一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系及錨固方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于混凝土的加強(qiáng)件，特別是涉及一種用于混凝土加強(qiáng)件的錨定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高性能纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Fiber Reinforced Plastic，簡(jiǎn)稱(chēng)FRP)網(wǎng)格是將碳纖維、玻璃纖維等高性能連續(xù)纖維浸漬于耐腐蝕性能良好的樹(shù)脂中形成的整體網(wǎng)格。FRP網(wǎng)格在繼承傳統(tǒng)FRP片材(布、板等)高強(qiáng)度、低比重、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，與混凝土有著良好的錨固和機(jī)械咬合作用，較好地解決了界面剝離及滑移問(wèn)題，而且由于其內(nèi)埋式的使用方式，在耐久性、防火性方面均得到了極大的提高，是一種新型的結(jié)構(gòu)加固材料，在美國(guó)、日本等國(guó)已被廣泛使用在隧道、飛機(jī)跑道、停機(jī)坪、橋梁、高速公路、建筑物、溝渠等諸多加固改造工程中。其中，網(wǎng)格的固定是FRP網(wǎng)格加固技術(shù)的重要組成部分，F(xiàn)RP網(wǎng)格加固結(jié)構(gòu)時(shí)，需首先將網(wǎng)格型材固定于原混凝土構(gòu)件的表面，然后噴射或鏝抹聚合物水泥砂漿與原混凝土粘結(jié)固定，形成一體后共同受力、協(xié)同工作，這一過(guò)程中，砂漿與混凝土構(gòu)件之間經(jīng)常粘接不牢，易形成粘結(jié)薄弱點(diǎn)，粘接效果較差。目前還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的錨固裝置將FRP網(wǎng)格和混凝土結(jié)構(gòu)牢固結(jié)合在一起，徹底解決界面剝離及滑移問(wèn)題，這就使得FRP網(wǎng)格的使用效果大打折扣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系及錨固方法，本錨固體系及錨固方法具有耐久性良好、施工便捷、性能優(yōu)良等特點(diǎn)，既能高效便捷地固定FRP網(wǎng)格，又具有良好的力學(xué)性能，徹底解決了界面剝離及滑移問(wèn)題，保證FRP網(wǎng)格與混凝土的協(xié)同工作。
[0004]本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系，包括錨固件和錨栓，所述錨固件包括自上而下膠粘在一起的上部壓片、中間固定片、底部墊片，所述上部壓片、中間固定片、底部墊片的左側(cè)表面、前表面分別對(duì)齊，所述錨固件的中部開(kāi)設(shè)有貫穿其厚度的孔洞，所述錨栓為不銹鋼敲擊式膨脹錨栓，包括錨釘和套筒，所述錨釘位于所述套筒內(nèi)，所述套筒的外徑小于所述孔洞的內(nèi)徑，所述套筒的底部開(kāi)設(shè)有與所述套筒的軸向平行的縫隙，所述縫隙受擠壓時(shí)能夠張開(kāi)。
[0005]本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系，其中所述套筒的中部外側(cè)面上設(shè)置有兩個(gè)外凸肢，所述兩個(gè)外凸肢呈倒“八”字型對(duì)稱(chēng)分布在所述套筒上，所述錨釘?shù)闹胁繉?duì)稱(chēng)設(shè)有兩個(gè)外凸端，所述錨釘沿所述套筒向下移動(dòng)時(shí)，所述外凸肢受所述外凸端的擠壓而張開(kāi)。
[0006]本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系，其中所述套筒的底部設(shè)有若干凹紋。
[0007]本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系，其中所述錨固件采用PVA-ECC材料制作。
[0008]本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系，其中所述上部壓片、底部墊片均為長(zhǎng)度30mm，寬度30mm，厚度4mm的薄片，所述中間固定片為長(zhǎng)度20mm，寬度20mm的薄片，所述孔洞的直徑為6mm ο
[0009]本發(fā)明還提供了一種利用高性能纖維網(wǎng)格錨固體系的錨固方法，包括如下步驟:
[0010]I)將被加固構(gòu)件的混凝土表面鑿毛，并吹掉浮灰和松動(dòng)的石子，然后在混凝土表面放置FRP網(wǎng)格，根據(jù)設(shè)計(jì)要求在所述FRP網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)處用電鉆打孔，并吹掉孔內(nèi)浮灰；
[0011]2)放置錨固件，所述錨固件包括自上而下膠粘在一起的上部壓片、中間固定片、底部墊片，所述上部壓片、中間固定片、底部墊片的左側(cè)表面、前表面分別對(duì)齊，所述錨固件的中部開(kāi)設(shè)有貫穿其厚度的孔洞，將所述中間固定片頂在所述FRP網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)處，使中間固定片相鄰的兩個(gè)側(cè)面與節(jié)點(diǎn)處的網(wǎng)格表面貼合，所述上部壓片、底部墊片將所述FRP網(wǎng)格夾持在中間；
[0012]3)放置錨栓，所述錨栓為不銹鋼敲擊式膨脹錨栓，包括錨釘和套筒，所述錨釘位于所述套筒內(nèi)，所述套筒的外徑小于所述孔洞的內(nèi)徑，所述套筒的底部開(kāi)設(shè)有與所述套筒的軸向平行的縫隙，所述縫隙受擠壓時(shí)能夠張開(kāi)，將所述套筒穿過(guò)所述孔洞，伸入混凝土基體孔洞內(nèi)，敲擊所述錨釘?shù)捻敳?，使所述錨釘在所述套筒內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)，直至所述錨釘整體落入套筒內(nèi)且所述套筒底部張開(kāi)，錨固在混凝土基體內(nèi)，此時(shí)，完成一個(gè)節(jié)點(diǎn)處的錨固；
[0013]4)重復(fù)上述步驟I)至3)在其他節(jié)點(diǎn)均勻安裝所述錨固件和錨栓，最終完成整個(gè)FRP網(wǎng)格的錨固。
[0014]本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固方法，其中所述套筒的中部外側(cè)面上設(shè)置有兩個(gè)外凸肢，所述兩個(gè)外凸肢呈倒“八”字型對(duì)稱(chēng)分布在所述套筒上，所述錨釘?shù)闹胁繉?duì)稱(chēng)設(shè)有兩個(gè)外凸端，所述錨釘沿所述套筒向下移動(dòng)時(shí)，所述外凸肢受所述外凸端的擠壓而張開(kāi)。
[0015]本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固方法，其中所述套筒的底部設(shè)有若干凹紋。
[0016]本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固方法，其中所述錨固件采用PVA-ECC材料制作。
[0017]本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固方法，其中所述上部壓片、底部墊片均為長(zhǎng)度30mm，寬度30mm，厚度4mm的薄片，所述中間固定片為長(zhǎng)度20mm，寬度20mm的薄片，所述孔洞的直徑為6mm ο
[0018]本發(fā)明涉及一種基于高性能纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料(High Performance FiberReinforced Cementit1us Composites)的銷(xiāo)固體系及銷(xiāo)固方法，銷(xiāo)固對(duì)象為高性能纖維復(fù)合材料(Fiber Reinforced Plastic，簡(jiǎn)稱(chēng)FRP)網(wǎng)格。本發(fā)明針對(duì)高性能FRP網(wǎng)格加固技術(shù)進(jìn)行了全面的設(shè)計(jì)，提供了一種專(zhuān)門(mén)的錨固體系以及錨固方法，套筒伸入錨固件上的孔洞中后，通過(guò)在錨釘上施加外力，使套筒伸入混凝土基體內(nèi)，套筒底部的縫隙受錨釘?shù)臄D壓而張開(kāi)，產(chǎn)生抓緊力，將套筒固定在混凝土基體內(nèi)，將FRP網(wǎng)格和混凝土構(gòu)件連接在一起。為了增強(qiáng)套筒和混凝土基體之間的作用力，使套筒被固定的更牢，錨釘上設(shè)置了外凸端，套筒上還設(shè)置了與外凸端相配合的外凸肢。進(jìn)一步地，還在套筒底部設(shè)置了凹紋以增加套筒和混凝土基體之間的摩擦力，使套筒在混凝土基體內(nèi)的位置更穩(wěn)固。另外，該錨固體系及錨固方法中的錨固件采用PVA-ECC材料制作，PVA為聚乙醇纖維(Polyvinyl Alcohol,簡(jiǎn)稱(chēng)PVA)，ECC是Engineered Cementit1us Composites的簡(jiǎn)稱(chēng)，是一種具有超強(qiáng)韌性的亂向分布短纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料，具有高強(qiáng)高韌的特點(diǎn)，能夠更好地保證原結(jié)構(gòu)混凝土和加固層協(xié)同工作。同時(shí)，ECC還是一種經(jīng)細(xì)觀力學(xué)設(shè)計(jì)的先進(jìn)材料，具有應(yīng)變-硬化特性，在PVA纖維體積摻量小于2%的情況下，其極限拉應(yīng)變能達(dá)到2%以上，是普通混凝土的兩百倍，這種材質(zhì)的錨固件抗拉強(qiáng)度高，網(wǎng)格發(fā)生形變時(shí)不易損壞，因而更有效地保證了錨固質(zhì)量，獲得了更好的錨固效果?？傊?，本發(fā)明的錨固體系及錨固方法解決了 FRP網(wǎng)格加固對(duì)錨固裝置的力學(xué)性能等多方位的要求，為FRP網(wǎng)格加固技術(shù)效果的實(shí)現(xiàn)提供了的重要保障，使得網(wǎng)格與混凝土構(gòu)件之間經(jīng)常粘接牢固、不易形成粘結(jié)薄弱點(diǎn)、粘接效果較好。而且還具有耐久性良好、施工便捷、綜合性能優(yōu)良等特點(diǎn)，既能尚效便捷地固定FRP網(wǎng)格，又能具有良好的力學(xué)性能，徹底解決了界面剝離及滑移問(wèn)題，有效地保證了 FRP網(wǎng)格與混凝土的協(xié)同工作，提高了施工效率。
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系及錨固方法及錨固方法作進(jìn)一步說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系及錨固方法的錨固件的主視剖視圖；
[0021]圖2為本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系及錨固方法的錨固件省略上部壓片的俯視圖；
[0022]圖3為本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系及錨固方法的錨固件的使用狀態(tài)俯視圖；
[0023]圖4為本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系及錨固方法的錨栓的主視透視圖；
[0024]圖5為本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系及錨固方法的錨釘?shù)闹饕晥D；
[0025]圖6為本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系及錨固方法的錨栓的使用狀態(tài)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1、圖2所示，本發(fā)明一種高性能纖維網(wǎng)格錨固體系包括采用PVA-ECC材料制作成預(yù)制件的錨固件10，PVA-ECC材料具有良好的力學(xué)性能，