，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：发明
国别省市：