一種表面修復(fù)薄層提高混凝土抗沖擊強(qiáng)度的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于混凝±結(jié)構(gòu)加固技術(shù)領(lǐng)域。具體設(shè)及一種高強(qiáng)度、高穩(wěn)定性、工序簡便 快速、可機(jī)械化操作的混凝±結(jié)構(gòu)加固技術(shù)方法。相比于常規(guī)的混凝±結(jié)構(gòu)加固技術(shù)方法， 此方法高效、高強(qiáng)、高穩(wěn)定性的優(yōu)點(diǎn)滿足混凝±結(jié)構(gòu)加固市場化的要求，具有廣闊的應(yīng)用前 景。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前關(guān)于混凝±結(jié)構(gòu)加固的技術(shù)和相關(guān)規(guī)范很多，加固工程也比較廣泛。其中加 固的方法大致包括；1)增大截面加固法；2)置換混凝±法；3)外加預(yù)應(yīng)力加固法；4)粘貼 纖維復(fù)合材加固法；5)粘貼鋼板加固法；6)增設(shè)支點(diǎn)加固法。
[0003] 上述的加固方法雖然能夠滿足混凝±結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)性能和抗沖擊性能的指標(biāo)，但從工 藝和耐久性方面考慮，還存在W下問題，具體如下：
[0004] 1)容易剝離破壞：粘貼物的端部容易翅開或是粘結(jié)膠性能不穩(wěn)定，在嚴(yán)酷環(huán)境下 整體性能變差，容易引起粘貼物的剝離破壞；
[0005] 2)加固材料成本高；纖維布、纖維板和鋼板的成本均高于短纖維的價(jià)格；
[0006] 如施工工藝復(fù)雜；粘貼纖維復(fù)合材加固法和粘貼鋼板加固法中，纖維復(fù)合材和鋼 板的剪裁制作都比較復(fù)雜，結(jié)構(gòu)死角難處理；增大截面加固法、外加預(yù)應(yīng)力加固法和增設(shè)支 點(diǎn)加固法的施工步驟繁瑣，施工操作水平要求較高，加固質(zhì)量均較難得到保證；
[0007] 4)混凝±結(jié)構(gòu)適用性降低：由于表面粘貼纖維布或鋼板，W及增大截面和增設(shè)支 點(diǎn)，均不同程度的改變了結(jié)構(gòu)物的外表，加固表觀效果較差，使結(jié)構(gòu)適用性降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有的技術(shù)問題，創(chuàng)造的應(yīng)用簡單實(shí)用的混凝±結(jié)構(gòu)修 復(fù)加固方法，其特征如下：
[0009] 1.應(yīng)用表面修復(fù)薄層提高混凝±抗沖擊強(qiáng)度的方法，其特征在于：
[0010] 各組分的品質(zhì)指標(biāo)要求如下：
[0011] 纖維；聚丙締膳短纖維，纖維長度在6?25mm，直徑為0. 010?0. 025mm ;體積為 膠粘劑體積的10 %?30% ;
[0012] 膠粘劑：利用酪醒胺固化劑和納米娃酸巧粉改性環(huán)氧樹脂制備出的膠粘劑；
[001引環(huán)氧樹脂；型號E-51;
[0014] 稀釋劑巧酬；滲加量為E51質(zhì)量的15% ;
[0015] 酪醒胺固化劑：密度0. 9?1. Ig/cm3,粘度5000mPa. S，總胺值為450+20 KOH mg/ g;滲加量為E51質(zhì)量的30% ;
[0016] 填料；細(xì)砂，0. 16?1.00mm連續(xù)級配，細(xì)度模數(shù)為1.6,滲量為E51質(zhì)量的25% ; 納米娃酸巧粉，細(xì)度3000目，滲加量為E51質(zhì)量的15% ;橡膠粉為廢舊汽車輪胎研磨的了 基橡膠顆粒，細(xì)度50目，其中丙締膳質(zhì)量含量為33%，滲加量為E51質(zhì)量的5% ;
[0017] 加固施工工藝如下：
[0018] 混凝±結(jié)構(gòu)表面處理；將混凝±結(jié)構(gòu)表面打磨去掉松動顆粒，并除去浮塵；
[0019] 膠粘劑配制；首先將丙酬放入E51中攬拌稀釋，再將納米碳酸巧、細(xì)砂和橡膠粉放 入，最后放入酪醒胺固化劑，并攬拌液體不少于2min至液體均勻，膠粘劑配制完成；
[0020] 第一層膠粘劑；用毛刷均勻涂刷混凝±表面的膠粘劑為1 ±0. 3mm厚；
[0021] 纖維層鋪設(shè)；在第一層膠的表面均勻鋪滿短纖維，并將表面磅礙平整；
[0022] 第二層膠粘劑：在纖維層表面噴灑膠粘劑，使雙層膠粘劑和纖維層的總厚為 3 + 0. 5mm，后磅礙平整表面，使膠粘劑均勻分布；
[0023] 將經(jīng)過表面修復(fù)的混凝±采取防水措施，在室外環(huán)境下養(yǎng)護(hù)化W上后用打磨機(jī) 將表面處理平整，從而得到表面修復(fù)的混凝±結(jié)構(gòu)。
[0024] 本發(fā)明很好的豐富了現(xiàn)有的加固方法，從材料的制備和施工工藝上進(jìn)行了創(chuàng)新， 主要優(yōu)點(diǎn)如下：
[0025] 1)加固效果穩(wěn)定；通過改性的環(huán)氧樹脂膠粘劑和混凝±的相容性比較好，流動性 強(qiáng)，避免了死角處理困難等問題。經(jīng)過多層涂抹，膠粘劑滲入到混凝±里面，能夠和混凝± 本身有很好的粘結(jié)，而且短纖維是存在膠粘劑的內(nèi)部，結(jié)構(gòu)加固密實(shí)、耐久性能優(yōu)良，消除 了加固材料剝離破壞的可能性，加固效果穩(wěn)定；
[0026] 2)材料成本降低；此技術(shù)由短纖維替代了纖維布和鋼板等加固材料，細(xì)砂、橡膠 粉和納米碳酸巧等填料的添加還降低了膠粘劑的成本，且操作方法簡化，施工和材料成本 大大的降低；
[0027] 3)施工工藝簡單且混凝±的抗沖擊性能提高；工藝工序簡便，易操作，只經(jīng)過多 層涂抹膠和鋪纖維即可，可W機(jī)械化施工；纖維能夠均勻的鋪滿混凝±表面，且粘結(jié)膠經(jīng)過 多次磅礙，能夠滲透進(jìn)混凝±結(jié)構(gòu)內(nèi)部，且能充分和纖維融合，整體性能、穩(wěn)定性能和加固 質(zhì)量能夠保證，抗沖擊性能很大程度提高；
[002引 4)表觀效果好；此加固材料為透明材料，對原有結(jié)構(gòu)表觀審美效果的破壞可忽略 不計(jì)，結(jié)構(gòu)適用性不變；
[0029] 通過上述材料制備和施工工藝方法的革新，可W發(fā)明出新型的混凝上結(jié)構(gòu)修復(fù)加 固工藝。工藝簡便，易操作，且提高混凝±結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能好，高效、高強(qiáng)、高穩(wěn)定性的優(yōu) 點(diǎn)滿足結(jié)構(gòu)加固市場化的要求，擁有較好的應(yīng)用前景。
【具體實(shí)施方式】
[0030] 實(shí)施例子中原材料組成分別如下：
[0031] 混凝±選用C30商品混凝± ;為達(dá)到良好的加固效果，使粘結(jié)膠和纖維能夠有效 的粘結(jié)一起，膠粘劑選用E-51環(huán)氧樹脂、酪醒胺固化劑、丙酬稀釋劑、納米娃酸巧粉、橡膠 粉、細(xì)砂和聚丙締膳短纖維。其中，E-51環(huán)氧樹脂，23°C時(shí)粘度2500mPa. S ;酪醒胺固化 劑，型號T-5,河南天擇實(shí)業(yè)有限公司，外觀棟紅色透明液體，密度0. 9?1. Ig/cm3,粘度 5000mPa. S，總胺值為450+20 KOH mg/g ;聚丙締膳短纖維的直徑選用了 0. 010mm、0. 015mm 和0. 025mm，纖維長度選用了 6mm、15mm和25mm，纖維的體積滲量為膠粘劑體積的10 %、20 % 和30% ;細(xì)砂，0. 16?1. 00mm連續(xù)級配，細(xì)度模數(shù)為1. 6 ;納米娃酸巧粉，細(xì)度3000目，碳 酸巧含量99 %，密度2. 7g/cm3;橡膠粉，廢舊汽車輪胎研磨的了基橡膠顆粒，細(xì)度50目，丙 締膳含量33%，密度Ig/cm3;結(jié)構(gòu)膠的配比為E-51 ;稀釋劑：固化劑；納米娃酸巧粉：橡膠 粉；細(xì)砂=1. 00:0. 15:0. 30:0. 15:0. 05:0. 25,膠粘劑的力學(xué)性能；抗拉強(qiáng)度為41MPa，受拉 彈性模量為2620MPa，抗壓強(qiáng)度為75MPa，與混凝±的正拉粘結(jié)強(qiáng)度為2.6MPa(混凝±內(nèi)聚 破壞）。
[0032] 試驗(yàn)采用落鍵式?jīng)_擊試驗(yàn)：
[0033] 試驗(yàn)分為=組：組1為纖維體積滲量為10 %;組2為纖維體積滲量為20 %;組3為 纖維體積滲量為30%。
[0034] 試模選用金屬制圓柱體模，尺寸為〇150mm±lmm，高35mm±0. 5mm ;參照《普通 混凝±力學(xué)性能試驗(yàn)方法》（GB/T 50081-2002)制作C30混凝±試塊，混凝±試塊標(biāo)準(zhǔn)條 件下養(yǎng)護(hù)28d后，將表面打磨除去松動顆粒和浮塵；將第一層膠均勻涂抹到清理干凈的混 凝±表面，同時(shí)將纖維均勻鋪滿到混凝±表面，并用圓柱磅礙平整，第一層膠完全干之后， 再將環(huán)氧樹脂噴灑到混凝±表面，并用圓柱磅礙使試件表面平整，在常溫室外環(huán)境下養(yǎng) 護(hù)化后，用打磨機(jī)將試件表面打磨平整；試驗(yàn)過程參照《環(huán)氧樹脂砂漿技術(shù)規(guī)程》值L/T 5193-2004)執(zhí)行。
[0035] 實(shí)施例的測試結(jié)果如表1?3所示。
[0036] 表1組1混凝±抗沖擊試驗(yàn)測試結(jié)果
[0037]
【主權(quán)項(xiàng)】
1.應(yīng)用表面修復(fù)薄層提高混凝±抗沖擊強(qiáng)度的方法，其特征在于： 各組分的品質(zhì)指標(biāo)要求如下： 纖維；聚丙締膳短纖維，纖維長度在6?25mm，直徑為0. 010?0. 025mm ;體積為膠粘 劑體積的10 %?30% ; 膠粘劑：利用酪醒胺固化劑和納米娃酸巧粉改性環(huán)氧樹脂制備出的膠粘劑； 環(huán)氧樹脂；型號E-51; 稀釋劑；丙酬；滲加量為E51質(zhì)量的15% ; 酪醒胺固化劑：密度0. 9?1. Ig/cm3,粘度5000mPa 'S，總胺值為450+20K0H mg/g ;滲 加量為E51質(zhì)量的30% ; 填料；細(xì)砂，0. 16?1. 00mm連續(xù)級配，細(xì)度模數(shù)為1. 6,滲量為E51質(zhì)量的25% ;納米 娃酸巧粉，細(xì)度3000目，滲加量為E51質(zhì)量的15% ;橡膠粉為廢舊汽車輪胎研磨的了基橡 膠顆粒，細(xì)度50目，其中丙締膳質(zhì)量含量為33%，滲加量為E51質(zhì)量的5% ; 加固施工工藝如下： 混凝±結(jié)構(gòu)表面處理；將混凝±結(jié)構(gòu)表面打磨去掉松動顆粒，并除去浮塵； 膠粘劑配制；首先將丙酬放入E51中攬拌稀釋，再將納米碳酸巧、細(xì)砂和橡膠粉放入， 最后放入酪醒胺固化劑，并攬拌液體不少于2min至液體均勻，膠粘劑配制完成； 第一層膠粘劑；用毛刷均勻涂刷混凝±表面的膠粘劑為1 + 0. 3mm厚； 纖維層鋪設(shè)；在第一層膠的表面均勻鋪滿短纖維，并將表面磅礙平整； 第二層膠粘劑：在纖維層表面噴灑膠粘劑，使雙層膠粘劑和纖維層的總厚為 3 + 0. 5mm，后磅礙平整表面，使膠粘劑均勻分布； 將經(jīng)過表面修復(fù)的混凝±采取防水措施，在室外環(huán)境下養(yǎng)護(hù)化W上后用打磨機(jī)將表 面處理平整，從而得到表面修復(fù)的混凝上結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】一種表面修復(fù)薄層提高混凝土抗沖擊強(qiáng)度的方法屬于混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明利用聚丙烯腈短纖維和改性環(huán)氧樹脂膠粘劑，通過多層涂抹膠粘劑并鋪設(shè)短纖維等工序修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)表面，以達(dá)到增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的抗沖擊強(qiáng)度的效果。該工藝工序簡便，易操作，混凝土結(jié)構(gòu)的抗沖擊性能明顯提高，加固效果優(yōu)良，穩(wěn)定性好，擁有較好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C04B41-50, C04B41-52, E04G23-02
【公開號】CN104533104
【申請?zhí)枴緾N201410740980
【發(fā)明人】李悅, 劉雄飛, 白偉亮, 吳淼可, 李虹
【申請人】北京工業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月7日