加强的混凝土结构及其加强方法技术

本公开提供一种使用网格加固材料和无收缩灌浆加强的混凝土结构以及其加强方法，其中，在加强损坏或劣化的如混凝土板或混凝土墙体的混凝土结构时，将网格加固材料安放在混凝土结构的一侧上，在网格加固材料的外侧上形成模板以具有所需间隙，且接着用无收缩灌浆填充间隙，使得无收缩灌浆在其中固化以加强旧混凝土结构，由此能够仅通过注入无收缩灌浆而自动填充和修复形成在混凝土结构中的裂纹，而无需单独对旧混凝土结构进行裂纹修复。此外，网格加固材料可使用网格固定装置容易地固定或安放，且可容易地应用于具有弯曲表面的混凝土结构以及如混凝土板或混凝土墙体的具有平坦表面的混凝土结构的加强。面的混凝土结构的加强。面的混凝土结构的加强。

【技术实现步骤摘要】
加强的混凝土结构及其加强方法
[0001]相关申请案的交叉引用
[0002]本申请要求2020年12月14日申请的韩国专利申请第2020
‑
0173952号的优先权和权益，所述申请的公开内容以全文引用的方式并入本文中。


[0003]本公开涉及一种使用网格加固材料和无收缩灌浆加强的混凝土结构，且更具体地说，涉及一种加强的混凝土结构以及其加强方法，其中在加强损坏或劣化的如混凝土板或混凝土墙体的混凝土结构时，用纺织网格加固材料和无收缩灌浆进行填充，其中将网格加固材料安放在混凝土结构的一侧上，在网格加固材料的外侧上形成模板以具有所需间隙，且接着用无收缩灌浆填充间隙，使得无收缩灌浆在其中固化以加强旧混凝土结构。

技术介绍

[0004]当基础设施、建筑物等发生损坏时或当发生设计标准的修订或设计时未反映的服务荷载增加时，应进行结构加强。
[0005]在一般设施加强方法中，对现有截面的外侧进行截面扩大或将加固材料添加至现有截面的外侧。当工作空间足够且不存在对工作周期的限制时，可应用根据相关技术的设施加强方法，但对于缺乏工作空间且需要快速构建的设施具有应用限制。
[0006]同时，应用各种加强技术以加强旧混凝土设施。此处，为了最小化由于加强而引起的空间损失，优选利用具有较小厚度的加强材料的技术。这是因为例如就隧道或地铁结构来说，用具有较大尺寸或体积的加固材料加强可能使车辆难以通过，且就箱涵来说，水流的横截面面积可能会减小。
[0007]在各种加强技术中，粘合呈片材或面板形式的高强度碳纤维的技术是常见的，且使高强度碳纤维变薄且使用黏着剂将其粘合到结构的外部的技术是常见的。
[0008]此处，碳纤维是其中90％或大于90％由碳制成的高强度纤维，且由于尽管具有铁的重量的约1/5的重量，但具有比铁的强度高约10倍的强度而广泛用于航空、汽车以及建筑行业。在利用碳纤维加强旧结构的常规技术中，通过利用如环氧树脂的有机黏着剂将由碳纤维制成的片材或面板附接到结构上。同时，近年来，已引入将纺织加固混凝土面板安放在旧结构的外侧上且接着用灌浆填充其间的间隙以加强旧结构的技术。
[0009]图1A到图1B为用于描述根据相关技术的使用网格加固材料和砂浆喷涂来加强混凝土结构的方法的视图。图1A为示出喷涂砂浆以加强结构的图片，且图1B为示出使用网格加固材料和砂浆喷涂的混凝土结构的横截面视图。
[0010]如图1A和图1B中所示出，近年来，已引入将纺织加固材料20安放在旧结构10的外侧上且将砂浆30喷涂在纺织加固材料20上的加强技术。
[0011]同时，就使用有机黏着剂将复合材料面板或碳纤维片材粘合到结构以加强结构的技术来说，存在的问题是：在发生火灾的情况下，由于有机黏着剂燃烧时发生的低耐火性和有毒气体产生，结构可能塌陷。此外，粘合技术的问题在于：其无法应用于具有湿表面的结
构(如地下结构)，且具体地说，当复合材料面板或碳纤维片材粘合的部分暴露于湿气时，复合材料面板或碳纤维片材脱落。
[0012]此外，就使用纺织加固混凝土面板的加强技术来说，虽然混凝土面板由不可燃材料制成且因此具有极佳耐火性，但混凝土面板较重且因此难以构建，且连接混凝土面板的方法非常有限。另外，当结构的外部发生变化时，如当呈现弯曲表面时，应用混凝土面板存在限制。
[0013]同时，图2A到图2B为示出需要加强的混凝土结构的实例的视图。图2A示出具有损坏混凝土板截面的海岸结构，且图2B为详细示出图2A中标记有“A”的部分的图片。
[0014]如图2A中所示出，在港口处构建的桥墩型泊位设施中，钢筋容易因氯化物而腐蚀，且当钢筋被腐蚀时，如图14B中所示出的混凝土保护层由于腐蚀截面的膨胀压力而脱落。当钢筋保护层脱落时，钢筋暴露且因此进一步加速由于氯化物而引起的腐蚀。
[0015]特定来说，如图2B中所示出，当由于混凝土板的损坏等而在截面中出现缺陷时，用加固材料(如加固砂浆)填充有缺陷截面。此外，当应用附接纤维加固面板等的技术时，应在设施的下部部分上安装脚手架等，以允许工人执行任务。然而，就港口结构来说，安装脚手架是不可能的，而就高水位(high water level；HWL)来说，工人无法接近设施的下部部分。因此，工作空间和工作时间非常有限。
[0016]另外，就砂浆喷涂技术来说，应确保工作空间，但如图2A中所示出，当工作条件较差时，如在港口结构的桥墩板的下部表面上，喷涂是困难的，且可能发生由于回弹而使得残余砂浆泄漏到海洋环境中的问题。此外，当在旧结构中存在裂纹时，在进行喷涂技术之前应使用填充技术等修复裂纹。
[0017][相关技术文献][0018][专利文献][0019](专利文献0001)韩国专利登记第10
‑
2096032号(登记日期：2020年3月26日)，专利技术名称：“用于放置喷射混凝土且固定纺织网格的锚定销以及使用其加固纺织网格的喷射混凝土构建方法”[0020](专利文献0002)韩国专利登记第10
‑
1612800号(登记日期：2016年4月8日)，专利技术名称：“使用格子型纤维网和水泥基质作为加固材料来修复和加强如隧道、桥梁以及公共管道的钢筋混凝土结构，以改进承载能力和耐火性的技术”[0021](专利文献0003)韩国专利登记第10
‑
1434523号(登记日期：2014年8月20日)，专利技术名称：“使用无机水泥基质和经涂布纤维网格修复和抗震改造混凝土结构的技术”[0022](专利文献0004)韩国专利登记第10
‑
1169770号(登记日期：2012年7月24日)，专利技术名称：“使用释放钢丝网的混凝土结构以及其加强技术”[0023](专利文献0005)韩国专利登记第10
‑
1994852号(登记日期：2019年6月25日)，专利技术名称：“使用具有嵌入的格子加固材料的加固面板的混凝土结构以及其修复和加强方法”[0024](专利文献0006)韩国专利登记第10
‑
2003670号(登记日期：2019年7月19日)，专利技术名称：“使用纺织网格固定装置的纺织网格钢筋混凝土结构以及其构建方法”
技术实现思路

[0025]本公开涉及提供一种使用网格加固材料和无收缩灌浆加强的混凝土结构以及其
加强方法，其中在加强损坏或劣化的如混凝土板或混凝土墙体的混凝土结构时，将网格加固材料安放在混凝土结构的一侧上，在网格加固材料的外侧上形成模板以具有所需间隙，且接着用无收缩灌浆填充间隙，使得无收缩灌浆在其中固化以加强旧混凝土结构，由此能够仅通过注入无收缩灌浆而自动填充和修复形成在混凝土结构中的裂纹，而无需单独对旧混凝土结构进行裂纹修复。
[0026]本公开还涉及提供一种使用网格加固材料和无收缩灌浆加强的混凝土结构以及其加强方法，所述方法能够使用网格固定装置容易地固定或安放网格加固材料且能够容易地应用于具有弯曲表面的混凝土结构以及如混凝土板或混凝土墙体的具有平坦表面的混凝土结构的加强。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用网格加固材料和无收缩灌浆加强的混凝土结构，其为损坏或劣化的旧混凝土结构，所述混凝土结构包括：待加强结构，待通过其一侧填充有网格加固材料和无收缩灌浆来加强；所述网格加固材料，其为格子型纺织网格，安装成在所述待加强结构上以预定间隔间隔开；网格固定装置，其每一个包含第一保持件和第二保持件，且允许所述网格加固材料插入且固定在所述第一保持件与所述第二保持件之间，使得所述网格加固材料安放在所述待加强结构上或固定到所述待加强结构；以及所述无收缩灌浆，通过安装成与所述网格加固材料间隔开的模板注入和填充，其中用所述无收缩灌浆自动填充所述待加强结构中的裂纹以加强所述待加强结构。2.根据权利要求1所述的使用网格加固材料和无收缩灌浆加强的混凝土结构，其中所述网格加固材料为由不可燃材料制成的碳纤维纺织网格，以改进所述待加强结构的耐火性。3.根据权利要求1所述的使用网格加固材料和无收缩灌浆加强的混凝土结构，其中所述待加强结构为损坏或劣化的旧混凝土板或旧混凝土墙体。4.根据权利要求3所述的使用网格加固材料和无收缩灌浆加强的混凝土结构，其中当所述待加强结构为混凝土板时，所述网格固定装置包含：所述第一保持件，其具有形成在中心部分中的第一通孔且与所述网格加固材料直接接触，使得所述网格加固材料固定；圆柱形间隔件，其具有对应于形成于其中的所述第一通孔的第二通孔且与所述第一保持件的下部表面一体地形成，使得所述第一保持件与所述待加强结构保持预定距离；锚定销，使用钉枪或打钉装置钉紧且穿过所述第一通孔和所述第二通孔，以钉入所述待加强结构中；以及所述第二保持件，其形成为堆叠在所述第一保持件上，具有形成在所述中心部分中的通孔，且与所述网格加固材料直接接触。5.根据权利要求3所述的使用网格加固材料和无收缩灌浆加强的混凝土结构，其中当所述待加强结构为混凝土墙体时，所述网格固定装置包含：所述第一保持件，其具有形成在中心部分中的第一通孔且与所述网格加固材料直接接触，使得所述网格加固材料固定；间隔销，其穿过所述第一保持件的所述第一通孔，以保持所述待加强结构与墙体侧表面模板之间的距离；以及所述第二保持件，其形成为堆叠在所述第一保持件上，具有形成在所述中心部分中的通孔，且与所述网格加固材料直接接触。6.根据权利要求1所述的使用网格加固材料和无收缩灌浆加强的混凝土结构，其中所述无收缩灌浆为通过混合以下而形成的无收缩砂浆：100重量份水泥、25重量份至35重量份细高炉矿渣粉、2重量份至3重量份硅灰、140重量份至150重量份细骨料、40重量份至50重量份水、1.5重量份至2.5重量份高性能减水剂以及1.2重量份至2重量份聚合物膨胀材料。7.根据权利要求1所述的使用网格加固材料和无收缩灌浆加强的混凝土结构，其中钢筋额外布置在所述待加强结构与所述网格加固材料之间，且所述网格加固材料用以增加保
护层厚度以防止所述钢筋腐蚀。8.一种使用网格加固材料和无收缩灌浆来加强混凝土结构的方法，所述方法包括：步骤a：清洁损坏或劣化的待加强结构的表面；步骤b：将包含第一保持件、间隔件以及锚定销的网格固定装置固定到所述待加强结构；步骤c：将网格加固材料安放在所述网格固定装置的所述第一保持件上；步骤d：紧固所述网格固定装置的第二保持件，使得所述锚定销穿过所述第二保持件，以固定所述网格加固材料；步骤e：将通气孔和板侧末端部分模板安装在所述待加强结构的各侧末端部分上；步骤f：将板下部部分模板安装在所述板侧末端部分模板上，且将至少一个或多个灌浆注入孔安装在所述板下部部分模板中；步骤g：通过所述灌浆注入孔注入和填充无收缩灌浆，且使得所述无收缩灌浆固化；以及步骤h：当所述无收缩灌浆的固化完成时，去除所述板下部部分模板和所述板侧末端部分模板，以完成所述待加强结构的加强，其中用所述无收缩灌浆自动填充所述待加强结构中的裂纹以加强所述待加强结构。9.根据权利要求8所述的使用网格加固材料和无收缩灌浆来加强混凝土结构的方法，其中所述待加强结构为损坏或劣化的旧混凝土板，且可加强所述板的下部部分。10.根据权利要求8所述的使用网格加固材料和无收缩灌浆来加强混凝土结构的方法，其中所述步骤c的所述网格加固材料为由不可燃材料制成的碳纤维纺织网格，以改进所述待加强结构的耐火性。11.根据权利要求8所述的使用网格加固材料和无收缩灌浆来加强混凝土结构的方法，其中在所述步骤d中，所述网格加固材料插入且固定在所述第一保持件与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金亨，柳金星，刘荣俊，安棋鸿，
申请(专利权)人：韩国建设技术研究院，
类型：发明
国别省市：