建筑加固问题解答.doc

常见加固问题解答1、结构胶与普通胶有什么区别？ 结构胶一般指强度高（压缩强度>65MPa,粘接强度>30MPa，抗剪强度>18MPa）,能用于结构构件,传递载荷,承受较大应力的特种粘合剂。同时耐老化、耐介质、耐疲劳性也较好，并具有一定的韧性。而普通胶相对强度较低、耐久性较差，不能用于结构构件。2、结构胶在土木工程中有什么应用？ 在土木工程中结构胶应用广泛，主要用于承受较大外力的结构构件的锚固、加固、连接、改造；如粘钢、粘碳纤维、植筋、螺栓锚固、裂缝补强、孔洞修补、道钉固定等。3、土木工程加固一般按什么程序进行？ 加固施工最好按照：发现、提出问题 加固设计 专业施工4个步骤进行，加固后应使结构的强度、刚度、抗裂度、稳定性和耐久性满足要求。由于每个步骤都牵涉不同的机构，可能都要发生一定的费用，所以如果问题简单、易于判断，可直接由加固公司提出处理方案。4、为什么最好选择专业的施工队伍？做工程总是经验越多，越容易控制、保证施工质量；知道怎么施工，又知道为什么需要这样施工的专业队伍能够从细节上一步一步的落实工程质量。5、如何进行加固设计，相关标准有哪些？加固设计应根据原设计图纸、工程现状和当前载荷要求，确定那些构件哪些方面承载能力不足，按照现行技术规范、标准的要求进行设计。最相关的专业规范有：JGJ 145-2004混凝土结构后锚固技术规程CECS 25：90混凝土结构加固技术规范CECS 146：2003碳纤维片材加固混凝土结构技术规程JC 887-2001干挂石材幕墙用环氧胶粘剂 。还有几本与加固相关的设计规范和施工验收规范正在制定、修改过程中。6、结构加固方法主要有哪些，适用性有什么不同？A、粘钢加固 适用于承受静力为主的梁板柱构件受弯、受剪、受拉，以及柱受压加固。若用于梁板受压以及承受动力较大构件的加固，应增设附加的锚固措施；例如每100mm设置2个植筋螺栓或穿梁、穿板对拉螺栓锚固。B、粘碳纤维加固 适用于梁板柱受弯、受剪、受拉加固，适用于承受动力较大构件的加固。C、外包钢加固 适用范围同（A），用于需大幅度提高承载力的构件。D、化学植筋 适用于受弯、受剪、受压、受拉新老构件连接锚固。E、裂缝化学灌浆加固 适用于恢复裂缝混凝土、砌体构件的整体性和使用功能，阻断其他介质的浸蚀。 F、孔洞修补加固 适用于混凝土、砌体构件孔洞、凹坑、截面不足的补强。G、预应力加固 适用于梁板受弯、受拉加固。H、增大截面加固 适用于对自重、截面增加及外观变化不敏感的结构。 7、加固过程中为什么最好卸荷？如何卸荷？ 加固一般都存在新加部分应力滞后的问题，为了使新老结构尽可能的共同受力，加固前先卸去原结构所承受的荷载，加固后再重新施加是较好的方法。完全和精确卸荷可采用千斤顶反向加荷；简单卸荷可仅移去活荷载，并避免施工荷载。8、加固设计中为什么容易忽视构造措施？ 加固设计不属常规设计，设计师一般接触少，相关规范、标准、材料指标熟知程度也较差，有些加固方法目前尚未制订统一标准。设计师能注意到加固设计的主要方面，但构造措施常被遗漏，如应设置的附加锚固措施等，给工程质量带来隐患，在复杂、多重的加固设计中，与有经验的施工技术人员沟通是必要的。9、工程结构胶为什么都是双组分（A、B组）？单组分的施工不更为简便吗？ 土木工程所用结构胶对强度、耐久性要求较高；但受施工环境、条件、工艺所限，又要求结构胶须常温不加热固化良好，有一定的操作时间（>30分钟），贮藏条件不苛刻，有稳定保质期，单价也不能太高，这就将许多胶粘剂排除在外，目前只有双组分的高分子预聚体较为实用。10、随气温不同，该如何使用结构胶？ 结构胶的性能跟使用温度有较大关系,因为温度影响双组分结构胶的固化速度与最终固化程度。540范围使用较好。超过40，固化加快，操作时间缩短，应注意减少每次的配制量，配好后立刻使用，摊涂开，以防止暴聚。低于5，固化较慢，固化程度也受影响，最好采取适当加温措施，例如可采用碘钨灯、红外线灯、电炉或水浴等增温方式对胶使用前预热至2040左右。如能对粘贴部位持续加温，并维持24小时左右，效果最好。 冬季施工中遇气温骤降，结构胶A组分偶尔有结晶现象，只须加温5080左右，维持30分钟左右，待融解搅匀后即可使用，对固化性能无影响。11、为什么配胶要按推荐比例进行？ 只有A、B组胶尽可能的精确完全反应，才能实现结构胶的高强度，生产厂家的推荐配比，是以大量试验数据为基础的，施工中应遵循此比例，误差应控制在3%以内。12、配制时可否再向结构胶添加其他物质？ 结构胶重在完全反应，任何溶剂、稀释剂、填料的添加都有可能对结构胶的强度、耐久性产生负面影响。而且每个厂家的原料、反应机理不尽相同，若有需要，一定首先咨询生产厂家再做决定。13、使用结构胶时，工作人员为什么应注意劳动保护？ 结构胶由系列化学物质构成，部分成分对皮肤有刺激性，产品固化后清除不易，所以施工人员最好穿工作服，戴手套，戴护目镜，尽量避免肌肤、头发、衣物直接与之接触，配制、使用场所宜通风良好。粘在皮肤上用水冲去即可，但溅进眼睛立即大量洁净水清洗，并尽快就医。简单的劳动保护常可起到显著的效果，例如个别人可能有过敏反应，但仅仅戴手套、护目镜和穿工作服就能克服。14、结构胶为什么使用前最好简单搅拌一下？ 现在，结构胶一般都加入防沉淀的新材料，基本上解决了储存一段时间后，结构胶组分沉淀不匀的现象。但使用前，用细棒将包装桶内搅的胶适当搅拌，总是有益的。但应注意A、B胶不能混用同一细棒。15、结构胶为什么要现配现用？包装桶要随时盖严？ 结构胶双组分混合后，超过使用期，开始不可逆转的固化，若不能及时用完，就意味着不得不舍弃，这将给你造成不必要的经济损失，所以预估每次的配胶量是重要的。 环境中一些不引起注意的物质，如水气，灰尘对结构胶都没有任何正面作用，所以取胶后盖上桶盖是良好的习惯。16、搅拌器怎么做？为什么必须保证搅拌时间？ 少量的配胶，搅拌器可用光滑的细钢筋，手工搅拌。大量的配胶搅拌器可由电锤和搅拌齿组成，搅拌齿可用电锤钻头端部焊接十字形14钢筋制成。 双组分混合搅拌均匀对结构胶有无与伦比的重要性，结构胶的黏度越大，搅拌时间应越长，但一般510分钟即可。一些结构胶A、B组分颜色反差大，容易判断出搅拌均匀与否，但不应成为减少搅拌时间的理由。17、结构胶如何储存期？过期了还能用吗？ 结构胶应贮存于阴凉、干燥、通风处，禁止露天堆放。超过贮存期，可按规定的项目进行检验，如结果符合要求，仍可使用。18、碳纤维布导电吗？ 碳纤维丝导电性能类似石墨，由其纺成的碳纤维布导电，且柔软、轻质，随风而动，使用过程中应注意避开电源。19、碳纤维丝和碳纤维布是如何分类的吗？正如钢筋可按强度分为、级一样，碳纤维丝按照强度和弹性模量可以分为很多型号，加固用的碳纤维丝要求抗拉强度大于3500Mpa，目前国内尚无生产，皆为进口产品。碳纤维布是将纤维丝采用经编方式制成单向布，一般按设计厚度（0.111mm、0.167mm)或单位面积的质量分类(200g/m2、300g/m2)。20、碳纤维加固与粘钢加固能否互换？如何互换？粘碳纤维和粘钢粘贴形式、加固机理均较类似，本质上相当于增加构件配筋，在抗剪、抗弯加固中一般可以互相替换。如果碳纤维布抗拉强度设计值取为2000Mpa，钢材（Q235）抗拉强度设计值取为200Mpa，可按照0.1mm厚碳纤维布相当于1mm厚钢板的原则代换。但应注意以下几点:A、碳纤维和钢材弹性模量基本一致，但碳纤维的抗拉强度是钢材的10倍左右，所以要充分发挥加固材料的强度，粘碳纤维需要加固构件产生更大的形变。也就是说，在小变形情况下，粘碳纤维加固应力滞后显著，所以当构件承载力相差较多时，应优先选用粘钢加固；B、碳纤维和钢材弹性模量基本一致，达到同样的力值，钢材截面要大的多，所以粘钢加固提高构件刚度的幅度要超过碳纤维加固。也就是说，若补充同样的抗弯能力，构件粘钢加固的挠度、裂缝宽度小于碳纤维加固的；C、钢板上可以焊接锚筋，也可钻孔设植筋锚固，所以锚固方式较粘碳纤维灵活；D、碳纤维轻、薄，施工简便，效率是粘钢的一倍左右。E、碳纤维和钢材相比，属惰性材料，不易被有害介质腐蚀。碳纤维加固技术在改造工程中的应用碳纤维加固技术在改造工程中的应用摘要：碳纤维具有强度高、自重轻、施工方便、快捷、应用广泛等优良性能，因而利用碳纤维布加固钢筋混凝土构件以提高承载力及延长寿命是目前比较流行的方法，在建筑业中有着广泛的发展前景。本文以一个小型改造工程应用为例介绍了碳纤维复合材料在因功能改变引起荷载变化的结构构件加固中的计算方法和施工工艺，供同行参考。 关键词：碳纤维复合材料 混凝土结构 加固技术 碳纤维布加固修补结构技术是一种新型的结构加固技术，它是利用树脂类粘结材料将碳纤维布粘贴于混凝土表面，以达到对结构及构件加固补强的目的。碳纤维材料(CFRP)用于混凝土结构加固修补的研究始于80年代美、日等发达国家，我国起步很晚，近年来发展十分迅速，在航空、航天、汽车、环境工程、化工、能源、交通、建筑、电子、运动器材等众多领域得到了广泛的应用。采用碳纤维布加固具有以下几个优点：1、抗拉强度高，是普通钢材的10倍；2、加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；3、自重轻（约200g/m2），密度只有普通钢材的1/4；基本不增加结构自重及截面尺寸；柔性好，易于裁剪，适用范围广，适合任何形状；4、施工简便（不需大型施工机构及周转材料），没有湿作业，易于操作，经济性好；5、适用范围广，施工工期短。1、工程概况四平市站前住宅楼，建造于90年代初，底部框架剪力墙结构结构，底部2层框架，上部4层住宅。原设计1，2层为餐厅（活荷载为2.5KN/ m2）,厨房（活荷载为4.0KN/ m2）设在一层。现计划重新装修开设肯德鸡连锁店，将厨房移到2层，原1层厨房位置设售餐台。由于功能改变导致荷载增大，原2层局部梁将不能满足设计要求，需要加固。经过方案论证和经济技术可行性比较，决定采用碳纤维复合材料进行加固。2、材料特性本工程使用德国进口的碳纤维布（C200），其主要性能指标见表1：表1：碳纤维布主要性能指标型号 单位面积质量（g/cm-2） 设计厚度mm 抗拉强度fcf (Mpa) 弹性模量Ecf (Mpa)UDO200 200 0.111 4900 2.3105粘贴用树脂采用国产JGN型建筑结构胶，其主要性能指标见表2：表2：配套胶主要性能指标种类 拉伸强度MPa 压缩强度MPa 剪切强度Mpa 适用温度 可使用时间min基底树脂（JGN-E） - - - 038 1530修补树脂（LGN-F） 28 50 18 038 40粘结树脂（JGN-D） 28 50 18 038 603、加固设计3.1基本假定碳纤维材料加固后混凝土梁的极限承载力计算采用如下基本假定：受拉区混凝土的作用忽略不计；梁受弯后，混凝土、钢筋及碳纤维应变符合平截面假定；（3）碳纤维材料采用线弹性应力-应变关系：cf=Ecfcf且cf<0.01。3.2加固设计根据碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程（CECS 146:2003）1的规定，采用以概率理论为基础的极限设计法进行计算。考虑到作用在加固结构上的活荷载基本卸除，故不考虑二次受力的影响。取A轴梁跨中为例梁截面：bh=350mm650mm，C30混凝土，原梁配有As0 = 2900mm2As0=980mm2 设计弯矩：Mu=510Knm 按原设计计算最大弯矩设计值：x=( fyAsfyAs)/ fcb=115mmMu= fcbx (h0x/2)+ fyAs (h0a)= 14.3x350x115x(585-57.5)+300x980(585-40)=463.6 kNm本设计采取在梁底粘贴300mm宽碳纤维布3层（Acf=99.9mm2）, 按规程公式计算碳纤维片材厚度折减系数：km=1-ncfEcftcf/420000=1-3x2.3x105x0.111/4200000.818cf= kmcfu=0.017>0.01 取cf=0.01界限相对高度： cfb=0.8Xcu/(cu+cf)=0.80.0033/(0.0033+0.01)=0.1985混凝土受压区高度x和受拉面上碳纤维片材的拉应变cf应按下列公式进行计算：1）、fcbx=fyAsfyAs+Ecfcf Acf2)、x0.8cu/cu+cf 解得：cfbh0.1985x650129<137mm<bh0=329m; cf =0.0051根据规范公式4.3.2-1,M=fcbx (h0x/2)+fyAs (h0a)+ Ecf cfAcf (hh0)=14.3x350x137x(585-68.5)+300x980(585-40)+2.3x105x0.0051x99.9x65=524kNm 由计算结果可知经过加固，此梁的最大弯矩设计值比原来提高了13。3.3构造做法为了加强梁底碳纤维布的锚固及增加梁的抗剪能力,在梁端每侧粘贴160mm宽U型箍1道,在主次梁相交处每侧粘贴160mm宽U型箍1道。U型粘贴的粘贴高度宜取构件截面高度。对于U型粘贴形式，宜在上端粘贴纵向碳纤维片材压条。2考虑到碳纤维布多层粘贴时受施工现场影响的因素较大，建议受弯构件粘贴碳纤维布的层数不应超过3层。4、施工工艺一般工艺流程为卸荷基底处理涂底胶找平粘贴保护。考虑本工程特殊施工环境因素，加固中应进行卸荷。加固前先将板面粉刷层及板面杂物清除。本工程加固施工中，应先凿开保护层直至结构层基面，方可进行下一步处理。基本施工步骤：基底处理：混凝土表面出现剥落、空鼓、蜂窝、腐蚀等劣化现象的部位应予以凿除，对于较大面积的劣质层在凿除后应用环氧砂浆进行修复。混凝土角磨机、砂纸等机具除去混凝土表面的浮浆、油污等杂质，构件基面的混凝土要打磨平整，尤其是表面的凸起部位要磨平，转角粘贴处要进行倒角处理并打磨成圆弧状（R20mm）。风机将混凝土表面清理干净，并保持干燥。涂底胶按配合比主剂固化剂3:1配置底胶。将主剂与固化剂先后置于容器中，用弹簧秤计量，电动搅拌器均匀搅拌。根据现场实际气温决定用量并严格控制使用时间，一般情况下2050mim内用完。将底胶均匀涂刷于混凝土表面，待胶固化后（固化时间视现场气温而定，以指触干燥为准）再进行下一工序施工。一般固化时间为624h。找平混凝土表面凹陷部位应用修补剂填平，模板接头等出现高度差的部位应用修补剂填补，尽量减小高度差。转角处也应用修补剂修补成光滑的圆弧，半径不小于20mm。待修补剂表面指触干