一種局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固結(jié)構(gòu)和加固方法
【專(zhuān)利摘要】一種局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固結(jié)構(gòu)和加固方法，包括以下步驟：1對(duì)修復(fù)部位進(jìn)行表面處理；2用砂漿填平孔洞，封堵裂縫；3用固定連接件將纖維編織網(wǎng)固定在破損區(qū)域；4噴射聚合物水泥砂漿至設(shè)計(jì)厚度；5形成纖維編織網(wǎng)、砂漿復(fù)合結(jié)構(gòu)。本發(fā)明通過(guò)纖維編織網(wǎng)與聚合物水泥砂漿的結(jié)合使用，充分發(fā)揮兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn)，顯著增強(qiáng)破損混凝土結(jié)構(gòu)物的承載力和耐久性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種混凝土堤壩、碼頭、橋墩等局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固方法，尤 其涉及一種使用纖維編織網(wǎng)和聚合物水泥砂漿加固破損混凝土結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)和加固方法。 -種局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固結(jié)構(gòu)和加固方法 技術(shù)背景
[0002] 混凝土堤壩、碼頭、橋墩等混凝土結(jié)構(gòu)在工作過(guò)程中，由于受海水浸泡、干濕交替、 日光曝曬、沿海鹽霧、海生生物及潮濕空氣等腐蝕作用，使混凝土逐步形成表面多孔的腐蝕 面，腐蝕介質(zhì)通過(guò)混凝土表面的細(xì)微縫隙進(jìn)一步滲透，侵入混凝土內(nèi)部，造成鋼筋混凝土結(jié) 構(gòu)內(nèi)部的鋼筋銹蝕。如果不能及時(shí)采用有效的加固材料和適當(dāng)?shù)募庸谭椒?，鋼筋的銹蝕問(wèn) 題將會(huì)迅速擴(kuò)大，引發(fā)更大面積的結(jié)構(gòu)破壞，可能造成非常嚴(yán)重的安全問(wèn)題。因此，迫切需 要對(duì)局部破壞部位進(jìn)行處理，提高結(jié)構(gòu)物破損區(qū)的防滲透性和耐久性，以保障海港碼頭等 結(jié)構(gòu)物的安全運(yùn)行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固結(jié)構(gòu)和加固方法。其技 術(shù)解決方案是：
[0004] 一種局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固結(jié)構(gòu)，其特征在于包括：纖維編織網(wǎng)、聚合物水 泥砂漿和固定連接件；所述纖維編織網(wǎng)，通過(guò)纖維編織網(wǎng)加固專(zhuān)用鉚件固定在破損混凝土 結(jié)構(gòu)物待修復(fù)部位；所述聚合物水泥砂漿，一是用于對(duì)待修復(fù)部位的破損的孔洞和\或裂 縫進(jìn)行封堵，二是用于對(duì)破損區(qū)進(jìn)行填充，三是噴射在纖維編織網(wǎng)表面對(duì)纖維編織網(wǎng)起到 保護(hù)作用并增強(qiáng)纖維編織網(wǎng)的傳力效果。
[0005] -種局部破損混凝土結(jié)構(gòu)的加固方法，包括以下步驟：
[0006] (1)對(duì)局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物破損部位進(jìn)行表面處理，將待修復(fù)部位的破損表面 的雜物清除；雜物包括松動(dòng)混凝土碎片和/或其他疏松物質(zhì)；并將鋼筋上的鐵銹清除干凈。
[0007] (2)制備聚合物水泥砂漿，使用聚合物水泥砂漿對(duì)待修復(fù)部位的空洞進(jìn)行初步填 平，和/或?qū)ζ茡p部位的裂縫進(jìn)行封堵；
[0008] (3)準(zhǔn)備纖維編織網(wǎng)，通過(guò)固定連接件將纖維編織網(wǎng)固定在待修復(fù)部位的表面 上；
[0009] (4)在步驟（3)的基礎(chǔ)上，噴射聚合物水泥砂漿至設(shè)計(jì)厚度；
[0010] 上述聚合物砂漿是選用可再乳化粉狀樹(shù)脂、人工砂或石英砂、粗骨料和水混合制 成，按重量份配比，其中固體材料（包括乳化粉狀樹(shù)脂、人工砂或石英砂、粗骨料）和水的比 例為3 : 1?5 : 1。粗骨料最大粒徑不大于16mm。人工砂或石英砂的細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于 2. 5,其中小于0. 075mm的顆粒應(yīng)不大于20% ;
[0011] 上述的纖維編織網(wǎng)的外形為網(wǎng)狀編織物，材料為碳纖維。
[0012] 上述的纖維編織網(wǎng)的網(wǎng)眼為邊長(zhǎng)為20mm?800mm的正方形或矩形網(wǎng)格；聚合物水 泥砂楽的設(shè)計(jì)厚度為50?150mm。
[0013] 所述固定連接件選用纖維編織網(wǎng)加固專(zhuān)用鉚件，專(zhuān)用鉚件由鉚入部件、噴射厚度 控制部件、纖維編織網(wǎng)固定環(huán)等三個(gè)部件組成。
[0014] 本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果：
[0015] 本發(fā)明利用聚合物水泥砂漿對(duì)無(wú)機(jī)材料良好的附著力，將纖維編織網(wǎng)與混凝土結(jié) 構(gòu)物粘結(jié)成為一個(gè)整體。纖維編織網(wǎng)，特別是碳纖維編織網(wǎng)具有良好的抗拉性能，可有效減 小襯砌表面拉應(yīng)力，抑制裂縫，特別是開(kāi)放性裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展。聚合物砂漿本身具有較高 的強(qiáng)度，對(duì)混凝土表面起到良好的維護(hù)作用，也可以為結(jié)構(gòu)物提供一定的支護(hù)阻力。通過(guò)兩 者的結(jié)合使用，充分發(fā)揮出兩種材料各自的優(yōu)點(diǎn)，在對(duì)局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物進(jìn)行加固時(shí) 能取得良好的加固效果。纖維編織網(wǎng)專(zhuān)用鉚件可以將纖維編織網(wǎng)固定在破損區(qū)域內(nèi)，并可 準(zhǔn)確控制纖維編織網(wǎng)到破損面的距離，并為控制噴射聚合物水泥砂漿的厚度提供參考，易 于控制施工質(zhì)量。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明：
[0017] 圖1為本發(fā)明所述破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固結(jié)構(gòu)局部截面概要示意圖。
[0018] 其中：1-纖維編織網(wǎng)，2-聚合物水泥砂漿，3-固定連接件，4-底層粘結(jié)材料，5-局 部破損混凝土結(jié)構(gòu)物，6-修復(fù)部位的裂縫，7-待修復(fù)部位的破損區(qū)。
[0019] 圖2為加固專(zhuān)用鉚件示意圖。
[0020] 其中：1-鉚入部件，2-噴射厚度控制部件，3-纖維編織網(wǎng)固定環(huán)。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 一種破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固方法和結(jié)構(gòu)，具體包括以下步驟：
[0022] 步驟1，對(duì)局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物5待處理部位進(jìn)行表面處理，將待修復(fù)部位的破 損表面的雜物清除；雜物包括襯砌剝落部位和/或灰塵；
[0023] 步驟2,制備聚合物水泥砂漿2,使用聚合物水泥砂漿2對(duì)待修復(fù)部位的破損區(qū)7 進(jìn)行初步填平，和/或?qū)π迯?fù)部位的裂縫6進(jìn)行封堵；
[0024] 步驟3,準(zhǔn)備纖維編織網(wǎng)1和底層粘結(jié)材料4,通過(guò)固定連接件3將纖維編織網(wǎng)1 固定在待修復(fù)部位破損區(qū)的表面上；
[0025] 步驟4,在步驟3的基礎(chǔ)上，噴射聚合物水泥砂漿2直至達(dá)到設(shè)計(jì)厚度；
[0026] 上述聚合物砂漿是選用可再乳化粉狀樹(shù)脂、特種短纖維、細(xì)骨料和水混合制成，按 重量份配比，其中固體材料（包括可再乳化粉狀樹(shù)脂、特種短纖維、細(xì)骨料）84份，水16份。 上述可再乳化粉狀樹(shù)脂可選用乙酸乙烯酯/乙烯共聚物類(lèi)產(chǎn)品。
[0027] 對(duì)h沭方式繼續(xù)說(shuō)明如下:
[0028] 上述纖維編織網(wǎng)為網(wǎng)狀編織物。纖維編織網(wǎng)具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、偏于切割和安 裝，具有非常優(yōu)越的耐化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)。它還具有耐老化特征，使用壽命在50年以上。其切 割安裝簡(jiǎn)便，無(wú)需動(dòng)火及重型機(jī)械，僅需少量人工及電動(dòng)工具，使得安裝成本也大為降低， 另外也加快了施工速度，減小了施工引起的干擾。通過(guò)鉚釘將纖維編織網(wǎng)固定在待修部位， 對(duì)原有結(jié)構(gòu)的影響很小。另外，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)，尺寸靈活多樣，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要加工成形。
[0029] 上述聚合物水泥砂漿，其特點(diǎn)包括：混合施工簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)、具有較高的抗裂 性，對(duì)無(wú)機(jī)材料有著良好的附著力，并且具有良好的耐久性。噴射施工法厚度和根據(jù)具體情 況適當(dāng)選擇，以70?150mm為宜。
[0030] 上述通過(guò)鉚釘將纖維編織網(wǎng)固定在待修復(fù)部位，其幾何尺寸相對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)物來(lái) 說(shuō)很小，使它對(duì)原結(jié)構(gòu)的影響很小，有利于維持原有結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，其形狀可根據(jù)具體情況適 當(dāng)選取。
[0031] 另外，施工時(shí)確保混凝土結(jié)構(gòu)物具有良好狀態(tài)的表面，對(duì)于表面剝落嚴(yán)重的地方 要做要清潔工作。對(duì)于破損嚴(yán)重的區(qū)域要進(jìn)行初步填平和封堵裂縫，以保證修復(fù)效果。
[0032] 經(jīng)試驗(yàn)纖維編織網(wǎng)的彈性模量為1. 42X 105N/mm，抗拉強(qiáng)度為1. 42X 103N/mm2(28 天），與聚合物水泥砂漿之間的平均粘結(jié)強(qiáng)度為2. 5N/mm2,纖維編織網(wǎng)和聚合物水泥砂漿的 粘結(jié)面的平均剪切剛度為8. lkN/m(28天）。
[0033] 以上所述實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體的實(shí)施方式的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人 員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固結(jié)構(gòu)，其特征在于包括：纖維編織網(wǎng)、噴射聚合 物水泥砂漿和固定連接件；所述纖維編織網(wǎng)，通過(guò)固定連接件固定在破損混凝土結(jié)構(gòu)物待 修復(fù)區(qū)域內(nèi)部，一方面輔助噴射聚合物水泥砂漿附著于破損面，另一方面可以傳遞在聚合 物水泥砂漿固化過(guò)程中以及工作受力過(guò)程中產(chǎn)生的內(nèi)部應(yīng)力，將受損區(qū)域內(nèi)的聚合物水泥 砂漿連接為一個(gè)整體；所述聚合物水泥砂漿，一是用于對(duì)待修復(fù)部位的破損區(qū)域的孔洞進(jìn) 行初步填平，和/或?qū)Υ迯?fù)部位的裂縫進(jìn)行封堵，二是用于噴射在破損混凝土結(jié)構(gòu)物破 損區(qū)內(nèi)，對(duì)破損區(qū)進(jìn)行填充，三是在纖維編織網(wǎng)表面進(jìn)行噴射，覆蓋在纖維編織網(wǎng)表面一定 厚度，對(duì)纖維編織網(wǎng)起到保護(hù)作用并增強(qiáng)纖維編織網(wǎng)的傳力效果。
2. -種局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固方法，其特征在于包括以下步驟： (1) 對(duì)局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物破損部位進(jìn)行表面處理，將待修復(fù)部位的破損表面的雜 物清除；雜物包括松動(dòng)混凝土碎片和/或其他疏松物質(zhì)；將鋼筋上的鐵銹清除干凈； (2) 制備聚合物水泥砂漿，使用聚合物水泥砂漿對(duì)待修復(fù)部位的破損區(qū)進(jìn)行初步填平， 和/或?qū)ζ茡p部位的裂縫進(jìn)行封堵； (3) 準(zhǔn)備纖維編織網(wǎng)，通過(guò)固定連接件將纖維編織網(wǎng)固定在待修復(fù)部位的表面上； (4) 在步驟（3)的基礎(chǔ)上，噴射聚合物水泥砂漿直至達(dá)到設(shè)計(jì)厚度； 上述聚合物砂漿是選用可再乳化粉狀樹(shù)脂、人工砂或石英砂、粗骨料、水混合制成， 按重量份配比，其中固體材料（包括乳化粉狀樹(shù)脂、特種短纖維、細(xì)骨料）和水的比例為 3 : 1?5 : 1。粗骨料最大粒徑不大于16_。人工砂或石英砂的細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于2. 5,其 中小于0. 075mm的顆粒應(yīng)不大于20%。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固方法，其特征在于所述纖 維編織網(wǎng)的外形為網(wǎng)狀編織物，材料為碳纖維。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固方法，其特征在于所述纖維編 織網(wǎng)的網(wǎng)眼為邊長(zhǎng)為20mm?800mm的正方形網(wǎng)格或矩形網(wǎng)格；聚合物砂漿的設(shè)計(jì)厚度為 20 ?150mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種局部破損混凝土結(jié)構(gòu)物的加固方法，其特征在于所述固 定連接件為纖維編織網(wǎng)加固專(zhuān)用鉚件，專(zhuān)用鉚件由鉚入部件、噴射厚度控制部件、纖維編織 網(wǎng)固定環(huán)等三個(gè)部件組成。
【文檔編號(hào)】E02B7/00GK104100101SQ201410362547
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】閆東明, 徐世烺, 丁德坤 申請(qǐng)人:杭州固華復(fù)合材料科技有限公司, 杭州固益強(qiáng)新材料科技有限公司