加固材料
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加固材料是指在實(shí)際的工程項(xiàng)目中，為了改善工程材料的結(jié)構(gòu)或出于安全考慮，對工程原結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行加固時(shí)所使用的材料。根據(jù)《工程結(jié)構(gòu)加固材料安全性鑒定技術(shù)規(guī)范》，加固材料可分為纖維復(fù)合材、結(jié)構(gòu)膠粘劑、纖維混凝土、聚合物砂漿、纖維改性混凝土、鋼絲繩、裂縫注漿料、水泥基灌漿料等幾類，下面一起詳細(xì)了解一下加固材料知識百科吧。
加固材料是什么
加固材料是指在實(shí)際的工程項(xiàng)目中，為了改善工程材料的結(jié)構(gòu)或出于安全考慮，對工程原結(jié)構(gòu)材料進(jìn)行加固時(shí)所使用的材料。
加固材料的性能特點(diǎn)
1、外觀、狀態(tài)、黏度、施工性能等。
2、物理性能：密度、填充率、與水相相關(guān)性能，熱工性能等。
3、力學(xué)性能：自身的機(jī)械強(qiáng)度，如拉、壓、彎、折等強(qiáng)度及彈性模量等。
4、粘結(jié)材料粘結(jié)后的力學(xué)性能、粘結(jié)強(qiáng)度等，以及其耐久性、耐老化性等。
1、纖維復(fù)合材
采用高強(qiáng)度或高模量連續(xù)纖維按一規(guī)則排列并經(jīng)專門處理而成的、具有纖維增強(qiáng)效應(yīng)的復(fù)合材料。包括碳纖維復(fù)合材、玻璃纖維復(fù)合材和芳綸纖維復(fù)合材。為增韌目的，允許以混編或增層方式使用部分玄武巖纖維，但不得單獨(dú)使用玄武巖纖維復(fù)合材。
2、結(jié)構(gòu)膠粘劑
又稱結(jié)構(gòu)膠，指用于承重結(jié)構(gòu)、構(gòu)件膠接的、能長期承受設(shè)計(jì)應(yīng)力和環(huán)境作用的膠粘劑。
3、纖維混凝土
在水泥基混凝土中摻入方向無規(guī)則，但分布均勻的短纖維所形成的復(fù)合材料。當(dāng)主要用于提高混凝土強(qiáng)度時(shí)，稱為纖維增強(qiáng)混凝土(fibre reinforced concrete)。
4、聚合物砂漿
以高分子聚合物為增強(qiáng)粘結(jié)性能的改性材料配制而成的砂漿或水泥砂漿；也稱為復(fù)合砂漿或水泥復(fù)合砂漿。一般按其聚合物的主成分劃分為改性環(huán)氧類和改性丙烯酸酯共聚物類等兩類。
對重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固，應(yīng)采用改性環(huán)氧類聚合物砂漿。在工程結(jié)構(gòu)加固工程中不得使用苯丙乳液配制的聚合物砂漿。
5、纖維改性混凝土
在水泥基混凝土中摻入方向無規(guī)則，但分布均勻的短纖維所形成的復(fù)合材料。主要用于改善混凝土抗裂性或韌性時(shí)，一般稱為纖維改性混凝土(fibre modified concrete)。聚丙烯腈纖維、聚酰胺纖維或聚丙烯纖維配制的合成纖維改性混凝土。
6、后錨固連接件
工程結(jié)構(gòu)的后錨固連接件應(yīng)采用膠接植筋、膠接全螺紋螺桿和有機(jī)械鎖緊效應(yīng)的自切底擴(kuò)孔型錨栓。
7、鋼絲繩
一般分為不銹鋼絲繩與鍍鋅鋼絲繩：不銹鋼絲繩一般用于聚合物砂漿面層的配筋；鍍鋅鋼絲繩在有可靠阻銹措施的條件下，可替代不銹鋼絲繩用于無化學(xué)介質(zhì)腐蝕的室內(nèi)環(huán)境中。
8、裂縫注漿料
一種高流態(tài)、可塑性良好的灌注材料。主要用于壓注寬度為1.5mm～5.0mm的混凝土裂縫和砌體裂縫；因不用粗骨料，而改稱為“注漿料”以示與一般灌漿料的區(qū)別。
9、水泥基灌漿料
一種高流態(tài)、可塑性良好的灌注材料。工程結(jié)構(gòu)用的灌漿料，應(yīng)具有不分層、不分化、固化收縮極小、體積穩(wěn)定的物理特性，并具有符合規(guī)定要求的粘結(jié)性能和力學(xué)性能。詳細(xì)>>
1、碳纖維加固
碳纖維加固是近年來美日等國家所研發(fā)的應(yīng)用在土木工程中的新型加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)。該方法采用同一方向排列的碳纖維織物，在常溫下用環(huán)氧樹脂膠粘貼于混凝土結(jié)構(gòu)表面，利用其緊密粘著于混凝土結(jié)構(gòu)表面，使二者作為一個(gè)新的整體，共同受力，是一種非常簡單且優(yōu)良的加固補(bǔ)強(qiáng)方法，與傳統(tǒng)的粘鋼加固不同，碳纖維加固在不增加結(jié)構(gòu)物的荷重的前提下達(dá)到高效加固的目的。
2、粘鋼加固
結(jié)構(gòu)粘鋼加固是一種建筑結(jié)構(gòu)工程的加固新技術(shù)。用特制的結(jié)構(gòu)膠粘劑，將鋼板粘貼在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的表面，能達(dá)到加固和增強(qiáng)原結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的目的。結(jié)構(gòu)粘鋼加固方法，與其他的加固方法比較，有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和先進(jìn)性。
3、化學(xué)植筋
化學(xué)植筋技術(shù)是運(yùn)用高強(qiáng)度的化學(xué)粘合劑，使鋼筋、螺桿等與混凝土產(chǎn)生握固力，從而達(dá)到預(yù)留效果。施工后產(chǎn)生高負(fù)荷承載力，不易產(chǎn)生移位、拔出，并且密著性能良好，無需作任何防水處理。由于其通過化學(xué)粘合固定，不但對基材不會產(chǎn)生膨脹破壞，而且對結(jié)構(gòu)有補(bǔ)強(qiáng)作用。化學(xué)植筋特點(diǎn)：高承載力(剪力、拉力對固定的基材不產(chǎn)生膨脹力，適宜邊距、間距小的部位施工。簡便迅速，時(shí)間短，安全并符合環(huán)保要求。是建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變更、追加、加固的最有效的方法。
4、噴射混凝土
噴射混凝土是借助噴射機(jī)械，利用壓縮空氣或其他動力，將按一定比例配合的拌和料，通過管道送并高速噴射到受噴面(巖面、模板、舊建筑物)上凝結(jié)硬化而成的一種混凝土，在噴射時(shí)，由水泥與集料的反復(fù)連續(xù)撞擊而使混凝土壓實(shí)，同時(shí)又可采用較小的水灰比(0.4～0.5)，因而它具有較高的力學(xué)強(qiáng)度和良好的耐久性。目前比較流行的是噴射合成纖維混凝土也就是在噴射混凝土中摻入三維分布的合成纖維來改善混凝土性能。
5、環(huán)氧樹脂低壓灌縫
對于結(jié)構(gòu)受力裂縫而言，由于其直接影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的彎剪承載能力，對結(jié)構(gòu)的安全將起到較大的影響，因此，須進(jìn)行加固、補(bǔ)強(qiáng)處理。其處理方法主要包括：環(huán)氧樹脂裂縫灌膠封閉裂縫并采用粘貼碳纖維片施工工藝以抑制裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)展，從而提高結(jié)構(gòu)受力的整體性。
6、體外預(yù)應(yīng)力加固
能夠較大幅度地提高舊橋承載能力，在加固過程中，可以實(shí)現(xiàn)不中斷交通或短時(shí)限制交通，對原橋損傷較小，設(shè)備簡單，人力投入少，施工工期短，經(jīng)濟(jì)效益明顯。詳細(xì)>>
1、三維構(gòu)思原則
對工程結(jié)構(gòu)實(shí)施加固，首先要對其所涉及問題的各個(gè)方面作全面的考慮。它包括工程結(jié)構(gòu)和施工方面的考慮及使用、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、功能、美觀方面的考慮，以及整體、局部和它們之間關(guān)系方面的考慮。這三方面的考慮組成了工程結(jié)構(gòu)工程加固時(shí)的三維構(gòu)思。
△工程結(jié)構(gòu)方面指結(jié)構(gòu)整體和關(guān)鍵部位受力、變形的合理性，主要結(jié)構(gòu)構(gòu)件間連接、構(gòu)造的牢固性、耐久性，所選擇結(jié)構(gòu)體系、型式的可靠性、經(jīng)濟(jì)性，以及結(jié)構(gòu)所用材料在長期使用環(huán)境下的耐久性。
△施工方面指取材的現(xiàn)實(shí)性、成型的可能度、做法的合理性及采取新的施工工藝、施工組織和施工技術(shù)等。
△此外，還要正確對待整體、局部和它們之間的關(guān)系。一般先從整體入手，進(jìn)而考慮一些關(guān)鍵的局部(如主要受力構(gòu)件類型和連接關(guān)系)，再回到整體(如結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性、可靠性、耐久性等)上來加以修正，這是一個(gè)唯物辯證法的思維過程。
2、合理受力原則
在對工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時(shí)，要運(yùn)用力學(xué)原理來處理結(jié)構(gòu)及其構(gòu)件的受力分析問題。
從受力和變形看，均勻受力比集中受力好，空間作用比平面作用好，剛性連接比軟連接好，超靜定的受力體系比靜定的受力體系好，張力簡捷比張力曲折好，要避免不明確的受力狀態(tài)、傳力途徑，盡量利用結(jié)構(gòu)的對稱性、剛度的相對性、變形的連續(xù)性和協(xié)調(diào)性。
既要分析整體結(jié)構(gòu)的宏觀受力情況，也要分析各部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件的直接受力狀態(tài)，要善于抓住主要的受力狀況及其發(fā)生的變形。詳細(xì)>>
1、定位
按照設(shè)計(jì)要求利用鋼筋探測儀(避開鋼筋)準(zhǔn)確確定鉆孔的位置。
2、鉆孔
使用電動沖擊鉆在確定位置按設(shè)計(jì)要求(深度、孔徑)鉆孔，為保證充分發(fā)揮被錨固鋼筋的作用，鋼筋的埋設(shè)及孔徑應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，鉆孔時(shí)不得破壞原混凝土構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，不得切損構(gòu)件原有主筋和其他受力鋼筋。成孔后的孔壁必須完整無損，無裂縫、蜂窩、孔道。
3、清孔
成孔后應(yīng)立即清理，使用毛刷清除孔壁的灰粉不得少于3次，吹出粉塵，孔內(nèi)應(yīng)完全干燥，使用棉紗蘸取丙酮擦拭孔壁一遍。清孔后若不能及時(shí)植筋，必須臨時(shí)封堵孔口，防止塵土、砂礫等進(jìn)入孔內(nèi)。
4、鋼筋去污
采用機(jī)械方法或者鋼絲刷除去鋼筋植入部分表面鐵銹和氧化層，然后使用丙酮除去鋼筋上殘留的油污。已經(jīng)處理過的鋼筋應(yīng)該盡快植入孔內(nèi)，避免重新生銹或粘上油污。
5、配膠
按需用膠量取桶裝植筋膠的A、B料(依照使用說明分別量取)，并快速混合均勻。
6、注膠
膠液應(yīng)盡快低壓注入到孔中，排出氣泡，保證膠層飽滿。
7、植筋
插入鋼筋用固定卡在孔兩端將鋼筋固定(因橫梁植筋孔為通孔，所以要保證鋼筋的位置固定)，在固定卡預(yù)留注膠孔和通氣孔(注膠孔設(shè)于固定卡下方，可任取一端；通氣孔設(shè)于橫梁兩端固定卡上方并加設(shè)20cm向上通氣管；通氣管管徑要小且緊貼植筋孔截面頂點(diǎn)，在植筋孔截面頂點(diǎn)鑿一小缺口安設(shè)通氣管)，用快硬型環(huán)氧樹脂封塞孔端(保證注膠孔和通氣孔暢通)。
8、養(yǎng)護(hù)固化
已經(jīng)植入孔內(nèi)的鋼筋應(yīng)在常溫下養(yǎng)護(hù)，不得擾動，24小時(shí)后可以進(jìn)行下步施工作業(yè)(掛鋼板粘貼)。一般20℃時(shí)粘合劑在3-5天可以完全固化，現(xiàn)場抽樣檢驗(yàn)應(yīng)該在五天以后進(jìn)行。詳細(xì)>>
1、選擇適宜使用的材料
市場上銷售的施工材料類型多樣，一種施工材料并不一定適應(yīng)于多種加固環(huán)境，比如，被稱為全能加固材料的碳纖維加固材料，如果是應(yīng)用于錨固工程，也是沒有辦法適用的，像鋼板這類加固材料，如果對建筑物的承重壓力有明確的要求，一旦在加固施工環(huán)節(jié)使用的鋼板材料數(shù)量較多，也是不適用的。所以說，在選購施工材料時(shí)，需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際要求，選擇適宜使用的施工材料。
2、考慮材料的性價(jià)比
在選購施工材料時(shí)，還需要考慮施工材料的性價(jià)比，有些施工材料被眾多客戶所認(rèn)可，也是國家知名品牌，一些品牌的防水材料不僅市場售價(jià)相對低廉，而且防水效果較好，和同等價(jià)位的防水材料相比，所能取得的防水效果也更為顯著。
3、材料的加固質(zhì)量效果
在選擇施工材料時(shí)也務(wù)必要提前考慮到施工材料的加固質(zhì)量問題，有些施工材料雖然宣傳的較好，但是實(shí)際加固施工的質(zhì)量卻與宣傳效果相差甚遠(yuǎn)，客戶在選擇施工材料時(shí)，要避免選擇到該類加固材料。
4、材料的施工操作便利性
有些施工材料雖然施工質(zhì)量優(yōu)越，不過，操作步驟較多，施工難度較大，如果使用該類施工材料加固建筑物，會直接影響到施工工期，還需要由經(jīng)驗(yàn)較為豐富的施工師傅進(jìn)行操作，不然很難取得優(yōu)質(zhì)的加固效果。
5、認(rèn)準(zhǔn)國家知名品牌
不管是加固何種類型的建筑物，在選擇加固材料時(shí)，都要明確選擇國家知名品牌。有些不知名品牌的施工材料雖然價(jià)格低廉，不過，卻無法保證施工質(zhì)量，雖然也不排除一些施工材料在價(jià)格低廉的同時(shí)，也能保證其使用性能達(dá)標(biāo)，為了以防萬一，避免選購到劣質(zhì)的施工材料，客戶在選擇施工材料時(shí)，認(rèn)準(zhǔn)國家品牌還是很有必要的。詳細(xì)>>
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