活性粉末纤维混凝土加固混凝土柱及加固方法技术

本发明专利技术公开了一种活性粉末纤维混凝土加固混凝土柱的方法，包括以下步骤：先对原混凝土柱的表面进行净除处理，使其混凝土结构层外露；再除杂，凿毛，直至露出新面且达至其骨料面；继续在柱表面定位放线，钻孔，然后配以植筋胶并在钻孔内植入剪切销钉，在放线处绑扎钢筋网，再涂刷界面剂，分层抹涂活性粉末纤维混凝土，各层的接茬部位错开，经压平、压光、养护后，完成对混凝土柱的加固。本发明专利技术得到的加固混凝土柱主要由原混凝土柱结构层和活性粉末纤维混凝土加固层组成，后者是以活性粉末纤维混凝土为基层材料、以钢筋网为增强材料，且由多层的单元加固结构层相互叠加而成。本发明专利技术具有截面尺寸变化小、耐久性好、使用寿命长、施工简便高效等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种加固结构及加固方法，尤其涉及一种混凝土加固柱及加固原混凝土柱的方法。
技术介绍
由于自然灾害、房屋使用功能改变、设计施工及管理失误、环境腐蚀和损伤积累、老房屋达到设计使用年限等原因，建筑业正面临着如何对已有的建筑结构进行维护和改造加固的问题。现已存在的加大截面加固法、外包钢加固法、粘贴碳纤维加固法、粘钢加固法、钢筋网复合砂浆加固法等，在多年的工程实践中都体现出了各自的不足。如加大截面法对结构的外观和净空有一定影响；外包钢加固结构中节点区受力复杂，构造处理相当困难；粘贴碳纤维加固后的构件耐火性较差，需进行专门的防火处理；粘钢加固只适于承受静力作用，且处于正常湿度环境下的构件；钢筋网复合砂浆加固法对构件的承载力提高幅度有一定的局限；预应力加固法不宜用于处在高湿度环境下的混凝土结构或混凝土收缩徐变较大的混凝土结构的加固。混凝土柱是以往建筑结构中最常用的建筑工程构件之一，需要特别提及的是，当因设计或施工不当、或者因使用功能发生改变等导致混凝土柱构件承载力不足，或者由于自然灾害、人为破坏、建筑材料老化等原因导致混凝土柱构件出现破损等情况时，对于混凝土柱的加固就显得尤其重要，然而现有的加固方法应用于混凝土柱的加固时，加固效果并不理想，即便加固效果可以接受且满足工程实践要求，但其加固成本、施工效率等其他方面却不尽如人意，这些技术问题在高强混凝土柱或抗震性要求较高的混凝土柱加固施工中，表现得更为突出。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种截面尺寸变化小、自重增加不大、抗震性好、耐久性好、承载力提高幅度大、维护费用低、使用寿命长、施工简便高效、可明显提高混凝土柱强度的活性粉末纤维混凝土加固混凝土柱，还相应提供一种构造处理简单、施工方便安全、加固效率高、不受作用荷载形式约束、质量更容易得到保证的活性粉末纤维混凝土加固混凝土柱的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为一种活性粉末纤维混凝土加固混凝土柱的方法，包括以下步骤:( I)柱构件表面处理:先对待加固原混凝土柱的表面进行净除处理，使原混凝土柱的混凝土结构层外露；再对外露的混凝土结构层进行除杂，并作凿毛处理，直至露出混凝土结构层新面且达至其骨料面(若有裂缝，需对裂缝进行相应处理);(2)固定增强材料:在经步骤(I)处理后的原混凝土柱表面设计绑扎钢筋处定位放线，在设计剪力件位置处钻孔，对该钻孔进行预处理，然后配以植筋胶并在钻孔内植入剪切销钉，同时在前述放线处绑扎钢筋网，得到固定有增强材料的混凝土柱加固中间体；(3)分层抹涂基体材料:对步骤(2)后的混凝土柱加固中间体表面涂刷界面剂，为保证基体材料的密实度，然后分层抹涂活性粉末纤维混凝土，各层活性粉末纤维混凝土的接茬部位错开，经压平、压光、养护后，完成对混凝土柱的加固。上述的加固方法中，优选的，所述步骤(3)中，分层抹涂活性粉末纤维混凝土是指至少涂抹三层；抹涂第一层时用活性粉末纤维混凝土将所述钢筋网与原混凝土柱表面的间隔空隙抹实，初凝后抹第二层；抹涂第二层时用活性粉末纤维混凝土将所述钢筋网全部覆盖，初凝后抹第三层；抹涂第三层时用活性粉末纤维混凝土抹涂至设计厚度。上述的加固方法中，优选的，所述设计厚度为20mm?30mm。上述的加固方法中，优选的，所述钢筋网与原混凝土柱表面的间隔中还设有砂浆垫块，所述砂浆垫块均匀分散在抹涂的第一层活性粉末纤维混凝土中。这不仅能够确保间隙处活性粉末纤维混凝土饱满，而且可以使钢筋网与原混凝土柱构件能够更好地粘结成整体。与此同时，钢筋网优选采用八字形绑扎方式。上述的加固方法中，优选的，所述活性粉末纤维混凝土的组分配方为:水泥:水:娃灰:石英粉:石英砂:减水剂=1:0.20?0.26:0.20?0.30:0.30:1.10?1.30:0.018?0.025，其中的钢纤维体积掺量为1.0%?3.0%。该活性粉末纤维混凝土为本专利技术中自行配制，具有十分优异的性价比，且综合性能良好，特别适合于作为本专利技术中加固用的基体材料。上述的加固方法中，优选的，所述步骤(3)中，除了采用分层抹涂活性粉末纤维混凝土，还采用分区格抹涂活性粉末纤维混凝土，分区格抹涂时采用挤压法施工，即先将活性粉末纤维混凝土填入某一个区格内，然后用力挤压，使其推入到钢筋网与原混凝土柱表面的间隙内，并流入相邻区格边缘，以此方式对各个区格进行挤压法施工，直至所有区格填满。上述的加固方法中，优选的，在上述步骤(I)和步骤(2)之间增加除锈处理步骤，除锈方式为采用喷涂型阻锈剂进行处理。上述的加固方法中，优选的，所述步骤(2)中，对该钻孔进行预处理是指:先用钢丝刷或硬质尼龙刷清刷钻孔孔壁，将孔周围灰尘清理干净，然后用压缩空气将孔内灰尘吹出，如此反复多次清空孔，清刷完毕后，用脱脂棉蘸丙酮，清刷钻孔孔洞内壁，使孔洞内最终达到清洁干燥，最后用加热棒对孔洞进行干燥处理。作为一个总的技术构思，本专利技术还提供一种采用上述方法加固后得到的活性粉末纤维混凝土加固混凝土柱，所述活性粉末纤维混凝土加固混凝土柱主要由内部的原混凝土柱结构层和外围的活性粉末纤维混凝土加固层组成，所述原混凝土柱结构层为表面经过处理且露出新骨料面的原混凝土柱，所述活性粉末纤维混凝土加固层是以活性粉末纤维混凝土为基体材料、以钢筋网为增强材料；所述钢筋网紧邻原混凝土柱结构层的外表面绑扎固定；所述钢筋网通过剪切销钉与原混凝土柱结构层相连；所述原混凝土柱结构层和活性粉末纤维混凝土加固层之间涂刷有界面剂层，且活性粉末纤维混凝土加固层由多层的单元加固结构层相互叠加而成。上述的活性粉末纤维混凝土加固混凝土柱中，优选的，所述活性粉末纤维混凝土加固层是由至少三层的单元加固结构层相互叠加而成，第一层单元加固结构层设于钢筋网与原混凝土柱结构层表面之间，第二层单元加固结构层位于第一层单元加固结构层外侧且刚好覆盖钢筋网，第三层单元加固结构层位于第二层单元加固结构层外侧。上述本专利技术的技术方案主要基于以下技术思路:首先，以本专利技术独创的、具有高抗压强度、抗剪强度、高耐久性、高韧性、耐高温性、耐火性等特性的活性粉末纤维混凝土取代复合砂浆、钢板、混凝土等传统加固材料，作为本专利技术加固用基层材料，并在被加固的原混凝土柱构件表面绑扎钢筋网，以形成的钢筋网片作为增强材料，同时在原混凝土柱构件的表面涂刷界面剂，在表面进行植筋处理，使基层材料与原混凝土柱构件有效地粘结，待加固施工及养护完成后，使作为基层材料的活性粉末纤维混凝土、作为增强材料的钢筋网架与原混凝土柱构件很好地联接成一整体，共同承受荷载作用，以大大提高原混凝土柱构件的承载力及刚度。与现有技术相比，本专利技术的优点在于:(I)本专利技术充分利用了活性粉末纤维混凝土所具备的自重相对较轻、高强、抗震性、抗韧性、耐久性好等优点，使其用于加固混凝土柱构件，在不过分增大混凝土柱加固截面尺寸的前提下，能较大幅度地提高原混凝土柱构件的承载力；(2)本专利技术的加固结构及加固方法对混凝土柱的自重增加不明显，且具有抗震性好、耐久性好等特点，这极大地减少(甚至免除)了后期的维护费用，延长了混凝土柱的使用寿命，因而具有很高的性能价格比；(3)本专利技术加固方法的构造处理简单，施工方便，加固效率高，质量更容易得到保证。【附图说明】图1为本专利技术活性粉末纤维混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种活性粉末纤维混凝土加固混凝土柱的方法，包括以下步骤：（1）柱构件表面处理：先对待加固原混凝土柱的表面进行净除处理，使原混凝土柱的混凝土结构层外露；再对外露的混凝土结构层进行除杂，并作凿毛处理，直至露出混凝土结构层新面且达至其骨料面；（2）固定增强材料：在经步骤（1）处理后的原混凝土柱表面设计绑扎钢筋处定位放线，在设计剪力件位置处钻孔，对该钻孔进行预处理，然后配以植筋胶并在钻孔内植入剪切销钉，同时在前述放线处绑扎钢筋网，得到固定有增强材料的混凝土柱加固中间体；（3）分层抹涂基体材料：对步骤（2）后的混凝土柱加固中间体表面涂刷界面剂，采用分层抹涂活性粉末纤维混凝土，各层活性粉末纤维混凝土的接茬部位错开，经压平、压光、养护后，完成对混凝土柱的加固。

【技术特征摘要】
1.一种活性粉末纤维混凝土加固混凝土柱的方法，包括以下步骤: (1)柱构件表面处理:先对待加固原混凝土柱的表面进行净除处理，使原混凝土柱的混凝土结构层外露；再对外露的混凝土结构层进行除杂，并作凿毛处理，直至露出混凝土结构层新面且达至其骨料面； (2)固定增强材料:在经步骤(1)处理后的原混凝土柱表面设计绑扎钢筋处定位放线，在设计剪力件位置处钻孔，对该钻孔进行预处理，然后配以植筋胶并在钻孔内植入剪切销钉，同时在前述放线处绑扎钢筋网，得到固定有增强材料的混凝土柱加固中间体； (3)分层抹涂基体材料:对步骤(2)后的混凝土柱加固中间体表面涂刷界面剂，采用分层抹涂活性粉末纤维混凝土，各层活性粉末纤维混凝土的接茬部位错开，经压平、压光、养护后，完成对混凝土柱的加固。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述步骤(3)中，分层抹涂活性粉末纤维混凝土是指至少涂抹三层；抹涂第一层时用活性粉末纤维混凝土将所述钢筋网与原混凝土柱表面的间隔空隙抹实，初凝后抹第二层；抹涂第二层时用活性粉末纤维混凝土将所述钢筋网全部覆盖，初凝后抹第三层；抹涂第三层时用活性粉末纤维混凝土抹涂至设计厚度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述钢筋网与原混凝土柱表面的间隔中还设有砂浆垫块，所述砂浆垫块均匀分散在抹涂的第一层活性粉末纤维混凝土中；所述设计厚度为20mm~30mm。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于:所述活性粉末纤维混凝土的组分配方为: 水泥:水:娃灰:石英粉:石英砂:减水剂=1:0.20~0.26:0.20~0.30:0.30:1.10~1.30:0.018~0.025，其中的钢纤维体积掺量为1.0%~3.0%。`5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于:所述步骤(3)中，除了采用分层抹涂活性粉末纤维混凝土...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜良桃，朱健，黄政宇，戴炜，于丽，陶剑剑，汪文渊，刘裔彬，
申请(专利权)人：湖南大兴加固改造工程有限公司，
类型：发明
国别省市：