混凝土結構體的加固方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種混凝土結構體的加固方法，屬于混凝土加固補強技術領域。
【背景技術】
[0002] 磷酸鎂水泥（簡稱MPC)是一種早強快硬的新型膠凝材料，具有低溫凝結快、與混 凝土結構粘結強度高、干縮小、粘附性強、耐磨性和抗凍性良好等優(yōu)點，可用于混凝土結構 的快速修補與加固。而加固層與老混凝土界面粘結性能是影響其有效傳遞應力和結構完整 性的重要因素，常規(guī)做法是老混凝土表面鑿毛，開槽、植釘?shù)却胧?。本發(fā)明針對老混凝土加 固面植釘方法進行創(chuàng)新性設計，開發(fā)"一種加筋MPC錨栓"，及其用以增強水泥加固層與老 混凝土界面粘結性能的工藝。
[0003] 劉濤等申請的專利《鋼筋混凝土矩形柱加固方法》（200610026951. 1)采用FRP布 加固柱時在加固區(qū)鉆小錨栓孔，植入涂有粘結樹脂的筋材，筋材為變形鋼筋、光圓鋼筋、或 纖維增強復合材料筋材，筋材與FRP布之間設置拉結連接，從而限制FRP布的側向膨脹變 形，增大對柱內混凝土的約束作用。鄧燕華等申請的專利《一種側面加固鋼筋混凝土梁的 裝置》（200920189237. 3)以并列或錯列錨栓將鋼板固定于梁體側壁實現(xiàn)梁體的加固，錨栓 錨入深度不小于10倍的錨栓直徑。徐世烺等申請的專利《一種用纖維編制網和精細混凝 土加固建筑結構的方法》(200910010259. 3)用U型抗剪銷釘固定結構加固纖維編織網。趙 軍等申請的專利《用纖維混凝土板加固鋼筋混凝土梁的方法》（201110000442.2)在梁體 抗剪區(qū)開槽布入鋼纖維混凝土板，再以鋼筋或膨脹螺栓固定鋼纖維混凝土板，以此加固梁 的抗剪能力。余志武等申請的專利《一種結構正彎矩區(qū)的鋼板-混凝土組合結構加固方 法》（201210034337. 5)提出，鋼板一混凝土組合加固時，通過在鋼板上焊栓釘、在原混凝土 梁底部表面植筋、在原混凝土梁和加固鋼板之間澆注混凝土等措施來使加固部分與原結 構形成整體。荀勇等申請的專利《一種預制TRC板加固鋼筋混凝土裝置及界面處理方法》 (201310310742. X)以不銹鋼螺栓壓緊TRC板加固層。由此可見，在老混凝土結構加固面鉆 錨栓孔植筋或埋設錨栓，主要起臨時固定加固層的筋材或板材、約束加固層與老混凝土界 面剝離和側向膨脹變形、參與粘結界面的抗拉抗剪切等作用。
[0004] 常見加固層連接銷栓做法是在老混凝土加固面鉆錨栓孔、注入結構膠、再植入鋼 筋或螺栓，也有鉆錨栓孔打入膨脹螺栓或插入化學螺栓，這類是采用化學類固化膠結劑或 依靠機械性膨脹方式固定銷釘，但絕大部分加固層剝離破壞時，這類銷栓并未出現(xiàn)屈服破 壞或剪切斷裂，存在材料浪費問題；此外，化學固化膠結劑價格較高，因與后續(xù)加固層材料 不同而需要專門備料。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明目的是：針對上述問題，提供一種混凝土結構體的加固方法，以有效增強修 補的水泥加固層與老混凝土結構體界面粘結和抗剝離性能，改善老混凝土結構體維修加固 后的破壞形態(tài)，提尚混凝土結構體的承載能力。
[0006] 本發(fā)明的技術方案是：所述的混凝土結構體的加固方法，包括以下步驟：
[0007] -、在待加固的老混凝土結構體的表面向內鉆錨栓孔；
[0008] 二、在鉆出的錨栓孔中插入卷制的鋼絲卷，并使鋼絲卷的一端露出錨栓孔外一定 長度；
[0009] 三、向所述錨栓孔內注入MPC膠凝材料；
[0010] 四、在錨栓孔外側施工緊貼老混凝土結構體表面的新的水泥加固層，并使鋼絲卷 的外露端收容在該水泥加固層內。
[0011] 本發(fā)明在上述技術方案的基礎上，還包括以下優(yōu)選方案：
[0012] 為了增強新的水泥加固層的抗裂性能、有效提高老混凝土結構體加固后的承載能 力，最好在水泥加固層內增設加一定數(shù)量的加筋材料，如此一來，在上述步驟四中，可利用 鋼絲卷的外露端固定掛設加筋材料，并讓施工的所述水泥加固層將所述加筋材料也收容在 其內部。所述加筋材料通常為鋼絲網或纖維網。
[0013] 如果不需要在水泥加固層中布設加筋材料，那么在所述步驟四中，應將鋼絲卷的 外露端呈發(fā)散狀展開，并使施工的所述水泥加固層將展開的鋼絲卷外露端收容在其內部。
[0014] 在所述步驟一進行之前、或者所述步驟一完成之后且所述步驟二進行之前，鑿毛 待加固的老混凝土結構體表面，除去浮漿和松動顆粒，盡可能露出老混凝土結構體中的表 層骨料。
[0015] 在所述步驟一完成之后以及所述步驟二進行之前，用水沖洗錨栓孔內的粉塵及碎 肩，使錨栓孔壁濕潤但錨栓孔內無積水。
[0016] 在所述步驟一中，所鉆錨栓孔的錨栓孔徑為20mm~22mm。
[0017] 在所述步驟二中，所述鋼絲卷的一端插至所述錨栓孔的孔底。
[0018] 所述MPC膠凝材料為MPC凈漿、MPC砂漿或纖維MPC復合材料，其中，
[0019] 所述MPC凈漿由死燒氧化鎂粉、復合緩凝劑、工業(yè)級磷酸二氫鉀和摻合料加水拌 合而成，所述摻和料選至粉煤灰、石灰石粉和硅灰中的一種或兩種以上的混合物，（復合緩 凝劑的質量）八死燒氧化鎂粉和摻合料的總質量=11%~14%，（摻和料的質量）八死燒 氧化鎂粉和摻合料的總質量）=〇%~10%，（死燒氧化鎂粉的質量V(工業(yè)級磷酸二氫 鉀的質量）=1:2~1:3,（水的質量V(死燒氧化鎂粉和工業(yè)級磷酸二氫鉀的總質量）= 0· 12~0· 14,該MPC凈漿的漿體稠度為30±2mm ;
[0020] 所述MPC砂漿由死燒氧化鎂粉、復合緩凝劑、工業(yè)級磷酸二氫鉀、摻合料和骨料加 水拌合而成，所述骨料為粒徑小于2. 36_的級配中砂，其中，（復合緩凝劑的質量）八死燒 氧化鎂粉和摻合料的總質量）=11%~14%，（死燒氧化鎂粉的質量V (死燒氧化鎂粉和 摻合料的總質量）=〇%~10%，（死燒氧化鎂粉的質量V(工業(yè)級磷酸二氫鉀的質量）= 1:1. 5~1:2. 5,（水的質量V(死燒氧化鎂粉和工業(yè)級磷酸二氫鉀的總質量）=0.16~ 0.18,（骨料的質量V(死燒氧化鎂粉和工業(yè)級磷酸二氫鉀的總質量）=1:1，該MPC砂漿 的漿體稠度為30 ± 2mm ;
[0021] 所述纖維MPC復合材料由上述MPC凈漿或MPC砂漿中摻入0. 75 %~1 %體積摻量 的3mm~6mm長度的短切纖維均勻攪拌而成，且該纖維MPC復合材料中，（水的質量）八死 燒氧化鎂粉和工業(yè)級磷酸二氫鉀的總質量）在上述MPC凈漿或MPC砂漿用水量的基礎上增 大1%~4%〇
[0022] 在所述步驟一進行之前，以鋼筋掃描儀確定老混凝土結構體內的鋼筋分布，以便 在所述步驟一中鉆錨栓孔時，避開老混凝土結構體內鋼筋的位置，從而避免對老混凝土結 構體的固有結構強度造成破壞。
[0023] 本發(fā)明的優(yōu)點是：
[0024] 1、本發(fā)明實施方便，以電錘鉆錨栓孔、插入鋼絲卷、注入具有觸變性的MPC膠凝材 料，適用于梁板底面、墻柱側面等各種作業(yè)面。
[0025] 2、錨栓基體材料為MPC水泥基材料--MPC膠凝材料，與老混凝土粘結力強，加筋 材料為鋼絲網卷制而成，加筋MPC錨栓成本低于化學錨栓、膨脹螺栓和結構膠植筋。
[0026] 3、加筋MPC錨栓外露鋼絲發(fā)散狀展開，錨固于表面的維修水泥加固層內，有利于 增強修補加固層與老混凝土間的抗剝離性能，并且可以臨時固定鋼絲網、纖維織物網等維 修加固筋材，便于施工的順利進行。
[0027] 4、加筋MPC錨栓的鋼絲卷層數(shù)可根據(jù)修補加固層與老混凝土界面粘結抗剪抗拉 力的大小靈活設計。
【附圖說明】
[0028] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技 術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029] 圖1為本發(fā)明實施例中加固方法完成后混凝土梁體的結構示意圖；
[0030] 圖2為本發(fā)明實施例中加固方法的施工工序演示圖；
[0031] 圖3為加筋MPC試件剪切拉伸性能曲線圖；
[0032] 圖4為加筋MPC試件拉伸荷載-位移曲線。
[0033] 其中：1-錨栓孔，2-鋼絲卷，3-MPC膠凝材料，4-水泥加固層，5-老混凝土結構體， 6_修補層，7-鋼絲網，8-第一層纖維MPC細骨料砂漿，9-第二層纖維MPC細骨料砂漿，10-亞 克力板，11-模板夾。
【具體實施方式】 [0034] ：對混凝土梁體的加固。
[0035] 以下結合具體實施例對上述方案做進一步說明。應