提高砌体墙抗震性能的织物复合高性能混凝土加固方法技术

本发明专利技术公开了一种提高砌体墙抗震性能的织物复合高性能混凝土加固方法，属砌体结构的加固修复技术领域。该方法在砌体墙表面钻取多个圆孔，钻孔深度为不小于10倍的“L”型锚筋直径，将孔洞中的灰尘用气枪吹净，然后将环氧树脂植筋胶用胶枪挤入孔洞中，务必将胶灌满整个孔洞，将“L”型锚筋旋入孔洞中并静置24小时至环氧树脂胶凝固，然后将构造柱表面进行凿毛，将待加固墙体与构造柱表面用水进行湿润处理后设置第1层高性能混凝土基体，然后铺设纤维编织网，最后设置第2层高性能混凝土基体，湿水养护，有效提高砌体墙的抗震性能，减少地震带来的人员伤亡和财产损失，为城镇老旧小区以及历史砌体建筑的加固改造提供技术支持。历史砌体建筑的加固改造提供技术支持。历史砌体建筑的加固改造提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】
提高砌体墙抗震性能的织物复合高性能混凝土加固方法


[0001]本专利技术涉及砌体结构的加固修复
，具体涉及一种提高砌体墙抗震性能的织物复合高性能混凝土加固方法。
技术背景
[0002]砌体结构在我国具有悠久的历史，是目前应用较为广泛的结构形式之一，尤其在工业与民用建筑中所占的比例最大，在未来的发展中仍然起到至关重要的角色。砌体结构由于具有抗拉以及抗剪强度低、砌体本身具有脆性、整体性差等特点，在水平的地震作用下，砌体墙易发生开裂、局部甚至整体倒塌等，致使砌体房屋在地震中破坏非常严重，对人民的生命财产安全造成严重威胁。
[0003]加固可以有效提高砌体墙的抗震性能。近年来，随着纤维材料的发展，纤维增强复合材料(Fiber
‑
Reinforced Polymer，FRP)和工程水泥基复合材料(Engineered Cementitious Composite，ECC)已广泛应用于砌体结构的加固修复领域。FRP采用环氧树脂作为基体，对砌体表面具有很强的侵入性，二者组成的系统在固化后表现出脆性，并且FRP布不太适用于凹凸不平的墙体表面。ECC基体中的短切纤维呈乱向分布，承载力方向不明确，因此可能会导致ECC在承载力提升方面可能略有不足的问题。
[0004]对于砌体墙的加固，由于加固层属于被动受力，因此提高砌体墙与加固层界面之间的粘结和传力性能，对提高震后损伤砌体墙的抗震性能具有重要意义。

技术实现思路

[0005]技术问题：本专利技术的目的是针对现有加固技术以及加固规范中存在的问题，提供一种操作方便、抗震性能高、降低墙体发生倒塌风险和加固效果好的提高砌体墙抗震性能的织物复合高性能混凝土加固方法。
[0006]技术方案：本专利技术的一种提高砌体墙抗震性能的织物复合高性能混凝土加固方法，包括如下步骤：
[0007]1)根据砌体墙的具体尺寸，用电锤在待加固砌体墙表面间隔钻取多个钻孔，钻孔深度不小于10倍的“L”型锚筋直径且不大于15倍的“L”型锚筋直径，钻孔的直径略大于“L”型锚筋的直径，以保证“L”型锚筋顺利旋进孔洞；
[0008]2)将钻孔中的灰尘用气枪吹净，用胶枪向钻孔内注满环氧树脂植筋胶，将“L”型锚筋长的一端旋入钻孔中，保证环氧树脂植筋胶填满缝隙，静置24小时，使环氧树脂植筋胶达到凝固状态，增强与墙体的协同作用能力，提高墙体的整体性能；
[0009]3)去除砌体墙表面的松动材料，把砌体墙表面的灰尘清理干净，将墙体用水进行湿润；
[0010]4)在砌体墙表面涂抹一层高性能混凝土，高性能混凝土的施工厚度为5
‑
6mm；
[0011]5)将裁剪好的纤维编织网先用水泥浆浸渍，然后将纤维编织网穿过“L”型锚筋外露短的一端，并用抹刀将纤维编织网压入高性能混凝土，以增强纤维编织网与基体之间的
粘结性能；
[0012]6)在纤维编织网表面再涂抹1层5
‑
6mm厚的高性能混凝土，使得混凝土表面与“L”型锚筋外露的最外边缘平齐，并对加固砌体墙面层进行压光处理成为加固墙体，所述加固砌体墙面层由于与墙体之间设有锚筋，有效增强了面层与墙体之间的协同受力性能；
[0013]7)在常规环境下湿水养护28天，完成织物复合高性能混凝土加固墙体；
[0014]8)对织物复合高性能混凝土加固墙体的抗震受剪承载力进行计算，确定满足抗震设计规范中抗震受剪承载力要求时所需的纤维编织网层数，织物复合高性能混凝土加固墙体的抗震受剪承载力由砌体墙的抗震受剪承载力和织物复合高性能混凝土的抗震受剪承载力2部分组成。
[0015]步骤1)中，所述在待加固砌体墙表面钻取多个钻孔的布置呈梅花状，最外侧钻孔孔洞距离墙体边缘为100mm，相邻钻孔之间的距离为300mm。
[0016]步骤2)中，所述的钻孔深度为10
‑
15倍的锚筋直径(100mm
‑
150mm)，墙体平面伸出的锚筋长度根据加固层的厚度以及纤维编织网层数实际厚度确定。
[0017]步骤4)中，所述高性能混凝土使用的材料包括普通硅酸盐水泥、I级粉煤灰、硅灰、石英砂、水和减水剂；所述普通硅酸盐水泥为472kg/m3，Ⅰ级粉煤灰为168kg/m3，硅灰为35kg/m3，粒径0～0.6mm的石英砂为460kg/m3，粒径0.6～1.2mm的石英砂为920kg/m3，水为262kg/m3，聚羧酸减水剂为9.1kg/m3。
[0018]步骤5)中，所述的纤维编织网包括碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、亚麻纤维的一种或者两种进行编织。
[0019]所述的纤维编织网布置于墙体的单侧或者双侧，根据墙体的损伤情况以及用户的使用需求确定。
[0020]步骤8)中，所述的砌体墙的抗震受剪承载力的计算式：
[0021]f
vE
＝ζ
N
f
v
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0022][0023][0024]式中：f
vE
——砌体沿阶梯形截面破坏的抗震抗剪强度设计值；
[0025]ζ
N
——砌体抗震抗剪强度的正应力影响系数；
[0026]σ0——砌体截面平均压应力；
[0027]f
v
——非抗震设计的砌体抗剪强度设计值；
[0028]V
m
——考虑地震作用组合的墙体剪力设计值；
[0029]A——砌体墙横截面面积；
[0030]γ
RE
——承载力抗震调整系数。
[0031]步骤8)中，所述织物复合高性能混凝土的抗震受剪承载力的计算式：
[0032]V
f
＝n
·
A
f
·
E
f
·
ε
f
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0033]式中：V
f
——织物复合高性能混凝土的抗震受剪承载力；
[0034]n——纤维编织网的层数；
[0035]A
f
——碳纤维束的总横截面积；
[0036]E
f
——加固面层的开裂拉伸弹性模量；
[0037]ε
f
——加固面层的拉伸应变。
[0038]步骤8)中，所述织物复合高性能混凝土加固墙体的抗震受剪承载力V的计算式：
[0039]V＝V
m
+V
f
ꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0040]有益效果：由于采用了上述技术方案，本专利技术能有效的提高砌体墙的抗震性能，降低墙体发生倒塌的风险，有效地改善地震作用下砌体墙脆性破坏的特征，提高砌体墙的抗震性能，减少地震带来的人员伤亡和财产损失。与现有的加固方法相比，具有以下优点：
[0041]1)加固面层以无机水泥基材料作为基体，能在一定程度上弥补FRP使用有机基体产生的局限本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高砌体墙抗震性能的织物复合高性能混凝土加固方法，其特征在于：织物复合高性能混凝土加固方法包括如下步骤：1)根据砌体墙的具体尺寸，用电锤在待加固砌体墙的表面间隔钻取多个钻孔，钻孔深度不小于10倍的“L”型锚筋直径且不大于15倍的“L”型锚筋直径，钻孔的直径略大于“L”型锚筋的直径，以保证“L”型锚筋顺利旋进孔洞；2)将钻孔中的灰尘用气枪吹净，用胶枪向钻孔内注满环氧树脂植筋胶，将“L”型锚筋长的一端旋入钻孔中，保证环氧树脂植筋胶填满缝隙，静置24小时，使环氧树脂植筋胶达到凝固状态，增强与墙体的协同作用能力，提高墙体的整体性能；3)去除砌体墙表面的松动材料，把砌体墙表面的灰尘清理干净，将墙体用水进行湿润；4)在砌体墙表面涂抹一层高性能混凝土，高性能混凝土的施工厚度为5
‑
6mm；5)将裁剪好的纤维编织网先用水泥浆浸渍，然后将纤维编织网穿过“L”型锚筋外露短的一端，并用抹刀将纤维编织网压入高性能混凝土，以增强纤维编织网与基体之间的粘结性能；6)在纤维编织网表面再涂抹1层5
‑
6mm厚的高性能混凝土，使得混凝土表面与“L”型锚筋外露的最外边缘平齐，并对加固砌体墙面层进行压光处理成为加固墙体，所述加固砌体墙面层由于与墙体之间设有锚筋，有效增强了面层与墙体之间的协同受力性能；7)在常规环境下湿水养护28天，完成织物复合高性能混凝土加固墙体；8)对织物复合高性能混凝土加固墙体的抗震受剪承载力进行计算，确定满足抗震设计规范中抗震受剪承载力要求时所需的纤维编织网层数，织物复合高性能混凝土加固墙体的抗震受剪承载力由砌体墙的抗震受剪承载力和织物复合高性能混凝土的抗震受剪承载力2部分组成。2.根据权利要求1所述的一种提高砌体墙抗震性能的织物复合高性能混凝土加固方法，其特征在于：步骤1)中，所述在待加固砌体墙表面钻取多个钻孔的布置呈梅花状，最外侧钻孔孔洞距离墙体边缘为100mm，相邻钻孔之间的距离为300mm。3.根据权利要求1所述的提高砌体墙抗震性能的织物复合高性能混凝土加固方法，其特征在于：步骤2)中，所述的钻孔深度为10
‑
15倍的锚筋直径(100mm
‑
150mm)，墙体平面伸出的锚筋长度根据加固层的厚度以及纤维编织网层数实际厚度确定。4.根据权利要求1所述的提高砌体墙抗震性能的织物复合高性能混凝土加固方法，其特征在于：步骤4)中，所述高性能混凝土使用的材料包括普通硅酸盐水泥、I级粉煤灰、硅灰、石英砂、水和减水剂；所述普通硅酸盐水泥...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹世平，曲烽豪，王楠，王博学，王飞，刘华瑞，邢澳杰，林凤娟，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：