一種鋼筋混凝土板加固結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于建筑工程結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域，涉及一種板件加固結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種 鋼筋混凝土板加固結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于使用年限限制、功能改變、災(zāi)害作用、施工質(zhì)量等因素的影響，我國(guó)存在大量 建筑物需要加固和修復(fù)。傳統(tǒng)加固方法如：加大截面加固法增加了結(jié)構(gòu)自重，施工周期長(zhǎng)； 增設(shè)支撐體系加固法對(duì)結(jié)構(gòu)外觀及使用空間影響較大;纖維復(fù)合材料(簡(jiǎn)稱FRP)加固法、外 包鋼加固法等無(wú)法解決結(jié)構(gòu)加固后的耐久性和耐高溫等問題?？椢镌鰪?qiáng)混凝土 (Textile Reinforced Concrete，簡(jiǎn)稱TRC)是由高性能細(xì)骨料混凝土與多軸耐堿纖維網(wǎng)，如碳纖維、 耐堿玻璃纖維、玄武巖纖維等的結(jié)合而成的新型復(fù)合材料，它具有良好的承載能力、限裂能 力、壁薄輕質(zhì)高強(qiáng)、耐腐蝕及可塑性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，常用于輕型預(yù)制構(gòu)件和結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域。現(xiàn)有 的TRC材料應(yīng)用研究還未具體涉及到板構(gòu)件的加固，現(xiàn)有的現(xiàn)澆TRC加固方法需要大量的仰 面施工，操作不方便，并且使用非預(yù)應(yīng)力的TRC薄板加固不能充分發(fā)揮TRC材料的抗拉性能， 加固效果不佳。
[0003] 中國(guó)專利CN201310310742X-種預(yù)制TRC板加固鋼筋混凝土裝置及界面處理方法， 解決了將現(xiàn)有的TRC材料用于仰面施工中加固混凝土結(jié)構(gòu)可操作性差的問題。該現(xiàn)有技術(shù) 中通過非金屬纖維織物增強(qiáng)預(yù)制TRC板的性能，并采用無(wú)機(jī)材料作為界面劑，因而制備獲得 的板件具有耐腐蝕性，特別適用于腐蝕環(huán)境下的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固修補(bǔ)。與通常的纖維 增強(qiáng)樹脂布加固結(jié)構(gòu)相比，承受荷載的耐堿纖維網(wǎng)受到高性能細(xì)骨料混凝土層的保護(hù)，不 易受到刮擦和火災(zāi)的影響。
[0004] 但是上述現(xiàn)有技術(shù)所公開的預(yù)制TRC板加固鋼筋混凝土裝置具有以下不足:首先， 僅僅采用非金屬纖維織物，還不足以增強(qiáng)預(yù)制TRC板的抗拉伸性能；采用加固的TRC薄板并 未施加預(yù)應(yīng)力，使得TRC材料的抗拉強(qiáng)度沒有得到充分使用，從而無(wú)法承受更多的拉力，加 固效果不佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題:為了獲得一種抗彎性能強(qiáng)、仰面施工操作方便且加 固效果佳的鋼筋混凝土板加固結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型提供一種鋼筋混凝土板加固結(jié)構(gòu)。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0007] -種鋼筋混凝土板加固結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)依次為被加固混凝土板層、界 面劑層及預(yù)應(yīng)力TRC板層;其中預(yù)應(yīng)力TRC板層為中間穿設(shè)不銹鋼筋的"井"字形耐堿纖維網(wǎng) 且外包裹高性能復(fù)合砂漿。
[0008] 優(yōu)選的，在被加固混凝土板和預(yù)應(yīng)力TRC板的端部對(duì)應(yīng)位置開設(shè)有螺栓孔，并通過 不銹鋼螺栓固定連接。
[0009] 優(yōu)選的，所述耐堿纖維網(wǎng)縱橫向各有兩個(gè)長(zhǎng)度相等的條帶，條帶的長(zhǎng)度L與被加固 混凝土板的長(zhǎng)度一致，每個(gè)條帶寬度為350mnr450mm，條帶縱橫向在距離其端部1/5L~1/4L 處相交。
[0010] 進(jìn)一步的，所述耐堿纖維網(wǎng)層為碳纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維或耐堿玻璃纖維。
[0011] 優(yōu)選的，所述螺栓孔孔徑為l〇mm，深度為50mm。
[0012] 優(yōu)選的，所述界面劑層為磷酸鉀鎂水泥層。
[0013] 進(jìn)一步的，所述界面劑厚度為4mm~8mm。
[0014] 優(yōu)選的，所述預(yù)應(yīng)力TRC板(7)的厚度為12mm~16mm。
[0015]由以下過程實(shí)現(xiàn)鋼筋混凝土板的加固：包括制作預(yù)應(yīng)力TRC薄板、界面處理、仰面 施工;所述預(yù)應(yīng)力TRC薄板由高性能復(fù)合砂漿、耐堿纖維網(wǎng)和不銹鋼筋組成，具體由以下步 驟制得：
[0016] (1)將耐堿纖維網(wǎng)裁剪成縱橫向各有2個(gè)條帶的井字形狀，條帶的長(zhǎng)度L與被加固 混凝土板（1)的長(zhǎng)度一致，每個(gè)條帶寬度350mnr450mm，條帶縱橫向在距離其端部1/5L~1/4L 處相交；
[0017] (2)在每個(gè)條帶的中間位置穿設(shè)不銹鋼筋；
[0018] (3)在模板上澆注5mm~7mm的高性能復(fù)合砂漿，將步驟（1)中裁剪好的耐堿纖維網(wǎng) 置于高性能復(fù)合砂漿表面，且將耐堿纖維網(wǎng)的端部置于拉伸臺(tái)座，在臺(tái)座上拉伸耐堿纖維 網(wǎng)，保持拉伸狀態(tài)不放松，張拉控制應(yīng)力為0.3~0.5倍的TRC薄板極限抗拉強(qiáng)度；
[0019] (4)在模板中澆注7mm~9mm高性能復(fù)合砂漿，在溫度為20°C±2°C、濕度至少為95% 的條件下養(yǎng)護(hù)28天，放松耐堿纖維網(wǎng)制得預(yù)應(yīng)力TRC薄板。
[0020] 根據(jù)被加固鋼筋混凝土板的厚度，即TRC薄板所需承受的拉伸力，調(diào)整上述步驟 (1)中縱橫向條帶相交的位置，所需要承受的拉伸力越大，相交處越遠(yuǎn)離端部;反之，所需承 受的拉伸力越小，相交處越靠近端部。
[0021] 此外，在每個(gè)條帶中間位置穿設(shè)不銹鋼筋，可以增強(qiáng)TRC薄板的抗拉伸性能從而提 高加固效果;而在臺(tái)座上拉伸耐堿纖維網(wǎng)，且保持不放松的狀態(tài)可以進(jìn)一步增強(qiáng)TRC薄板的 抗拉伸性能。所述高性能復(fù)合砂漿常用配合比為：水泥(C):砂（S):水(W):外加劑(JM-PCA (I))=1:1.5:0.32:0.015。水泥為P. Π 52.5普通硅酸鹽水泥。試驗(yàn)用砂為細(xì)度模數(shù)為2.6 Π 區(qū)的中砂，表觀密度為1.2g/cm3。減水劑為JM-PCA(I)型超塑化劑。
[0022] 界面處理及仰面施工過程由以下步驟實(shí)現(xiàn)：
[0023] (1)在被加固混凝土板表面鑿糙，露出混凝土結(jié)構(gòu)層，形成"井"字形鑿糙帶；
[0024] (2)并在每條鑿糙帶的端部開設(shè)螺栓孔，旋入不銹鋼螺栓，向螺栓孔縫隙中灌入界 面劑并待其凝固；
[0025] (3)在預(yù)應(yīng)力TRC薄板的對(duì)應(yīng)位置開設(shè)與鑿糙帶上相對(duì)的螺栓孔；
[0026] (4)刷去鑿糙帶上的灰塵和松動(dòng)的骨料，將界面劑嵌刮于鑿糙帶，涂抹填平，厚度 為4mm~8mm，至此完成界面處理過程；
[0027] (5)將預(yù)應(yīng)力TRC薄板對(duì)位貼至步驟(4)處理后的被加固混凝土板底部，敲擊預(yù)應(yīng) 力TRC薄板使界面劑填充空隙，刮去多余界面劑；
[0028] (6)為不銹鋼螺栓旋緊螺帽，布置木工夾進(jìn)行錨固，養(yǎng)護(hù)后撤去木工夾即可完成仰 面施工過程。
[0029] 在界面處理過程中，在被加固混凝土板表面鑿糙，露出混凝土結(jié)構(gòu)層，后續(xù)過程中 在"井"字形鑿糙帶上涂抹界面劑時(shí)能夠更好地與混凝土層粘合，從而提高了混凝土層與界 面劑的粘結(jié)強(qiáng)度。此外，界面劑在鑿糙帶上的涂抹厚度根據(jù)所需要加固的鋼筋混凝土層的 厚度來(lái)確定，當(dāng)需要加固的鋼筋混凝土層較厚時(shí)，則需要增加界面劑的涂抹厚度;反之，則 降低界面劑的涂抹厚度。
[0030] 仰面施工過程中，布置木工夾用以固定預(yù)應(yīng)力TRC薄板和被加固混凝土板，防止在 界面劑未充分硬化前預(yù)應(yīng)力TRC薄板脫落。
[0031] 其中，磷酸鉀鎂水泥是由燒結(jié)氧化鎂、可溶性磷酸鹽、外加劑以及礦物摻合料按照 一定比例，在有水存在時(shí)，反應(yīng)生成的以磷酸鹽水化物為黏結(jié)相的新型無(wú)機(jī)膠凝材料。磷酸 鉀鎂水泥與其他無(wú)機(jī)膠凝材料相比，具有如下的獨(dú)特性能：（1)凝結(jié)硬化迅速，早期強(qiáng)度高； (2)與舊混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度高、相容性好；（3)抗?jié)B透性強(qiáng)、抗凍融、抗鹽凍；（4)防火耐高溫。 這些優(yōu)點(diǎn)使得磷酸鉀鎂水泥用作加固材料的界面劑，能夠快速修補(bǔ)結(jié)構(gòu)，很短時(shí)間內(nèi)達(dá)到 設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，節(jié)省施工周期。
[0032]有益效果
[0033] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0034] (1)本實(shí)用新型所述鋼筋混凝土板加固結(jié)構(gòu)利用TRC材料可塑性強(qiáng)、易加工的特 點(diǎn)，將TRC薄板制成雙向"井"字形，2個(gè)方向的條帶都能受力，符合鋼筋混凝土板構(gòu)件的受力 特點(diǎn)；
[0035] (2)TRC薄板厚度不大，12mm~16mm，質(zhì)量較輕，對(duì)結(jié)構(gòu)外觀和使用空間影響不大； [0036] (3)TRC薄板和鋼筋混凝土相比，由于使用非金屬纖維