活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱，其主要由內(nèi)部的原混凝土柱結(jié)構(gòu)層和外圍的活性粉末纖維混凝土加固層組成，原混凝土柱結(jié)構(gòu)層為表面經(jīng)過處理且露出新骨料面的原混凝土柱，活性粉末纖維混凝土加固層包括活性粉末纖維混凝土基層和作為增強層的鋼筋網(wǎng)；鋼筋網(wǎng)緊鄰原混凝土柱結(jié)構(gòu)層的外表面綁扎固定；鋼筋網(wǎng)通過剪切銷釘與原混凝土柱結(jié)構(gòu)層相連；原混凝土柱結(jié)構(gòu)層和活性粉末纖維混凝土加固層之間涂刷有界面劑層，且活性粉末纖維混凝土加固層由多層的單元加固結(jié)構(gòu)層相互疊加而成。本實用新型具有截面尺寸變化小、自重增加不大、抗震性好、耐久性好、承載力提高幅度大、維護費用低、使用壽命長等優(yōu)點。
【專利說明】活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種建筑構(gòu)件的加固結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種混凝土加固柱。
【背景技術(shù)】
[0002]由于自然災(zāi)害、房屋使用功能改變、設(shè)計施工及管理失誤、環(huán)境腐蝕和損傷積累、老房屋達到設(shè)計使用年限等原因，建筑業(yè)正面臨著如何對已有的建筑結(jié)構(gòu)進行維護和改造加固的問題?，F(xiàn)已存在的加大截面加固法、外包鋼加固法、粘貼碳纖維加固法、粘鋼加固法、鋼筋網(wǎng)復(fù)合砂漿加固法等，在多年的工程實踐中都體現(xiàn)出了各自的不足。如加大截面法對結(jié)構(gòu)的外觀和凈空有一定影響；外包鋼加固結(jié)構(gòu)中節(jié)點區(qū)受力復(fù)雜，構(gòu)造處理相當(dāng)困難；粘貼碳纖維加固后的構(gòu)件耐火性較差，需進行專門的防火處理；粘鋼加固只適于承受靜力作用，且處于正常濕度環(huán)境下的構(gòu)件；鋼筋網(wǎng)復(fù)合砂漿加固法對構(gòu)件的承載力提高幅度有一定的局限；預(yù)應(yīng)力加固法不宜用于處在高濕度環(huán)境下的混凝土結(jié)構(gòu)或混凝土收縮徐變較大的混凝土結(jié)構(gòu)的加固。
[0003]混凝土柱是以往建筑結(jié)構(gòu)中最常用的建筑工程構(gòu)件之一，需要特別提及的是，當(dāng)因設(shè)計或施工不當(dāng)、或者因使用功能發(fā)生改變等導(dǎo)致混凝土柱構(gòu)件承載力不足，或者由于自然災(zāi)害、人為破壞、建筑材料老化等原因?qū)е禄炷林鶚?gòu)件出現(xiàn)破損等情況時，對于混凝土柱的加固就顯得尤其重要，然而現(xiàn)有的加固方法應(yīng)用于混凝土柱的加固時，加固效果并不理想，即便加固效果可以接受且滿足工程實踐要求，但其加固成本、施工效率等其他方面卻不盡如人意，這些技術(shù)問題在高強混凝土柱或抗震性要求較高的混凝土柱加固施工中，表現(xiàn)得更為突出。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種截面尺寸變化小、自重增加不大、抗震性好、耐久性好、承載力提高幅度大、維護費用低、使用壽命長、施工簡便高效、可明顯提高混凝土柱強度的活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的技術(shù)方案為一種活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱，所述活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱主要由內(nèi)部的原混凝土柱結(jié)構(gòu)層和外圍的活性粉末纖維混凝土加固層組成，所述原混凝土柱結(jié)構(gòu)層為表面經(jīng)過處理且露出新骨料面的原混凝土柱，所述活性粉末纖維混凝土加固層包括活性粉末纖維混凝土基層和作為增強層的鋼筋網(wǎng)；所述鋼筋網(wǎng)緊鄰原混凝土柱結(jié)構(gòu)層的外表面綁扎固定；所述鋼筋網(wǎng)通過剪切銷釘與原混凝土柱結(jié)構(gòu)層相連；所述原混凝土柱結(jié)構(gòu)層和活性粉末纖維混凝土加固層之間涂刷有界面劑層，且活性粉末纖維混凝土加固層由多層的單元加固結(jié)構(gòu)層相互疊加而成。
[0006]上述的活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱中，優(yōu)選的，所述活性粉末纖維混凝土加固層是由至少三層的單元加固結(jié)構(gòu)層相互疊加而成，第一層單元加固結(jié)構(gòu)層設(shè)于鋼筋網(wǎng)與原混凝土柱結(jié)構(gòu)層表面之間，第二層單元加固結(jié)構(gòu)層位于第一層單元加固結(jié)構(gòu)層外側(cè)且剛好覆蓋鋼筋網(wǎng)，第三層單元加固結(jié)構(gòu)層位于第二層單元加固結(jié)構(gòu)層外側(cè)。
[0007]上述活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱的加固方法，具體包括以下步驟:
[0008]( I)柱構(gòu)件表面處理:先對待加固原混凝土柱的表面進行凈除處理，使原混凝土柱的混凝土結(jié)構(gòu)層外露；再對外露的混凝土結(jié)構(gòu)層進行除雜，并作鑿毛處理，直至露出混凝土結(jié)構(gòu)層新面且達至其骨料面(若有裂縫，需對裂縫進行相應(yīng)處理);
[0009](2)固定增強材料:在經(jīng)步驟(I)處理后的原混凝土柱表面設(shè)計綁扎鋼筋處定位放線，在設(shè)計剪力件位置處鉆孔，對該鉆孔進行預(yù)處理，然后配以植筋膠并在鉆孔內(nèi)植入剪切銷釘，同時在前述放線處綁扎鋼筋網(wǎng)，得到固定有增強材料的混凝土柱加固中間體；本步驟中，對該鉆孔進行預(yù)處理是指:先用鋼絲刷或硬質(zhì)尼龍刷清刷鉆孔孔壁，將孔周圍灰塵清理干凈，然后用壓縮空氣將孔內(nèi)灰塵吹出，如此反復(fù)多次清空孔，清刷完畢后，用脫脂棉蘸丙酮，清刷鉆孔孔洞內(nèi)壁，使孔洞內(nèi)最終達到清潔干燥，最后用加熱棒對孔洞進行干燥處理；
[0010](3)分層抹涂基體材料:對步驟(2)后的混凝土柱加固中間體表面涂刷界面劑，然后分層抹涂活性粉末纖維混凝土，分層抹涂活性粉末纖維混凝土是指至少涂抹三層；抹涂第一層時用活性粉末纖維混凝土將所述鋼筋網(wǎng)與原混凝土柱表面的間隔空隙抹實，初凝后抹第二層；抹涂第二層時用活性粉末纖維混凝土將所述鋼筋網(wǎng)全部覆蓋，初凝后抹第三層；抹涂第三層時用活性粉末纖維混凝土抹涂至設(shè)計厚度；各層活性粉末纖維混凝土的接茬部位錯開，經(jīng)壓平、壓光、養(yǎng)護后，完成對混凝土柱的加固。
[0011]上述的活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱中，優(yōu)選的，所述活性粉末纖維混凝土加固層的厚度為20mm?30mm。
[0012]上述本實用新型的技術(shù)方案主要基于以下技術(shù)思路:首先，以具有高抗壓強度、抗剪強度、高耐久性、高韌性、耐高溫性、耐火性等特性的活性粉末纖維混凝土作為本實用新型活性粉末纖維混凝土加固層的基層，并在被加固的原混凝土柱構(gòu)件表面綁扎鋼筋網(wǎng)，以形成的鋼筋網(wǎng)片作為增強層，同時在原混凝土柱構(gòu)件的表面涂刷界面劑層，在表面進行植筋處理，使活性粉末纖維混凝土加固層與原混凝土柱構(gòu)件有效地結(jié)合，進而使活性粉末纖維混凝土基層、鋼筋網(wǎng)架增強層與原混凝土柱構(gòu)件很好地聯(lián)接成一整體，共同承受荷載作用，以大大提高原混凝土柱構(gòu)件的承載力及剛度。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:
[0014](I)本實用新型充分利用了活性粉末纖維混凝土所具備的自重相對較輕、高強、抗震性、抗韌性、耐久性好等優(yōu)點，使其用于加固混凝土柱構(gòu)件，在不過分增大混凝土柱加固截面尺寸的前提下，能較大幅度地提高原混凝土柱構(gòu)件的承載力；
[0015](2)本實用新型的加固結(jié)構(gòu)對混凝土柱的自重增加不明顯，且具有抗震性好、耐久性好等特點，這極大地減少(甚至免除)了后期的維護費用，延長了混凝土柱的使用壽命，因而具有很高的性能價格比；
[0016](3)本實用新型加固結(jié)構(gòu)的構(gòu)造處理簡單，施工方便，加固效率高，質(zhì)量更容易得到保證。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱的縱向剖視圖。[0018]圖2為本實用新型活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱的橫向剖視圖。
[0019]圖3為圖1中A處的局部放大圖。
[0020]圖例說明:
[0021]1、原混凝土柱結(jié)構(gòu)層；2、活性粉末纖維混凝土加固層；21、第一層單元加固結(jié)構(gòu)層；22、第二層單元加固結(jié)構(gòu)層；23、第三層單元加固結(jié)構(gòu)層；3、鋼筋網(wǎng)；4、界面劑層；5、剪切銷釘。
【具體實施方式】
[0022]以下結(jié)合說明書附圖和具體優(yōu)選的實施例對本實用新型作進一步描述，但并不因此而限制本實用新型的保護范圍。
[0023]實施例:
[0024]某單位原有五層框架結(jié)構(gòu)辦公樓，總建筑面積4200m2，基礎(chǔ)采用柱下獨立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深2.2m,各層混凝土梁柱構(gòu)件的設(shè)計強度等級均為C35，該辦公樓建于2003年，現(xiàn)由于使用功能的需要，需對原結(jié)構(gòu)增加兩層。經(jīng)加固計算，確定需對各層混凝土柱進行加固。
[0025]通過加固上述的混凝土柱可得到活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱，該加固方法具體包括以下步驟:
[0026](I)柱構(gòu)件表面處理:先對待加固原混凝土柱的表面進行凈除處理，清除待加固原混凝土柱構(gòu)件表面的抹灰層,并清理剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土,使原混凝土柱的混凝土結(jié)構(gòu)層外露；再除去待加固混凝土柱構(gòu)件表面浮漿、油污等雜質(zhì)，并作鑿毛處理，直至完全露出混凝土結(jié)構(gòu)新面且達到骨料面；由于部分混凝土柱存在裂縫，對裂縫進行封閉灌漿處理，得到原混凝土柱結(jié)構(gòu)層I ;當(dāng)發(fā)現(xiàn)原混凝土柱構(gòu)件的露筋部分已出現(xiàn)顆粒狀或片狀老銹，可先進行除銹處理；若原混凝土柱構(gòu)件經(jīng)鋼筋檢測后，認定處于有銹蝕可能的狀態(tài)，但混凝土保護層尚未開裂時，可采用噴涂型阻銹劑進行處理；
[0027](2)固定增強材料:在經(jīng)步驟(I)處理后的原混凝土柱結(jié)構(gòu)層I表面設(shè)計綁扎鋼筋處定位放線，在設(shè)計剪力件位置處鉆孔，對該鉆孔進行預(yù)處理，用鋼絲刷或硬質(zhì)尼龍刷清刷孔壁，將孔周圍灰塵清理干凈，然后用壓縮空氣將孔內(nèi)灰塵吹出，如此反復(fù)三次清空鉆孔，清刷完畢后，用脫脂棉蘸丙酮，清刷鉆孔內(nèi)壁，使鉆孔洞內(nèi)最終達到清潔干燥；如遇較潮濕的情況，可用加熱棒進行干燥處理；對鉆孔進行預(yù)處理后，配以植筋膠并在鉆孔內(nèi)植入剪切銷釘5，同時在前述放線處綁扎鋼筋網(wǎng)3 (50_X50mm)，得到固定有增強材料的混凝土柱加固中間體；
[0028](3)分層抹涂基體材料:對步驟(2)后的混凝土柱加固中間體表面涂刷界面劑，形成界面劑層4，然后分三層抹涂活性粉末纖維混凝土，抹涂第一層時用活性粉末纖維混凝土將鋼筋網(wǎng)3與原混凝土柱結(jié)構(gòu)層I表面的間隔空隙抹實，初凝后抹第二層(鋼筋網(wǎng)3與原混凝土柱表面的間隔中可設(shè)置砂漿墊塊，砂漿墊塊均勻分散在抹涂的第一層活性粉末纖維混凝土中，圖中未示出砂漿墊塊);抹涂第二層時用活性粉末纖維混凝土將鋼筋網(wǎng)4全部覆蓋，初凝后抹第三層；抹涂第三層時用活性粉末纖維混凝土抹涂至設(shè)計厚度(25mm);各層活性粉末纖維混凝土的接茬部位錯開，要求壓平粘牢，最后一層活性粉末纖維混凝土初凝后再壓光兩三遍，以增強密實度，最后進行養(yǎng)護，完成對混凝土柱的加固。抹涂各單層時，可同時采用分區(qū)格抹涂擠壓法施工，即先將活性粉末纖維混凝土填入該層的某一個區(qū)格內(nèi)，然后用力擠壓，使其推入到鋼筋網(wǎng)與原混凝土柱表面的間隙內(nèi)，并流入相鄰區(qū)格邊緣，以此方式對各個區(qū)格進行擠壓法施工，直至該層的所有區(qū)格填滿。
[0029]采用上述加固方法加固后得到一種如圖1、圖2所示本實用新型的活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱，該活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱由內(nèi)部的原混凝土柱結(jié)構(gòu)層I和外圍的活性粉末纖維混凝土加固層2組成。原混凝土柱結(jié)構(gòu)層I為表面經(jīng)過處理且露出新骨料面的原混凝土柱構(gòu)件，活性粉末纖維混凝土加固層2包括活性粉末纖維混凝土基層和作為增強層的鋼筋網(wǎng)3 ;鋼筋網(wǎng)3緊鄰原混凝土柱結(jié)構(gòu)層I的外表面綁扎固定；鋼筋網(wǎng)3通過剪切銷釘5與原混凝土柱結(jié)構(gòu)層I相連；原混凝土柱結(jié)構(gòu)層I和活性粉末纖維混凝土加固層2之間涂刷有界面劑層4。
[0030]本實施例中活性粉末纖維混凝土加固層2是由三層的單元加固結(jié)構(gòu)層相互疊加而成。第一層單元加固結(jié)構(gòu)層21設(shè)于鋼筋網(wǎng)3與原混凝土柱結(jié)構(gòu)層I表面之間，第二層單元加固結(jié)構(gòu)層22位于第一層單元加固結(jié)構(gòu)層21外側(cè)且剛好覆蓋鋼筋網(wǎng)3，第三層單元加固結(jié)構(gòu)層23位于第二層單元加固結(jié)構(gòu)層22外側(cè)。
[0031]上述本實施例的加固方法中，優(yōu)選用的活性粉末纖維混凝土的組分配方為:水泥:水:硅灰:石英粉:石英砂:減水劑=1:0.25:0.25:0.30:1.2:0.02，其中的鋼纖維體積摻量為3.0%。
[0032]本實施例在未顯著增大待加固混凝土柱構(gòu)件截面尺寸及自重的前提下，加固得到的混凝土柱具有優(yōu)良的耐火性、高強高耐久性及降低后期維護成本等特點，并在提高混凝土柱構(gòu)件承載力的同時，也提高了混凝土柱結(jié)構(gòu)件的抗震抗沖擊性。同時，本實施例的加固施工方法施工簡單，效率高，質(zhì)量容易保證。
【權(quán)利要求】
1.一種活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱，所述活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱主要由內(nèi)部的原混凝土柱結(jié)構(gòu)層(1)和外圍的活性粉末纖維混凝土加固層(2)組成，所述原混凝土柱結(jié)構(gòu)層(1)為表面經(jīng)過處理且露出新骨料面的原混凝土柱，所述活性粉末纖維混凝土加固層(2)包括活性粉末纖維混凝土基層和作為增強層的鋼筋網(wǎng)(3);所述鋼筋網(wǎng)(3)緊鄰原混凝土柱結(jié)構(gòu)層(1)的外表面綁扎固定；所述鋼筋網(wǎng)(3)通過剪切銷釘(5)與原混凝土柱結(jié)構(gòu)層(1)相連；所述原混凝土柱結(jié)構(gòu)層(1)和活性粉末纖維混凝土加固層(2)之間涂刷有界面劑層(4)，且活性粉末纖維混凝土加固層(2)由多層的單元加固結(jié)構(gòu)層相互疊加--? 。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱，其特征在于:所述活性粉末纖維混凝土加固層(2)是由至少三層的單元加固結(jié)構(gòu)層相互疊加而成，第一層單元加固結(jié)構(gòu)層(21)設(shè)于鋼筋網(wǎng)(3)與原混凝土柱結(jié)構(gòu)層(1)表面之間，第二層單元加固結(jié)構(gòu)層(22)位于第一層單元加固結(jié)構(gòu)層(21)外側(cè)且剛好覆蓋鋼筋網(wǎng)(3)，第三層單元加固結(jié)構(gòu)層(23)位于第二層單元加固結(jié)構(gòu)層(22)外側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的活性粉末纖維混凝土加固混凝土柱，其特征在于:所述活性粉末纖維混凝土加固層(2)的厚度為20mm~30mm。
【文檔編號】E04G23/02GK203669401SQ201320703698
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】卜良桃, 朱健, 黃政宇, 戴煒, 于麗, 陶劍劍, 汪文淵, 劉裔彬 申請人:湖南大興加固改造工程有限公司